不同地区青檀叶片的解剖及表皮特征的比较研究

采用石蜡切片技术和叶表皮离析法,对我国8个省共15个居群的青檀(Pteroceltis tatarinowii Maxim.)叶片特征进行了比较和分析.研究发现:各居群的栅栏组织细胞层数多数为2层,显示出一定的稳定性,但不同居群的叶片横切面解剖特征存在显著性差异.叶片上表皮细胞有多边形和不规则形两种类型,而下表皮细胞均为不规则形.上表皮细胞垂周壁为平直形、圆形、浅波形或深波形,差异较明显,下表皮细胞垂周壁则仅有深波形和浅波形两种.叶表皮毛的分布位置在各居群间不同,而表皮毛的类型在居群间稳定,且在多数居群中表皮毛与周围细胞形成花环结构.各居群的气孔器类型均为不规则型且均仅在下表皮随机分布,但气孔器的密度、大小等特征在不同居群间存在显著性差异.生境地的气候因子对青檀叶的特征产生一定的影响.结果表明:青檀叶的解剖特征在不同居群间差异性较大,青檀叶表皮的气孔密度等特征在居群间有一定差异,而气孔器类型和表皮细胞形状等特征较稳定,有一定的分类学价值.     

石灰岩特有植物圆叶乌桕叶表皮形态特征及其生态适应性研究

采用扫描电子显微镜和光学显微镜,对石灰岩特有植物圆叶乌桕与同属的乌桕、山乌桕的叶表皮微形态进行观察,比较3个种的叶表皮形态特征,分析圆叶乌桕在石灰岩地区生长的环境适应特点。结果表明:圆叶乌桕叶下表皮细胞小且呈无规则型,细胞排列紧密;气孔集中分布于下表皮,气孔密度和气孔指数相对最小;气孔类型是无规则型,无副卫细胞;圆叶乌桕上下叶表皮有厚角质层和蜡质层,蜡被呈片状和网状。圆叶乌桕的叶表皮微形态特征反映了它对石灰岩生境的适应性较强。     

典型盐地植物小獐毛的生态学研究

通过茎、叶显微结构的解剖观察,表明小獐毛（Aeluropuslittoralis（Gouan）Parl．）与其它盐地植物相比,具有含晶细胞数目多,叶片中鞘细胞伸展区发达,茎、叶表皮细胞外壁硅质化明显,叶栅栏组织发达,而机械组织不发达等特点。结合小獐毛自然生境、群落特征,初步分析了其外部形态、解剖结构与盐地生境的适应关系。     

干旱对浑善达克沙地榆叶片解剖结构的影响

采用石蜡切片法对浑善达克沙地流动沙丘顶部、丘间草地处的浑善达克沙地榆及呼和浩特市白榆叶的解剖结构进行了对比观察和分析,以期探讨浑善达克沙地榆在解剖学方面适应干旱的机理。结果表明,虽然属同种植物,但由于环境条件的不同,叶片的解剖结构表现出明显的差异。生境条件最差的流动沙丘顶部的浑善达克沙地榆的抗旱性最强,具体表现为:叶片厚,表皮细胞大,具有较厚的表皮细胞外壁与角质层;栅栏组织发达,细胞缩小,排列紧密。     

