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TECHNICAL ARTICLES*,體溫是檢測動物生命狀態(tài)的一項重要生理指標。絕大多數(shù)鳥類和哺乳類是恒溫動物,有相對穩(wěn)定的體溫;而諸如魚類、兩棲類、爬行類則屬于變溫動物,體溫會隨環(huán)境溫度的改變而明顯變化。相對于弱肉強食、廝殺不斷的動物界,多數(shù)人對沉寂無聲的植物們的體溫鮮有了解。植物是變溫還是恒溫呢?如何測量植物的溫度呢?
實際上,體溫是研究植物的光合作用、蒸騰作用以及生長發(fā)育等各項生命過程的關鍵參數(shù)。研究表明,一天中,植物的體溫會隨著外界環(huán)境(外界溫度、陽光輻射、空氣流速、蒸騰等)的變化而不斷發(fā)生改變(圖1),而且同一時間點上植物體自身各個部位的體溫也有差異,例如有觀測數(shù)據(jù)顯示,當西紅柿植株葉片溫度為30.7℃時,其果實表面溫度為42.0℃,果實內(nèi)部2cm處則為45.5℃;當葡萄藤的葉片溫度為31.5℃時,其果實表面溫度為38.5℃,果實中心則為44.0℃。如此看來,植物的體溫確實是復雜多變的,這是令人深感興趣的現(xiàn)象,而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展更要求科學界對這些現(xiàn)象做出深入的研究。
圖1 對溫室內(nèi)番茄葉片的體溫測量
那么,究竟怎樣給植物測量體溫呢?在實踐中,具體的測量手段是比較多的,各有特點,因此學術界尚未有統(tǒng)一的標準。有研究人員使用紅外測溫儀,通過接收植物體表面(很多情況下是葉片)發(fā)射出的紅外線,在一定的精度范圍內(nèi)經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到植物的體溫數(shù)值。這是一種與植物體非接觸式的測量體溫的方法。更進一步的,研究人員運用紅外熱像儀,把植物葉片發(fā)出的紅外線信號轉(zhuǎn)變成圖像,從而可以直觀地看到植物葉片上溫度的分布情況(圖2)。
圖2 環(huán)境條件對未接種過和接種過黃瓜霜霉菌的黃瓜葉的溫度分布,葉子的平均溫度(Ø),以及的zui大溫度差(MTD)的影響
除了上述利用紅外技術來測量植物體溫外,也可用接觸式的熱電偶測溫儀來測量。其原理在于,植物體溫度被熱電偶傳感器探測到后,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柡笤亠@示為具體溫度數(shù)值。為了更好地測量植物葉片的溫度,有研究人員設計了如下傳輸路徑的熱電偶測量裝置,取得了一定效果。
如上所述,植物體溫重要的生理參數(shù),越來越受到科學界的重視,不斷發(fā)展的溫度測量技術為研究者們提供了堅實的。作為經(jīng)典方法代表的紅外測溫和熱電偶測溫技術,其本身也在得到革新和發(fā)展,相信在不遠的將來,還會有更加新穎的測溫技術被應用于植物體溫測量研究中。
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