干旱胁迫下紫穗槐叶片解剖特征的变化

研究了重度、中度、轻度干旱胁迫条件下2年生紫穗槐幼苗叶片的形态解剖学特征变化.结果表明:随着干旱胁迫程度的增加,叶片厚度、上下表皮的厚度逐渐减小,栅栏组织和海绵组织的厚度也减小,而栅栏组织与海绵组织的比值、主脉维管束相对直径、主脉突起度与中脉厚度则增大.气孔面积随干旱程度的增加呈下降趋势,但气孔分布的密度增加.在干旱逆...     

马蔺叶片解剖结构特征与其抗旱性关系研究

通过温室模拟干旱胁迫试验,从中国北方不同生境生长的15份野生马蔺种质材料鉴定出3个不同抗旱性群体(强抗旱、中度抗旱和弱抗旱),从中选择具代表性的不同抗旱级别的4份马蔺种质,进行其叶片组织解剖结构特征的观察和比较,以进一步证实马蔺叶片解剖结构特征及其与抗旱性的关系。结果表明,各种质材料间叶片厚度、上下表皮细胞厚度、角质层厚度、气孔密度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织/海绵组织厚度、CTR值和SR值等结构参数指标均与马蔺种质材料抗旱性存在密切的关系。其中,强抗旱种质材料的叶片厚度、上下表皮细胞厚度和角质层厚度大,气孔密度大,栅栏组织和海绵组织较发达,叶片组织紧密度大、疏松度小,栅栏组织/海绵组织厚度比较高;弱抗旱种质材料的叶片厚度、上下表皮细胞厚度和角质层厚度小,气孔密度小,栅栏组织和海绵组织较薄,叶片组织紧密度小、疏松度大,栅栏组织/海绵组织厚度比较低。     

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。     

江苏不同居群狗尾草叶片解剖特征的比较研究

为揭示不同居群狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv.)叶片解剖特征的差异,了解不同生境下叶片形态的变异,本研究以江苏15个狗尾草居群为材料,采用石蜡切片法和改良的叶表皮制备方法对叶表皮及叶片横切面结构特征进行了显微观察和测定,并通过变异系数、主成分分析和聚类分析对叶表皮及叶片横切面的主要性状进行分析。结果表明,不同居群狗尾草的17个表型性状变异丰富,叶片中脉厚度和下表皮细胞厚度的变异程度较大;叶片厚度、平行脉维管束高度和宽度、叶中脉厚度、中脉维管束高度和宽度等指标是造成狗尾草不同居群表型差异的主要因素,同时这些结构特征也分别反映了狗尾草叶片的输导和支撑能力、表皮气孔器的特征和叶片抗逆能力。聚类分析结果显示,狗尾草的15个居群被划分为3类,且与生境分布基本吻合,即:水边和盐碱地居群、荒地居群、山地居群狗尾草的叶片厚度、维管束直径、泡状细胞厚度和气孔密度均依次增大,但气孔体积依次减小,表明这3个类群随海拔的升高抗旱性依次增强。本实验狗尾草叶片在不同生境中产生的不同程度变异分析对狗尾草的生态适应性研究具有重要意义。     

梯牧草属(Phleum)叶表皮微形态特征研究

利用扫描电子显微镜对禾本科梯牧草属及其近缘属共17属35种2变种植物的叶片上下表皮微形态特征进行了研究。结果显示,梯牧草属植物叶片上下表皮脉间长细胞都为长筒形或长菱形,细胞壁平直或弯曲,脉上硅细胞结节形,气孔副卫细胞平行形,脉上刺细胞常见,脉间偶见或缺失,无乳突,无微毛;同时,根据叶表皮微形态性状构建了系统发育树,结果表明梯牧草属与早熟禾族聚为一支,显示其亲缘关系较近,而与燕麦族、剪股颖族和虉草族的亲缘关系则相对较远,因此叶表皮微形态证据支持将梯牧草属置于早熟禾族中。     

