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文檔簡介

植物氣孔計原理氣孔是植物進行體內(nèi)外氣體交換的主要場所。水蒸汽、CO2、O2都要共用氣孔這個通道,對應植物的蒸騰、光合、呼吸過程。1.氣孔導度植物體內(nèi)外的氣體交換速率與植物體與氣體的接觸面積成正比。氣孔結(jié)構(gòu)大大地增加了葉細胞與氣體的接觸面。氣孔張開時一般長約7?30Pm,寬約1?6Pm。而進出氣孔的CO2和H2O分子的直徑分別約為0.46nm和0.54nm,因而氣體交換暢通。氣孔越密集,則有效面積就越大,氣體交換速率就越快。植物通過氣孔的開閉來控制氣體交換速率,直接影響蒸騰、光合、呼吸等過程。由于與植物體的氣體交換,氣孔內(nèi)壁的氣體與外界大氣存在濃度差,氣孔內(nèi)壁的氣體經(jīng)擴散與大氣進行交換,交換速率E與濃度差AC成正比曰AC寫成 E=廣leaf其中Reaf稱為葉片的擴散阻抗,R岫由兩部分組成,一部分為氣孔內(nèi)壁到葉表面的阻抗R,稱為氣孔阻抗,另一部分為葉表面到大氣的阻抗氣,稱為邊界層阻抗。即RfR+R常令:C=1,稱為氣孔導度。RS不同的葉面,氣孔導度C明顯不同。更重要的是C對氣孔的開閉很敏感,C直接影響植物的蒸騰、光合、呼吸等過程。2.氣孔計氣孔計是專業(yè)測量氣孔導度C的儀器,其設計原理分動態(tài)測量和穩(wěn)態(tài)測量。①動態(tài)氣孔計的測量原理:將葉面密閉在干燥空氣的葉夾,由于葉面的蒸騰,葉夾中的濕度隨時間增加,增加的速率在一定范圍內(nèi)與氣孔導度C成正比,用與所測氣孔導度相近的標準板對儀器進行校準后,即可求出所測葉面的氣孔導度。即:增濕速率:V=A(RH)憂CAt則:動態(tài)氣孔計的優(yōu)點是儀器簡單,價格便宜。但其測量值是葉面處于濕度不斷增加的環(huán)境中氣孔導度的平均值,而且需每次校準,和一系列的校準板。②穩(wěn)態(tài)氣孔計測量原理將葉面置于開放葉室中,讓大氣以一定流速進入葉室,分別測量進出葉室的氣體濕度,可精確計算出蒸騰速率。E=to^LxWP-eo其中:W為氣流的摩爾流量密度,P為大氣壓強。ee分別為進出氣口的水分壓。水分壓與相對濕度的關(guān)系為e=HRxese為溫度t下的飽和水汽壓一t18.564— …十 2544e=6.13753x10-3xet+255.57s根據(jù)蒸騰速率和葉溫、氣溫的測量,可計算出氣孔導度Cs即:1AC^T —REb其中:AC=L—土為氣孔內(nèi)的水汽濃度與葉室出氣口水汽濃度的差。PP穩(wěn)態(tài)氣孔計的優(yōu)點是,測量準確穩(wěn)定,其測量值是葉面處于濕度穩(wěn)定的環(huán)境中的氣孔導度,無需校準,同時可測量蒸騰速率,葉溫等參數(shù)。但葉室設計比較復雜,價格比動態(tài)氣孔計貴。若將穩(wěn)態(tài)氣孔計的開放氣路改成閉路循環(huán)氣路,也可進行動態(tài)測量,并計算出氣孔導度,無需用標準板進行比較測量。3.氣孔導度的單位換算現(xiàn)在常用的氣孔導度單位與蒸騰單位相同,為mmol/m2?s測量范圍一般為:0.0?1000.0mmol/m2?s常用的導度單位還有:mm/s,測量范圍一般為0.0?25.0mm/s標準狀態(tài)下:1mmol/m2?s=0.0224mm/s一, T1013一般有:1mmol/m2-s= xx0.0224mm/sP相應的氣孔阻抗單位為:m2s/mmol或s/mm或s/cm例:20°C,1000hpa(百帕)時,氣孔導度132mmol/m2?s換算為:1.013C=二x-

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