干旱区叶片形态特征与植物响应和适应的关系

叶片形态是指示植物适应特定环境的重要指标。由于植物叶片形态不仅对时空环境变化具有极强的敏感性和可塑性,而且能够通过叶片形态的调整调节自身的生存适应能力,所以叶片形态学研究一直是植物生理及植物生态学研究中的热点。该文在总结前人叶片形态学研究成果的基础上,探索建立了简单的叶片形态指标分类体系;结合物质能量交换的物理学原理,回顾总结了叶片表观形态变化与叶片物质能量交换之间的相关关系;应用叶片形态影响物质能量交换的物理学原理,重点分析了干旱区植物叶片表观形态对低水分环境、高辐射(或高温)的响应与适应特征;最后,在回顾分析的基础上,对叶片形态研究中存在的几个问题进行了讨论。

干旱区植物叶片大小对叶表面蒸腾及叶温的影响

利用热及物质交换原理,并结合前人研究成果,在单叶尺度上建立了简单的叶温和水气蒸腾模型。模型通过预设值驱动,预设值参照干旱区环境及植物叶片特征设置。模拟结果显示:随气孔阻力的增加,叶片蒸腾速率降低,叶温升高;同一环境下,具有低辐射吸收率的叶片蒸腾速率和叶温更低,并且气孔阻力越大,这种差异越明显。另外,叶片宽度及风速是影响叶片蒸腾及叶温的重要因子。干旱地区植物生长季节,风速小于0.1m·s–1、气孔阻力接近1000s·m–1时,降低叶片宽度不仅有利于降低叶片温度,而且能够降低叶片蒸腾速率,从而实现保持水分,增强植物适应高温、干旱的能力。