植物的气孔研究,二氧化碳扩散进入光合细胞间隙

气孔的发生和分布

  大约四亿年前左右，当植物最初开始定居陆地的时候，
只有演变成具有疏水的蜡质外层或角质层的那些植物，才能
够避免干化。在植物和气生环境之间的这种蜡质屏障，能够
防止因蒸发而引起的水分丢失，但由于这样就减少了光合作
用底物(--氧化碳)的补充，又会导致陆地植物的早期死
亡，除非在表皮产生了细小的孔或气孔。气孔能使空气中的
二氧化碳扩散进入光合组织的细胞间隙，在这里，二氧化碳
溶解在液相中，于是发生了光合还原作用。但不幸地是当空
气渗到植物中的同时，大量的水蒸气也通过气孔经蒸腾作用
消失到大气中。随着进化的历程，气孔变得更加灵活，并发
展了开张和关闭的能力，这就使植物能够控制它自身的水分
状况，同时更完善了它的光合作用能力。通过控制影响植物
生产力的这两个基本过程，气孔运动执行着植物生命的基本
功能。

  在藓类和苔类孢子体世代进化水平以上的所有植物都具
有气孔。藓类和苔类的气孔大部分是无功能的，蕨类植物的
气孔不特别灵活，仅表现有限的并缓慢的运动。但裸子植物
和被子植物的气孔高度灵活，它们受着环境的和内部的反应
的综合控制。

气孔最常见于叶片上，同时也发生在裸子植物和被子植
物的花序、果实、草本茎、叶柄和卷须上。在大多数裸子植
物和被子植物中，在叶片的近轴面(上表面)和远轴面(下
表面)都有气孔，不过在下表面更多一些。而在另一些被子
植物、裸子植物以及几乎所有的蕨类植物中，气孔则仅发生
在叶片下表面。只有一些具有漂浮叶片的水生植物和具有旱
生结构的禾草中，气孔局限于上表面。

  即使某一种植物的气孔，其数量和密度也有很大的变
化。生长在阴地比生长在阳地的植物，气孔数量要少，但形
状要大。而生长在长久潮湿环境里的植物比生长在干燥环境
里的植物，气孔数量要多，但形状要小。虽然在差异悬殊的
环境里所生长的植物之间，它们存在着明显的不同，然而所
有气孔的总面积是比较稳定的，这是因为气孔的大小和密度
存在着倒数关系。即使在一株植物上，也可以发现这种不同，
低处着生的叶片比高处着生的叶片其气孔较大而数量较少。

(本文由上海光学仪器厂编辑整理提供, 未经允许禁止复制http://www.sgaaa.com)