酸枣叶片结构可塑性对自然梯度干旱生境的适应特征

叶片是植物体暴露于环境中面积最大的器官,其最易感知环境变化而发生形态和结构上的改变。为探究植株叶片结构对不同生境的适应机理,研究以生长在烟台-石家庄-宁夏-新疆不同地域气候条件形成的自然梯度干旱环境中的酸枣为试验材料,应用植物显微技术研究酸枣叶片的结构的可塑性对不同自然梯度干旱环境的适应特征。结果表明:酸枣叶表皮着生有表皮毛,表皮细胞外覆有角质层与蜡质。叶肉为全栅型,栅栏组织发达,海绵组织退化,叶肉中有晶体及大量的分泌细胞。从烟台至新疆随生境梯度干旱加剧,酸枣叶片叶面积逐渐变小,叶片厚度依次增加,叶表皮角质层加厚,且上角质层厚度大于下角质层厚度;叶片上下表皮细胞长径及短径先增后降,栅栏组织总厚度和密度依次增大、层数减少,各层栅栏组织细胞的长径逐渐增加。叶脉薄壁细胞相对厚度逐渐减小,导管管径增大,晶体(草酸钙晶体)数增多。在梯度干旱环境中酸枣植株通过减小叶面积、提高栅栏组织密度、增加叶片及角质层厚度降低蒸腾作用,减少水分散失;通过增大导管管径提高水分利用率;通过增加晶体数量提高叶片机械性能,改变细胞的渗透势、提高吸水和保水能力。上述叶片结构的变化是酸枣植株长期对不同自然梯度干旱生境的适应特征。由此可知,叶片形态结构中叶面积、叶片厚度、角质层及叶肉组织(栅栏组织)随环境变化的可塑性较大。     

七种阔叶常绿植物叶片的生态解剖学研究

对 7种常绿阔叶植物叶片的解剖学特征的观察结果表明 ,它们的叶片在结构上均表现出典型的旱生特点 :异面叶 ,上表皮细胞较厚且排列紧密 ,具发达的角质膜 ,无气孔器分布 ,下表皮细胞较小 ,气孔器密度较大 ;栅栏组织细胞层数较多 ,排列紧密 ,海绵组织细胞排列极其疏松 ,并形成通气组织 ;中脉及其输导组织和机械组织发达。越冬叶和越夏叶在解剖结构上存在一定的差异 :前者在角质膜 ,叶片厚度和栅栏组织厚度等方面比后者厚 ,而在气孔密度和输导组织方面则比后者略有减少或不发达。这些差异 (发育可塑性 )是常绿阔叶植物适应冬、夏季截然不同的两种生境 (生境的时间异质性 )的表现形式     

新疆2种盐生补血草营养器官的解剖学研究

采用叶片离析法和石蜡切片法,对生长在新疆盐渍环境中的大叶补血草[Limonium gmelinii(Willd.) Kuntze]和耳叶补血草[Limoniumotolepis(Schrenk) Kuntze]的营养器官解剖学特征进行了观察研究.结果显示,2种补血草属典型泌盐植物,茎和叶片表皮上分布有多细胞组成的盐腺;叶表皮细胞排列紧密,其外切向壁增厚,表皮外还被有厚的角质层;上下表皮都有气孔,气孔与表皮细胞平齐,为不等型气孔;其中大叶补血草为异面叶,而耳叶补血草为等面叶.2种补血草茎中都散生有多轮维管束;大叶补血草根中还有大量通气组织等.研究结果表明,2种补血草的解剖结构表现出与其生境相适应的特征.     

陕北黄土高原优势植物叶片解剖结构的生态适应性

以陕北黄土高原地区7种优势植物为材料,比较了它们沟间地和沟谷地植株叶片解剖结构的差异,以揭示该地区优势植物对干旱强光照环境的生态适应性.结果表明:(1)7种植物各自具有抵抗黄土高原干旱强光照环境的特殊解剖结构:白羊草(Bothriochloa ischaemum)叶上表皮具有发达的泡状细胞,叶内具有花环结构;长芒草(Stipa bungeana) 叶上表皮下陷形成气孔窝,表皮下具有2至多层的厚壁组织;猪毛蒿(Artemisia scoparia)叶具有贮水组织、分泌组织和环栅型叶肉细胞;铁杆蒿(Artemisia sacrorum)叶肉全特化为栅栏组织;茭蒿(Artemisia giraldii)具有双栅型叶肉细胞和分泌结构;达乌里胡枝子(Lespedeza daurica)叶具有发达的粘液细胞;杠柳(Periploca sepium)叶表皮具厚蜡质层.(2)与沟谷地植物叶片结构相比,干旱强光照的沟间地植物叶片厚度、叶上表皮角质层厚度、栅栏组织厚度、贮水组织厚度增加,上表皮细胞体积、韧皮部面积增大,而木质部面积、木质部面积/韧皮部面积缩小.(3)叶片变异系数可反映植物适应环境的潜在能力,7种植物综合变异系数由高到低依次为猪毛蒿、铁杆蒿、茭蒿、白羊草、达乌里胡枝子、长芒草、杠柳.潜在适应能力最强的猪毛蒿已成为陕北黄土高原地区植被生态恢复的先锋物种之一.     

