青藏高原不同海拔地7种风毛菊属植物叶片解剖结构的研究

对青藏高原东缘海拔2 100～4 200 m处生长的7种风毛菊属植物共29个居群的叶结构进行了显微观察,分析探讨7种植物叶解剖结构与自然环境的相互关系。结果发现：7种植物均为异面叶,表皮细胞单层,角质层厚;叶肉栅栏组织、海绵组织和叶片的总厚度均随海拔升高而增大,并普遍形成发达的通气组织。表明了7种植物的叶片既具有中生植物又兼有旱生和湿生植物的部分结构特征,这些现象说明了这些特征是这7种植物对高寒地区低氧、低温、强辐射等自然条件长期适应的结果。     

阿尼玛卿山八种柳属植物叶片的形态结构特征研究

对阿尼玛卿山柳属八种植物的叶片进行了形态和解剖研究。观察结果表明：除旱柳外,其余７种均为异面叶;栅栏组织２－３层,细胞排列紧密;有些种的叶上表皮有光滑的角质膜,下表皮为复表皮。表面多有灰白色的粉粒蜡质,气孔不下陷;此外,在叶表皮、叶肉及维管束鞘中皆存在有含单宁或胶质的异细胞。这些特征与高山地区严酷的自然环境条件是相适应的。     

遮阴对高山杜鹃叶片解剖和光合特性的影响

为了解高山杜鹃对光能的需求和适应性,该研究以盆栽3 a生高山杜鹃品种cv. Furnivall's Daughter为材料,探讨了遮阴对高山杜鹃叶片解剖结构和光合特性的影响。结果表明:光照强度对高山杜鹃品种cv. Furnivall's Daughter叶片的气孔密度没有显著影响,其气孔密度范围在299.70~327.22个·mm~(-2)之间,但光照对气孔开度和单个气孔器的面积影响显著,100%全光照和30%全光照处理植株分别具有最小和最大的叶片气孔开度。在处理的光强范围内,随着光强减弱,叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度以及上、下表皮厚度逐渐降低,有利于提高叶片的光能利用效率。100%全光照处理下,高山杜鹃叶片的光饱和点(LSP)、净光合速率(P_n)、饱和光合速率(P_(max))、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均较低,遮阴处理有效提高了Pn、P_(max)、G_s、T_r和光能利用效率(LUE),且30%全光照处理植株的叶片光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)最低,而LSP、P_n、P_(max)、G_s、T_r和LUE最高。这表明高山杜鹃在云南昆明地区的最适光照条件是30%左右的全光照,在高山杜鹃的栽培及应用中,应采取适当的遮阴措施以满足其生长的最佳光照条件。     

8种绿化树种光合特性及叶片解剖结构比较

城市绿化不仅包含了园林绿化的美化作用,还具有重要的生态功能,其生态功能是通过植物的生理活动实现的。光合能力在种间和基因型间的变化很大,这些差异通常与代谢和(或)叶片的解剖结构的性质有关。本研究选择8种哈尔滨常见树种,采用Li-6400便携式光合测定系统对叶净光合速率(P_n)、呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)等进行测定,并利用显微镜观察测定叶片厚度、表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度,从而探讨叶片结构对光合生理的影响。结果表明:8个树种间叶片最大光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、光饱和点差异显著(P <0.05);表皮厚度、栅栏组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度差异显著(P <0.05)。虽然8个树种间光合能力和叶片解剖结构的差异较大,但分析发现其间也存在一定的相关性。其中,光饱和点与叶表皮厚度显著正相关(P <0.01),相关系数为0.78。胞间CO_2浓度与上表皮气孔密度显著负相关(P <0.05),相关系数为-0.65。而最大光合速率、呼吸速率、蒸腾速率和光补偿点与表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。胞间CO_2浓度与表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。光饱和点与栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。虽然对叶片结构对生理过程的影响的机理还需要进一步研究,但是我们认为叶片解剖结构的研究可以更好地理解生理指标的变化。     

干旱胁迫下石灰花楸幼苗叶片的解剖结构和光合生理响应

采用盆栽控水设置4种水分梯度,研究1年生石灰花楸幼苗叶片解剖结构和光合生理指标对干旱胁迫的响应。结果显示:(1)干旱胁迫下,石灰花楸叶片逐渐变薄,轻度和中度胁迫下栅海比显著升高,而重度胁迫下显著降低。(2)干旱胁迫抑制了光合色素合成,降低了叶绿素和类胡萝卜素含量,同时使叶绿素a/b和叶绿素/类胡萝卜素值升高。(3)随干旱程度加剧,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化整体下降,胞间CO2浓度整体上升,光合限制以非气孔因素为主。研究表明,石灰花楸能根据水分亏缺程度调整叶片结构和光合生理特征以维持生存和生长,具有较强的耐旱性。     