丁香属植物叶片表皮形态特征与环境适应及系统学关联

通过对丁香属内2组4系1亚属的7种野生种质的叶片表皮形态特征比较,分析了它们在系(亚属)水平上的环境适应机制差异及其与系统学的关联。结果表明:广域分布的暴马丁香(拟女贞亚属)和华北紫丁香(欧丁香系)的叶片表皮的蜡质纹饰呈中心条纹状和放射状排列且较厚,表皮细胞体积较小,气孔小型化且密度高,它们比其余5个区域分布种显示出更强的适应性环境响应能力;与自然光照环境下相比较,羽叶丁香在林下遮荫光环境下的表皮细胞体积变大,叶片气孔密度减少,气孔开张度增大,而气孔开张的变化只发生在气孔的纬向宽度上,而气孔长轴相对稳定;从气孔器类型、蜡质纹饰、表皮细胞形态及垂周壁特征看,暴马丁香和华北紫丁香明显带有较为进化的特征,羽叶丁香系、巧玲花系和顶生花序系可能具有较近的亲缘关系。     

延安城区10种阔叶园林植物叶片结构及其抗旱性评价

利用石蜡切片法和指甲油印迹法,对延安城区10种阔叶园林植物叶片解剖结构——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、中脉厚度、维管束厚度、下表皮气孔密度、气孔长度、气孔宽度等进行测定,对栅栏组织与海绵组织厚度比、叶片结构紧实度、维管束厚度与叶脉厚度比等15个植物抗旱性指标进行分析,并运用方差分析和主成分分析,结合抗旱隶属函数法对物种间的抗旱性进行综合评价。结果表明:(1)15个旱性指标在10种阔叶园林植物间差异显著,变异系数为19.34%～73.73%,均具有较高灵敏度。(2)10种植物叶片均具备抵抗干旱环境的解剖结构,表皮、角质层、栅栏组织、叶脉、维管束等较为发达,气孔主要分布在下表皮,国槐为等面叶,其余为异面叶。(3)叶片上下表皮厚度、栅栏组织厚度、维管束厚度、气孔密度可作为园林植物抗旱性综合评价的主要指标,10种阔叶园林植物的抗旱性大小顺序为:樱花>月季>红叶李>国槐>紫丁香>紫藤>爬山虎>丝绵木>连翘>紫叶小檗。     

15个杜鹃花品种叶片解剖结构与植株耐热性的关系

以15个杜鹃花品种为试材,利用扫描电镜观察叶片17项解剖结构,应用变异系数、相关分析和聚类分析对叶片解剖结构进行筛选,采用隶属函数对各品种的耐热性进行综合评价,探讨杜鹃花叶片解剖结构与植株耐热性的关系,为杜鹃花耐热品种选育、引种栽培及栽培区划分提供细胞学理论依据.结果表明: 杜鹃花叶片为典型的异面叶,表皮细胞垂周壁略呈波浪状,气孔为无规则形,仅分布于下表皮,品种之间有16项解剖结构指标差异达到极显著水平,仅下表皮厚度为显著水平;叶片角质层厚度、气孔密度、气孔宽度、栅栏组织厚度和组织结构疏松度是影响耐热性的主要叶片解剖结构性状,而叶片厚度、气孔长度、孔径、气孔开度、海绵组织厚度、栅海比、上下表皮细胞长度和厚度、组织结构疏松度、中脉厚度与植株耐热性的关系不大.15个品种杜鹃花耐热性存在一定差异,其强弱顺序为:松江大桃红>状元红>绿色光辉>粉珍珠>外国红>蓝茵>笔止>大和之春>国旗红>玉玲珑>红珊瑚>宁波红>套瓣朱砂>爱丁堡>琉球红.15个品种杜鹃花抗热性可划分为4类:松江大桃红、状元红和绿色光辉为抗热类型;粉珍珠、外国红、蓝茵、笔止、大和之春、国旗红和玉玲珑为中度抗热类型;红珊瑚、宁波红、套瓣朱砂和爱丁堡为低抗热类型;琉球红为不抗热类型.杜鹃花耐热性的准确评价需参考形态结构、生理生化、遗传等因素,以及杜鹃花高温受害及受害后恢复状况.     

