不同居群唐古特白刺叶片解剖特征对生境的响应研究

以河西走廊不同生境的3个天然居群(WMX、ZGL、JGC)唐古特白刺为研究对象,对叶片进行解剖观察,测定其叶片长、宽、厚,表皮毛长、宽及密度,气孔器长、宽、面积及密度,角质层厚,表皮细胞厚,栅栏组织厚,海绵组织厚,主脉直径,支脉直径,含晶细胞直径,粘液细胞长、宽,贮水组织长、宽;并对栅海比(P/S)、叶片组织结构紧密度(CTR)、疏松度(SR)等指标进行统计分析,比较同一指标在3个居群间的差异,以探讨其叶片的形态解剖特征对不同生境的适应性响应机制。结果表明:（1）3个天然居群唐古特白刺除叶片长、宽、长宽比及下表皮毛宽外,其余各指标均存在不同程度差异,其中叶厚、叶面积、上下表皮毛长度及密度、上下气孔器长度及密度、上表皮细胞厚度、上下栅栏组织厚度、海绵组织厚度、P/S、CTR、维管束直径以及粘液细胞长宽在3个居群间均显著差异。（2）3个居群的综合指标变异系数和可塑性指数的均值排序一致,指标均值的排序均为JGC＞WMX＞ZGL,表明3个居群唐古特白刺的生态适应性强弱为JGC＞WMX＞ZGL。（3）3个居群唐古特白刺的栅栏组织、海绵组织、表皮毛、角质层的可塑性指数均相对较高,说明在应对不同环境时这些组织起着主导作用,这可能是唐古特白刺叶片解剖特征对不同生境条件的适应性响应机制。     

藏东南色季拉山薄毛海绵杜鹃叶解剖结构特征与环境适应性

以藏东南色季拉山9个不同海拔梯度的薄毛海绵杜鹃(Rhododendron aganniphum var.schizopeplum)叶片为试验材料,采用石蜡切片技术,测定10项叶片解剖结构指标,应用叶片解剖结构指标的可塑性指数和相关性分析方法探索薄毛海绵杜鹃对藏东南色季拉山强紫外辐射和高寒环境的适应性。结果表明:(1)薄毛海绵杜鹃叶片为异面叶,上表皮有明显的角质层,下表皮有表皮毛,栅栏组织细胞2～3层。(2)随着海拔的升高,叶片角质层厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片厚度呈现明显增大趋势,而组织结构紧密度和疏松度变化不显著,主脉突起度呈现下降趋势。(3)各项叶片解剖结构指标的可塑性指数显示,薄毛海绵杜鹃在解剖结构上表现出较小的可塑性,对外界环境的适应能力较弱。(4)依据薄毛海绵杜鹃各项叶片解剖结构指标的相关性分析结果,除海绵组织厚度与栅栏组织厚度、下表皮厚度与上角质层厚度之间相关性不显著外,其余各指标之间均呈显著相关关系,且叶片的解剖结构指标方面也存在明显的协同进化现象。研究发现,藏东南色季拉山薄毛海绵杜鹃通过增加叶片角质层厚度、表皮厚度和叶肉厚度等解剖结构指标的方式增强对外界极端环境的适应能力,从而有利于其在恶劣的高山生境下生存繁衍,使该物种成为生态位理论中的广幅种。     

