干旱和CO2浓度升高对干旱区春小麦气孔密度及分布的影响

 通过对不同土壤水分状况、不同CO2浓度条件下春小麦叶片气孔的观测结果表明：干旱和CO2浓度升高不仅影响叶片气孔密度,而且也影响其分布。随干旱程度的加剧,气孔密度有明显的上升趋势,气孔在叶片上的分布趋向均匀;随CO2浓度的升高,气孔密度有明显的下降趋势,其分布也趋向均匀。水分状况和CO2浓度相同时,气孔密度及分布受不同温度的影响。     

土壤水分和种植密度对春小麦叶片气孔的影响

 在不同土壤水分条件下,研究了不同种植密度（１、10、100、1 000、10 000株·m－2）的春小麦 (Triticum aestivum L.) 叶片气孔密度以及气孔分布的变化。结果表明：不同水分和种植密度不仅影响了叶片的气孔密度,而且也影响了其分布。随着种植密度的升高,气孔密度增大,在1 000株·m-2时气孔密度达最大值;当种植密度从1 000株·m-2上升到10 000株·m-2时,气孔密度下降;叶基部气孔数占全部气孔数的比例最大,叶尖最小,但随着种植密度的增大,气孔在叶片上的分布趋向均匀。干旱条件下随种植密度的升高气孔密度及分布的变化趋势与正常水分条件下的一致,但趋势更为明显。说明种植密度增大导致的气孔密度和分布的变化很可能是通过影响水分的供应而造成的。     

气孔参数与大气CO2浓度的相关性及其影响因素

通常认为气孔参数(气孔密度和气孔指数)和大气CO2浓度有负相关关系,但不是每种植物的气孔参数都与CO2浓度的变化有负相关关系,气孔参数对大气CO2浓度的显著反应也只在一定的CO2浓度范围内发生。大气CO2浓度是影响气孔参数变化的主要因素,同时温度、水分的供应和光照条件等其它环境因素也影响气孔参数。CO2浓度和光照条件主要影响气孔发生,而其它环境因素主要影响叶片表皮细胞的大小。气孔指数部分消除了表皮细胞大小带来的影响,用气孔指数指示大气CO2浓度比用气孔密度指示更为可靠。     

小麦和大豆叶片的气孔不均匀关闭现象

用14CO2放射自显影的方法研究了田间小麦和大豆叶片在水分胁迫下的气孔关闭状况。正常浇水的小麦和大豆叶片呈现出对14CO2的均匀吸收。在小麦与大豆"片水势分别降至-1．75和-1．32MPa的土壤干旱条件下,两种作物叶片都发生气孔不均匀关闭。离休叶片在空气中快速脱水易引起气孔不均匀关闭。正常供水小麦叶片在晴天中午明显的光合午休时,无CO2的不均匀吸收。某些晴天中午,在大豆光合午休低谷时段观察到较明显的气孔不均匀关闭,用气体交换资料计算出的细胞间隙CO2浓度并不随气孔年度的降低而下降,反而略有回升。     

甘草叶片形态结构和光合作用对干旱胁迫的响应

叶片结构在植物防御生物和非生物胁迫方面起着重要的作用,可通过合成、储存和分泌次生代谢产物提高植物抗性。以甘草幼苗为试材,采用盆栽控水自然干旱法,探讨叶片光合作用、气孔微形态和腺体形态对干旱胁迫的响应。结果表明:①随着干旱胁迫程度的加剧,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈先升高后降低的趋势;其中胞间CO2浓度(Ci)在重度干旱胁迫(severe stress,SS)时迅速增高。②随着干旱胁迫程度的加剧,叶片总气孔密度和气孔开张比呈先增大后减小的趋势;而气孔开张宽度呈逐渐减小的趋势。③随着干旱胁迫程度的加剧,叶片上表皮和下表皮腺体密度总数整体上呈增大的趋势,腺体颜色随着干旱胁迫程度的加剧逐渐加深,形状出现不规则褶皱和内陷。总之,甘草叶片表面的腺体特征参与抗旱逆境调节,从而避免干旱胁迫对甘草植株的伤害;在SS下,胁迫程度加速了气孔细胞的程序性死亡(PCD),甘草幼苗失去抗旱能力。     

大气中CO2、O3浓度升高对银杏成年叶片气孔数量特征的影响

利用开放式气室(OTC)持续观测了2个生长季(2005-2006年).在每年9月30日停止供气后,采样1次.观测高浓度CO2和O3处理的银杏(Ginkgo biloba)成年叶片气孔数量的变化规律.结果表明:在700 μmol·mol-1CO2处理条件下,叶片气孔的长度、宽度、周长和面积均明显高于对照(P<0.05);在80 μmol·mol-1O3处理条件下,气孔的长度、宽度、周长和面积却显著低于对照(P<0.01);成年叶片气孔在高浓度CO2影响下,气孔密度略有升高(P>0.05),而气孔指数显著减少(P<0.05);大气O3浓度升高对气孔密度影响不大(P>0.05),气孔指数显著减少(P<0.05);银杏成年叶片气孔的长度、宽度与气孔比密度存在一定的负相关关系,可用一元二次曲线方程较好地描述.     

