植物葉片水分蒸發的控制機制
日期：2010-07-16 14:54:02
這項研究中關于植物氣孔的一些深入認識將會對天氣預測，環境變化，農業，水文地理等產生巨大的影響。該研究結果發布在2010年7月12日Proceedings of the National Academy of Sciences雜志的在線版本上。
氣孔能夠調節光合作用所需的二氧化碳流入，以及蒸騰作用中的水蒸氣外流。蒸騰作用使我們的大氣環境保持清爽和濕潤，調節環境，同時增加降雨。氣孔影響植物從大氣中吸收二氧化碳的比率，從而影響植物的生產率，以及大氣中二氧化碳的濃度。因此，理解氣孔對于研究氣候變化來說是很重要的。
目前科學家使用的用于氣孔反應描述的環境變化模型是基于統計分析的。這種方法不是基于對氣孔調節機制的理解，因此不能很好的推斷環境因素。科學家對植物氣孔的研究已經有300多年了，但是令人驚奇的是，關于氣孔的調控機制還沒有很好的理解。這項研究的共同作者Joseph Berry表示。
在這項研究中，科研人員首次考察了能量以及葉子外表面水蒸氣的交換機制，結果發現這與葉子內部的過程相關，色素從輻射中吸收的能量以及葉子內部的水分含量影響了氣孔調控水分的程度。
研究人員以向日葵葉子作為觀察對象，并使用強光照射（含有或濾過近紅外光）。Berry觀察到，當近紅外光沒有被過濾時，氣孔會打開，間接刺激光合作用。在相同能量輸入的情況下，不同顏色的光照，氣孔打開程度相似。此外，更多的證據表明熱是驅動因素。在相同的條件下，科學家使用其他5種植物進行了重復試驗。同時，他們還開發了一個基于能量平衡的葉子系統模型。模型的試驗結果和實驗室結果相似的。
根據試驗和模型結果，研究人員推測，由植物保衛細胞形成的氣孔具有精確的敏感性和信息處理系統，它們利用光和環境中的其他信號調整氣孔。這項研究的突破點則是首次證實了氣孔水分流失率的調控與葉子的內部物理過程有關。
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