植物叶片温度测量方法

胖子瘦子体温大不同--------叶片厚薄和叶温的关系

一、研究动机(前言) : 去年，学长们以’’马齿苋的睡眠运动’’为题参加科

展，当时我们也参与其中，一起实验、研究等等。当时为了探讨睡眠运动是否可以减少体温散失，我们用自行设计的热敏电阻温度计去探测叶温，发现植物的体温是很有趣的主题，所以今年我们深入这个主题，想了解植物体温的各种现象及原理。

在生物课本第五章我们学到了动物有一套体温调节的方法，适应环境变化；那么植物是否也有类似的反应？我们知道出汗会带走体温，那么植物的蒸散是否也可以降温呢？这些疑问，让我们开始了此次研究！

二、目的:

（一）探讨叶温变化的模式:在适温、高温、低温下的变化情形。

（二）探讨叶的形态和叶温的关系：叶面积(cm2/g)，气孔数(个/ cm2)，开放比(开放个数/总气孔数)

（三）探讨蒸散作用和叶温的关系

1、不同温度下的蒸散量及叶温的关系

2、阻碍蒸散对叶温的影响。

三、材料器具

（一）材料：选择叶片质地相同但厚度不同的叶片，厚叶植物以石莲花为代表，薄叶植物以凤仙花为代表。

鳳仙花—Impatiens tatemonii

石蓮花—Echeveria sp

（二）器具

1叶温测量：六线热电偶温度纪录器

2蒸散量测量：将电子式温湿度计之温度传感器(SENSOR)取出.接上连接线，做成SENSOR可接近特定部位的湿度计

3其他：透明指甲油.复式显微镜.生长箱

四、原理：

身體的熱﹦熱的產生﹣熱蒸散＋（幅射＋傳導），其中尤其以蒸散热的变化最大，影响体温也最大，而蒸散热和体内水量、体表面积及外界温度湿度关系密切，所以我们从叶子的表面积、气孔面积及改变环境温度等方向，找出他们和叶温的关系。

五、方法步骤：

（一）叶温测量－

将两种植物放在相同的条件下(定温=生长箱.温度25℃；室温-阳台)各选取一片叶片(将叶片和光源，风扇的距离、角度调整到相似地步)，凤仙花以A代表，石莲花以B代表，将热电偶线用透明胶带固定在下表皮(靠近叶片中央部分)开启纪录器.连续纪录48hr，另将凤仙花及石莲花之叶片摘下(以A’.B’代表)同时测量下表皮的温度作为对照.所有实验重复三次.

求平均值

（二）蒸散量测定－

将待测叶片以7cm*10cm*0.01cm之塑料袋套住.并将SENSOR置于袋中间.

先纪录初始湿度(X%)，5分钟后纪录湿度的改变。（如湿度由50﹪变为70﹪，则以20﹪表示蒸散量）

（三）叶面积(cm2/g)－将待测叶片选中段部分.以刀片切下迅速用天秤秤出重量.再用”描图”方式.算出叶面积.求出(cm2/g)

4、气孔数(个/ cm2)，气孔开放比(开放个数/总气孔数)

用透明指甲油于叶片之待测部位，涂上薄薄一层膜，待干后以针挑下薄膜置于已滴一滴水之载玻片上（保持平整），盖上盖玻片，成玻片标本，将此玻片标本置于复式显微镜下检查气孔数；利用测为气量出每一视野的面

积再除以气孔数，得到(个/ cm2)；总气孔数除以开放之气孔数得到开放比(开放个数/总气孔数)

溫度計溼度計

葉溫測量溼度測量

实验一：叶温变化的模式

（一）步骤：

1选取适当的叶片分别标为(A、B、A’、B’)，另一组（C）为室温，连上热电偶线，

2将植株移入生长箱，箱内温度分别调为25℃、35℃、10℃。

3开动温度纪录器，连续纪录温度48小时。

（二）结果

以下数据A代表正常的凤仙花，A’代表摘下的凤仙花，B 代表正常的石莲花、B’代表摘下的石莲花

（三）讨论:

1在适温的情形下：

（1）摘下的凤仙花和石莲花叶温曲线几乎重迭（A’= B’），而且比室温低约

1.5℃，即两种叶片材质相似，处于一稳定环境热度传导相似。

（2）凤仙花在放入生长箱4小时内，叶温即降到比室温低约1.5℃，此后一值维持这个温度，而且正常组和摘下组也几乎相同：即凤仙花的叶

温随气温快速变化。

（3）石莲花正常组的温度高于摘下组（B>B’），但低于室温；放入生长箱的前16小时正常组比摘下组高1℃左右，之后则两组曲线接近，表示

石莲花随气温改变体温的速度较慢。

2在高温的情形下：

（1）两种植物的摘下组温度曲线仍相当吻合（A’= B’），表示确为材质相近的叶片。

（2）正常组比摘下组低约0.5度（A

（3）正常组叶温：白天时，凤仙花叶温低于石莲花（AB），表示凤仙花在白天时，有降低叶温的活动，

推测为气孔开放，增加蒸散的附带效应。所以将观察气孔开闭及蒸

散量来证实。

3在低温的情形下：

（1）摘下组的凤仙花高于石莲花（A’>B’），而且比生长箱温度高，这是首次出现两条曲线不吻合的情形，表示在低温下两者散热情形不

同，且石莲花叶片材质散热较快。

（2）正常组凤仙花比摘下组低1.5℃（A

点）的趋势，可能升温的生理活动是以12小时为一周期。

（3）正常组石莲花与摘下组相近，表示石莲花在低温下没有进行损失热量的活动（如蒸散）

4其他：

（1）进行叶温测量时选择叶的下表皮而非上表皮，是基于两个因素：一是下表皮较不受光照的影响，二是下表皮有蒸散作用可以判断蒸散

对叶温的影响。

（2）我们曾经多次在室内、阳台测试叶温，发现气温高低影响叶温变化，所以才设计三种不同的温度以观察叶温的改变；经在生长箱测试

后，发现在室外测试时叶温气温的差巨最大约有2~3度，而在生长

箱内则差距在1度左右，推测因生长箱长期维持同一温度，整个箱

内条件相同，微环境的变化较不易显现，所以它的差距应该再加放

大。

实验二：植物本身有哪些因素会影响叶温？

前言：一个物质的表面温度和他吸热及散热的能力有关，所以我们选择叶肉材质相似但厚薄不同（吸热之表面积不同）的叶片来做比较；而

植物的散热主要和蒸散作用带走的蒸发热有关，而气孔的的个数、

开闭决定蒸散量，所以我们也要对气孔做比较。