松林‘碳’密落羽松的呼吸.PDFVIP

台中市 1 0 4 學年度國民中小學科學展覽會作品說明書 科別:生物科 組別:國中組 作品名稱: 松 林「碳」密─落羽松的呼吸 關鍵字:落羽松 、呼吸根、二氧化碳 編號: 摘要 本研究觀察落羽松各部位外部型態與內部構造之差異；進一步比較呼吸根、地下根及紅綠葉 片間的呼吸速率，最後探討呼吸根呼吸速率與季節變化及各氣候因子間的相關性。呼吸根的 幼根由白色鬆軟的海綿通氣組織所組成，其內分布眾多的孔隙有利於氣體交換 ；地下根與枝 2 條之表層組織排列方式較呼吸根緊密。呼吸根單位面積的呼吸速率(4.8 ppm/cm )高於地下根 2 (0.7 ppm/cm )幾達七倍之多，但因含較多死亡的木質化細胞，其單位重量的呼吸速率(12.0ppm/g) 則較地下根(17.8ppm/g)為低 ；但效率最高的仍為新長出的呼吸幼根 。隨季節變化，紅葉內所 儲存的養分較綠葉少，其呼吸作用亦隨之降低 。呼吸根呼吸速率隨季節變化而起伏，主要受 到氣溫與相對溼度的影響。氣溫越高、空氣相對溼度越低，呼吸速率越旺盛。 1 壹、研究動機 每天升旗都看到穿堂兩側的落羽松，隨著季節變換由綠轉紅，非常的美!一次不經意中 發現附近地表有一根根的突起，詢問完老師之後才知道原來那個是落羽松的 「呼吸 根」。生物課曾提及紅樹林有呼吸根，落雨松葉子會變紅，亦屬於一種紅樹林嗎?這些 疑問引發了我們濃厚的興趣，和老師討論之後決定開始著手研究。 貳、研究目的 根據蒐集而來的資料 ，釐清了一些疑問，歸納出下列幾個重點: 1.落羽松為落葉大喬木，在分類上屬於裸子植物門;多數裸子植物為四季常綠 ，但落羽松卻是 隨著季節轉變，綠葉變紅，進而脫落更新 。上述分類及特性與紅樹林截然不同。 2.原生於美洲沼澤區，為了適應濕地生活，樹幹周圍演化出了瘤狀或膝蓋狀的呼吸根 。它們 可生長，伸出水面以利於植物體進行氣體交換 。 然而，經討論思考後 ，我們又產生了一些疑問: (1)這些凸出地表長出的呼吸根 ，它的型態與內部構造與埋在土裡的地下根是否有所不同? (2)既然是特別演化出來協助呼吸的呼吸根 ，那麼它的呼吸速率會比地下根更加旺盛嗎? (3)綠葉和紅葉的呼吸速率也有高低之分嗎? (4)如果落羽松綠葉和紅葉的呼吸速率也有高低之分 ，那麼呼吸根的呼吸速率是否會跟著四季 的變化一起改變? (5)若呼吸根的呼吸速率會隨著四季的變化一起改變 ，則又是那些因素導致這種變化? 綜合上述的問題，我們提出下列幾點研究目的: 一、比較落羽松各部位型態與構造上之差異 (一) 比較外部型態差異 1.根--地下根與呼吸根 2.莖—樹幹與枝條 3.葉—綠葉與紅葉 (二) 比較內部構造差異 1. 地下根 2.呼吸根 3.枝條 二、實驗室內比較落羽松各部位呼吸速率之差異 (一)地下根與呼吸根 (二)全綠的葉片與部分帶有紅褐色的葉片 三、長期觀測落羽松呼吸根呼吸速率之變化 2 四、探討各季節間氣候因子的變化與呼吸根呼吸速率之相關性 (一)氣溫—最高溫、最低溫、平均溫 (二)雨量 (三)相對濕度 (四)降水日數 (五) 日照時數 參、研究設備及器材 一.研究器材: 植物生長箱 、桌子 、透明容器、鏟子、小塑膠盒、磚塊、竹子、毛線、延長線、塑膠袋、膠 帶、鋁箔紙、電子目鏡、複式顯微鏡、切割板、小刀、刀片 、玻片、蓋玻片、培養皿 二氧化碳偵測器(twintex) 電子目鏡及顯微鏡