青藏高原草地植物叶解剖特征

运用常规石蜡制片技术对我国青藏高原66种草地植物优势种的叶解剖特征进行研究,并分析了叶解剖特征与海拔、生长季降水及生长季均温之间的关系.结果表明:青藏高原草地植物叶片具有很多适应高寒环境的结构特征,如表皮层厚且表皮细胞大小差异显著,表皮毛等表皮附属物发达,异细胞丰富,通气组织普遍发达等;叶片各组成部分厚度的变异程度不同,其中海绵组织厚度变异最大,其次为上角质层、下表皮层、下角质层、上表皮层、栅栏组织,叶片厚度的变异最小;青藏高原草地植物叶片各组成部分的厚度存在协同进化,上下角质层厚度呈强烈正相关,海绵组织厚度与叶片厚度相关性最强;青藏高原草地植物叶片各组成部分的厚度与海拔、生长季降水、生长季均温3个重要环境变量呈较弱的相关性,总体表现为随海拔升高叶片各组成部分的厚度减小,而随生长季降水和生长季均温的增加叶片厚度增加.     

青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地主要双子叶植物叶片解剖特征的比较研究

青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地同属中国地带性的草地类型.然而,主导它们的环境因子有所不同.前者主要受生长季低温的影响,后者主要受干旱的影响.发育在这两类草地上的植物,在解剖特征上有何共性和差异,目前少有报道,但却是理解植物适应环境的关键所在.本文通过对青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地71个样地65种双子叶植物叶片解剖特征的研究,对比分析了不同科、属及不同生活型植物叶片对干旱环境以及高寒环境的适应特征,探讨了叶片总厚度、上表皮和下表皮厚度、叶肉组织厚度、叶肉细胞密度、叶肉细胞表面积和体积等多个解剖特征之间的关系以及气候因子(生长季温度、降水)对它们的影响.结果表明:(1)总体上看,青藏高原与内蒙古高原草地植物的叶片解剖特征存在显著差异,除叶肉细胞密度外,青藏高原高寒草地植物的叶片各组成部分厚度、叶肉细胞表面积和体积均大于内蒙古高原温带草地植物;(2)同一科属植物的叶片解剖特征在两地存在显著差异,并显示出与所有物种总体分析一致的规律;(3)在调查范围内,两地草本植物除叶肉细胞密度外,叶片各组成部分厚度以及叶肉细胞表面积、体积均显著大于木本植物;(4)叶片的各解剖指标间存在显著的协同变化:叶片总厚度,上、下表皮厚度,叶肉细胞厚度,叶肉细胞表面积和体积之间均呈显著正相关,而叶肉细胞密度与这些指标显著负相关;(5)总体上看,青藏高原和内蒙古高原草地植物叶片的解剖特征与生长季温度的关系比与生长季降水密切.因此,尽管青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地在外貌上有趋同性,但叶片解剖结构有着显著差异,这可能是由于植物对环境的适应进化及(或)环境的筛选作用共同作用的结果.     

太白山5种杜鹃属植物叶片光合特性及解剖结构的生态适应性研究

对分布于太白山海拔2 000～3 700 m的5种杜鹃属植物的叶片光合特性和形态解剖结构进行了研究.结果显示:头花杜鹃分布于高山灌丛,光饱和点、光补偿点高,强光适应性好,耐荫性差;爬枇杷分布于3 000～3 400 m的太白红杉林下,光饱和点较低,光补偿点最高,利用强光能力较弱,生态幅较窄;金背杜鹃、药枇杷、秀雅杜鹃分布于2 000～3 200 m的红桦、牛皮桦林下,光补偿点低,耐荫性强,生态幅宽.在形态结构上,5种杜鹃的栅海组织比均远小于1,属耐荫植物.头花杜鹃叶表密被鳞片,栅栏组织发达,通气组织发达;爬枇杷栅栏组织发达,排列紧密;金背杜鹃叶下表皮密被毛,气孔密度最高,海绵组织排列疏松;秀雅杜鹃叶上下表皮密被鳞片;药枇杷的栅栏组织厚度最小,栅海组织比最低.研究表明,5种杜鹃属植物叶片结构特征的形成是对生境条件长期适应的结果.     

5个不同产地藿香叶片解剖结构与光合特性比较研究

以5个不同产地的藿香为研究对象,通过比较叶片解剖结构、光合特性,为藿香在引进地的栽培技术制定提供理论依据。结果显示:(1)不同产地藿香叶片栅栏组织均由1列长柱形细胞构成,其叶片海绵组织细胞在4~6层之间,并在叶片下表皮有较多的气孔和非腺毛,叶片气孔多为卵圆形;其中,成都藿香气孔密度、直径最大,非腺毛长度最长,且叶绿素含量明显高于其它产地。(2)不同产地藿香的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别在688.67~1 244.56和19.42~73.62μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,表观量子效率(AQY)则为商丘藿香最高。(3)5个产地的藿香光合日变化曲线均呈双峰型,两个净光合速率(Pn)峰值点均出现在10:00和16:00左右,14:00左右均出现光合午休现象,且均由气孔限制因素导致。研究表明,各产地间藿香叶片解剖结构存在明显差异,并在部分产地中,藿香叶片形态结构与光响应特性存在一定的相关性;成都藿香表现出较强的光环境适应性和光合能力,可作为当地引种优先考虑对象。     

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。