植物叶表面的润湿性及其生态学意义

摘要

植物叶表面的润湿性是各种生境中常见的一种现象,表现了叶片对水的亲和能力.叶面的润湿性可以通过测定气、固、液界面的接触角大小确定,接触角θ<110°的为润湿,θ>130°的为不润湿,表现出斥水性.影响叶片润湿性的主要因素有叶面蜡质含量与形态,叶面绒毛数量、质地、形态和分布方式,气孔和表皮细胞形态和大小,叶水分状况等.叶表面的化学组成和形态是影响叶润湿性的主要内在原因,但外界环境的变化通过影响表面的结构和形态来影响叶润湿性.叶面的润湿性是植物叶片截流降水的微观基础,水分在润湿性强的叶面上铺展呈膜;在不润湿的叶面上形成水珠,容易在风和重力的作用下离开叶面;铺展的水膜,又会对叶的光合作用产生重要的影响.不同润湿性的叶面,滞留、吸附、过滤各种大气污染物数量不同;这些污染物沉降在叶片表面,与叶面发生相互作用,从而改变叶面的润湿性.植物叶含水量的高低对叶感染病菌有重要的影响,在病菌感染期间如果叶表面完全润湿则有利于病菌侵染;一旦病菌侵染,又会对叶面结构造成破坏,需要考虑润湿性能对防治病虫害的农药液滴持留的影响.对于润湿性小、斥水性大的植物,其叶表面表现出一定的自清洁功能;根据这些高疏水性、具有自清洁性的植物叶面特征,可利用或借鉴生物学信息进行仿生设计或制造新的功能材料.润湿性作为固、气、液三相作用的综合结果,是认识植物界面关系的微观基础,对于植物叶面生态功能的认识具有重要的意义.