蒸腾作用
zhēng téng zuò yòng
蒸腾作用是植物主要通过叶片上的微小气孔释放水蒸气，将根部吸收的水分归还给大气的过程。
Definition
蒸腾作用是植物释放水蒸气的过程，主要通过气孔（叶片上为吸收光合作用所需二氧化碳而张开的微小气孔）进行，损失的水分则由根部通过木质部向上输送的更多水分来补充。这一水分运输过程由一个水势梯度驱动，从接近 $0$ 兆帕的土壤，经过植物体，一直到往往低于 $-50$ 兆帕的大气，这一过程由内聚力－张力理论描述：叶片细胞壁上的蒸发作用产生张力，将一根由氢键维系在一起的连续水柱向上拉升到茎秆之中。气孔导度由保卫细胞调节，这些细胞会对光照、$CO_2$、湿度和干旱信号做出响应；蒸腾作用约占陆地总蒸散量的 $60\%$ 至 $90\%$，每年在全球范围内向大气输送约 $60{,}000\ \text{km}^3$ 的水。
Example
在晴天用一个透明塑料袋套住一根带叶的树枝，一小时之内袋子内壁就会凝结出水珠，这些水正是直接从叶片中蒸腾出来的；一棵大橡树在炎热的日子里，可以向空气中释放超过 $150$ 升的水分，这也是森林感觉比停车场更凉爽、更潮湿的原因之一。达勒姆附近杜克森林上空的涡度相关观测塔直接测量了这一过程，显示成熟的松林会将夏季大部分降雨重新归还给大气；而亚马逊雨林通过蒸腾作用产生了自身很大一部分降雨，因此那里的森林砍伐会明显减少该地区的降水量。
Key Insight
植物并不是有意要进行蒸腾作用，这只是让气孔保持足够长时间张开以吸收二氧化碳所付出的代价，因此每一个为吸收 $CO_2$ 而张开的气孔，也会漏出水分，这也是为什么干旱地区的植物会演化出更少或更小的气孔。如今不断上升的大气 $CO_2$ 浓度，使植物得以部分关闭气孔，同时仍能捕获足够的碳，从而减少了蒸腾作用，并对水循环产生了一种生理性的影响，即某些陆地区域的径流增多、低层大气变得更干燥，而这种影响是独立于温度单独作用的。