植物叶片温度测量方法解析.docx
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植物叶片温度测量方法解析
胖子瘦子体温大不同--------叶片厚薄和叶温的关系
1、研究动机(前言):
去年,学长们以’’马齿苋的睡眠运动’’为题参加科展,当时我们也参与其中,一起实验、研究等等。
当时为了探讨睡眠运动是否可以减少体温散失,我们用自行设计的热敏电阻温度计去探测叶温,发现植物的体温是很有趣的主题,所以今年我们深入这个主题,想了解植物体温的各种现象及原理。
在生物课本第五章我们学到了动物有一套体温调节的方法,适应环境变化;那么植物是否也有类似的反应?
我们知道出汗会带走体温,那么植物的蒸散是否也可以降温呢?
这些疑问,让我们开始了此次研究!
2、目的:
(一)探讨叶温变化的模式:
在适温、高温、低温下的变化情形。
(二)探讨叶的形态和叶温的关系:
叶面积(cm2/g),气孔数(个/cm2),
开放比(开放个数/总气孔数)
(三)探讨蒸散作用和叶温的关系
1、不同温度下的蒸散量及叶温的关系
2、阻碍蒸散对叶温的影响。
三、材料器具
(1)材料:
选择叶片质地相同但厚度不同的叶片,厚叶植物以石莲花为代表,薄叶植物以凤仙花为代表。
(二)器具
1叶温测量:
六线热电偶温度纪录器
2蒸散量测量:
将电子式温湿度计之温度传感器(SENSOR)取出.接上连接线,做成SENSOR可接近特定部位的湿度计
3其他:
透明指甲油.复式显微镜.生长箱
四、原理:
身體的熱﹦熱的產生﹣熱蒸散+(幅射+傳導),其中尤其以蒸散热的变化最大,影响体温也最大,而蒸散热和体内水量、体表面积及外界温度湿度关系密切,所以我们从叶子的表面积、气孔面积及改变环境温度等方向,找出他们和叶温的关系。
五、方法步骤:
(一)叶温测量-
将两种植物放在相同的条件下(定温=生长箱.温度25℃;室温-阳台)各选取一片叶片(将叶片和光源,风扇的距离、角度调整到相似地步),凤仙花以A代表,石莲花以B代表,将热电偶线用透明胶带固定在下表皮(靠近叶片中央部分)开启纪录器.连续纪录48hr,另将凤仙花及石莲花之叶片摘下(以A’.B’代表)同时测量下表皮的温度作为对照.所有实验重复三次.求平均值
(二)蒸散量测定-
将待测叶片以7cm*10cm*0.01cm之塑料袋套住.并将SENSOR置于袋中间.先纪录初始湿度(X%),5分钟后纪录湿度的改变。
(如湿度由50﹪变为70﹪,则以20﹪表示蒸散量)
(三)叶面积(cm2/g)-将待测叶片选中段部分.以刀片切下迅速用天秤秤出重量.再用”描图”方式.算出叶面积.求出(cm2/g)
4、气孔数(个/cm2),气孔开放比(开放个数/总气孔数)
用透明指甲油于叶片之待测部位,涂上薄薄一层膜,待干后以针挑下薄膜置于已滴一滴水之载玻片上(保持平整),盖上盖玻片,成玻片标本,将此玻片标本置于复式显微镜下检查气孔数;利用测为气量出每一视野的面积再除以气孔数,得到(个/cm2);总气孔数除以开放之气孔数得到开放比(开放个数/总气孔数)
实验一:
叶温变化的模式
(一)步骤:
1选取适当的叶片分别标为(A、B、A’、B’),另一组(C)为室温,连上热电偶线,
2将植株移入生长箱,箱内温度分别调为25℃、35℃、10℃。
3开动温度纪录器,连续纪录温度48小时。
(二)结果
以下数据A代表正常的凤仙花,A’代表摘下的凤仙花,B代表正常的石莲花、B’代表摘下的石莲花
1:
(25℃)
16
20
0
04
08
12
16
20
00
04
08
12
A
23.1
22.3
22.3
22.3
22.3
22.0
22.3
22.0
22.2
22.3
22.2
22.5
A’
22.6
22.3
22.6
22.3
22.3
22.5
22.6
22.2
22.3
22.3
22.3
22.5
B
23.9
23.4
23.5
23.6
23.6
23.4
22.7
22.3
22.4
22.5
22.5
22.7
B’
22.6
22.3
22.6
22.3
22.3
22.5
22.6
22.2
22.3
22.3
22.3
22.5
C
24.1
23.9
23.9
24.0
23.9
24.3
24.3
23.8
23.9
23.9
23.9
24.4
2:
(35℃)
16
20
0
04
08
12
16
20
00
04
08
12
A
33.8
34.2
34.0
34.1
33.9
33.9
33.9
33.9
34.1
34.0
34.2
34.3
A’
34.0
34.3
34.2
34.6
34.7
34.7
34.3
34.3
34.3
34.3
34.8
34.7
B
33.7
34.1
33.9
34.1
34.2
34.2
34.0
34.0
34.0
34.0
34.3
34.4
B’
34.3
34.4
34.3
34.5
34.7
34.7
34.3
34.4
34.4
34.4
34.6
34.6
3:
(10℃)
16
20
0
04
08
12
16
20
00
04
08
12
A
9.8
11.2
10.9
9.8
11.8
10.7
9.9
11.2
11.0
10.0
9.8
10.8
A’
11.5
12.0
11.2
11.3
12.6
11.8
11.5
12.1
11.9
11.8
11.2
11.6
B
10.8
11.2
11.3
10.6
11.7
11.2
10.7
11.3
11.7
10.9
10.3
11.2
B’
11.3
11.2
11.6
11.0
11.9
11.5
11.3
11.3
11.2
11.2
10.8
11.2
图一之1在定温(25度)环境下叶温变化模式
图一之2在定温(35度)环境下叶温变化模式
图一之3在定温(10度)环境下叶温变化模式
(三)讨论:
1在适温的情形下:
(1)摘下的凤仙花和石莲花叶温曲线几乎重迭(A’=B’),而且比室温低约1.5℃,即两种叶片材质相似,处于一稳定环境热度传导相似。
(2)凤仙花在放入生长箱4小时内,叶温即降到比室温低约1.5℃,此后一值维持这个温度,而且正常组和摘下组也几乎相同:
即凤仙花的叶温随气温快速变化。
(3)石莲花正常组的温度高于摘下组(B>B’),但低于室温;放入生长箱的前16小时正常组比摘下组高1℃左右,之后则两组曲线接近,表示石莲花随气温改变体温的速度较慢。
2在高温的情形下:
(1)两种植物的摘下组温度曲线仍相当吻合(A’=B’),表示确为材质相近的叶片。
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