给花盆添土很久，土面并不会按植物增重的幅度消失。清晨阳光落到叶片，气孔打开，二氧化碳从空气扩散进叶；根毛从土壤缝隙吸水，水沿细长通道上升。植物身体的大部分干物质，来源竟是看不见的空气。它用光把碳固定成糖，再靠呼吸把糖中的能量释放给每个活细胞。
光合作用在叶绿体里组装含碳物质
叶绿体中的色素吸收光能，植物利用水和二氧化碳合成糖，并释放氧气。糖可以马上用于呼吸，也能转成淀粉储存，或成为纤维素、脂肪、蛋白质等物质的碳骨架。阳光提供能量，却不是组成树干的“材料”；碳主要来自空气中的二氧化碳。
矿质仍不可缺少。根从土壤溶液中吸收含氮、磷、钾、镁等离子，它们参与蛋白质、核酸和叶绿素等结构。肥料不是植物的食物本体，施得过多会让根周围盐浓度升高、污染水体，也不能替代光、水和二氧化碳。
气孔是一扇同时放行碳和水的门
气孔由保卫细胞围成，打开时二氧化碳进入叶内，水汽也沿浓度差散出。蒸腾拉动水从根经木质部上升，运送矿质并冷却叶片。空气干燥、土壤缺水或温度过高时，植物会缩小气孔开度，保住水分，却也让光合作用原料减少。
不同植物调节方式不同。多数植物白天开气孔，仙人掌等部分旱生植物主要在夜间吸收二氧化碳，暂时储存后白天利用，以避开最热时段的水分损失。它们仍然光合作用和呼吸，只是把步骤安排在不同时间。
叶片并非越绿就一定制造越多糖。光太弱时能量不足，光太强又可能损伤光合系统；温度影响酶反应，缺氮会限制叶绿素与蛋白质形成。研究人员用气体交换仪测量叶片吸收二氧化碳和释放水汽，才能把颜色印象变成速率数据。
糖和水走的是两套运输网络
木质部把水和矿质从根向上输送，蒸腾产生的拉力是重要动力。韧皮部则把光合组织制造的糖运往正在生长或储存的部位，例如根尖、果实、种子和新芽。来源和目的地会随季节改变，春季储存器官还能把糖送回萌发枝芽。
一棵高树里，叶是“源”，果实和根可能是“库”；另一时刻，储藏根又成为新梢的来源。运输并非简单的上行与下行两条单行道，而是根据各组织的生产与消耗调整。
植物白天黑夜都要呼吸
细胞呼吸把糖和氧转化，释放可供生命活动使用的能量，并产生二氧化碳和水。根生长、叶片修复、花朵开放和主动运输都要能量，因此植物所有活细胞昼夜呼吸。白天光合作用常比呼吸固定更多碳，整体表现为吸收二氧化碳、释放氧气；夜间没有光合作用，呼吸仍继续。
土壤积水会把空气挤出孔隙，根缺氧后呼吸受限，植物可能萎蔫甚至死亡。给植物浇水不是越多越好，根既需要水，也需要能够进行气体交换的土壤结构。
夜晚呼吸产生的二氧化碳会从叶、茎和土壤释放。白天测到整棵植物吸收二氧化碳，是光合作用固定量减去呼吸释放量后的净结果。比较两株植物时，光照、叶面积和温度若不一致，单看气体浓度很容易得出错误结论。
小结
植物用光合作用制造含碳糖类，用根吸收水与矿质，再通过木质部和韧皮部运输。气孔取得二氧化碳时也会损失水，必须动态调节。呼吸作用昼夜不停，为生长和修复释放能量。
想一想
同一株植物在炎热干燥的中午关闭部分气孔后，叶温、蒸腾、光合作用和糖运输可能依次发生什么变化？