几种校园植物气孔日变化与季节变化研究毕业论文_生态学毕业论文

几种校园植物气孔日变化与季节变化研究毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

植物气孔开闭活动规律的研究是了解植物对环境适应的重要内容之一,也是植物生理生态学研究的重要内容。气孔开闭活动受到多方面的因素影响,气孔开闭活动日变化反映了植物气孔对于环境变化的快速反应机制,气孔开闭活动的季节变化可以反映植物在不同季节环境下的气孔活动状态。

本文对六种校园植物进行了观察研究,分析总结同种植物气孔开闭日变化规律和季节变化规律,以及不同植物间气孔开闭日变化和季节变化的普遍规律。本实验研究方法采用指甲油印记法。利用指甲油的快干性,观察植物气孔的实时开闭状态。研究结果表明:1.腊梅(Chimonanthus praecox )气孔为环式气孔(轮列型气孔),白丁香(Syringa oblata var)和紫薇(Lagerstroemia indica)为不定式气孔(毛茛科型气孔)。小叶黄杨(Buxus sinica var)、大叶黄杨(Buxus megistophylla)与洒金桃叶珊瑚(Aucuba japonica Var)均为放射式气孔(辐射性气孔)。2.不同植物的气孔开放率的日变化差异不仅与植物的生物学特性有关,还受不同季节环境的影响。3.落叶植物与常绿植物之间的气孔活动年变化具有一定差异,同类植物的气孔活动之间也会因季节不同表现出差异。

关键词:气孔开闭活动;气孔日变化;气孔季节变化;气孔类型

Study on stomatal diurnal variation and seasonal variation of several campus plants

ABSTRACT

The study on the model of stomatal opening and closing of plants is one of the important contents to understand the adaptation of plants to the environment, and also an important part of plant physiology and ecology. Stomatal opening and closing activities are influenced by many factors, and the diurnal changes of stomatal opening and closing activities reflect the rapid response mechanism of plant stomata to environmental changes. The seasonal changes of stomatal opening and closing activities can reflect the stomatal activity of plants in different seasons.

In this paper, six kinds of campus plants were observed and studied, and the variation regularity of stomatal opening and closing day and the regularity of seasonal variation, as well as the diurnal and seasonal variation of stomata between different plants, were analyzed and summarized. The method of this experiment is to use nail oil imprinting method. Using the quick drying of nail polish, the real-time opening and closing state of the plant stoma were observed. The results show that: 1. the stomata type of Chimonanthus praecox (Linn.) is the round-type stomata, white both the stomata type of Syringa oblata Lindl.var.alba rehder and Lagerstroemia indica L. are Ranunculaceae-type stomata. Those of Buxus sinica, Buxus megistophylla and Aucuba japonica are radial stomata. 2. The diurnal variation of stomatal opening rate of different plants are not only related to the biological characteristics of plants, but also affected by different seasonal environments. 3. The stomatal activity of deciduous plants and evergreen plants vary with each year, and the stomatal activity of similar plants varies with different seasons.

Key Words: Stomatal opening and closing activities; stomatal diurnal variation; stomatal seasonal change; stomatal type

