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几种木本植物木质部栓塞修复机制的进一步研究

孙青  
【摘要】:空穴化发生之后,栓塞化的导管(或管胞)能够修复。空气的溶解被认为是日常栓塞修复的主要机制,但这一学说不能解释较低负压下的栓塞修复。郭锐用几种裸子植物做的实验中,得出气体的移动是切片样品栓塞修复的主要原因。为进一步寻找活体植物中栓塞气体的去向,我用几种被子植物和裸子植物的切片做实验,在显微镜下观察样品失水空穴化和复水后栓塞修复的过程,寻找有无大导管(管胞)中的气泡长大的现象。 实验中观察到,切片样品复水达到相对稳定状态后,小导管中的气泡一直缩小,回缩成半径越来越小的球形泡并最终消失,同时,半径较大的导管(管胞)中的长形泡在不断的长大,不过随着时间的推移,长大的长形泡也会逐渐的回缩并最终消失。复水达到稳定状态后,胞外球形泡逐一出现,我们看到胞外球形泡主要从木射线的横断面出来,并且随着导管(管胞)中长形泡的回缩,球形泡逐渐长大。在复水的不同时期比较一个视野内导管内外气体的量时,通过计算,导管内外气体的量基本相等,说明修复完全后,栓塞导管中的气体绝大部分进入了胞外球形泡。 通过进一步的分析,除了气体的移动外,我们认为气体的溶解也是导致栓塞修复的一个原因。无论是气体的移动还是气体的溶解,气体的去向都是由半径小的地方到半径大的地方,半径小的最后消失,而半径大的则长大。切片样品中,半径较小的导管(管胞)中的气体通过两种方式从木射线进入半径较大的导管(管胞)和胞外球形泡,同理,大导管(管胞)中的气体也可以进入球形泡。所以修复完全后,栓塞导管中的气体绝大部分进入了胞外球形泡,导管内外气体的量基本相等,进一步证明了此结论。栓塞修复是由于气体的移动和气体的溶解扩散。 由于气体的移动和溶解均可为低压下的运动,据此推测在活体植物中,半径较小的导管(管胞)中的气体通过气体的移动和溶解扩散进入大导管(管胞)和木射线,木射线中的气体横向运输到压强更小的髓心区域,导致活体植物的栓塞修复。 此外,由于各树种空穴化和栓塞修复的时间各不相同,对它们的接触角进行了测量。结果证明接触角小,栓塞修复就快,反之,栓塞修复就慢。


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