初中生物 19 绿色植物与生物圈的水循环

绿色植物的生活需要水

水是植物体的重要组成部分：不同植物的含水量不同，一般来说，水生植物的含水量高于陆生植物。植物体的各个部分都含有水分，如新鲜的叶片含水量可达80%左右，幼嫩的根尖、茎尖等部位含水量可达90%以上。

水是细胞的主要组成成分：细胞内的许多生化反应都需要在有水的环境中进行，如光合作用、呼吸作用等。

水参与植物的新陈代谢：植物通过根系吸收水分，然后将水分运输到各个器官，水分在植物体内参与光合作用、呼吸作用等生理过程，同时也是植物体内物质运输的溶剂，能够将溶解在其中的无机盐等营养物质运输到植物体的各个部位。

水有助于维持植物体的形态：植物细胞含有大量的水分，使细胞保持膨胀状态，从而使植物体保持直立姿态，叶片舒展，有利于接受光照和进行气体交换。

根适于吸水的特点：根吸水的主要部位是根尖的成熟区，成熟区生有大量的根毛，增加了根与土壤的接触面积，有利于根对水分的吸收。根毛细胞壁薄，细胞质少，液泡大，这样的结构特点有利于根毛细胞从土壤溶液中吸收水分。

水分的运输途径：土壤中的水分通过根毛细胞进入根部的导管，然后沿着导管向上运输，经过茎、叶等器官的导管，最终到达叶片等部位。除了导管运输水分外，在植物的木质部中还有管胞等细胞也参与水分的运输，但导管是水分运输的主要通道。

蒸腾作用：水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程，叫做蒸腾作用。蒸腾作用主要是通过叶片进行的，叶柄和幼嫩的茎也能进行少量的蒸腾作用。

叶片的结构与蒸腾作用的关系：叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。表皮分为上表皮和下表皮，表皮上分布有气孔，气孔是植物蒸腾作用时水分散失的“门户”，也是气体交换的“窗口”。一般来说，下表皮的气孔数目比上表皮多。叶肉细胞含有叶绿体，是光合作用的主要场所。叶脉中有导管和筛管，分别运输水分和有机物。

蒸腾作用的过程：植物通过根系吸收的水分，约99%以蒸腾作用的方式散失到大气中，只有1%左右的水分用于植物的各项生命活动。当植物进行蒸腾作用时，水分从细胞间隙通过气孔扩散到外界大气中，这个过程中，水分由液态变为气态，需要消耗能量，该能量来自于植物的呼吸作用。

促进植物对水分的吸收和运输：蒸腾作用产生的拉力是植物吸收和运输水分的主要动力，它能够促进根对水分的吸收，同时也促使水分在植物体内的向上运输，保证了植物各器官对水分的需要。

促进植物对无机盐的运输：蒸腾作用能够带动植物对无机盐的运输，使无机盐随着水分的运输而被运输到植物体的各个部位，保证了植物的正常生长发育。

降低叶片表面的温度：蒸腾作用散失水分时，会带走叶片表面的热量，降低叶片表面的温度，避免叶片被灼伤，这对于在炎热的夏季保持植物的正常生理功能具有重要意义。

绿色植物在生物圈水循环中的作用：绿色植物通过蒸腾作用参与了生物圈的水循环，它能够提高大气湿度，增加降水。植物的茎叶承接雨水，能够减缓雨水对地面的冲刷，减少水土流失。同时，植物的根系能够固定土壤，防止土壤被侵蚀。森林在涵养水源、保持水土方面起着重要作用，被誉为“绿色水库”。

绿色植物与生物圈的水循环密切相关，它们通过自身的生理活动，不仅满足了自身生长发育对水分的需要，还对维持生物圈的水循环和生态平衡发挥着重要作用。