龙苍沟国家森林公园7种花楸属植物的叶解剖特征及其环境适应性

采用石蜡切片法对四川省龙苍沟国家森林公园内7种花楸属（Sorbus）植物的叶解剖特征进行研究,探究其结构特征与生境的相关性。结果显示：7种植物的叶片均为典型的背腹叶;叶片厚度介于108.16~208.21 μm,种间差异极显著（P<0.01）;上表皮厚度均大于下表皮厚度,且复叶物种的下表皮细胞均有乳突;栅栏组织由1~2层细胞构成,仅多对西康花楸（S. prattii var. aestivalis）的栅海比（栅栏组织与海绵组织的厚度比）为1.93,其余6种植物的栅海比均小于1;中脉维管束均呈心型,为典型的外韧型维管束,种间中脉突起度存在极显著差异（P<0.01）。各解剖结构中,上、下表皮可塑性最大,在生境中具有较强的潜在适应能力;中脉可塑性最小,整体结构较为稳定。栅栏组织、海绵组织和中脉组织是7种植物中种间差异最大的解剖结构。叶解剖结构与生境因子的相关性分析表明,栅栏组织厚度、栅海比和紧密度与年降水量、最暖季降水和海拔正相关（P<0.05）,与季节性温差负相关（P<0.05）;中脉直径和突起度与季节性温差呈正相关（P<0.01）,与年降水量、最暖季降水和海拔正相关负相关（P<0.05）。叶解剖结构性状的适应性变化,体现了7种花楸属植物在龙苍沟国家森林公园的生存策略。     

人工针叶林林下11种植物叶片解剖特征对不同生境的适应性

人工林内两种主要生境（林窗和林内）的光照条件存在着显著差异,而这种差异也是影响人工林林下植物叶片形态和结构的重要环境因子。对川西米亚罗林区60a人工云杉林2种不同生境（林窗和林内）的11种植物比叶重、叶片解剖结构及气孔特征等进行了比较研究,结果显示：林窗生境中11种供试植物比叶重（LMA）均显著大于林内生境;多数阔叶物种叶片厚度（LT）、栅栏组织厚度（PT）、栅栏组织厚度／海绵组织厚度（PT／ST）、栅栏细胞层数在林窗生境中更大或更多,但叶表皮细胞厚度（UET、LET）、海绵组织厚度（ST）在两种生境中无显著差异;林窗生境中生长的各物种栅栏细胞均为长形且长度大于林内生长的相同物种;不同物种气孔密度（SD）对两种生境有一致的响应趋势,但显著程度有异,除三褶脉紫菀外10种植物的气孔长径（SL）受两种生境影响不大,这与气孔特性受多种环境因素制约,且各种因素对气孔作用效应和作用方面不同有关。结合各物种喜光特性综合分析后认为同一群落的林下植物对光生境具有一定程度的趋同适应性;从可塑性方面分析发现叶片光合组织的可塑性大于非光合组织,且各物种叶片平均可塑性与喜光特性基本吻合。     

鼎湖山森林群落不同演替阶段优势种叶生态解剖特征研究

对南亚热带鼎湖山森林群落不同演替阶段8种优势树种进行了叶生态解剖学研究。观察的叶片解剖特征有：叶腹角质膜厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶背角质膜厚度及叶总厚度等。马尾松（Pinus massoniana)在针叶林群落和针阔叶混交林群落生境中,针阔叶混交林中叶片厚度变小,主脉管胞、树脂道平均直径变小。从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗（Castanopsis chinensis)叶片厚度、海绵组织厚度增加,栅栏组织厚度、P／S值（栅栏组织与海绵组织厚度比）减少;荷木（Schima superba)和黄果厚桂（Cryptocarya concinna)叶片厚度、栅栏组织厚度、叶腹及叶背角质膜厚度差异显著;从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗、荷木、黄果厚寺叶片厚度和栅栏组织厚度等差异均显著。不同生境下林内气温、相对湿度、光合有效辐射等小气候特征是叶片结构特征差异的主要影响因子,叶片结构差异反映了叶片结构在一定程度上对生境的适应。     