浑善达克沙地不同生境下黄柳叶片解剖结构的比较

选取叶厚度、表皮细胞的大小、栅栏组织细胞的大小、第一层栅栏组织的细胞密集度、表皮细胞外壁与角质层的厚度、主脉厚度等抗旱指标,对生长在不同生境条件下的黄柳及丘间低地小红柳的叶片进行了解剖学研究,以期从叶的解剖结构上寻求其与抗逆性的关系。结果表明,分布在不同生境的黄柳叶片与丘间低地的小红柳相比都较厚,叶肉全栅化,为等面叶,上、下表皮细胞外壁加厚且均具角质层。综合方差分析和LSD多重比较,抗旱性大小顺序依次是：流动沙丘的黄柳〉半固定沙丘的黄柳〉固定沙丘的黄柳〉丘间低地小红柳。     

外来植物黄顶菊营养器官解剖特征及其生态适应性

采用扫描电镜和光学显微镜对外来植物黄顶菊营养器官的解剖结构研究。结果表明：黄顶菊叶片表皮具较厚的角质层、下陷气孔,叶片为等面叶、全栅型,叶肉细胞环绕维管束鞘细胞紧密排列,是典型C₄植物的Kranz花环结构;茎中厚角组织和维管组织发达,根中还存在通气组织;根、茎、叶中均存在分泌结构。综合光照、温度、土壤pH、有机质、含盐量及伴生种等生态因子分析表明,黄顶菊喜光、喜高温,耐受干旱、盐碱及贫瘠土壤,可与一些耐干旱耐盐碱较强的植物共生。黄顶菊营养器官特别是叶片的解剖特征体现的生态适应性可能与其耐受恶劣生境的能力之间存在一定的相关性,可能是导致黄顶菊具有较强入侵性的原因之一。     

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。     

四种藓类植物叶片解剖结构观察

使用石蜡切片法对四川壤塘的 4种藓类植物叶片的结构进行解剖学观察和比较分析 ,结果表明扭口红叶藓Bryoerythrophylluminaequalifolium (Tayl.)Zand .、台湾拟金发藓Polytrichas trumformosum (Hedw .)G .Sm .和梨蒴珠藓BartramiapomiformisHedw .的中肋由多层细胞构成 ,并有明显的细胞分化 ,而长蒴紫萼藓GrimmiamacrothecaMitt.的中肋结构较简单 ,无明显的细胞分化。 4种藓类植物的叶片细胞都只有 1层 ,但台湾拟金发藓的叶片上有栉片 ,扭口红叶藓叶片细胞表面有细疣 ,长蒴紫萼藓的叶片细胞壁明显加厚。此外 ,4种植物的叶片厚度和中肋厚度 ,及其细胞密度之间差异都比较明显     

大豆属Soja亚属不同进化型植物叶片演化结构研究

为了探讨大豆属(Glycine)Soja亚属植物的系统演化规律,采用石蜡切片法对产自吉林省的大豆属Soja亚属4种植物的叶片结构进行显微观察。结果显示,Soja亚属中的野生大豆(Glycine sojaSeib.et Zucc.)、半野生大豆(semi-wild soybean)、半栽培大豆(semi-cultured soybean)、栽培大豆(Glycine max(L.)Merrill.)叶片的部分结构特征差异显著;从野生大豆到栽培大豆,其叶片和主脉逐渐加厚、表皮毛数量增多,主脉维管束中导管分子列数增多且逐渐演化出异型维管束,栅栏组织层数逐渐增多,CTR(栅栏组织/叶片厚)和SR(海绵组织/叶片厚)值也有增高的趋势;栽培大豆栅栏组织最发达,已演化出4层栅栏组织细胞。大豆属Soja亚属4种植物(野生大豆、半野生大豆、半栽培大豆、栽培大豆)叶片间的解剖结构差异表现出明显的进化趋势。     

