构树叶形变化的温度效应文献综述

 2022-04-08 23:02:07

文献综述

长久以来,植物叶片形状具有的丰富的生物学意义一直是相关研究的重点。自然界中各种各样的叶形一直被认为受到两个重要因素的影响,即植物叶对环境的适应和植物生境在遗传和进化层面对植物进行的定向选择。因此,相关研究一直致力于揭示植物叶片的不同叶形和不同生境之间的联系,即研究什么样的叶形适合什么样的生境,而特定的生境可能会迫使植物叶片产生向着某种叶形生长的趋势。

上个世纪中期以来,国内外的相关研究主要集中在在冠层或者整株植株的水热交换研究上。这主要是因为单叶的散热过程太复杂,涉及的影响因素太多,叶形这个因素难以分离,所以相关研究更加倾向于研究具有不同叶形的植株在水热变化上的差异。同时以整个植株为目标的研究更加便于对蒸腾散热影响的计算和理解。

但同时,单叶散热能力的研究也一直在进行。这些研究都尝试解析单叶尺度上的复杂的散热过程,并且一般都是通过引入新的,更加准确的测量器材,或者创新的研究方法来研究

叶形对散热的影响。到目前为止,国内外已经进行了大量的研究,获得了重要进展。在一些理论知识和实践经验的基础上,本文进一步总结了对不同叶形的散热能力研究的概况。

  1. 对叶形散热能力研究的意义和近况

1.1研究意义

在不同叶形对生境的适应层面上。植物生长的光热环境在一定程度上决定了植物的叶片形状。喜光植物叶片一般较小、质厚、开裂明显且气孔密度较高,而喜阴植物叶片较大、质薄、开裂不明显且气孔密度较低[1-2]。叶片表面温度影响植物的正常生长以及相关生理进程[3-4],而叶片本身较薄容易导致局部极端高温,从而引发叶片损伤[5]。叶片的散热和保热能力对维持植物的叶温及其正常生长发育起重要作用,而叶形是影响对流散热的主要因素之一[6]

在不同生境对叶形生长趋势的引导层面上。所有植物的叶片生长都在一定程度上受到外界水热因素的制约和引导。这些影响表现在叶片的大小尺寸,厚度以及叶片形状上,表现为缺水高温环境中叶面积相对较小,叶厚度较厚,叶形趋向于形成开裂乃至于针形叶。这主要被认为是叶形对环境的适应,即植物所处生境的水热条件不足以支持植物在正常条件下的叶面积和叶形,转而趋向于形成有利于节水散热的叶面积和叶形。依此观察和逻辑,之前的研究合理推测:小叶厚叶更加有利于减少自然界中叶片的水分散失,而开裂的叶形比起心形叶或者圆润的叶形更加有利于叶片在自然界的散热。

1.2研究进展

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