光强对4种鸭跖草科植物生长和光合特性的影响

为探究4种鸭跖草科植物对不同光环境的适应能力,以紫鸭跖草、花叶水竹草、吊竹梅、绿叶水竹草4种植物为试验材料,利用遮光网设置5种光强梯度(分别为自然光强的100%、75%、50%、25%、5%),研究不同光强对4种植物生长和光合特性的影响。结果表明：随光强的减弱,4种植物的叶面积、比叶面积、株高、叶片夹角显著增加,但紫鸭跖草在5%自然光强下叶面积显著降低,同时降低的光强显著降低了4种植物叶片的上下表皮厚度和叶片厚度,以及紫鸭跖草、花叶水竹草和绿叶水竹草的栅栏组织厚度、花叶水竹草和绿叶水竹草的海绵组织厚度,但4种植物的栅栏组织和海绵组织比未发生显著变化。紫鸭跖草和花叶水竹草的Chl a、Chl b和Chl (a+b)含量随光强的降低呈先升后降趋势,而吊竹梅和绿叶水竹草的Chl a、Chl b和Chl (a+b)含量则显著升高。与100%自然光强和5%自然光强相比,4种植物在25%—75%自然光强下,能保持高的气孔开度、净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率。研究表明,4种鸭跖草科植物具有较强的光适应性,可以通过调整植株形态、叶片解剖结构、光合色素含量、气孔开度和导度的方式在弱光环...     

燕山山脉野生欧李群体叶表皮微形态特征研究

利用扫描电子显微镜对同一生境条件下自然生长的燕山山脉野生欧李实生群体（含嫁接类型）叶片表面微形态特征进行观测。结果表明：欧李叶表皮细胞形态存在两种类型,一类是上下表皮细胞向下凹陷相互连接形成蜂窝状,另一类是上下表皮细胞向上隆起近圆形,且上表皮细胞均具条纹状的角质层;叶片上表皮仅有表皮毛而无气孔分布,叶片下表皮仅有气孔分布;气孔突出于表皮细胞,属无规则型,气孔平均长度8.22±1.30 μm,宽度2.55±0.65 μm,大小21.64±8.60μm²,密度836.23±197.16 个/mm²;欧李群体中不同株系间、叶表皮细胞形态不同类别间气孔特征变异程度较大,可作为欧李优异种质选育和抗干旱胁迫研究的指标之一。     

烤烟鲜叶组织结构、近红外反射率及其影响因素的研究

对烤烟品种‘中烟101’进行了叶片近红外反射率测定、组织结构解剖观察以及两者关系分析,并研究了成熟度、叶位、施氮量因素对它们的影响。结果表明：随施氮量增加、叶位上升、成熟度降低,叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、组织比、比叶重均呈上升趋势,鲜烟叶近红外（800nm）反射增加;叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、组织比与近红外反射率之间均呈显著正相关关系;叶片厚度能较好地预测近红外反射率,预测方程决定系数为0．871^＊＊（P〈0．001）。     

