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气孔导度对湿度环境的响应

2022-04-02

气孔导度对湿度环境的响应

在大气湿度低、饱和差大,而水分的运输又不足以补充其蒸腾引起的水分消耗时,为了防止蒸腾过快,植物会自动关闭气孔,这样的气孔关闭机制称为被动脱水关闭(hydropas-sive closure)。即使在吸收水分较好时,只要蒸腾比植物吸收水分的速率快,植物体内就会产生水分胁迫的信号,导致叶片发生萎蔫(通常为人的眼睛不能察觉)。而植物体内的水分亏缺会在保卫细胞和叶肉、表皮细胞之间形成水分扩散压力梯度,这种梯度使得水分流出保卫细胞,保卫细胞膨压下降,气孔关闭(Devlin, 1975),蒸腾因此受到抑制。关于这一反应,除了饱和差影响气孔及表皮的蒸腾Em,进而改变叶内的水分条件,控制业,使保卫细胞的膨压平乐变化之外,还有报道认为饱和差和湿度可以直接影响气孔开度(Schulzeetal.,1972;Lange etal. ,1971)。这种直接的影响,可能是通过表皮细胞性质的变化,以及伴随这种变化的膨压改变而引起的(島田绿子,1992)。

多孔性的表皮是由高分子物质构成的,其通透性随着大气湿度和水势而变化,植物以此来调节表皮细胞的膨压(Schulze, 1986)。这种膨压变化引起某种水主动(hydroactive)反应,使保卫细胞的膨压发生改变,气孔开度得到调节。此外,由大气湿度影响光合作用的暗反应速度,通过改变Ci来影响气孔导度也是一种可能的途径(岛田绿子,1992)。常用的表示环境湿度的参数有大气湿度(Cw、比湿(q)、水蒸气压(e)、相对湿度(RH)等。但是,在讨论气孔导度对湿度环境的响应函数时,常用的是饱和差(De)、叶-大气间的水蒸气压差(Dv)、叶-大气间的湿度差(Dh)以及叶-大气间的比湿差(Dq)等。

在植物发生水分亏缺时,气孔对其他环境因子变得更为敏感。例如,天竺葵(Pelargonium)叶片在饱和差大的空气中,对CO2浓度(Heath, 1952)和光环境(Satoo, 1962; Wil-liams, 1950)的变化响应速度加快。


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