水势及其影响因素概要
项目
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代表
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正负值
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举例
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水势 Ψ
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水总是从高Ψ → 低Ψ流动
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可为负
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水势越低,吸水能力越强
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渗透势 Ψs
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溶质浓度越高,Ψs越负
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≤0
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糖多 → Ψs↓(更负)
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压力势 Ψp
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水对细胞壁的压力(膨压)
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≥0
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水多 → Ψp↑(膨胀)
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筛分子不同部位的水势状态详解
源(成熟叶)筛管区
- Ψs:很低;大量糖(蔗糖)主动装载进筛管,溶质浓度高
- Ψp:很高;糖多,水从木质部渗入,筛管膨胀压高
- Ψ:总体偏低但不是最负;是“源头”,水流入位置
- 结果:形成高压区 → 推动糖液向下流动
运输中段筛管
- Ψs:中等偏低;糖仍多但部分在流失
- Ψp:中等;被源端推、被库端吸,压力适中
- Ψ:中等偏低;持续传导状态
- 结果:糖液在筛管中匀速流动
库(根/果实)筛管区
- Ψs:较高;糖不断被,主动卸载,入库组织 → 筛管内糖浓度下降
- Ψp:降低;糖少 → 水势高 → 水流出到木质部或库细胞 → 膨压下降
- Ψ:相对较高;成为低压区(与源端相比)
- 结果:筛管水势升高,水从这里回流到木质部继续被上拉
项目
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源部
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中段
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库部
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渗透势
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Ψs↓↓
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Ψs↓
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Ψs↑
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压力势
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Ψp↑↑
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Ψp中
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Ψp↓
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压力
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高压区
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中压区
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低压区
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糖运输
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糖装载
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运输通道
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糖卸载
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总结
水流动:木质部 → 源(糖↑Ψs↓Ψp↑) → 库(糖↓Ψs↑Ψp↓) → 水回木质部
在植物源-库运输体系中,木质部整体水势维持偏负状态,作为水分供给通道;韧皮部则因蔗糖的装载与卸载导致渗透势与压力势动态变化,在源区形成高Ψp、库区形成低Ψp,从而建立沿筛管的压力势梯度,驱动韧皮部液流。同时,水分于源区进入筛管,至库区后回流入木质部,系统水势不断调节,以维持水分的连续性与动态稳态。
植物木质部与韧皮部水势总结
部位 |
组织 |
渗透势 Ψs |
压力势 Ψp |
水势 Ψ |
功能/说明
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源区(成熟叶) |
木质部 |
中等偏高(无糖) |
正值(蒸腾吸水) |
偏负 |
为筛管提供水
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韧皮部 |
低↓↓(蔗糖装载) |
高↑↑(水进入) |
中等偏低 |
糖浓度高→吸水→高压推动运输
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运输中段 |
木质部 |
相对恒定(少糖) |
中等 |
偏负 |
水持续向上运输
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韧皮部 |
中等偏低 |
中等 |
中等偏低 |
维持液体流动
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库区(果实/根) |
木质部 |
较低 |
正值偏低 |
更负 |
水从韧皮部回流至木质部
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韧皮部 |
高↑(糖被卸载) |
低↓(水外流) |
偏高 |
糖被动流出,水势上升,推动水回木质部
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