珠芽蓼叶片对海拔变化的表型可塑性

采用石蜡制片、扫描电镜和透射电镜方法,研究了祁连山植被垂直分布带海拔2300、3200和3900 m 珠芽蓼叶片组织结构、叶表皮特征和叶绿体超微结构对海拔升高的适应性变化。结果表明: 珠芽蓼为异面叶,随海拔升高,叶片表皮毛数目减少而直径增大变粗,表皮蜡质层结构更加致密。叶片厚度在海拔3200 m最大,分别比海拔2300和3900 m增加了39.6%和50.5%。从海拔2300到3200 m,栅栏组织细胞层数由2层增加为3层且细胞排列紧密,海绵组织细胞间隙逐渐增大;在海拔3900 m处,栅栏组织细胞层数减少至2层且细胞间隙增加,海绵组织细胞间隙减小,表皮细胞厚度增加,但细胞层数在3个海拔间无显著差异。随海拔升高,叶下表皮附属物和气孔下室物质的积累增加,气孔密度增加,张度降低,气孔位置由表皮拱起变为内陷。从海拔2300到3200 m,基粒片层由6～9层增至8～12层;至海拔3900 m,基粒片层降为 2～3层且片层之间变得致密,基粒数目减少且排列方向不规则,叶绿体膨大,被膜部分降解。随海拔升高,叶片部分解剖结构指标之间呈现出明显的协同进化,表现出较大的可塑性。珠芽蓼叶片解剖与超微结构在不同海拔表现出的差异显示,表型可塑性及其对高山异质环境和海拔变化的适应特征,是植物长期适应高山复杂环境的结果。     

Ecophysiological adaptability of four tree species in the southern subtropical evergreen broad-leaved forest to warming

Aims The subject of this study was to investigate warming effects on leaf stomatal traits, anatomical structure and photosynthetic traits of four common tree species in subtropical evergreen broad-leaved forest of southern China, and to compare their physiological adaptability to warming. Our study aims to provide a theoretical basis for better predicting the tree growth of native forests in a warming climate.Methods One-year-old seedlings of Syzygium rehderianum, Ormosia pinnata, Castanopsis hystrix and Schima superba were selected and exposed to two levels of temperature (ambient temperature and infrared heater warming). Leaf stomatal traits, anatomical structure and photosynthetic characteristics were measured to represent the abilities of stomatal regulation, leaf tissue regulation and nutrient maintenance, respectively.Important findings For Syzygium rehderianum, warming decreased its leaf sponge tissue thickness, photosynthetic nitrogen-use efficiency (PNUE) and photosynthetic phosphorous-use efficiency (PPUE). Seedling of O. pinnata exposed to warming showed increased stomatal conductance, photosynthetic rate, PNUE and PPUE, but decreased stomatal density, leaf thickness and palisade tissue thickness. For C. hystrix, warming decreased the stomata size, but did not affect its photosynthetic rate. Seedling of Schima superba exposed to warming showed lower stomata density, leaf palisade tissue thickness, photosynthetic rate, PNUE and PPUE, but higher stomata size. These results suggested that O. pinnata, Syzygium rehderianum and Schima superba could reduce their leaf thickness to acclimate to warming conditions. The abilities of stomatal regulation, nutrient maintenance, photosynthetic rate and PNUE varied among these tree species. Warming would be beneficial for the growth of O. pinnata due to increased photosynthetic rate, PNUE and PPUE, while not for Syzygium rehderianum and Schima superba, the two dominant tree species of native forests. This study indicated that, with projected climate change, O. pinnata may replace Syzygium rehderianum and Schima superba as a new dominant tree species in the subtropical evergreen broad-leaved forest for its stronger adaptability to warming.     

白蜡虫7种寄主植物叶片解剖结构与寄主选择性的关系

用石蜡切片法在显微镜下观察白蜡虫[Ericerus pela(Chavannes)]7种寄主植物叶的解剖结构。结果表明,寄主植物的叶脉、表皮、栅栏组织、海绵组织、维管束解剖结构及数量性状特征在属、种间存在显著差异。7种寄主植物中,华南小蜡(Ligustrum calleryanum Decne.)和白蜡树(Fraxinus chinensis Roxb.)表皮被毛,华南小蜡表皮毛浓密,白蜡树表皮毛稀疏,其它寄主植物表皮无毛;女贞树(Ligustrum lucidum Ait.)栅栏组织、海绵组织和叶脉的厚度最厚、维管束直径最大,其它寄主植物相对较小。因此,叶片表面光滑、叶脉发达、叶片肥厚是白蜡虫优良寄主植物的重要解剖学特征。7种寄主植物中脉和侧脉发达,近轴面凹陷,远轴面突起,肉脉包埋在叶肉中,推测叶脉突起和凹槽可能是白蜡虫固定位点选择的关键线索。     