安徽皇藏峪自然保护区青檀种群数量动态

根据野外调查资料编制皇藏峪自然保护区不同生境青檀种群的静态生命表,绘制存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线以及4个生存函数曲线,分析种群数量特征。同时,结合种群动态量化方法和时间序列预测模型,分析种群数量动态变化。结果表明:1)不同生境青檀种群径级结构大体呈金字塔型,中、幼龄阶段个体数量丰富,老龄阶段个体数量相对较少,种群在发育过程中存在一定波动性,但种群数量变化动态指数Vpi和Vpi’(考虑外部干扰时)均大于零。种群属稳定增长型。2)不同生境青檀种群在幼龄阶段死亡率较高,随着龄级的增加,死亡率逐渐降低。进入生理衰老阶段时,阳坡、阴坡种群死亡率再次上升,而坡谷种群由于老龄个体受到较好保护,死亡率略有下降。3)不同生境存活曲线存在差异,阳坡、阴坡种群趋于Deevey-Ⅱ型,坡谷种群趋于Deevey-Ⅲ型。4)生存分析表明,阳坡、阴坡种群具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点;坡谷种群表现为前期锐减、中后期稳定的特点。5)在未来2年、5年中,不同生境青檀种群呈增长趋势。     

风毛菊属3种植物叶的解剖结构比较

采用石蜡切片法对分布于祁连山海拔5 000 m左右流石滩上菊科风毛菊属水母雪兔子（Saussurea medusa Maxim）、鼠曲雪兔子（Saussurea gnaphalodes (Royle) Sch.）、红叶雪兔子（Saussurea paxiana Diels.）3种植物叶片的解剖结构进行了比较研究,结果表明：叶片表皮细胞均为单层,上下表皮都有气孔分布,气孔不下陷;角质层较厚,叶表面均被单列细胞的表皮毛。3种植物均为异面叶;叶肉栅栏组织较发达,通常由2～3层细胞组成,但栅栏组织细胞排列较疏松;海绵组织存在大量的细胞间隙;叶肉中通气组织发达,且均有不规则裂生性气腔。叶脉维管束中韧皮部都具有异细胞存在。这些共同特征是3种植物对高山地区缺氧、低温、强辐射等自然条件长期适应的结果。但是,3种植物在叶片的外部形态特征、叶肉栅栏组织细胞的特点、维管束发育程度、内分泌结构、不规则裂生气腔等方面又存在明显的不同,表现出3种植物对环境的适应也是存在差异的。     

星状雪兔子植物叶的解剖结构对高山环境的适应性

对青藏高原东缘两个不同居群的星状雪兔子植物叶的结构进行了显微观察,观察结果表明:两种不同居群植物的叶片类型均为等面叶,表皮细胞单层,角质层厚,表皮细胞形状为多边形,垂周壁平直或弓形。生于海拔2850m处的星状雪兔子植物,叶片厚度为330.66μm,上表皮气孔密度为106.75,下表皮气孔密度为144.79;海拔2890m处的星状雪兔子植物,叶片厚度为537.07μm,上表皮气孔密度为53.6,下表皮气孔密度为77.30。两种植物叶片类型虽然均为等面叶,但明显表现为两种不同的生态类型,这表明了星状雪兔子植物的叶在无表皮毛保护的情况下对高山环境的适应性并不是单一的。     