越冬期遮阴条件下3个不同秋眠型紫花苜蓿品种叶片解剖结构与其光生态适应性

在我国南北气候过渡地区, 采用遮阴试验和石蜡切片法, 研究越冬期不同光强对3个不同秋眠型紫花苜蓿(Medicago sativa)品种(‘维多利亚’、 ‘巨人201’和‘游客’)叶片解剖结构的影响。结果表明: 随着光强减弱, 各紫花苜蓿品种表皮结构中上、下表皮角质层厚度, 气孔密度和气孔开度明显下降; 上、下表皮厚度呈上升趋势。随着遮阴强度增加, 叶肉组织中海绵组织细胞宽度显著上升, 栅栏组织厚度、栅栏组织细胞层数、栅栏组织厚度/海绵组织厚度显著下降; 品种间海绵组织厚度和栅栏组织细胞宽度变化趋势不一致。叶片结构整体特征中叶片厚度、叶肉厚度、中脉厚度、组织结构紧密度随光强减弱而显著下降, 组织结构疏松度明显上升, 叶脉突起度变化不明显。品种间各叶片解剖性状变幅及可塑性指数具有明显的差异, 表明其对弱光适应方式不同。Pearson相关分析表明, 各紫花苜蓿品种叶片气孔密度、栅栏组织厚度、叶肉厚度、叶片厚度及栅栏组织厚度/海绵组织厚度与光强呈显著正相关, 可能是紫花苜蓿叶片解剖结构光强敏感特征参数, 其中, ‘维多利亚’叶片敏感特征参数与光强相关程度较低, 与光强相关的性状较少。综合各项分析结果, 初步确定越冬期紫花苜蓿耐阴性与其秋眠性相关, 半秋眠型品种‘维多利亚’ >秋眠型品种‘巨人201’≥非秋眠型品种‘游客’。     

缺铁和矫治缺铁对梨树叶片结构的影响

通过对不同缺铁黄化程度的酥梨叶片进行解剖结构分析和矫治缺铁后叶片解剖结构的恢复情况的研究,结果表明,缺铁黄化使叶片厚度,叶肉厚度,栅栏组织厚度,栅栏组织／海绵组织的比值均明显下降;栅栏组织细胞排列疏松,细胞变短甚至断裂成块状,叶绿体数量明显减少甚至无,并出现解体细胞;栅栏组织与海绵组织界限模糊,海绵组织细胞排列变密;维管束的导管口径变小,维管束鞘和韧皮部的细胞番红染色加重。进行缺铁黄化矫治后,叶片结构恢复正常。这些结构的变化,可作为梨树缺铁诊断和矫治的指标。     

4个花苜蓿居群叶片解剖结构特征及其可塑性对不同水分处理的响应

对经过3种水分处理的4个花苜蓿居群（内蒙古科右中旗、克什克腾旗、陕西南泥湾和甘肃兴隆山）叶片解剖结构特征及它们的可塑性进行了研究。结果表明：除上下表皮细胞厚度外,土壤水分处理对花苜蓿的叶片解剖结构有着显著影响。随着水分减少,大部分花苜蓿居群栅栏组织厚度增加,海绵组织厚度相应减小,叶片厚度增大,叶片组织结构紧密度增加,疏松度减少,叶脉突起度增加。10个解剖指标中,栅栏组织海绵组织厚度比的可塑性指数最大,上表皮细胞厚度次之,叶片厚度最小。4个花苜蓿居群可塑性指数平均值大小排序为：科右中旗〉克什克腾旗〉南泥湾〉兴隆山。综合方差分析和Ducan多重比较,可推测：花苜蓿的抗旱性与其分布的地域有关,分布于典型草原地带的科右中旗和克什克腾旗2个居群的花苜蓿的叶片结构可塑性要较分布于森林草原地带的南泥湾居群和兴隆山居群大。。上述结果有助于了解花苜蓿的生态适应特点,同时也为筛选适应北方干旱、半干旱地区的优良豆科牧草资源提供依据。     

不同倍性盾叶薯蓣营养器官解剖结构比较

运用石蜡切片法对三个倍性盾叶薯蓣营养器官的解剖结构进行比较研究。结果表明,不同倍性盾叶薯蓣的结构差异主要表现在叶片厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织厚度/海绵组织厚度(P/S)、栅栏组织厚度/叶片厚度(P/L)、茎维管束中导管所占比例(VR)以及根状茎周皮厚度,其中栅栏组织厚度、P/S、P/L和VR在三倍体植株中表现最高,叶片厚度和周皮厚度则是四倍体植株表现最高,多倍体植株的表现总体优于二倍体植株。     