6种含笑属植物抗寒性分析与综合评价

以6种含笑属植物为试材,进行田间冻害调查,拟合Logistic方程计算其低温半致死温度,采用石蜡切片技术,测定9项叶片解剖结构指标,运用隶属函数法对各树种的抗寒性进行综合分析与评价.结果表明: 6种含笑属植物叶片的相对电导率与0～25 ℃低温处理3 h的半致死温度之间呈显著正相关.6种含笑属植物低温半致死温度在-20.48～-8.67 ℃,高低顺序为深山含笑>红花深山含笑>峨眉含笑>杂交11-8>阔瓣含笑>六瓣含笑;叶片表皮细胞1～2层,垂周壁略呈波浪状,栅栏组织细胞1～3层,9项叶片解剖结构指标差异显著,栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度是影响抗寒性的主要叶片解剖结构指标.电导法和隶属函数法对6种含笑属植物的抗寒性评价结果与田间调查结果基本一致.6种含笑属植物抗寒性强弱顺序为:六瓣含笑>阔瓣含笑>杂交11-8>峨眉含笑>红花深山含笑>深山含笑.     

岷江上游干旱河谷矮探春叶片特征与环境因子的关系

对岷江上游干旱河谷矮探春(Jasminumhumile L.)的叶片形态解剖特征进行了显微观察,分析了海拔梯度上叶片形态与环境因子的关系。结果表明,矮探春叶片呈长椭圆形,叶肉组织分化明显;随着海拔升高,叶面积、厚度、干重、饱和含水量、海绵组织厚度,中脉厚度以及厚角组织厚度/中脉厚度之比(M/C)等呈增大趋势,而栅栏组织厚度/海绵组织厚度之比(P/S)则减小;叶片长/宽比、表皮厚度、栅栏组织厚度和比叶重在海拔梯度上无明显差异。叶面积、干重、饱和含水量、叶厚度和海绵组织厚度等参数两两之间呈显著正相关,而它们与P/S均呈显著负相关。叶面积、干重、海绵组织厚度和M/C等主要受土壤含水量的影响,并随着土壤含水量增加而增大;P/S随着土壤含水量和年降水量增加而减小;叶片厚度、饱和含水量和中脉厚度均随着温和度的降低而增大。岷江上游干旱河谷区土壤水份和生长季温度可能是影响矮探春叶片形态解剖特征的主要因子。     

Comparative Studies on Water Relations and Xeromorphic Structures of Some Plant Species in the Middle Part of the Desert Zone in China

The mean value of leaf water potential (LWP) of the mesophytes, the less-succulent xerophytes and the succulent xerephytes was –13.5, –18.09 and –26.09 bars respectively. The bound water content (BWC), and the ratio of bound water content to free water content (B/E ratio) for the succulent xerophytes (174.0% and 4.8) were higher than those for the mesophytes (52.5% and 0.37) and the less-succulent xerophytes (76.8% and 1.0). The transpiration rate of the mesophytes, less-succulent xerophytes and succulent xerophytes was 1146.5, 866.3 and 422.8 mg/g. fw. h respectively. The water holding capacity (WHC) of the succulent xerophytes was the strongest among those of the three types, while that of the mesophytes was the weakest. The xerophytes, both the succulent and the less-succulent, have the following xeromorphic structures: thick cuticle, sundan stomata, dense epidermal hairs, well-developed palisade tissue and degenerated spongy tissue, the high ratio of palisade tissue to spongy tissue, and equilateral leaves. Besides, succulent xerophytes possess other xeromorphic structures: thick leaves, well-developed water storing tissue, high ratio of water tissue to leaf thickness, and the succulent leaves. The mesophytes exhibit the following mesophilous structures, thin cuticle, levelling or arching up stomata, low ratio of palisade tissue to spongy tissue, and back-belly leaves.     

