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大树垂直吸水的动力是什么?

已有 8024 次阅读 2012-7-25 22:31 |个人分类:Critical Thinking|系统分类:观点评述| 离心力, 附着力

偶发奇想,大树垂直吸水的动力是什么?

上网搜索了一下,目前有两个解释:根压和蒸腾拉力,而主要动力是蒸腾拉力。

什么叫蒸腾拉力?

当树木叶片蒸腾失水时,叶肉细胞便产生很低的水势,形成-3~-1MPa的负压,即产生对下部连续水柱的拉力,这就是蒸腾拉力。木质部导管中的水柱的上端受到强大的蒸腾拉力,克服水柱本身的重力和输运过程中产生的阻力,从而使水柱连续不断地进入叶部。可是,水柱在拉力作用下会不会断开呢?这取决于水分子间的吸收力(即内聚力)和水分子与管壁间的附着力的大小。据实验测定,0.5毫米直径毛细管中的水线,在20℃时可耐受27MPa的离心力而不断裂且不与管壁脱离。这个事实间接地说明了蒸腾拉力既能够把木质部中的水分拉到叶部,又不会把水柱拉断,从而使树木根部的水分源源不断地输运到叶部,保证了树木的枝繁叶茂。(引用自:http://blog.sciencenet.cn/blog-679548-536766.html

我非专业人士,但是,感觉上,这个解释不能让我信服。因为这个解释有个前提就是:要树木叶片蒸腾失水。那么,下面两种情况下,难道树木就不能运输水分了。

1. 当夏天温度比较高的中午,树木因为高温减少水分散失,会主动关闭叶片上的气孔。那么,叶片的蒸腾作用就会大大减少甚至消失,在这种情况下,树是否就会停止向上运输水分哪?

2. 一棵没有叶片的树或者叶片很少的树,没有蒸腾作用或是很少了吧,难道就不能向上运输水分了吗?秋天和冬天,这种树应该不少见吧。

因此,我认为叶片的蒸腾拉力不能完全解释树的垂直运输水分问题。

树垂直向上运输水分,需要克服很大的水压,尤其是参天大树。或许,树的什么地方,会不会也有个发动机之类的,像人的心脏一样,为血液的流动提供能量。

 

01042013:

今天再次看到这篇博文,突发奇想,认为大树是不是能够吸收空气中的水蒸气哪?大树全身上下,包括树干,树枝和树叶,都能够从空气中吸收水蒸气,水以气化的形式吸收,进入树体内后,再转变为液态为树所用。



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