基于叶片解剖结构的砂生槐群体抗旱性评价

选取来自西藏不同地区11个群体的砂生槐作为研究材料,采用石蜡切片技术,测定11项叶片解剖结构指标,应用SPSS软件进行方差分析、相关性分析和聚类分析,对叶片解剖结构指标进行筛选,运用隶属函数法对不同群体的砂生槐进行综合评价。结果表明：（1）砂生槐属于典型的等面叶,各群体砂生槐的叶肉组织中都存在有海绵组织,海绵组织位于上下栅栏组织之间。不同群体砂生槐的解剖结构指标中,叶片厚度、栅栏组织厚度、主脉维管束直径和紧密度等差异达到极显著水平（P<0.01）,栅海比差异达到显著水平（P<0.05）,其它指标均未达到显著性水平。（2）通过数据分析,得到如下结果：叶片厚度、上表皮厚度和上表皮角质层厚度可以作为分析抗旱性的主要指标,而其它指标可以作为辅助指标。（3）群体LS1、NY1抗旱性较强,而NC1与YL1抗旱性较弱。对于砂生槐来说,影响其抗旱性的主要解剖结构指标包括叶片厚度、上表皮厚度和上表皮角质层厚度,这几项指标可以基本上反映出不同群体砂生槐抗旱性的一些差异;但是,如果要准确评价砂生槐的抗旱性,还需要考虑砂生槐种子萌发和幼苗期间的生理生化指标等来综合评价不同群体砂生槐的抗旱性。     

Variation in leaf traits at different altitudes reflects the adaptive strategy of plants to environmental changes

Leaf anatomical traits play key roles in plant functions and display evolutionary adaptive changes to suit the surrounding environment. To reveal the adaptive mode and mechanisms of plants in response to global warming, we analyzed leaf morphology and anatomical structures in three different species, Epilobium amurense Hausskn., Pedicularis densispica Franch., and Potentilla fulgens Wall. ex Hook., growing along an elevational gradient (3,000–4,600 m) in the Yulong Mountains. The results showed leaf length and width decreased, whereas leaf thickness increased with increasing altitude in all three species. Thickness of leaf upper epidermis, lower epidermis, palisade and spongy mesophyll, and main vein increased with rising altitude. Stomatal density in each species increased with rising elevation. These results illustrate that plants can adapt to the environmental changes that accompany high altitudes by decreasing leaf area and increasing leaf thickness, mesophyll tissue thickness, and stomatal density. Such morphological and anatomical plasticity would lead to lower transpiration rates, enhanced internal temperature and water status, and improved photosynthetic capability.     

不同倍性大青杨的光合特性及叶片解剖结构比较

通过对二年生二倍体、三倍体和四倍体大青杨叶片结构和光合特性的研究,探讨不同倍性大青杨生长性状差异的原因。结果表明：不同倍性大青杨的净光合速率（Pn）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）等光合指标差异显著。三倍体的最大净光合速率（Pmax）高出二倍体21%。叶片厚度、表皮细胞厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织与海绵组织厚度的比值,都是三倍体和四倍体大青杨比二倍体高,且均呈现增加的趋势。其中,四倍体大青杨表皮细胞最厚,上下表皮分别高出二倍体64%和17%。三倍体大青杨的栅栏组织厚度及栅栏组织与海绵组织厚度的比值最大,比值高出二倍体50%。通过叶片光合特性和解剖结构比较证明,三倍体和四倍体大青杨对光的适应性和光合作用能力强于二倍体。     

成都地区10种园林灌木叶片结构与抗旱性关系研究

利用石蜡切片法和指甲油印迹法,对成都地区10种常见园林灌木叶片解剖结构的13个指标:主脉厚度、叶片厚度、上下表皮角质层厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮气孔密度、气孔长度、气孔宽度、叶片结构紧密度、栅栏组织与海绵组织厚度比(栅海比)进行测定和分析,再用方差分析和主成分分析法选取有代表性的指标,结合隶属函数法对物种间的抗旱性进行综合评价。结果显示,13个指标的变异系数为17.40%～68.20%,在10种园林灌木间差异极显著。10种植物都属于异面叶,组织结构易于辨识(三角梅的下表皮角质层太薄,无法测出数据)。叶片结构紧密度、栅海比、气孔密度、气孔长、气孔宽、栅栏组织厚度可作为评价这10种园林灌木抗旱性的重要指标。抗旱性由强到弱依次为:红花继木、鸭脚木、红叶石楠、栀子、西洋杜鹃、海桐、山茶、雀舌黄杨、三角梅和金边大叶黄杨。其中红花继木、鸭脚木、红叶石楠和栀子属于强抗旱品种,可用于屋顶、边坡等区域种植。     

