剑兰,也称为金钩蕨,是一种喜欢生长在湿润环境中的光合植物,其叶子成鳞片状,鳞片互相重叠,形成一个紧密的坚固的表皮,表皮上有许多气孔,可以进行气体交换。
剑兰的气孔分布在叶片下面的表皮上,形成了气孔带。每个气孔周围有两个肾形的细胞,这些细胞被称为气孔两侧细胞,它们可以通过改变形态控制气孔开闭大小来调节水分蒸腾和二氧化碳的供应。
当大气中的二氧化碳浓度高时,剑兰的气孔打开,二氧化碳进入植物体内,通过光合作用将其转化为有机物质和氧气。同时,植物通过气孔释放多余的水分和氧气,这个过程被称为呼吸作用。而在低二氧化碳浓度的情况下,气孔会关闭,避免水分过量流失。
剑兰还有一种特殊的光合作用方式,即CAM光合作用。这种光合作用方式可以帮助剑兰在干旱和高温的环境中存活。在白天,气孔关闭,植物吸收二氧化碳,将其固定在肝细胞中,在晚上进行解析,释放出二氧化碳,进行光合作用。
综上所述,剑兰的气体交换是通过气孔控制水分和二氧化碳的吸收和释放来实现的。同时,剑兰还可以通过特殊的光合作用方式适应不同的环境条件。剑兰的这种适应性使其成为了一种常见的观赏植物,也为我们了解植物的光合作用与气体交换提供了一个样本。