植物对水的吸收、运输、利用与散失
一盆刚浇过水的月季，在清晨枝叶挺拔；到了闷热的中午，叶片却有些耷拉。它明明没有“走路出汗”，为什么还会缺水？再想想更奇怪的一件事：水通常往低处流，一棵高树却能把根附近的水送到高高的叶尖。植物体里有一条看不见的“水路”，它从根出发，穿过茎和叶脉，最后又回到空气中。
这不是一条把水白白倒掉的路。水让细胞保持充盈，帮助物质运输，也是光合作用等生命活动需要的原料；而水不断散失，又会带动新的水和无机盐进入并向上运输。读这一章时，别只背一串名词。请一直追问：水从哪里来？沿什么结构走？中途做了什么？又从哪里离开？
从土壤到根毛：水先被谁接住
对于多数陆生植物，根是吸收水分和无机盐的主要器官。把一条幼根从根尖向上看，通常能分为根冠、分生区、伸长区和成熟区。根冠像一顶小帽子，保护里面较娇嫩的部分；分生区的细胞不断分裂，伸长区的细胞迅速伸长，使根能向土壤深处生长；到了成熟区，一部分表皮细胞向外伸出细长突起，形成根毛。
根毛可不是“长得乱七八糟的绒毛”。一条根上有很多根毛，每条又细又长，能大大增加根与土壤接触的面积。因此，根尖的成熟区是根吸收水分和无机盐的主要部位。说“根尖都能大量吸水”不够准确；根冠、分生区和伸长区各有任务，真正要抓住的是有大量根毛的成熟区。
水来自根周围的土壤溶液。土壤里水分较充足、根毛保持活性并能与土壤接触时，吸水才容易进行。长期干旱时，根周围可利用的水变少；土壤积水又会影响根的正常生命活动；一次施肥过多使土壤溶液过浓，也可能使植物出现萎蔫甚至“烧苗”。这里先建立一个实用判断：植物萎蔫不一定只是“忘了浇水”，也要考虑根是否受伤、土壤是否过湿或肥料是否过量。
水把细胞“撑”起来
水进入植物后，会分布到组织和细胞中。适量水分能帮助细胞维持饱满的状态，许多草本植物的茎、叶因而能较挺立。清晨空气凉爽、蒸腾较弱，植物吸水相对容易补上散失，叶片常显得精神；中午日照强、温度高时，水分散失可能暂时快于补充，叶片就会变软、下垂。等环境变得凉爽、根继续吸到水，叶片又可能恢复。这是水分收支变化的表现，不是叶子“累了”。
不过，萎蔫只是一种现象，不是一张自动诊断单。盆土明明很湿，植物仍萎蔫，可能是根长期缺氧、受损而吸水困难；刚施浓肥后出现萎蔫，也不能简单加水了事。考试中的材料题也一样：先看题目提供的是干旱、积水、根受损还是叶片失水过多的证据，再把现象和相应的水分过程连起来。
打开根尖定位挑战，先自己点出最适合吸水的区域，再看看每一段根尖为什么分工不同。
根毛增加的是与土壤接触的面积，不是把水“吸进导管的吸管”。水先进入根的组织，再进入根内的导管。答题时不能把“根毛”和“导管”当作同一个结构。
向上走的水路：根、茎、叶中的导管
根吸到的水不会停在根部。剪一段带叶的枝条，把下端插进滴有红墨水的水中，放在有光处一段时间。你往往会看到叶脉发红，切开茎的横断面或纵断面，也会发现里面有红色的细长通道，而茎的外表面并没有整体染红。这个现象给出的线索是：水不是在茎的每一处随意渗开，而是沿着专门的运输结构前进。
这个结构叫导管，属于输导组织。每一根导管由许多长形、管状的细胞连接而成；这些细胞成熟后成为死细胞，没有细胞质和细胞核，上下相邻细胞间的细胞壁消失，连成中空的管道。根、茎和叶脉中都有导管，它们相互连接，像一张贯通全株的供水网。根吸收的水，以及溶解在水中的无机盐，主要沿导管由下向上运输到茎、叶、花和果实等部位。
叶脉不只是叶片上的“花纹”。它既有支持叶片的作用，也含有运输物质的结构。根部吸上来的水沿叶脉中的导管到达叶片各处，附近的叶肉细胞便能得到水。要特别防住一个很常见的混淆：导管主要运输水和无机盐，筛管主要运输叶片制造的有机物。 两者都是运输结构，但“运什么”和常见的运输方向不同，不能看见“管”字就一概写成导管。
红墨水实验若要做得可靠，除了把带叶枝条插入有色水，还要尽量使枝条种类、长度、带叶情况、红墨水浓度和观察时间相同。实验中观察到的红色通路是证据，结论应写成“水分主要通过茎中的导管向上运输”。不能把“叶脉变红”直接写成“叶脉制造了红色物质”。
你也许会问：导管里的水为什么能一直向上？在初中阶段，我们首先把握现象和总体关系：叶片不断散失水分，会促进根部吸水以及水和无机盐的向上运输。把它想成一条连续的补水路线即可，不必把高中阶段的复杂机制搬进来。更重要的是别倒置因果：不是导管自己“制造向上的水”，而是根吸水、导管运输和叶片蒸腾共同构成连续过程。
