1.细胞与扩散 3
1.1.细胞结构 3
1.1A.一般植物细胞 3
1.1B.叶解剖 5
1.1C.维管组织 7
1.1D.根解剖 9
1.2.扩散 11
1.2A.Fick第一定律 12
1.2B.连续方程与Fick第二定律 14
1.2C.扩散的时间-距离关系 16
1.2D.空气扩散 19
1.3.膜结构 21
1.3A.膜模型 21
1.3B.细胞器膜 23
1.4.膜渗透 25
1.4A.跨膜浓度差 26
1.4B.渗透系数 28
1.4C.扩散和细胞内浓度 29
1.5.细胞壁 31
1.5A.化学与形态学 33
1.5B.跨细胞壁扩散 34
1.5C.细胞壁胁迫-胁变关系 37
1.5D.弹性模数、黏弹性 39
1.6.问题 40
1.7.参考文献和扩展阅读 42
2.水 45
2.1.物理特性 46
2.1A.氢键-热力学关系 47
2.1B.表面张力 49
2.1C.毛细管上升 50
2.1D.木质部毛细管上升 53
2.1E.抗张强度，黏性 54
2.1F.电特性 55
2.2.化学势 56
2.2A.自由能和化学势 56
2.2B.化学势分析 60
2.2C.标准态 63
2.2D.流体静力压 64
2.2E.水活度和渗透压 65
2.2F.Van’t Hoff方程 66
2.2G.基质压力 69
2.2H.水势 71
2.3.中央液泡与叶绿体 72
2.3A.中央液泡的水分关系 73
2.3B.Boyle-Van’t Hoff方程 74
2.3C.叶绿体渗透反应 76
2.4.水势和植物细胞 78
2.4A.初始质壁分离 78
2.4B.Hofler图表和压力-体积曲线 81
2.4C.水汽的化学势和水势 84
2.4D.植物-空气界面 87
2.4E.细胞壁水分压力 88
2.4F.水通量 91
2.4G.细胞生长 93
2.4H.体积变化动力学 95
2.5.问题 96
2.6.参考文献和扩展阅读 98
3.溶质 101
3.1.离子化学势 102
3.1A.电势 103
3.1B.电中性和膜电容量 104
3.1C.离子的活度系数 106
3.1D.Nernst势能 108
3.1E.ENK实例 110
3.2.流动与扩散电位 112
3.2A.流动与流动系数 113
3.2B.溶液中的扩散电位 116
3.2C.膜流动 119
3.2D.膜扩散电位-Goldman方程 122
3.2E.Goldman方程的应用 125
3.2F.Donnan电位 127
3.3.跨膜运输特性 129
3.3A.致电性 130
3.3B.Boltzmann能量分布和Q10（一个温度系数） 131
3.3C.活化能和Arrhenius作图 135
3.3D.Ussing-Teorell方程 137
3.3E.主动运输的实例 140
3.3F.主动运输的能量 142
3.3G.主动运输方面的思索 143
3.4.跨膜运输机理 144
3.4A.载体、转运蛋白、通道和泵 145
3.4B.Michaelis-Menten方程 149
3.4C.协助扩散 151
3.5.不可逆过程的热力学原理 153
3.5A.通量、力和Onsager系数 154
3.5B.水和溶质流 156
3.5C.流量密度，LP和σ 158
3.5D.反射系数值 161
3.6.溶质跨膜运动 163
3.6A.反射系数对初期质壁分离的影响 165
3.6B.Boyle-Van’t Hoff反应的延伸 167
3.6C.叶绿体的反射系数 169
3.6D.溶质流密度 169
3.7.问题 170
3.8.参考文献和扩展阅读 173
4.光 177
4.1.波长与能 179
4.1A.光波 179
4.1B.光能 182
4.1C.光照、光子通量密度和辐照度 185
4.1D.太阳光 188
4.1E.Planck公式和Wien公式 190
4.2.分子的光吸收 191
4.2A.电子在光吸收中的作用 192
4.2B.电子自旋和多态 194