玉龙雪山不同海拔草血竭叶片形态与解剖结构的比较研究

采用常规石蜡制片技术和显微观察方法,对生长于滇西北玉龙雪山3 000~4 600m之间9个不同海拔高度的草血竭(Polygonum paleaceum)叶片表型及解剖结构进行比较研究,其目的是揭示该植物对不同海拔环境条件的响应特征,进而探讨植物对全球气候变化的生态适应性。结果显示:(1)草血竭叶片长度、宽度、长宽比均与海拔呈显著负相关关系,其降幅分别达84.64%、74.87%和37.50%。(2)草血竭叶片为异面叶,由表皮、叶肉、叶脉三部分组成;表皮细胞单层,角质层厚;叶肉的栅栏组织具2层或3层细胞;叶脉中的维管束呈1圈不连续的环状排列。(3)叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、主脉厚度、以及主脉中维管束的长度和宽度均与海拔呈显著正相关关系,增幅分别达38.32%、47.30%、47.39%、156.46%、173.51%及337.42%;上表皮厚度、下表皮厚度、叶片紧密度、叶片疏松度、栅海比以及维管束的个数与海拔梯度之间的相关性则均不显著。研究表明,随着海拔升高,草血竭叶片形态结构的改变主要是有利于植物降低蒸腾,增强储水性和提高光合效率。     

新疆野苹果不同地理分布与树龄的叶片解剖结构特征

以新疆野苹果为材料,对不同居群及不同树龄叶片解剖结构特征进行了分析研究。结果表明：新疆野苹果叶片属于异面叶,由上表皮、栅栏组织、叶脉、海绵组织和下表皮组成;不同居群新疆野苹果叶片厚度及细胞排列方式有差异,巩留、额敏及托里的野苹果栅栏组织增厚,且栅栏组织/海绵组织比值增大;新源的野苹果叶片及栅栏组织较薄,栅栏组织/海绵组织比值偏低;不同树龄新疆野苹果叶片厚度随着树龄的增大而呈变薄的趋势,多年生野苹果及野苹果“树王”栅栏组织及海绵组织层数最少,厚度较薄。这些结果暗示新疆野苹果通过各部分结构的协调生长来保证光合作用效率,以适应不同的生长环境以及处于不同发育时期的生长状况。本研究为新疆野苹果原位保护、保育提供了实验依据。     

葡萄属植物叶片显微和超微结构观察

利用光学显微镜和透射电镜,对葡萄属(Vitis L.)15种、1亚种和4栽培品种植物的叶片显微和超微结构进行了观察研究。结果显示:(1)东亚种群中桦叶葡萄的叶片总厚度和各组织厚度最大;北美种群的河岸葡萄和沙地葡葡叶片总厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和下表皮厚度较大,但叶片组织紧密度最小。(2)各种类间栅栏组织中叶绿体数目均多于海绵组织,且刺葡萄、桦叶葡萄、葛藟葡萄和秋葡萄叶肉细胞中叶绿体数目最多,北红、蘡薁、网脉葡萄和菱叶葡萄叶片中叶绿体数目最少,巨峰和桦叶葡萄叶绿体中含有大量的淀粉粒,桦叶葡萄、网脉葡萄、秋葡萄、葛藟葡萄、刺葡萄和华东葡萄含有较多的嗜锇颗粒。研究表明,中国野生葡萄的许多种类在叶片组织紧密度、叶绿体数量、淀粉粒数量、嗜锇颗粒数量方面均高于北美种群的河岸葡萄和沙地葡萄,具有更高的结构抗性基础。     

