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            技術文章

            氣孔導度對濕度環境的響應

            2022-04-02

            氣孔導度對濕度環境的響應

            在大氣濕度低、飽和差大,而水分的運輸又不足以補充其蒸騰引起的水分消耗時,為了防止蒸騰過快,植物會自動關閉氣孔,這樣的氣孔關閉機制稱為被動脫水關閉(hydropas-sive closure)。即使在吸收水分較好時,只要蒸騰比植物吸收水分的速率快,植物體內就會產生水分脅迫的信號,導致葉片發生萎蔫(通常為人的眼睛不能察覺)。而植物體內的水分虧缺會在保衛細胞和葉肉、表皮細胞之間形成水分擴散壓力梯度,這種梯度使得水分流出保衛細胞,保衛細胞膨壓下降,氣孔關閉(Devlin, 1975),蒸騰因此受到抑制。關于這一反應,除了飽和差影響氣孔及表皮的蒸騰Em,進而改變葉內的水分條件,控制業,使保衛細胞的膨壓平樂變化之外,還有報道認為飽和差和濕度可以直接影響氣孔開度(Schulzeetal.,1972;Lange etal. ,1971)。這種直接的影響,可能是通過表皮細胞性質的變化,以及伴隨這種變化的膨壓改變而引起的(島田綠子,1992)。

            多孔性的表皮是由高分子物質構成的,其通透性隨著大氣濕度和水勢而變化,植物以此來調節表皮細胞的膨壓(Schulze, 1986)。這種膨壓變化引起某種水主動(hydroactive)反應,使保衛細胞的膨壓發生改變,氣孔開度得到調節。此外,由大氣濕度影響光合作用的暗反應速度,通過改變Ci來影響氣孔導度也是一種可能的途徑(島田綠子,1992)。常用的表示環境濕度的參數有大氣濕度(Cw、比濕(q)、水蒸氣壓(e)、相對濕度(RH)等。但是,在討論氣孔導度對濕度環境的響應函數時,常用的是飽和差(De)、葉-大氣間的水蒸氣壓差(Dv)、葉-大氣間的濕度差(Dh)以及葉-大氣間的比濕差(Dq)等。

            在植物發生水分虧缺時,氣孔對其他環境因子變得更為敏感。例如,天竺葵(Pelargonium)葉片在飽和差大的空氣中,對CO2濃度(Heath, 1952)和光環境(Satoo, 1962; Wil-liams, 1950)的變化響應速度加快。


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