黄土高原丘陵沟壑区抗侵蚀植物叶表皮的生态适应性

采用叶表皮临时装片法研究了黄土高原丘陵沟壑区不同土壤侵蚀环境沟间地、沟谷地和沟间人工刺槐林地6种抗侵蚀植物叶表皮组成细胞的形态特征.结果表明:沟间地抗侵蚀植物叶的上表皮气孔开度、气孔密度、气孔指数、气孔器长宽比可塑性、气孔器面积可塑性、表皮毛密度和表皮细胞密度分别比沟谷地提高93.8％、66.8％、17.9％、36.4％、42.3％、199.4％和46.5％,下表皮分别提高90.4％、76.6％、9.8％、47.1％、43.9％、98.2％和50.1％;沟间人工刺槐林地叶上表皮各形态指标分别比沟谷地提高66.7％、20.5％、11.9％、37.9％、19.8％、113.1％和10.8％,叶下表皮分别提高106.7％、45.8％、11.9％、41.3％、21.2％、52.2％和28.1％.沟间地植物叶上、下叶表皮毛长度分别比沟谷地缩短58.8％和29.7％,表皮细胞面积分别比沟谷地减少40.3％和37.0％.沟间人工刺槐林地叶上、下表皮毛长度分别比沟谷地缩短25.0％和23.6％,表皮细胞面积分别比沟谷地减少22.2％和19.2％.抗侵蚀植物通过增加叶表皮气孔开度、气孔密度、气孔指数、气孔器长宽比可塑性、气孔器面积可塑性、表皮毛密度、表皮细胞密度和减少表皮毛长度、表皮细胞面积来适应较强的土壤侵蚀环境.     

中国卫矛属植物叶表皮微形态特征及其分类学意义

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对中国卫矛属(Euonymus L.)24种以及沟瓣属（Glyptopetalum Thw.）3种植物的叶表皮微形态特征进行了观察研究,测量并统计了气孔器长宽比、密度和气孔指数。结果显示,两属植物叶表皮微形态特征基本一致：叶上、下表皮细胞形状多为多边形,垂周壁平直-弓形;气孔器通常仅分布在叶下表皮;均具有无规则型气孔器,部分种还具环列型气孔器。扫描电镜下角质膜纹饰、表皮细胞界限及气孔特征在一些种间存在差异,可以作为区分部分近缘种类的参考依据。     

加拿大一枝黄花不同居群叶表皮和茎结构特征及其与环境因子的CCA分析

对采自华东地区45个居群并移栽于同一生境条件下的加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)叶表皮和茎横切面结构特征进行了比较观察,并对叶表皮和茎结构特征与环境因子、居群分布与环境因子的相关性进行了CCA分析.结果表明,加拿大一枝黄花叶片上、下表皮毛均为单列多细胞型非腺毛,下表皮毛密度高于上表皮;上表皮细胞为多边形且垂周壁平直或波状,下表皮细胞为不规则形或多边形且垂周壁较平直或呈波状、浅波状;叶片上表皮几无气孔分布,下表皮均有气孔分布,气孔器为无规则型,气孔多近圆形;不同居群间表皮毛密度、气孔密度、气孔长度和宽度有显著差异,在较干燥环境下的居群表皮毛密度较大、气孔较小,在较湿润生境下的居群表皮毛较少、气孔较大.茎横切面均由表皮、皮层和中柱组成;各居群表皮和皮层结构没有明显差异,维管束数目差异明显(8.05～13.39 mm-1);髓部面积百分比也有明显差异(25.7%～49.5%).叶表皮和茎结构特征的可塑性指数存在居群间差异,其中气孔密度的平均可塑性指数最大(0.38),髓部面积百分比的平均可塑性指数最小(0.13).CCA分析结果表明,茎和叶表皮结构特征与土壤湿润度和纬度的关系较大,气孔密度、长度和宽度与土壤湿润度呈正相关,维管束数目、表皮毛密度及髓部面积百分比与土壤湿润度和纬度呈负相关;各居群的分布与分布地的土壤湿润度和纬度的相关性较大.结果显示, 加拿大一枝黄花居群间的形态特征适应性分化利于其入侵不同的生境,而采用无性繁殖方式可保持其个体形态特征上的变异,从而增加其入侵的成功率.     