目 录

1 前言 5

1.1 植物叶片气孔的简介 5

1.1.1气孔的分布及类型 5

1.1.2气孔对植物生长的影响 5

1.2气孔活动研究现状和进展 6

1.3 气孔日变化和季节变化研究进展 8

1.4 研究目的与意义 8

2 实验材料与方法 9

2.1 材料 9

2.2 实验方法 9

2.2.1 气孔日变化处理 9

2.2.2 气孔季节变化处理 9

2.2.3 温湿度对气孔活动的影响处理 10

2.2.4 植物气孔特征分析 10

2.3 数据处理与分析 10

3 结果分析 11

3.1 6种植物气孔特征 11

3.2 气孔开闭日变化规律 13

3.2.1夏季气孔活动日变化 13

3.2.2秋季气孔运动日变化 15

3.2.3冬季气孔运动日变化 17

3.2.4春节气孔运动日变化 19

3.3 气孔开闭季节变化规律 21

3.4 温、湿度对气孔开闭的影响 22

4 结论 25

4.1植物气孔的特征 25

4.2气孔日变化规律 25

4.3气孔季节变化规律 26

4.4环境因素对植物气孔开度的影响 26

致 谢 27

参考文献 28

1 前言

1.1 植物叶片气孔的简介

1.1.1气孔的分布及类型

气孔,是指由月牙形保卫细胞合围形成的小孔。气孔是植物不断进化的结果,多数沉水植物不具有气孔结构。因此,植物气孔不仅具有生态意义,也是进化史上的重要的微观形态学特征[1-4]。植物的叶、茎以及其它器官上均有气孔分布,但多存于植物体地上部分,又以植物叶表上分布最多[5]。气孔的保卫细胞一般呈肾形或哑铃型。在某些植物中,气孔的保卫细胞周围还有一或多个副卫细胞,这种情况长多见于禾本科(Gramineae)植物。

根据保卫细胞和副卫细胞之间的关系可将气孔类型划分为周源型类、中周型类和中原型类,这三种类型还可以进行细分,这里不多做阐述。还可以根据气孔保卫细胞数目、位置、长短划分气孔类型,可分为多细胞类、极型类、不等型类、六细胞型类、平列型类、横列型类、四细胞型类、周围型类;亦可进行更细一步的划分[6]

1.1.2气孔对植物生长的影响

植物叶面上的气孔虽仅占叶面积的1%左右,但却是植物呼吸作用、光合作用、以及蒸腾作用中CO2、O2和水蒸气等气体交换的主要通道。气孔通过保卫细胞来调节开合。气孔开闭控制气体通量大小,配合植物生长发育、适应环境变化的需要。BUSH等提出:有证据表明气孔对湿度的反应有系统的差异[6]。气孔的开闭是一个快速反应的过程,气孔快速变化的这一性质,是使得植物在连续变化的环境中吸收的CO2和散失的水分能够达到最优的保障。气孔的开闭运动,是植物叶片应对环境变化的一种主动调节。气孔运动一方面避免了植物在高温、干旱条件下的水分过度散失,另一方面也可以保证植物光合作用的正常进行,让植物处于一个营养物质收支平衡的状态,为植物积累有机物质,提供部分植物生命活动的能量来源,保障植物正常的生长发育及其生理生态功能。气孔运动与植物的适应性、抗逆性有紧密的关系,气孔开闭在植物的生命活动中起着非常关键的作用。

1.2气孔活动研究现状和进展

气孔开闭的相关研究在20世纪80年代才慢慢的受到植物学者们的关注。气孔导度(g(s))是一种重要的陆地表面属性,它将蒸腾、全球陆地蒸散发的主导成分和全球碳循环的驱动力——光合作用联系起来[8]。1985年,陈永善等人对橡胶(Hevea brasiliensis)叶片气孔开度与主要气象因子温度、湿度以及光照强度的关系展开了研究,结果表明,橡胶叶片气孔活动具有24小时的周期变化,气孔在晚间没有完全关闭而停止活动;在11-16时这段时间,气孔有伸张和收缩交替进行的规律;且蚕豆也有类似现象,原因是气孔开放以至水分亏缺,从而导致气孔关闭[9]。1986年,刘桐华等人就不同品种的小麦(Triticum aestivum)观察其气孔开闭的规律,研究结果表明,在小麦的不同生育期,气孔开放率在中午12:30前后达到一天中的最低,而大约在上午6时到10时这一时间段内,不同生育期的小麦气孔开放率保持稳定并且接近100%,也即小麦在不同生育期气孔开闭时间一致[10]。1990年,李美荣在其文章中介绍了几种常用的气孔开度测定方法,其中提到本文所使用的指甲油印迹法,并总结出该方法的主要特点;指甲油印迹法处理简单易行,费用低廉 [11]。1992年,兰华[12]等对几种经济树种的气孔日变化及分布密度进行探索,结果是苹果(Malus pumila)的气孔张开率在上午10时和11时达到最大,15时达到最小,下午气孔开放率随时间呈递减趋势;梨(Pyrus sorotina)的气孔开放率维持时间较长,在下午13时前100%开放,下午15时达到最小,整体也随时间推移呈下降趋势;枣(Ziziphus jujuba)的气孔开放率最大值出现在上午10时,最小值出现在下午13时。由此可见,不同物种的气孔开放率最大值在时间上具有差异性,但都呈现出上午峰值高于下午,且有相同的“午休”现象。

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