内聚力学说

相同水分子间，具有相互吸引的力量，称为内聚力。(据测定,植物细胞中水分子的内聚力竟达20M以上)叶片蒸腾失水后，便从下部吸水，所以水柱一端总是受到压力，与此同时，水柱本身的重量又使水柱下降，这样上拉下堕使水柱产生张力。众所周知，水分子与水分子之间的内聚力很大，同时水分子与导管或管胞内纤维素分子之间还有强的附着力，它们远远大于水柱的张力，故可使水柱不断，这种以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说，称为内聚力学说（cohesion theory），亦称蒸腾-内聚力-张力学说（transpiration-cohesion-tension theory），是爱尔兰人迪克松(H.H·Dixon)提出的。

定义相同水分子间，具有相互吸引的力量，称为内聚力。(据测定,植物细胞中水分子的内聚力竟达20M以上)叶片蒸腾失水后，便从下部吸水，所以水柱一端总是受到压力，与此同时，水柱本身的重量又使水柱下降，这样上拉下堕使水柱产生张力。众所周知，水分子与水分子之间的内聚力很大，可达-300×105Pa，同时水分子与导管或管胞内纤维素分子之间还有强的附着力，它们远远大于水柱的张力（-5～-30×105Pa），故可使水柱不断，这种以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说，称为内聚力学说（cohesion theory），亦称蒸腾-内聚力-张力学说（transpiration-cohesion-tension theory），是爱尔兰人迪克松(H.H·Dixon)提出的。1

现状内聚力学说是由Dixon和Joly(1894)提出的。虽然历经100多年的时间，但是这个理论从提出到现在一直是质疑不断，自从Scholander等(1965)用改良的压力室测到了内聚力学说预测的各种负压后，才被植物生理学界广泛接受。在国际上维护派和质疑派之间的争论也一直在持续进行，但是迄今为止，争论的双方谁也没有完全说服对方。争论的的焦点主要是木质部内的巨大负压和连续水柱的问题，虽然用压力室技术测到了内聚力学说预测范围内的水势值，但这只是间接得到的证据，而不是在木质部内直接检测到的真实负压值。长期以来,国内外的许多学者都做了大量的研究工作，利用各种技术方法试图证实木质部巨大负压的存在，但是到目前为止，木质部内的巨大负压仍然没有得到直接的实验证据。如果不能证实木质部内有很大的负压，内聚力学说就难以成立，空穴化的普通发生证明了导管或管胞内连续水柱的不可能性，水柱不连续，蒸腾产生的拉力就无法靠内聚力传递到根部。叶片蒸腾和根系吸水在时间上的不一致现象，用内聚力学说也无法作出解释,，越来越多的实验证据对内聚力学说的支撑理论提出了严峻的挑战。因此，继续用内聚力学说解释植物体内水分运输的机制已很难延续下去。1

新证据虽然内聚力-张力学说已经建立了一个多世纪，但要完全接受它仍有一些问题，因为它的一个推论是很难证实的，即木质部导管中存在大的负压，特别是木质部压力探针和Z型管试验的结果表明，引起空穴的木质部压力仅在-0.5MPa以上。有人根据这一结果认为必须对木质部水分运输的内聚力-张力学说加以修正。但是，又有两个研究小组应用相似改良的Z型管方法测定了产生空穴的木质部压力。他们的结果显示，不同树种木质部导管保持水分传导的压力范围在-1.2MPa到-3.5MPa以下。这表明树木木质部导管中存在较大负压，从而有力支持了内聚力-张力学说。1

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学