岷江上游干旱河谷海拔梯度上白刺花叶片生态解剖特征研究

对岷江上游干旱河谷海拔梯度上（1 650～1 950 m）白刺花(Sophora davidii)叶片进行生态解剖学研究.观测指标包括叶片形态特征（叶长宽比、叶面积、叶片厚度）、解剖结构（表皮厚度、栅栏组织厚度(P)、海绵组织厚度(S)、P/S比值、表皮角质膜厚度）及叶表皮特征（气孔器密度和面积、表皮细胞密度和面积、表皮毛密度和长度）.结果表明,白刺花叶片面积为0.144～0.208 cm²,叶总厚度为171.58～195.83 μm;叶肉组织分化明显,栅栏组织厚度与海绵组织厚度分别为69.83～82.42和62.00～ 80.67 μm,P/S的比值为1.14～1.01,上下表皮厚度分别为14.03～15.33和13.88～16.17 μm,上下角质膜厚度分别为2.66～4.56和2.76～2.02 μm;气孔密度为13.71～15.02个·mm^-2,其面积为249.86～280.43 μm²;表皮细胞密度为160.54～178.43个·mm^-2,其面积为557.43～626.85 μm²;表皮毛长度为186.51～260.99 μm,其密度为18.29～32.27个·mm^-2.随海拔升高叶面积、叶厚度、栅栏组织和海绵组织的厚度、气孔器面积、表皮细胞面积以及表皮毛密度呈增加趋势,而角质膜厚度、表皮细胞密度和表皮毛长度则呈减小趋势;叶长宽比、P/S的比值、表皮厚度与气孔器密度无明显差异.     

安徽产两种山罗花属植物及其居群叶的微形态比较

利用离析法、扫描电镜和石蜡切片法对安徽产2种3居群山罗花属植物的叶进行了微形态比较研究,结果表明：该属植物叶表皮细胞形状为不规则形,垂周壁呈波状、深波状至重波状;表皮细胞内含叶绿体;角质层具条状纹饰;表皮上有表皮毛和腺毛分布,扫描电镜下表皮毛具瘤状突起的纹饰;栅栏组织只有1层,排列比较疏松,海绵组织有发达的胞间隙;气孔器多为无规则型,极少数仅有一个副卫细胞,仅分布于下表皮,扫描电镜下气孔外拱盖内缘近光滑或浅波状。2种植物在垂周壁式样、表皮毛密度、气孔器长宽比、栅栏组织和海绵组织的厚度比以及中脉的结构特征等具有明显的差异,而山罗花3居群间的差异不明显。     

两型豆花粉和叶表皮的扫描电镜观察

两型豆花粉和叶表皮在扫描电镜下的形态特征：花粉近球形至矩球形,三孔沟,外壁表面较粗糙,侧壁具疣状突起至块状突起,极面具粗网状纹饰,但两型豆祖山居群属于萌发沟不明显型,两型豆燕塞湖居群属于萌发沟明显型。叶表皮细胞不规则,排列紧密,叶脉表皮细胞长圆柱形,长轴与叶脉平行,角质膜薄,表皮毛均为单细胞非腺毛,气孔器仅分布在下表皮,属于平列型,偶见不规则型。表皮毛和气孔器在叶片上分布不均匀,两型豆祖山居群叶表皮毛和气孔器的平均密度大于两型豆燕塞湖居群叶表皮毛和气孔器的平均密度,自然生长的两型豆叶表皮毛和气孔器的平均密度大于遮光条件下的两型豆。     

15种铁角蕨科植物叶表皮形态特征的研究

利用光学显微镜对铁角蕨科15种植物的叶表皮形态特征进行观察。研究结果表明：（1）15种铁角蕨科植物的叶上、下表皮细胞形状为不规则型,垂周壁为深波状、波状或浅波状;上表皮细胞长宽比1.3~2.6,下表皮细胞长宽比1.3~4.1;（2）在15种铁角蕨科植物中共观察到7种气孔器类型,分别为腋下细胞型、不等细胞型、无规则四细胞型、无规则型、极细胞型、聚合极细胞型和聚腋下细胞型,每种植物具有2~5种气孔器类型,气孔均为下生型,多为椭圆形;气孔的长宽比1.12~2.81,气孔密度16.4~105.1个·mm^-2,气孔指数为5.7%~21.1%;（3）铁角蕨科植物叶表皮形态特征中的上表皮细胞形状、垂周壁形状、上表皮细胞长宽比、主要气孔器类型及衍生类型等具有一定的属内稳定性,可作为铁角蕨科属间分类的依据之一;（4）该研究在一定程度上支持秦仁昌和吴兆洪对铁角蕨科的划分以及铁角蕨属内分组和组内分系,并为铁角蕨科植物的分类鉴定及系统演化研究提供基础资料。     

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.     

