植物在其生长发育和成熟的过程中其生理活动的内容是非常丰富的,其中最重要、最根本的就是其体内的水分循环,在地,它与生存土壤密不可分;在天,它与大气环境相接触,是典型的三位一体连续体系（SPAC）。本文在广泛调研和查阅资料的基础上主要针对上述SPAC系统的如下几个子问题从数理分析的角度进行了一定的初步研究,有定性说明,也有粗浅的定量建模。对选题的意义和背景做了一定的分析和介绍,尤其对于植物在自然界中的作用和水在植物新陈代谢中的作用进行了较为详细的说明,对目前关于植物输水系统特性的一些有代表性的国内外研究文献做了部分总结和归纳,了解了他们的研究现状和进展情况;在此基础上提出了自己的一些研究思路和方法。介绍了水势的物理化学定义和计算方法,以及其他影响水分流动和平衡的毛细力和渗透压计算问题。利用水力学原理分析研究了导管间壁穿孔对水流压力降的影响问题,给出了压力降的计算公式。利用热力学比拟和浓度扩散原理把水势比拟为温度和浓度,建立了植物细胞直线排列和植物根系的三维水势扩散数学模型,并给出了数理分析过程和步骤。本文根据植物白天气孔张开的生理特点,将叶片水分蒸发假设为开口、闭口容器的水分蒸发模型,分析了其蒸发的影响因素,也从理论上给出了一定的分析和说明。由于导管形状、粗细等许多不可控因素的模糊存在,为了避免这种不足,本文利用水势扩散原理,提出了导管输水的数理模型,将上述各种不可控因素归结到水势传导系数里,这样不仅建模容易、模型简单,而且物理意义明确。