植物的生長(cháng)變化,植物生長(cháng)變化過(guò)程 20篇
一植物的生長(cháng)變化、生長(cháng)速率植物的生長(cháng)速率有兩種表示法.一種是絕對生長(cháng)速率(absolute growth rate,AGR)；另一種是相對生長(cháng)速率(relative growth rate,RGR).1.絕對生長(cháng)速率 指單位時(shí)間內植株的絕對生長(cháng)量.可用下式表示：AGR=dQ dt (8-1)式中的Q-數量,可用重量、體積、面積、長(cháng)度、直徑或數目(例如葉片數)來(lái)表示.T-時(shí)間,可用s、min、h、d等表示.植物的絕對生長(cháng)速率,因物種、生育期及環(huán)境條件等不同而有很大的差異,例如,雨后春筍的生長(cháng)速率可達50～90cm?d-1；而生長(cháng)在北極的北美云杉生長(cháng)速率僅為每年0.3cm ；小麥的莖桿在抽穗期生長(cháng)速率為5～6cm?d-1 ；拔節期的玉米生長(cháng)速率為10～15cm?d-1,而抽雄后的株高就停止增長(cháng).2.相對生長(cháng)速率 在比較不同材料的生長(cháng)速率時(shí),絕對生長(cháng)常受到限制,因為材料本身的大小會(huì )顯著(zhù)地影響結果的可比性,為了充分顯示幼小植株或器官的生長(cháng)程度,常用相對生長(cháng)速率表示.相對生長(cháng)速率是指單位時(shí)間內的增加量占原有數量的比值,或者說(shuō)原有物質(zhì)在某一時(shí)間內的(瞬間)增加量.可用下式表示：RGR= 1/ Q × dQ/dt (8-2)Q-原有物質(zhì)的數量,dQ/dt-瞬間增量.例如竹筍的相對生長(cháng)速率約為0.005mm?cm-1?min-1；而黑麥的花絲在開(kāi)花時(shí)的相對生長(cháng)速率可達2.0mm?cm-1?min-1.在試驗期間的平均相對生長(cháng)速率(R)可用下式表示：R＝(lnQ2－lnQ1 )/（t2－t1） (8-3)Q1-第一次取樣時(shí)(t1)的植物數量,Q2-第二次取樣時(shí)(t2)的植物數量.Ln-自然對數.RGR或R的單位依Q的單位而定,Q如以干重表示,RGR或R的單位為mg?g-1?d-1.3.生長(cháng)分析 相對生長(cháng)速率、凈同化率(net assimilation rate,NAR)和葉面積比(leaf area ratio,LAR)常用作植物生長(cháng)分析的參數.凈同化率為單位葉面積、單位時(shí)間內的干物質(zhì)增量.NAR= 1/L×dW/dt (8-4)L為葉面積,dW/dt為干物質(zhì)增量.NAR的常用單位為g?m-2?d-1.將以干重(W)為計量單位的RGR計算公式變換,并與NAR計算公式比較：RGR= 1/ W × dW/dt = L/W × 1/ L × dW /dt = L/W NAR (8-5)(8-5)式中的 L/W就是葉面積比,它是總葉面積除以植株干重的商.LAR= L/W (8-6)由(8-6)式可見(jiàn),相對生長(cháng)速率、葉面積比和凈同化率三者之間的關(guān)系為RGR=LAR×NAR (8-7)RGR可作為植株生長(cháng)能力的指標,LAR實(shí)質(zhì)上代表植物光合組織與呼吸組織之比,在植物生長(cháng)早期該比值最大,可以作為光合效率的指標,但不能代表實(shí)際的光合效率,因為NAR是單位葉面積對植株干重凈增量的貢獻,數值因呼吸消耗量的大小而變化.LAR會(huì )隨植株年齡的增長(cháng)而下降.光照、溫度、水分、CO2、O2和無(wú)機養分等影響光合作用、呼吸作用和器官生長(cháng)的環(huán)境因素都能影響RGR、LAR和NAR,因此這些參數可用來(lái)分析植物生長(cháng)對環(huán)境條件的反應.決定RGR的主要因素是LAR而不是NAR.生長(cháng)分析參數值在不同植物間始終存在差異,以RGR為例,低等植物通常高于高等植物；在高等植物中,C4植物高于C3植物；草本植物高于木本植物；在木本植物中,落葉樹(shù)高于常綠樹(shù),闊葉樹(shù)高于針葉樹(shù).NAR也有類(lèi)似傾向,但差異較小(表8-5).圖 8-17 典型的生長(cháng)曲線(xiàn)上圖.S型生長(cháng)曲線(xiàn)； 下圖.由上圖的生長(cháng)曲線(xiàn)斜率推導的絕對生長(cháng)速率曲線(xiàn).(a)指數期； (b)線(xiàn)性期； (c)衰減期二、生長(cháng)大周期與生長(cháng)曲線(xiàn)植物器官或整株植物的生長(cháng)速度會(huì )表現出“慢-快-慢”的基本規律,即開(kāi)始時(shí)生長(cháng)緩慢,以后逐漸加快,然后又減慢以至停止.這一生長(cháng)全過(guò)程稱(chēng)為生長(cháng)大周期(grand period of growth).如果以植物(或器官)體積對時(shí)間作圖 ,可得到植物的生長(cháng)曲線(xiàn).生長(cháng)曲線(xiàn)表示植物在生長(cháng)周期中的生長(cháng)變化趨勢,典型的有限生長(cháng)曲線(xiàn)呈”S”形(圖8-17上圖).如果用干重、高度、表面積、細胞數或蛋白質(zhì)含量等參數對時(shí)間作圖,亦可得到類(lèi)似的生長(cháng)曲線(xiàn).
