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科普小知識:樹葉氣孔及顯微鏡下氣孔圖

時間:2019年10月19日

植物的出現奠定了地球“生命搖籃”的地位。地球表面有三分之一被森林覆蓋,每天大量的二氧化碳與氧氣在這些不起眼的“工廠”內加工、輸出,而這一切,都是通過綠植上的一個個小小的氣孔實現的。

氣孔是高等陸地植物表皮所特有的結構,多數呈腎形或啞鈴形。氣孔雖屬于植物的保護組織,但其主要作用是保持植物呼吸,在生理上具有重要的意義。從氣孔進出葉片的氣體有水蒸氣、CO2和O2,并由氣孔的開閉調節通過量,再利用葉綠素進行光合作用為自身提供能量。氣孔多存在于植物體的葉表皮、莖桿及其它器官表皮上,為了減少植物體內的水分損失,通常陽生植物的上表皮上的氣孔比下表皮上的氣孔少,但浮水植物(比如睡蓮、荷葉)氣孔只在上表皮分布。下圖為顯微鏡下綠蘿葉下表皮氣孔形態:

綠蘿葉下表皮氣孔形態

綠蘿葉下表皮氣孔形態

綠蘿葉下表皮氣孔形態

注:圖1圖2分別為廣州明美金相顯微鏡(MJ30)搭配研究級高分辨率顯微相機在20X、40X物鏡下拍攝的綠蘿葉下表面氣孔圖;圖3為生物顯微鏡 10X物鏡下拍攝的綠蘿葉下表皮氣孔圖

研究發現,大氣二氧化碳濃度的增加被植物的氣孔忠實地記錄著:大氣中CO2含量較低,氣孔的數量較多,以保障有充足的CO2供應給植物光合作用;反之氣孔的數量就會減少。科學家通過研究多種溫帶樹種標本發現,這些溫帶樹種的氣孔密度在過去的200多年下降約40%。由于人類大量使用煤炭石油等化石能源,加上工業化、城市化導致森林面積銳減,大氣中的二氧化碳含量不斷上升,氣候變暖已經嚴重影響到人類的生存和社會的可持續發展,全球變暖的現實正不斷地向世界敲響警鐘。

 

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