4.2C.分子轨道 195
4.2D.光致异构 198
4.2E.叶绿素的光吸收 199
4.3.去激发 201
4.3A.荧光、无辐射跃迁和磷光 202
4.3B.去激发的竞争路径 203
4.3C.激发态的寿命 206
4.3D.量子产量 208
4.4.吸收光谱和作用光谱 208
4.4A.振动亚能级 210
4.4B.Franck-Condon原理 211
4.4C.吸收波段、吸收系数和比尔定律 214
4.4D.Beer定律的应用 216
4.4E.共轭作用 217
4.4F.作用光谱 219
4.4G.光敏色素的吸收和作用光谱 220
4.5.问题 223
4.6.参考文献和扩展阅读 225
5.光合作用的光化学 229
5.1.叶绿素-化学与光谱 232
5.1A.叶绿素的类型与结构 232
5.1B.吸收与荧光发射光谱 233
5.1C.体内吸收-偏振光 236
5.2.其他光合色素 238
5.2A.类胡萝卜素 238
5.2B.藻胆素 242
5.2C.小结 244
5.3.光合色素间的激发传递 245
5.3A.色素与光化学反应 246
5.3B.激发共振传递 247
5.3C.激发特殊传递 248
5.3D.激发陷阱 250
5.4.光合色素的群体作用 253
5.4A.量子进程 253
5.4B.激发进程 253
5.4C.光合作用光谱和增益作用 256
5.4D.两个光系统和捕光天线 256
5.5.电子流 260
5.5.A.电子流模型 260
5.5.B.电子传递途径的组分 262
5.5.C.电子流的类型 268
5.5.D.利用荧光分析光化学反应／过程 269
5.5.E.光合磷酸化 271
5.5.F.电子流的方向 271
5.6.问题 273
5.7.参考文献和扩展阅读 274
6.生物能 277
6.1.Gibbs自由能 278
6.1A.化学反应和平衡常数 280
6.1B.化学能和电能的相互转换 283
6.1C.氧化还原电位 285
6.2.生物能的贮存形式 286
6.2A.ATP-结构与反应 287
6.2B.生成ATP的Gibbs自由能变化 291
6.2C.NADP+-NADPH氧化还原 293
6.3.叶绿体的生物能学 295
6.3A.氧化还原对 295
6.3B.电子流引起的H+化学势差 299
6.3C.化学渗透假说的证据 300
6.3D.质子和电子流的耦合 302
6.4.线粒体的生物能学 303
6.4A.电子传递链的组分-氧化还原电势 304
6.4B.氧化磷酸化 307
6.5.生物圈的能量流动 310
6.5A.入射光—Stefan-Boltzmann定律 311
6.5B.吸收光和光合效率 313
6.5C.食物链和物质循环 314
6.6.问题 315
6.7.参考文献和扩展阅读 317
7.温度和能量收支 319
7.1.能量收支-辐射 320
7.1A.太阳辐射 322
7.1B.叶片吸收的红外辐射 326
7.1C.叶片发射的红外辐射 327
7.1D.a、aIRR和eIR值的大小 328
7.1E.净辐射 330
7.1F.辐射实例 330
7.2.热传导和对流 333
7.2A.风 334
7.2B.空气界面层 336
7.2C.非流线体空气界面层 339
7.2D.热传导（对流）方程 340
7.2E.无量纲数 341
7.2F.热传导（对流）实例 345
7.3.潜热-蒸腾作用 346
7.3A.蒸腾作用过程中的热通量密度 346
7.3B.露或霜形成过程中的热通量密度 347
7.3C.露和霜形成的实例 348
7.4.能量收支的进一步举例 350
7.4A.叶片形状与生长方向 350
7.4B.植物群落中的遮光叶 352
7.4C.热储存 352
7.4D.时间常数 354
7.5.土壤 355
7.5A.热性质 356
7.5B.土壤能量平衡 357
7.5C.土壤温度的垂直变化 358
7.6.问题 360
