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植物爲什麼會控制自己的體溫的科學故事

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植物爲什麼會控制自己的體溫的科學故事

我們先來看看植物如何趨避高溫。有一種叫沙漠薰衣草的植物生活在炎熱的沙漠地區,強烈的陽光伴着高溫對它構成了嚴峻的考驗。但沙漠薰衣草完全適應瞭如此惡劣的環境。它的葉片表面生有一層密密的葉毛,就像塗了一層厚厚的“防曬霜”,能夠有效地反射陽光,避免吸收過多的光能。另外,這層緻密的葉毛還可以降低葉片表面水分的散失速率,有助於保持寶貴的水分。這對於生活在沙漠的薰衣草很重要。還有,油櫟在一天中可不斷改變葉片的方向,儘量使其表面與陽光平行,從而大大減少了葉片的受熱面積,當然也大大降低了熱量的吸收。

有些植物能趨避高溫來防暑,還有些植物更能降溫祛暑。

植物爲什麼會控制自己的體溫的科學故事

在炎熱的環境下或劇烈活動後,我們的身體會出汗降溫。同樣,在高溫下植物也會“排汗降溫”。不同之處是植物不必把“汗液”分泌到體外,而透過氣孔直接將水分以氣態形式釋放出去,也就是我們常說的“蒸騰作用”。與此同時,熱量也伴隨着水分的蒸發而被帶走。科學家發現,發生迅速蒸騰作用的葉片表面溫度要比環境溫度低2~3℃。那麼,植物怎樣調節“排汗”的速度呢?原來氣孔是由一對結構特殊的細胞——“氣孔保衛細胞”構成,植物可以迅速調節保衛細胞內鉀離子的濃度來調控氣孔開放的大小。當鉀離子濃度升高時,保衛細胞吸水、膨脹,氣孔開放;反之,保衛細胞失水,氣孔關閉。高溫下,植物需要大量的水分以維持蒸騰作用散熱降溫。如果土壤水分不足,就會引起氣孔關閉,導致植物“中暑”。所以在炎熱的夏天,植物往往需要“喝入”大量的水分,然後把水分透過氣態形式蒸發到周圍的空間。在這個過程中,水汽帶走了大量植物體內的熱量,起到了防暑降溫的作用。這個過程是不是像我們人類的出汗?

植物爲什麼會控制自己的體溫的科學故事點評

由此可以聯想到熱帶地區的森林植被通常都是闊葉林,也就是說,熱帶植物之所以都有較大的葉片,一方面是熱帶雨林中光線相對昏暗,儘可能大的葉片面積有助於接收更多的陽光,有利於進行光合作用;另一方面,熱帶地區氣溫較高,植物的水分蒸騰也大大增加,與此同時,也加快了植物體內熱量的散發。

植物爲什麼會控制自己的體溫的科學故事 第2張