青藏高原不同海拔高度下全缘叶绿绒蒿叶表皮特征研究

采用胶带粘取叶表皮法,利用光学显微镜观测不同海拔高度下全缘叶绿绒蒿叶片的表皮毛、气孔及表皮细胞结构特征,探讨全缘叶绿绒蒿叶表皮特征与海拔高度的关系。结果表明,随着海拔高度增加,全缘叶绿绒蒿叶片上、下表皮毛密度、气孔密度和表皮细胞密度逐渐增加;气孔器及表皮细胞的长度、宽度和面积逐渐减小;表皮细胞的形态随着海拔升高由无规则形向多边形变化,垂周壁由波状向弓形或平直变化。全缘叶绿绒蒿叶表皮结构在不同海拔高度下表现出的差异,可能是植物长期在高原生态环境下的综合反应,以结构上的变化来适应对高海拔地区的环境特点,为进一步研究高海拔地区植物的适应性提供一定依据。     

叉蕨科30种植物叶表皮形态特征研究

利用光镜对叉蕨科7属30种植物叶表皮形态特征进行详细观察研究。结果显示:(1)叉蕨科30种植物的叶上表皮和下表皮细胞形状均为不规则型,垂周壁式样为深波状或浅波状,具单晶或针晶;上表皮细胞的长宽比为1.62～4.0,下表皮细胞的长宽比为1.63～3.06。(2)在30种植物中共观察到7种气孔器类型,分别为:极细胞型、腋下细胞型、聚合极细胞型、聚腋下细胞型、不等细胞型、无规则四细胞型和不规则型,每种植物分别具有4～7种气孔器类型,均为下生型气孔;气孔长宽比为1.22～1.91,气孔密度为8～76个/mm~2,气孔指数为3.9%～25.7%。(3)基于气孔器类型组成进行聚类分析,可将30种植物分成3个类群。(4)对叶表皮形态特征分析认为,轴脉蕨属应介于叉蕨属和肋毛蕨属之间,且与叉蕨属关系更近;叉蕨属的范畴还有待进一步研究;支持将肋毛蕨属从叉蕨科中分离出来置于鳞毛蕨科,但不支持黄腺羽蕨属归入鳞毛蕨科。     

24种鳞毛蕨科植物叶表皮形态特征的研究

该研究利用光学显微镜对鳞毛蕨科24种植物的叶表皮形态特征进行观察。结果表明:(1)24种鳞毛蕨科植物的上表皮细胞形状为长条形或不规则形,垂周壁为深波状或浅波状,下表皮细胞均为无规则形,垂周壁均为深波状;上表皮细胞长宽比在1.5~5.7之间,下表皮细胞长宽比在2.2~3.9之间。(2)在24种鳞毛蕨科植物中共观察到8种气孔器类型,分别为不等细胞型、无规则四细胞型、极细胞型、腋下细胞型、横列型、无规则型、聚腋下细胞型和聚合极细胞型,每种植物具有2~8种气孔器类型,气孔均为下生型,多为椭圆形;气孔的长宽比在1.2~1.8之间,气孔密度在17.4~86.0个/mm~2之间,气孔指数为8.60%~37.4%。(3)通过对24种鳞毛蕨科植物的观察可将其上表皮细胞形状、垂周壁形状、上表皮细胞长宽比、主要气孔器类型及衍生类型等作为叶表皮形态特征的分类依据。(4)根据叶表皮形态特征可将24种鳞毛蕨科植物分为2类:即耳蕨类和鳞毛蕨类。该研究在一定程度上支持秦仁昌分类系统对鳞毛蕨科的划分,为鳞毛蕨科植物的系统分类及演化研究提供基础资料。     

