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第一部分 植物水分关系的基本原理1

前言1

A．生物细胞内水的结构4

Ⅰ．引言4

Ⅱ．关于有结构边界水层的证据5

目录7

Ⅲ．生物组织内的热反常现象7

Ⅳ．电解质水层的性质10

Ⅴ．结论12

B．从理论上考虑水在植物体内的状态13

Ⅰ．引言13

Ⅱ．涉及水的许多过程和性状的生理意义14

Ⅲ．新陈代谢与水分关系19

Ⅳ．结论21

C．土壤-植物-大气连续体系22

Ⅰ．引言22

Ⅱ．按照环境变数的函数描述膨压22

Ⅲ．SPAC中的水流是植物与环境间的联结物23

Ⅳ．无溶质的运输系统25

Ⅴ．溶质在SPAC中的效应26

Ⅵ．阻力或势差有变化吗？27

Ⅶ．结论28

Ⅰ．引言29

Ⅱ．常用的总水势及其组分的测定法29

D．植物体内水分状况的实验证据29

Ⅲ．迄今已测得的水势范围和对连续体系适合的极值32

Ⅳ．调节植物体内总水势的组分势——范围和变化35

Ⅴ．植物体内的水势为什么会发生变化？37

Ⅵ．结论38

第二部分 水分吸收和土壤水分关系40

前言40

A．根的伸展和水分吸收42

Ⅰ．引言42

Ⅱ．水分通过土壤-植物-大气连续体系的运动：液相内的种种限制42

Ⅲ．根系在未开拓土层内的伸展及其对水分吸收的好处43

Ⅳ．根在根区土层内的伸展是一种回避局部根际阻力的情况44

Ⅴ．结论56

B．禾谷类植物根内的水流阻力58

Ⅰ．引言58

Ⅱ．禾谷类植物根的解剖58

Ⅲ．吸收水分的区域59

Ⅳ．水分流动的推动力60

Ⅴ．液流的阻力61

Ⅵ．根阻力对提取土壤水分的影响64

Ⅶ．结论67

C．森林生态系统的土壤水分关系和水分交换68

Ⅰ．引言68

Ⅱ．水分平衡69

Ⅲ．基本的方程式和原理82

Ⅳ．蒸发蒸腾作用与渗漏的模拟84

Ⅴ．结论87

前言89

第三部分 蒸腾作用及其调节89

A．能量交换和蒸腾作用91

Ⅰ．引言91

Ⅱ．气体扩散91

Ⅲ．能量平衡92

Ⅳ．蒸腾作用92

Ⅴ．风速的影响92

Ⅵ．蒸腾作用对叶温的影响93

Ⅶ．结论98

Ⅰ．引言99

Ⅱ．角质层蒸腾的早期观察和假说99

B．角质层膜对水分的透性99

Ⅲ．关于类脂膜上极性通道的概念100

Ⅳ．结论105

C．气孔反应的生理基础107

Ⅰ．引言107

Ⅱ．导致气孔运动的生物化学过程108

Ⅲ．结论：机理对说明已知事实的能力112

D．气孔对环境的常态反应的流行看法113

Ⅰ．引言113

Ⅱ．气孔对环境反应的测量113

Ⅲ．气孔对环境的常态反应114

Ⅳ．气孔对昼夜环境变化的反应123

Ⅴ．结论和将来的研究方向124

Ⅱ．模型的说明125

E．针叶植物的水分吸收，贮藏和蒸腾作用：一个生理模型125

Ⅰ．引言125

Ⅲ．应用132

Ⅳ．结论133

第四部分 直接和间接的水分胁强135

前言135

A．水分胁强、超显微结构和酶活性137

Ⅰ．引言137

Ⅱ．水分胁强对水解酶活性的效应137

Ⅲ．水分胁强对细胞超显微结构的效应141

Ⅳ．叶绿体和线粒体的代谢改变与超显微结构改变和水解酶去区隔化和活化的关系145

Ⅴ．结论147

Ⅰ．引言149

B．水分胁强和激素的反应149

Ⅱ．水分胁强引起的内源激素的变化150

Ⅲ．激素效应的生理意义154

Ⅳ．激素在植物适应水分胁强中所起作用的假设性模型159

Ⅴ．结论159

C．水分胁强下碳和氮的代谢161

Ⅰ．引言161

Ⅱ．水分胁强下的碳代谢161

Ⅲ．水分胁强下的氮代谢164

Ⅳ．抵抗干燥的生物化学165

Ⅴ．结论166

Ⅰ．引言167

Ⅱ．冻害167

D．结冰时的水分胁强167

Ⅲ．抗冻性170