不同杉木无性系叶片解剖结构对大气增温的响应

以10个不同杉木无性系幼林叶片为研究对象,在对研究地气候因子进行分析基础上,采用微波石蜡快速切片法制作叶片解剖结构,通过观测比较叶片8项解剖结构指标的差异规律,研究不同杉木无性系叶片解剖结构在大气增温背景下的响应特征。结果表明：（1）研究地2020年度夏季气温呈先上升后下降的趋势,降水量变化与之相反,呈现出明显的高温干旱现象。（2）不同杉木无性系叶片解剖结构相似,叶肉组织分化为栅栏组织和海绵组织,为典型异面叶;解剖结构指标除下表皮厚度外,其余指标在无性系间呈现出不同程度的改变,表现出对大气增温响应的形态可塑性差异。（3）相关性分析结果表明,叶片解剖结构指标之间存在一定自相关关系;气候因子中,月平均气温与栅栏组织呈极显著正相关关系（P<0.01）,月均降水量与栅栏组织、海绵组织、栅海比均呈极显著正相关关系（P<0.01）。（4）根据主成分分析结果,筛选出海绵组织、栅栏组织、叶片厚度、表皮组织和角质层为表征杉木叶片解剖结构的典型指标,反映出在大气增温背景下杉木叶片解剖结构变化特征以抵抗强烈光照和减少水分散发的特性。（5）不同杉木无性系叶片可塑性指数均值排序结果为W2 > P11 > S4 > P32 > P41 > P17 > P18 > S22 > S23 > 洋061,表明不同杉木无性系对大气增温的生态适应性与之相对应。综上可见,不同杉木无性系对环境的适应能力存在差异,叶片具有较强的形态可塑性变化,当气温改变时,杉木可通过叶片解剖结构调整以应对不断增加的大气温度带来的高温干旱复合逆境胁迫,未来应充分重视气候变化对杉木人工林生长发育的影响。     

南亚热带常绿阔叶林4个树种对增温的生理生态适应能力比较

以红枝蒲桃(Syzygium rehderianum)、海南红豆(Ormosia pinnata)、红锥(Castanopsis hystrix)和木荷(Schima superba) 4种南亚热带常绿阔叶林典型树种为研究对象, 采用红外-箱式增温的方法, 研究4个树种叶片气孔性状(表征气孔调节能力)、叶片解剖结构(表征叶片组织调节能力)和光合特征(表征养分维持能力)对增温的响应情况, 比较不同树种在增温背景下的生理生态适应能力, 为预测该地区森林植物在全球变暖情形下的生长变化趋势提供理论依据。结果表明: 增温后, 红枝蒲桃叶片海绵组织厚度减小, 且光合氮利用效率(PNUE)和光合磷利用效率(PPUE)降低; 海南红豆气孔导度增大、气孔密度减小以及叶片厚度和栅栏组织厚度减小, 同时光合速率、PNUE和PPUE升高; 红锥气孔大小缩小, 但光合速率不变; 木荷气孔增大而密度减小, 栅栏组织厚度减小, 光合速率、PNUE和PPUE降低。综上所述, 红枝蒲桃、海南红豆和木荷能够通过降低叶片厚度来适应高温环境, 不同物种的气孔调节、养分维持、光合速率和光合养分利用效率对增温的响应存在差异。增温有利于固氮植物海南红豆的生长, 但不利于传统优势树种木荷和红枝蒲桃的生长。因此, 在未来气候变暖的情况下, 固氮植物海南红豆由于具有较强的适应能力, 在南亚热带常绿阔叶林中可能会取代木荷和红枝蒲桃等成为新的优势树种。