中间锦鸡儿叶表皮微形态的经度格局及其影响因素

环境因子是影响植物种内变异的主要因素,而叶片是植物体最易受环境影响的器官。为了探究中间锦鸡儿植物叶表皮微形态是否具有经度变异及其影响因素,该研究在内蒙古高原调查了8个中间锦鸡儿种群叶片的气孔密度、气孔指数、表皮毛密度、气孔器长、气孔器宽,并利用回归分析探究其变异程度以及影响因子。结果表明：(1)锦鸡儿上下表皮均被有单细胞非腺毛,角质层粗糙,气孔下陷,为抗旱特征;中间锦鸡儿上表皮气孔密度、气孔指数、表皮毛密度、气孔器长和气孔器宽的均值分别为302.81个/mm²、9.94、204.81个/mm²、11.78 μm和5.95 μm,而叶片下表皮分别为272.83个/mm²、10.43、187.45 个/mm²、12.49 μm和6.18 μm。(2)中间锦鸡儿叶片的气孔密度与气孔指数随经度的增加而增加,而表皮毛密度随经度的增加却减小。(3)叶片上下表皮的可塑性指数排序均为：表皮毛密度>气孔密度>气孔指数>气孔器宽>气孔器长;中间锦鸡儿的叶表皮主要通过调节表皮毛密度及气孔密度来响应环境的变化,环境因子中日照时数、有效积温、相对湿度、土壤全碳、全磷、全氮含量显著影响叶片表皮的微形态特征。     

叉蕨科30种植物叶表皮形态特征研究

利用光镜对叉蕨科7属30种植物叶表皮形态特征进行详细观察研究。结果显示：（1）叉蕨科30种植物的叶上表皮和下表皮细胞形状均为不规则型,垂周壁式样为深波状或浅波状,具单晶或针晶;上表皮细胞的长宽比为1.62~4.0,下表皮细胞的长宽比为1.63~3.06。（2）在30种植物中共观察到7种气孔器类型,分别为：极细胞型、腋下细胞型、聚合极细胞型、聚腋下细胞型、不等细胞型、无规则四细胞型和不规则型,每种植物分别具有4~7种气孔器类型,均为下生型气孔;气孔长宽比为1.22~1.91,气孔密度为8~76个/mm²,气孔指数为3.9%~25.7%。（3）基于气孔器类型组成进行聚类分析,可将30种植物分成3个类群。（4）对叶表皮形态特征分析认为,轴脉蕨属应介于叉蕨属和肋毛蕨属之间,且与叉蕨属关系更近;叉蕨属的范畴还有待进一步研究;支持将肋毛蕨属从叉蕨科中分离出来置于鳞毛蕨科,但不支持黄腺羽蕨属归入鳞毛蕨科。     

多花黄精五个居群叶片的比较解剖学研究

利用石蜡切片技术、叶表皮离析法和电镜扫描技术,对多花黄精五个居群的叶片进行了比较解剖学研究。观察发现:多花黄精五个居群的叶肉细胞中均具有内含针晶束的异细胞,叶表皮细胞为长方形、不规则形或椭圆形,垂周壁一般为平直和弧形;有的居群下表皮有单细胞表皮毛分布。在扫描电镜下,角质层纹饰多为鳞片状。结果表明叶表皮特征,如:气孔器大小、气孔器指数、气孔器密度、气孔器分布特征、角质层纹饰及表皮毛的分布等受环境因子影响较大,同种不同居群间有一定差异,而叶肉的构成、内含物(如针晶束)、气孔器类型、表皮细胞形状等具有种间稳定性,可以作为分类的依据。     

15种蹄盖蕨科植物叶表皮形态特征的研究

利用光学显微镜对蹄盖蕨科15种植物的叶表皮形态特征进行观察和研究。结果表明:蹄盖蕨科15种植物的上、下表皮细胞均为无规则型,垂周壁为凹凸状或深波状;上表皮细胞长宽比在1.0~3.2之间,下表皮细胞长宽比在1.0~2.6之间;在这15种植物中共观察到6种气孔器类型,即极细胞型、腋下细胞型、聚合极细胞型、聚腋下细胞型、无规则四细胞型和无规则型,每种植物具有3~4种气孔器类型,气孔均为下生型,多呈椭圆形。气孔的长宽比在1.3~2.1之间;气孔密度在32~90个/mm2之间;气孔指数为17.7%~40.9%。依据上述叶表皮形态特征将15种蹄盖蕨科植物分为3类,即双盖蕨类、蹄盖蕨类和对囊蕨类。该研究在一定程度上支持Christenhusz分类系统对蹄盖蕨科的划分,为蹄盖蕨科植物的系统分类及演化研究提供基础资料。     