Ⅳ．结论176

E．细胞的透性和水分胁强177

Ⅰ．引言177

Ⅱ．细胞透性的原理177

Ⅲ．透性的定量测定179

Ⅳ．植物水分亏缺引起的透性变化180

Ⅴ．植物因水分胁强而改变细胞透性的可能机理183

Ⅵ．结论185

Ⅰ．引言186

F．水分胁强和作物的生长动态与产量186

Ⅱ．水分影响生长和产量的概述187

Ⅲ．田间观察到的一些行为192

Ⅳ．结论202

第五部分 水分关系和二氧化碳固定的类型203

前言203

A．景天酸代谢（CAM）：CO2和水分经济206

Ⅰ．引言206

Ⅱ．CAM植物的碳代谢206

Ⅲ．CAM植物的气体交换208

Ⅳ．CAM植物的生态学210

Ⅴ．结论211

Ⅰ．引言212

Ⅱ．对盐浓度的适应212

B．光合作用的C3和CAM途径间的平衡212

Ⅲ．光合途径的环境控制213

Ⅳ．C3和CAM间平衡的调节216

Ⅴ．生态观218

C．C4途径和C4与C3代谢间平衡的调节219

Ⅰ．引言219

Ⅱ．C4植物的碳代谢219

Ⅲ．C4植物的一般特征223

Ⅳ．影响转换的因素228

Ⅴ．天然的C3—C4中间类型233

Ⅵ．生态学含意234

Ⅶ．结论235

Ⅰ．引言236

D．C4禾本科植物的生态生理学236

Ⅱ．环境条件237

Ⅲ．对环境条件的生理反应237

Ⅳ．生态学含意246

Ⅴ．结论：未来的研究248

第六部分 水分关系和生产力249

前言249

A．应用相关模型从降水量与蒸发蒸腾作用预测初级生产力251

Ⅰ．引言251

Ⅱ．相关模型与地理模式（地表）的制作251

Ⅲ．净初级生产力对水分因素的相关模型的一些实例254

Ⅳ．相关模型的精确度261

Ⅴ．结论262

Ⅱ．模型的结构263

Ⅰ．引言263

B．模拟模型在干旱地区生产力研究中的应用263

Ⅲ．“干旱作物”模型的说明264

Ⅳ．模型的有效性267

Ⅴ．模型的应用271

Ⅵ．结论272

C．灌溉和用水效率273

Ⅰ．引言273

Ⅱ．供水的效率273

Ⅲ．蒸腾作用与光合作用的关系275

Ⅳ．一些农艺学情况279

Ⅴ．结论280

Ⅱ．单叶的水分胁强、反射系数和温度281

Ⅰ．引言281

D．遥感估测植物群落的水分状况和生物量281

Ⅲ．群落的反射系数和生物量283

Ⅳ．结论284

E．干旱与半干旱地区的植物产量285

Ⅰ．引言285

Ⅱ．地球上一些主要植被组合的植物量，年净产量和年相对产量的概况285

Ⅲ．一些干旱、半干旱植被组合的植物量和产量及其年波动286

Ⅳ．永久性植物量290

Ⅴ．潜在的产量292

Ⅵ．恢复292

Ⅶ．结论292

Ⅱ．地衣的生产力294

Ⅰ．引言294

F．地衣的含水量和生产力294

Ⅲ．地衣的水分关系296

Ⅳ．叶状体的含水量和生理反应298

Ⅴ．结论：水分关系与生产力的一个综合303

第七部分 水和植被类型306

前言306

A．水分关系和高山树线308

Ⅰ．引言308

Ⅱ．树线处乔木的水分关系310

Ⅲ．树线处乔木冬季脱水的原因312

Ⅳ．结论：高山树线及其动态的生态生理学分析318

Ⅰ．引言321

B．地中海型植被的水分因素和趋同演化321

Ⅱ．地中海型气候条件下的环境胁强323

Ⅲ．叶结构的生态意义325

Ⅳ．光合作用、水分关系和生产力的季节性变化图式326

Ⅴ．地中海型环境胁强的演化结果329

Ⅵ．结论330

C．撒哈拉沙漠中水分-光合综合征状和植物的地理分布331

Ⅰ．引言331

Ⅱ．撒哈拉沙漠的植物区系和群落外貌331

Ⅲ．北部与南部撒哈拉的水分-光合综合征状333

Ⅳ．全北极的和古热带的植物区系的构成类型338

Ⅴ．结论340

参考文献342

撰稿者400