一、生長(cháng)速率 植物的生長(cháng)速率有兩種表示法.一種是絕對生長(cháng)速率(absolute growth rate,AGR)；另一種是相對生長(cháng)速率(relative growth rate,RGR). 1.絕對生長(cháng)速率 指單位時(shí)間內植株的絕對生長(cháng)量.可用下式表示： AGR=dQ dt (8-1)式中的Q-數量,可用重量、體積、面積、長(cháng)度、直徑或數目(例如葉片數)來(lái)表示.T-時(shí)間,可用s、min、h、d等表示.植物的絕對生長(cháng)速率,因物種、生育期及環(huán)境條件等不同而有很大的差異,例如,雨后春筍的生長(cháng)速率可達50～90cm?d-1；而生長(cháng)在北極的北美云杉生長(cháng)速率僅為每年0.3cm ；小麥的莖桿在抽穗期生長(cháng)速率為5～6cm?d-1 ；拔節期的玉米生長(cháng)速率為10～15cm?d-1,而抽雄后的株高就停止增長(cháng). 2.相對生長(cháng)速率 在比較不同材料的生長(cháng)速率時(shí),絕對生長(cháng)常受到限制,因為材料本身的大小會(huì )顯著(zhù)地影響結果的可比性,為了充分顯示幼小植株或器官的生長(cháng)程度,常用相對生長(cháng)速率表示.相對生長(cháng)速率是指單位時(shí)間內的增加量占原有數量的比值,或者說(shuō)原有物質(zhì)在某一時(shí)間內的(瞬間)增加量.可用下式表示： RGR= 1/ Q × dQ/dt (8-2) Q-原有物質(zhì)的數量,dQ/dt-瞬間增量.例如竹筍的相對生長(cháng)速率約為0.005mm?cm-1?min-1；而黑麥的花絲在開(kāi)花時(shí)的相對生長(cháng)速率可達2.0mm?cm-1?min-1. 在試驗期間的平均相對生長(cháng)速率(R)可用下式表示： R＝(lnQ2－lnQ1 )/（t2－t1） (8-3) Q1-第一次取樣時(shí)(t1)的植物數量,Q2-第二次取樣時(shí)(t2)的植物數量.Ln-自然對數.RGR或R的單位依Q的單位而定,Q如以干重表示,RGR或R的單位為mg?g-1?d-1. 3.生長(cháng)分析 相對生長(cháng)速率、凈同化率(net assimilation rate,NAR)和葉面積比(leaf area ratio,LAR)常用作植物生長(cháng)分析的參數. 凈同化率為單位葉面積、單位時(shí)間內的干物質(zhì)增量. NAR= 1/L×dW/dt (8-4) L為葉面積,dW/dt為干物質(zhì)增量.NAR的常用單位為g?m-2?d-1. 將以干重(W)為計量單位的RGR計算公式變換,并與NAR計算公式比較： RGR= 1/ W × dW/dt = L/W × 1/ L × dW /dt = L/W NAR (8-5) (8-5)式中的 L/W就是葉面積比,它是總葉面積除以植株干重的商. LAR= L/W (8-6) 由(8-6)式可見(jiàn),相對生長(cháng)速率、葉面積比和凈同化率三者之間的關(guān)系為 RGR=LAR×NAR (8-7) RGR可作為植株生長(cháng)能力的指標,LAR實(shí)質(zhì)上代表植物光合組織與呼吸組織之比,在植物生長(cháng)早期該比值最大,可以作為光合效率的指標,但不能代表實(shí)際的光合效率,因為NAR是單位葉面積對植株干重凈增量 的貢獻,數值因呼吸消耗量的大小而變化.LAR會(huì )隨植株年齡的增長(cháng)而下降.光照、溫度、水分、CO2、O2和無(wú)機養分等影響光合作用、呼吸作用和器官生長(cháng)的環(huán)境因素都能影響RGR、LAR和NAR,因此這些參數可用來(lái)分析植物生長(cháng)對環(huán)境條件的反應.決定RGR的主要因素是LAR而不是NAR.生長(cháng)分析參數值在不同植物間始終存在差異,以RGR為例,低等植物通常高于高等植物；在高等植物中,C4植物高于C3植物；草本植物高于木本植物；在木本植物中,落葉樹(shù)高于常綠樹(shù),闊葉樹(shù)高于針葉樹(shù).NAR也有類(lèi)似傾向,但差異較小(表8-5). 圖 8-17 典型的生長(cháng)曲線(xiàn) 上圖.S型生長(cháng)曲線(xiàn)； 下圖.由上圖的生長(cháng)曲線(xiàn)斜率推導的絕對生長(cháng)速率曲線(xiàn).(a)指數期； (b)線(xiàn)性期； (c)衰減期 二、生長(cháng)大周期與生長(cháng)曲線(xiàn) 植物器官或整株植物的生長(cháng)速度會(huì )表現出“慢-快-慢”的基本規律,即開(kāi)始時(shí)生長(cháng)緩慢,以后逐漸加快,然后又減慢以至停止.這一生長(cháng)全過(guò)程稱(chēng)為生長(cháng)大周期(grand period of growth).如果以植物(或器官)體積對時(shí)間作圖 ,可得到植物的生長(cháng)曲線(xiàn).生長(cháng)曲線(xiàn)表示植物在生長(cháng)周期中的生長(cháng)變化趨勢,典型的有限生長(cháng)曲線(xiàn)呈”S”形(圖8-17上圖).如果用干重、高度、表面積、細胞數或蛋白質(zhì)含量等參數對時(shí)間作圖,亦可得到類(lèi)似的生長(cháng)曲線(xiàn).