若题目让你比较两支枝条的水分运输快慢，观察叶脉染色范围或相同时间内水面下降量都可以提供线索；但两支枝条的叶片多少、光照、温度、切口处理和有色水浓度应尽量一致。只有测量对象明确、其他条件可比，才能把差异归因于研究的因素。看到“相同时间”“等量”“同种枝条”这些词，要知道它们不是凑字数，而是在保护实验结论。
试试把水的路线排出来。完成后再故意把“筛管”放进去，看自己能不能找出这个偷换概念的干扰项。
水到叶片后做什么：不是只等着离开
走到叶片的水有不同去向。少量水参与光合作用等生命活动；水还能作为许多物质的溶剂和运输介质，使无机盐等物质随水流动；细胞含有适量水分时，往往更容易维持正常形态。菜叶放久了会发蔫，泡在清水中又较挺，这种日常现象能提醒我们：细胞中的水分状况与植物组织的状态密切相关。
可是，根吸收的大部分水并不长期留在植物体内。它们会以水蒸气的形式散失到空气中。这个过程叫蒸腾作用：水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程。注意三个关键词：是“活的植物体表面”，是“水蒸气”，是“散失到大气”。叶片表面的水珠不是蒸腾作用本身；水珠是水蒸气遇冷凝结后看到的现象。
蒸腾作用主要通过叶片进行。叶通常可见叶片和叶柄，有些植物的叶另有托叶；这里讨论的叶片，其结构可分为表皮、叶肉和叶脉等。表皮细胞排列较紧密，表皮上分布着由一对保卫细胞围成的开口，叫作气孔。气孔像可调节的“小门”：它是水蒸气散失的主要通道，也是叶片与外界进行气体交换的窗口。保卫细胞能调节气孔的开闭，气孔开得较大时，水蒸气较容易散失；气孔缩小或闭合时，蒸腾作用会减弱。
蒸腾快慢会变，但不能只盯一个条件
在其他条件大致相同而植株供水正常时，光照较强、温度较高、空气较干燥或风较大，蒸腾作用通常较强；环境湿润、无风、温度较低时，通常较弱。这些只是用来判断趋势，不是“打开某个开关就必然得到固定数值”的公式。植物种类、叶片多少、气孔状态、土壤供水等也会影响结果。
为了真正看见气孔，课堂上可以取新鲜叶片的表皮，制成临时装片后用显微镜观察。先用低倍镜找到表皮细胞和小孔的位置，再换高倍镜仔细观察，往往能见到成对的保卫细胞围着气孔。这里有两个容易混淆的词：表皮是叶片的保护组织，气孔是表皮上由保卫细胞围成的开口；看到气孔开闭的是保卫细胞，不是所有表皮细胞都在“开门关门”。
观察实验也要尊重材料和安全。切取叶片横切面时，应尽量薄，使光线容易通过；使用刀片要在小木板等安全垫板上操作，不能把叶片拿在手上切。显微镜下看到的局部结构，只能说明该观察区域的情况；若要比较叶片正面、背面的气孔分布，需要分别取材，在相同放大倍数和相近取样位置下观察、计数，再进行比较。
所以设计探究实验时，一次只改变一个主要条件。例如研究“叶片数量是否影响蒸腾作用”，可以选择同种、大小接近的带叶枝条，保留不同数量的叶片，其他条件尽量相同；研究“叶片是否是主要蒸腾器官”，则应设置有叶和去叶的对照。若把光照、风速、枝条粗细、叶片数一起改了，最后即使水珠多少不同，也很难知道究竟是谁造成的差异。
一个常用观察方法是：将两组枝条分别套上干燥透明塑料袋，袋口扎在枝条基部，使土壤始终留在袋外；其中一组保留叶片，另一组去掉大部分叶片；还可以另套一个没有植物的空袋作对照。过一段时间，保留叶片的一组袋内通常有更多水珠。两组袋口的密封情况、光照和观察时间应保持一致。这样得到的证据才更能支持“水珠主要来自植物的蒸腾作用”“叶片是蒸腾作用主要部位”。
塑料袋实验中，“袋内有水珠”也要说完整证据链：先有植物体散失的水蒸气进入袋中，再因袋壁温度较低等原因凝结成可见小水珠。水珠多，说明在这一段时间内袋中收集到的水蒸气较多；若两组只有叶片多少不同，并且空袋没有明显水珠，才可以较有把握地把差异联系到叶片蒸腾。把“水珠来自蒸腾”直接当成肉眼所见，会把观察和解释混为一谈。
现在自己调节环境条件，先预测蒸腾强弱，再用实验方案判断题检查：你控制的到底是一个变量，还是一团乱麻？
“晚上植物不蒸腾”是绝对化说法。夜间大多数气孔会缩小或闭合，蒸腾作用通常明显减弱；但题目若没有给出“完全停止”的可靠条件，不能擅自把“减弱”写成“没有”。