7.7.参考文献和扩展阅读 362
8.叶片与水、气流动 365
8.1.阻力与导度-蒸腾作用 366
8.1A.叶表面的界面层 368
8.1B.气孔 371
8.1C.气孔导度和阻力 373
8.1D.蜡质层 376
8.1E.胞间空隙 376
8.1F.Fick第一定律和导度 377
8.2.蒸腾过程中的水蒸气流动 380
8.2A.导度和阻力网 380
8.2B.导度值 383
8.2C.有效长度和阻力 384
8.2D.叶片的水蒸气浓度、摩尔组分和分压 385
8.2E.有关叶片中水蒸气水平的实例分析 387
8.2F.水蒸气流动 389
8.2G.蒸腾作用的控制 390
8.3.CO2的传导和阻力 392
8.3A.阻力和传导网络 392
8.3B.叶肉细胞面积 394
8.3C.细胞成分的阻力公式 397
8.3D.CO2分配系数 398
8.3E.细胞壁阻力 399
8.3F.质膜阻力 400
8.3G.细胞质阻力 401
8.3H.叶肉阻力 402
8.3I.叶绿体阻力 402
8.4.光合作用过程中的CO2流动 403
8.4A.光合作用 403
8.4B.呼吸作用与光呼吸 406
8.4C.综合的CO2阻力网络 410
8.4D.CO2补偿点 412
8.4E.CO2流 416
8.4F.CO2传导 418
8.4G.光合速率 420
8.4H.环境生产率指数 420
8.5.水分利用效率 422
8.5A.水分利用效率的大小 423
8.5B.海拔对水分利用效率的影响 425
8.5C.水分利用效率的气孔控制 426
8.5D.C3与C4植物 429
8.6.问题 432
8.7.参考文献和扩展阅读 434
9.植物与水、气流动 439
9.1.植物冠层上的气体流动 440
9.1A.风速垂直变化 441
9.1B.流量密度 442
9.1C.涡流扩散系数 443
9.1D.冠层上的空气阻力 445
9.1E.蒸腾作用与光合作用 445
9.1F.流量和浓度的大小 446
9.1G.凝聚 448
9.2.植物群落内的气体流动 449
9.2A.涡流扩散系数和阻力 449
9.2B.水蒸气 451
9.2C.光合光子通量的衰减 453
9.2D.叶片吸收系数的大小 454
9.2E.光补偿点 455
9.2F.CO2浓度和流动 456
9.2G.夜间CO2 458
9.3.土壤中的水分移动 459
9.3A.土壤水势 460
9.3B.Darcy定律 462
9.3C.土壤导水系数 463
9.3D.向圆柱均匀体的流动 465
9.3E.向球形均匀体的流动 467
9.4.木质部和韧皮部中的水分移动 469
9.4A.根系组织 469
9.4B.木质部 470
9.4C.Poiseuille定律 471
9.4D.Poiseuille定律的应用 472
9.4E.韧皮部 476
9.4F.韧皮部汁液的组成和运输速度 478
9.4G.韧皮部的运输机理 479
9.4H.韧皮部不同水势的大小 480
9.5.土壤-植物-水连续体 483
9.5A.不同水势的大小 483
9.5B.阻力与面积 485
9.5C.阻力与阻力系数的大小 487
9.5D.根系-土壤空隙和水导度 490
9.5E.容量与时间常数 492
9.5F.日变化 495
9.5G.全球气候改变 497
9.6.问题 500
9.7.参考文献和扩展阅读 503
问题答案 507
附录Ⅰ.常数和系数值 545
附录Ⅱ.换算系数和定义 553
附录Ⅲ.数学关系 557
Ⅲ.A.前缀（度量单位） 557
Ⅲ.B.面积和体积 557
Ⅲ.C.对数 557
Ⅲ.D.二次方程 558
Ⅲ.E.三次方程 558
Ⅲ.F.微分方程 558
附录Ⅳ.Gibbs自由能和化学势 561
Ⅳ.A.熵和平衡 561
Ⅳ.B.Gibbs自由能 563
Ⅳ.C.化学势 565
Ⅳ.D.μj的压力依存 565
Ⅳ.E.μj的浓度依存 568
索引 571