叶异形水生植物不同发育阶段叶片的结构和无机碳获取策略

以睡莲(Nymphaea tetragona Georgi)、萍蓬草(Nuphar pumila (Timm) de Candolle)、条叶萍蓬草(Nuphar sagittifolia Pursh)、眼子菜(Potamogeton distinctus A. Bennett)、南方眼子菜(Potamogeton octandrus Poir)和泽泻(Alisma plantago-aquatica L.)6种叶异形水生植物为材料,对它们的叶绿素含量、气孔性状、解剖结构和HCO₃^-利用等指标进行分析,比较了两种不同发育阶段叶片结构和无机碳获取策略的差异。结果显示,幼态叶比成熟叶的叶片更薄,具有更少的细胞层数,幼态叶上下表面均不具备气孔,而成熟叶上表皮有气孔。说明幼态叶在结构上增加细胞比表面积,增加水下吸收无机碳的能力,而成熟叶的结构能更好地吸收大气中的CO₂。pH-drift分析结果证明,幼态叶具有更高获取水下无机碳的能力,以适应沉水环境。本研究还发现眼子菜和南方眼子菜的幼态叶可以利用水体中HCO₃^-为额外碳源,更有利于其在沉水环境中生长。研究结果阐明了叶异形水生植物不同发育阶段叶片结构和利用无机碳获取策略对水下和气生环境的适应性。     

地枫皮营养器官解剖结构特征及其叶片结构的生态适应性

为了明确地枫皮的结构特征及其在石灰岩山顶和山腰疏林间两种环境下生长的叶片解剖结构的差异,本研究采用石蜡切片和半薄切片对地枫皮营养器官进行解剖观察并评价了叶片结构对不同生态环境的响应。结果表明:地枫皮根中次生维管组织发达,木射线和韧皮射线明显。老茎的次生构造中,皮层贮藏物质丰富,内有大的石细胞群,韧皮射线和木射线明显;而髓细胞内含有大量晶簇和少量单晶。在叶片横切面观上,叶为异面叶,表皮细胞一层,上表皮无气孔分布,主脉中薄壁细胞中分散有石细胞。叶片解剖结构显示,随海拔高度上升,地枫皮趋向于旱生植物的特点,其主要表现在叶片表皮细胞外壁角质层加厚,栅海比增加、海绵组织排列由紧密变疏松。另外,根皮、茎皮和叶肉中都分布有大量油细胞。     

沙芥属植物叶片的气孔特征研究

观察了沙芥属（Pugionium Gaertn.）3个种：沙芥（P.cornutum (L.)Gaertn.）,距果沙芥（P.calcaratum Kom.）和斧翅沙芥（P.dolatum Maxim. var. dolabratum）的子叶和真叶表皮特征及气孔指标,并进行了差异显著性分析。结果表明：沙芥属植物表皮形状多为无规则形,上、下表皮均具有气孔,气孔类型均为不等细胞型。气孔保卫细胞呈肾形,内壁加厚,但加厚程度不同,斧翅沙芥＞距果沙芥＞沙芥。气孔缝呈纺锤形,气孔均下陷;气孔日开闭规律均呈双峰曲线。斧翅沙芥和距果沙芥的气孔性状具有较大的相似性,但这两个种与沙芥的气孔性状存在明显差异,说明沙芥属植物叶片气孔稳定性状和形态可以作为种质资源鉴定和评价的重要微观特征。     

Anatomical basis for biophysical differences between Pinus nigra and P. resinosa (Pinaceae) leaves

Differences in the flexibility of Pinus nigra and P. resinosa leaves can be used to discriminate these two similarly looking pine species from one another. When bent along the longitudinal axis, P. resinosa leaves snap, while P. nigra leaves appear flexible. This useful field test has had no known biophysical or anatomical explanation until now. Analysis of the first order mechanics of bending and buckling of the pine needles was used to elucidate any important anatomical differences between these two species that can account for their different biophysical behaviors when bent. Neither the cross section of the total leaf area nor the inner core area between the two species differed significantly. Differences in the pattern of cell wall thickening and lignification of the endodermal layer of the inner core of the leaves best explain the differences in bending behavior. Thus, subtle variation in anatomy can influence the biophysical properties of naturally occurring structures, which in turn could have important implications for the engineering of manufactured objects.