用水面变化研究蒸腾，也要防“假信号”
除了收集塑料袋水珠，还可以把带叶枝条插入装有水的容器，用油层封住水面，或在容器口用棉花、塞子等封住缝隙，再记录一段时间后的水面变化。水面下降说明系统中的水减少了；若空容器的水面几乎不变，而有枝条的装置明显下降，可以推断下降的水主要被枝条吸收并经蒸腾散失。若容器口敞开，水面本身的蒸发会干扰结果，就不能把所有下降都算到植物头上。
同样地，比较不同叶面积的枝条时，要让起始水量、容器大小、实验时长和环境条件相同，并把水面蒸发控制在相近水平。研究者真正要比较的是“单位时间内由植物造成的差异”，不是哪一杯水最后剩得少。实验题的高分答案通常都有这三层：写出变量，说明哪些条件保持相同，再把观察到的现象谨慎解释为支持或不支持某个结论。
看似散失，其实在帮忙：蒸腾的意义
既然大部分水会散失，植物为什么不把气孔一直关着？因为适度的蒸腾作用有重要意义。水分从叶片散失时，会带动根不断吸水，并促进水和无机盐在导管中由下向上运输；水变成水蒸气需要吸收热量，蒸腾还可以帮助降低叶片温度。烈日下，叶片并没有自带空调，但蒸腾可以起到一定“散热”作用。
这不等于“蒸腾越强越好”。天气特别干热、土壤供水不足时，散失太快而根来不及补充，叶片便可能萎蔫，植物会通过调节气孔等方式减少水分损失。生产生活中的做法正是在帮助植物维持这份平衡：移栽幼苗时带土团，是为了保护根和根毛；适当剪去一部分枝叶、选择阴天或傍晚移栽，是为了减少蒸腾造成的失水；给农作物浇水既不能长期缺水，也不能盲目过量。
合理用水也不是“见干就猛浇”。根在吸水，土壤还要留有空气；长期积水会让根的正常生活受到影响。农业生产会根据作物生长阶段、天气和土壤状况浇灌，并可通过覆盖土壤、滴灌或渗灌等方式减少无效的水分损失。初中阶段不必背复杂的灌溉参数，但应理解：措施的目标是让根能吸水、导管能运输、叶片不过分失水，而不是单独追求某一个环节最大或最小。
水离开叶片进入大气后，并没有从自然界消失。它会成为空气中的水分，参与蒸发、凝结、降水等过程。森林、草地和农田中的植物通过吸水和蒸腾，把土壤中的水转移到大气中；植物的枝叶还能截留部分雨水，根系有助于保持土壤。绿色植物因此是生物圈水循环的重要参与者。植树护绿不只是“看起来更绿”，也和水分循环、土壤保持有关。
用一条路线把全章串起来
请把本章压缩成一条能解释现象的路线：土壤中的水 → 根尖成熟区的根毛 → 根、茎、叶脉中的导管 → 叶片各处。到叶片后，一部分水被生命活动利用，其余绝大部分经气孔以水蒸气形式散失。这个连续过程既解释了红墨水为什么会沿叶脉出现，也解释了为何移栽时要减少失水，还连接着生物圈的水循环。
遇到题目时，不妨先给材料“贴标签”：问吸水主要部位，就找成熟区和根毛；问上行通道，就找导管和叶脉；问水蒸气出口，就找气孔；问塑料袋水珠，就检查有没有空袋、去叶组，以及除叶片处理外袋口密封、光照和观察时间是否一致。把结构—过程—现象—结论连起来，生物题就不再只是背诵题。
本章练习
1
根尖中吸收水分和无机盐的主要部位是？
2
根吸收的水和溶解在其中的无机盐，主要通过 ________ 由下向上运输到植物体各部分。
3
关于根毛的说法，正确的是？
4
叶脉变红说明叶脉中的导管制造了红色物质。
5
水分以水蒸气状态从活的植物体表面散失到大气中的过程叫作？
6
在植株供水正常、其他条件大致相同时，哪些改变通常会使蒸腾作用增强？
第 7 题：解释移栽做法
园艺师移栽幼苗时，常带着根部土团，并在傍晚适当剪去一部分枝叶。请分别解释这两项做法与水分吸收、散失有什么关系。
第 8 题：辨认对照是否可靠
甲、乙两只干燥透明塑料袋只罩住同种、大小接近的带叶枝条，袋口都扎在枝条基部，土壤留在袋外；甲枝条保留 6 片叶，乙枝条保留 12 片叶。甲放在阳光下，乙放在阴凉处。两袋都出现水珠。能否仅据此比较两枝条蒸腾作用的强弱？怎样改进？
第 9 题：把路线补完整
请用“根毛、导管、气孔、叶脉、土壤中的水”五个词，写出水从环境进入植物并主要散失的合理路径；再指出其中哪一环与“水分由下向上运输”直接对应。
第 10 题：现象分析
一株盆栽在炎热且有风的中午萎蔫，傍晚温度下降后又有所恢复。请用本章知识提出一种合理解释，并说明不能据此武断得出的一个结论。