黄耆属裂萼亚属6种植物叶表皮微形态特征研究

为了明确黄耆属裂萼亚属内部类群的关系,该研究采用光学显微镜和扫描电镜,观察了黄耆属裂萼亚属6个组6种植物的叶表皮特征。结果表明:(1)在光学显微镜下,裂萼亚属6种植物的表皮毛密度、长度、臂长比以及气孔频率都存在较大差异:除莲山黄耆和地八角上表皮无毛外,其他种上下表皮都有毛分布并且下表皮毛密度较大;表皮毛臂长比在1.22~2.15之间;表皮毛的长度为104.7~902.0μm,同一个种的同一叶片上表皮毛长度差异在200~400μm之间,但上下表皮毛长度没有明显差别,其中短序组地八角的表皮毛长度最短(195.5μm),剑叶组鸡峰山黄耆的表皮毛长度最长(781.6μm)。(2)在光学显微镜下,裂萼亚属6种植物的表皮细胞形状和垂周壁式样也各不相同,其中灰叶黄耆和地八角垂周壁平直,莲山黄耆和鸡峰山黄耆为明显的波状,而斜茎黄耆和糙叶黄耆的垂周壁介于两者之间,相对应的表皮细胞形状分别为:多边形、不规则形和近多边形,这些特征可以作为物种鉴别的依据。(3)扫描电镜下,裂萼亚属6种植物的微形态特征基本一致,表皮毛均呈圆柱状,表面具有棱状条纹或乳头状突起,其中地八角的棱状条纹最为明显,其他各种之间的毛表面特征差异不明显;表皮细胞的蜡质层纹饰均为薄片状,气孔器外拱盖边缘平滑或微波状,其中地八角的气孔器周围角质层有明显的"T"型加厚。(4)比较不同环境下6种植物的气孔频率和密度发现,采自水边的地八角气孔频率最大,且上下表皮气孔频率一致,而采自黄土高原干旱地区鸡峰山黄耆的气孔频率却最小,与前人研究结果不一致。     

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。     

贺兰山15种旱生灌木叶表皮扫描电镜观察

对15种天然分布在宁夏贺兰山荒漠地区的旱生灌木叶表皮进行扫描电镜观察发现,这些植物叶的上、下表皮细胞角质膜加厚,且分布有大量的表皮毛,有单细胞毛和多细胞毛;气孔器被表皮毛覆盖,均为内陷气孔。这些形态结构是植物适应干旱环境的典型特征。     

中国菊科绢蒿属植物叶表皮特征观察

利用扫描电镜对17种绢蒿属植物叶表皮特征进行了观察。结果表明,该属植物叶表面有大量带状蜡质和表皮毛覆盖,在蜡质成分的外面分泌有盐分颗粒,表现出明显的旱生结构特征。表皮毛在种间无明显差异,而气孔器在保卫细胞形状和表面纹饰等特征组合方面存在较大差异,说明叶表皮气孔器特征对于绢蒿属植物的系统分类有参考价值。     

新疆委陵菜属不同花柱组植物叶表皮微形态结构的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,观察了新疆委陵菜属5组不同花柱组10种4变种植物叶表皮的微形态特征,测量统计叶表皮毛的类型、表皮细胞的形状及大小、气孔器的分布及类型、气孔的形状、大小、密度及指数、气孔外拱盖形态及其纹饰等指标。结果显示:新疆委陵菜属10种4变种植物叶的下表皮均有气孔器的分布,形状为长椭圆形、椭圆形、宽椭圆形和近圆形;气孔器的类型多为无规则四细胞型、无规则型、围绕型和辐射型;表皮毛的类型为针状毛、带状柔毛和腺毛;表皮细胞的形状分为不规则形和多边形2种类型。研究表明,新疆委陵菜属植物表皮毛特征、叶片表皮细胞的形状、垂周壁式样、气孔器的形状类型、气孔密度指数及外围蜡质纹饰等存在差异,对属以下等级的划分有重要价值,可作为物种分类及鉴别的依据,同时也为本属一些分类群间的系统关系的探讨提供佐证。