贵州西北喀斯特区古茶树叶片解剖结构及抗旱性评价

该研究以贵州西北喀斯特区茶树分布集中的亮岩镇为采样点,选取亮岩镇8个村30个点的古茶树(bj-1～bj-30)叶片为试验材料,采用石蜡切片技术观察其15项叶片解剖结构指标;通过描述性及方差分析、相关性分析和聚类分析,利用相关指数大小筛选出4项典型指标;运用隶属函数综合评价了30个点古茶树的抗旱性。结果表明：(1)亮岩镇古茶树叶片由上角质层、上表皮、栅栏组织、海绵组织、下表皮、下角质层、气孔以及叶脉组成。栅栏组织大多2层,极少数叶片排列有3层栅栏组织。(2)15个叶片解剖结构指标在不同样点间均存在显著差异,且各指标的变异系数存在较大差异,其中以栅栏组织厚度变异系数最大(41.21%),栅海比变异系数次之(35.45%),叶脉厚度变异系数最小(7.31%)。(3)采用隶属函数法筛选出栅栏组织厚度、下表皮厚度、下角质层厚度以及叶脉突起度作为评价亮岩古茶树抗旱性的典型指标;综合分析发现bj-15、bj-16、bj-29、bj-10和bj-24的抗旱性较强, bj-22、bj-20、bj-2、bj-11以及bj-6的抗旱性较弱。     

自然越冬期间茶树叶片生理生化指标和解剖结构的变化

为探讨自然越冬条件下茶树〔Camellia sinensis(Linn.)O.Ktze.〕叶片的生理生化指标和解剖结构变化,以种植于南京的茶树品种'龙井长叶'('Longjingchangye')的10年生植株为研究对象,对自然越冬期间(2012年11月15日至2013年3月31日)其叶片的叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸和丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,以及上表皮、下表皮、栅栏组织和海绵组织厚度及上表皮厚度与海绵组织厚度的比值进行了比较分析.结果表明:自然越冬期间,叶片的叶绿素含量随时间推移呈现先降低后升高的变化趋势,而叶片的可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸和MDA含量以及SOD、CAT和POD活性则总体上呈现先升高后降低的变化趋势,并且均在2013年1月15日达到其各自的最低值或最高值.与入冬前相比,越冬后叶片的叶绿素和可溶性糖含量显著降低,MDA含量略降低,可溶性蛋白质含量显著升高,游离脯氨酸含量及SOD、CAT和POD活性均略升高.自然越冬期间,叶片的上表皮、下表皮、栅栏组织和海绵组织厚度随时间推移总体上呈现先降低后升高的变化趋势,上表皮和栅栏组织厚度在2013年2月15日达到最低值,而下表皮和海绵组织厚度则在2013年1月30日达到最低值;上表皮厚度与海绵组织厚度的比值呈波动变化趋势.与入冬前相比,入冬后叶片的上表皮、下表皮、栅栏组织和海绵组织厚度均显著降低,而上表皮厚度与海绵组织厚度的比值略降低.研究结果显示:自然越冬条件下,茶树具有一定的耐寒能力,为了减轻低温对其机体的伤害可通过增加可溶性蛋白质、可溶性糖和游离脯氨酸合成及提高相关抗氧化酶活性来调解越冬期间的代谢平衡.     

沙棘雌雄株叶片解剖结构比较研究

为了研究沙棘雌、雄株叶片的第二性征,本文采用石蜡切片法观察了沙棘雌、雄株叶片结构的差异。结果表明：（1）沙棘雌、雄株叶片均由表皮、叶肉和叶脉3部分组成,表皮均由1层细胞构成,表皮毛发达,上表皮有拟泡状细胞;叶肉栅栏组织与海绵组织分化明显。（2）雌株上表皮具更多的拟泡状细胞,其主脉韧皮部薄壁细胞及其下方的一些薄壁细胞含较多的后含物,下表皮的表皮毛更浓密;而雄株的叶片厚度、叶片上表皮厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织厚度/海绵组织厚度均显著大于雌株,且其主脉维管束更发达。结果表明,沙棘雌雄株叶片解剖结构存在明显差异,这些差异是第二性征的表现,也是沙棘长期进化中形成的稳健的适应策略,可能有利于该物种的繁衍。