探讨海茄苳需要呼吸根的原因 七实验结果.ppt

二.摘要鹽分逆境會對植物產生諸多的影響，包括使植物根部吸水能力降低；造成植物體內的離子毒害，造成植物無法正常吸收養分；使葉片大量失水，甚至造成植物死亡；使植物根、莖、葉生長速率減緩等諸多不利。因此海濱植物有三種抗鹽分逆境的機轉：1.泌鹽，2.拒鹽， 3.落葉。本實驗中，(一).以測量葉片表面的導電度、內部電阻值及觀察有無老葉的方式，推論海濱植物抗鹽分逆境的方法，得知1.海茄苳、海馬齒、馬氏濱藜可以泌鹽方式排鹽；2.林投、水筆仔等植物以拒鹽方式排鹽；3.鹽定等植物以落葉方式排鹽。(二).觀察海茄苳在不同濃度鹽分的逆境下的反應，得知海茄苳會泌鹽量漸少、葉片枯萎、葉片卷曲最後死亡。(三).切片並以顯微鏡觀察及直接肉眼觀察的方法觀察海茄苳四種呼吸根的異同、功能及構造，發現到四種根皆有通氣組織，但孔徑大小則相差甚大，四種根的功能也大相逕庭。(四).最後觀察海茄苳與其他植物葉片的構造、氣孔數量、氣孔型態及土壤的差異，總結出海茄苳需要呼吸根的原因為氣孔數量過少及生長環境嚴酷不利於吸收養分及空氣。 三.研究動機： 以前老師帶我們去新豐紅樹林遊樂區，認識了許多海茄苳、水筆仔等紅樹林植物。有一個疑問：「奇怪，我們平常看到的植物不是都用自來水澆它們。可是那些植物不是住在海邊的嗎？海水的水不是鹹的嗎？為什麼紅樹林植物可以忍受鹽分逆境呢？」老師告訴我們，那些植物其實是有自己一套求生的方法，後來又了解到海茄苳有呼吸根可以幫助它呼吸。在好奇心的驅使下，開始研究它們到底是如何忍受鹽分逆境的？呼吸根是用來做什麼的？以及為什麼海茄苳需要呼吸根呢?。 * 四.研究目的 1.比較海茄苳與其他海濱植物的抗鹽分逆境方法 2.比較海茄苳在不同濃度中的生長速率、型態及存活天數 3.觀察海茄苳四種呼吸根和葉片的功能及構造 4.探討海茄苳需要呼吸根之原因 五.實驗設備及器材 六.研究方法及過程 (一)生物材料 海茄苳(Avicennia marina)，採集地點為新竹市香山濕地。因其生長環境不易控制所以僅能暫時培養於自家陽台。以大塑膠盆作為容器，將濕地採集回來的土放入並加水，必要時(植物有枯萎現象)加少許鹽分(約0.5%)。如需做實驗則會重新採集。 (三)探討不同海濱植物的抗鹽方法 實驗設備： 複式顯微鏡、倒立相位差顯微鏡(Nikon TMD) 、SEM電子顯微鏡(JSM5330、JSM5610 SERIES) 、顯微鏡照相設備(Microtech DC-218W)、數位相機、三用電錶、果汁機、電子秤、烘箱、載玻片、蓋玻片、鑷子、尺、切片刀、培養皿、燒杯、廣用試紙、洗滌瓶、試管、指甲油、量筒、游標卡尺 (二)探討海茄冬在不同鹽分濃度環境生長的差異 採集 測量內部電阻 測量表面電阻 比較數據 推論其抗 鹽分逆 境方式 採集 海茄苳 置於鹽水濃度不同的生長環境 比較根的 生長速率 以導電度比較泌鹽多寡 觀察海茄苳之生存 天數 觀察根及 葉片的變化 分析數據 一.前言在本研究中，我們為世界首例切片顯示海茄苳之四種呼吸根(出水呼吸根、纜狀根、支持根及營養根)之構造差異，及證明海茄苳四種呼吸根之個別功能，同時並討論海茄苳需要呼吸根之原因。 採集 直接 切片 烘乾 保存 以水 泡軟 風乾 切片 展片 以顯微鏡 觀察 (四)探討海茄苳四種根及葉片的差異 採集 比較 土壤含水率及ph值 葉片上下表皮氣孔密度 葉片構造 呼吸量 分析數據 (五)探討海茄苳需要呼吸根的原因。 七.實驗結果 (一)海茄苳在鹽分逆境下的反應 1.在不同鹽分濃度生長環境下泌鹽量。(表1) 12條曲線，代表11種不同濃度的生長環境(0%，0.5%，1%...5%)及對照組。縱座標導電度(代表泌鹽量)，橫座標為天數) 低濃度組別(0%~1.5%)的泌鹽量與對照組相似，表示海茄苳在低濃度組適應較良好。但在高濃度組別(2%~5%)的泌鹽量與對照組有相當大的差異。 高濃度與低濃度組別之泌鹽量呈現最明顯之差異(星號)。第7天所有組別的泌鹽量幾乎相等。 表1.不同生長環境下的泌鹽量 低濃度組的生長速率趨勢與對照組相似，表示生長速率在低濃度組不受影響。(表2) 在中濃度組，生長速率隨天數改變稍微下降。(表3) 在高濃度組，生長速率明顯受天數及濃度增加而減少，濃度5%在第四天時生長速率近似於0。(表4) 表2.低濃度生長速率 表3.中濃度生長速率 表4.高濃度生長速率 2.在不同鹽分濃度生長環境下根的生長速率。 3.根莖的型態變化： 根莖會在第7天之後漸漸乾枯。根在死亡時上面會覆蓋一層氯化鈉結晶(圖1)，切開之後通氣組織也會佈滿結晶(在0%~1%組別不明顯)。 圖1.根部上之氯化鈉結晶 (二)不同海