外源脯氨酸对自然干旱下白刺叶片气孔的影响

以大田环境内多年生荒漠植物白刺（Nitraria tangutorum）为研究对象,采用扫描电子显微镜对不同外源脯氨酸质量浓度处理下白刺叶片气孔进行微观结构观察并测定叶片表皮气孔器长度、宽度、面积和密度,比较同一指标在不同脯氨酸质量浓度处理下的差异。采用室外试验研究自然干旱胁迫下喷施质量浓度为50、100、150、200、250 mg·L^-1的外源脯氨酸（Proline,缩写为Pro或P）研究白刺的耐旱性。观察结果显示,白刺叶片气孔保卫细胞为肾形,气孔在叶片表皮随机分布,气孔器多为无规则型,气孔呈椭圆形且叶片表面蜡质较少,并且叶片细胞出现褶皱和下陷。与对照相比,在不同质量浓度处理和不同采样时间时,气孔长度、宽度及面积下降,气孔密度增大,随着浓度的升高以及采样时间的变化,气孔长度整体呈现下降趋势,当浓度达到200 mg·L^-1时,下降幅度增大,宽度和面积整体呈现先降低后升高再降低的趋势,而气孔密度则整体呈现上升趋势,其中,气孔长度、宽度和面积在质量浓度为50 mg·L^-1、采样第1天时达到最大值,气孔密度在质量浓度为150 mg·L^-1、采样第9天时达到最大值。此外,气孔长度在不同浓度脯氨酸处理下第1、6和9天存在显著差异,而气孔宽度和面积差异不显著,除第0天外,气孔密度因脯氨酸质量浓度不同均差异显著（P<0.05）。研究结果表明,自然干旱胁迫下对白刺叶片喷施不同质量浓度的外源脯氨酸,可减小气孔长度、宽度和面积,而增加气孔密度,以期为白刺抗旱提供理论依据。     

胡杨叶片气孔导度特征及其对环境因子的响应

依据2005年对极端干旱区荒漠河岸林胡杨的观测资料,对胡杨气孔运动进行了分析研究以揭示胡杨的水分利用特征与抗旱机理。结果表明:(1)胡杨叶片气孔导度日变化呈现为周期波动曲线,其波动周期为2 h,傍晚(20:00)波动消失;净光合速率和蒸腾速率与气孔导度的波动相对应而呈现同步周期波动。(2)胡杨的阳生叶气孔导度高于阴生叶,且不同季节气孔导度值不同,阳生叶气孔导度的季节变幅大于阴生叶。(3)胡杨气孔导度与气温、相对湿度和叶水势有显著相关关系,当CO2浓度较小时,胡杨气孔导度随CO2浓度的增加而增加,当CO2浓度达到一定值后气孔导度不再增加,反而随CO2浓度的增加大幅度降低。(4)胡杨适应极端干旱区生境的气孔调节机制为反馈式反应,即由于叶水势降低导致气孔导度减小,从而减少蒸腾耗水,达到节约用水、适应干旱的目的,表明胡杨的水分利用效率随气孔限制值的增大而减小,二者呈显著负相关。     

干旱胁迫对香紫苏生理特性和光合特性的影响研究

目的:研究土壤干旱胁迫对香紫苏生理特性和光合特性的影响.方法:以香紫苏(Salvia sclarea L)的功能叶为研究对象,分实验组和对照组进行盆栽实验,在随后的5天中,分别测定两组香紫苏叶片中脯氨酸、丙二醛和叶绿素的含量,同时测定并分析蒸腾速率、气孔导度、净光合速率、细胞间隙CO2浓度的变化情况.结果:随着干旱胁迫程度的加重,香紫苏叶片内脯氨酸的含量总体趋势增加,与干旱胁迫的时间正相关;而叶片中丙二醛的含量变化不明显;干旱胁迫时,叶片内叶绿素的含量升高,在第四天时达到最大值,随干旱胁迫的加重,叶绿素含量又呈下降的趋势.其蒸腾速率变化曲线呈双峰型,随干旱时间的延长,蒸腾速率明显下降;香紫苏气孔导度变化曲线为单峰型,当干旱胁迫加重时,香紫苏气孔导度下降明显,气孔导度与胞间CO2浓度呈负相关,净光合速率变化与气孔导度变化曲线较为一致.结论:香紫苏生理因子和光合作用对干旱胁迫有一定的适应能力,但重度胁迫会对其造成严重影响.     

落羽杉属(杉科)叶表皮结构及气孔参数

落羽杉属Taxodium Rich.现生3种植物——落羽杉T. distichum (L.) Rich.、池杉T. ascendens Brongn.和墨西哥落羽杉T. mucronatum Tenore.的条形叶为双面气孔型或单面气孔型。叶片远轴面气孔分布于中脉两侧,每侧各有4-8列气孔。叶片中部气孔数量稳定,顶部和基部气孔数量比中部略少。近轴面气孔在中脉两侧各有1-4行,有时仅少数几个气孔或没有气孔分布。非气孔分布区内,表皮细胞长方形,细胞壁直或稍微呈波状,细胞长轴与叶片长轴一致。气孔分布区内的表皮细胞有时为多边形。气孔器椭圆形,长轴与叶片长轴垂直或成一定的角度。保卫细胞壁加厚明显,极端联合形成极层结构。落羽杉属3种现生植物的气孔密度和气孔指数差异显著,不同采集地的落羽杉气孔密度和气孔指数差异不显著。这3种植物的气孔指数的变异系数均小于气孔密度的变异系数,用气孔指数指示大气CO2浓度比用气孔密度可靠。     

半干旱地区3种植物叶片水平的抗旱耐旱特性分析——两个气孔导度模型的应用和比较

在对半干旱区3种植物进行生理生态特性测定的基础上,应用两种气孔导度模型进行参数的非线性拟合,BBL模型平均可以解释77.6%的结果,Gao模型平均可以解释59.3%的结果。但Gao模型作为一个机理性的模型,其参数具有明确的物理意义。模型的行为和敏感性分析结果说明,用BBL计算的气孔导度一般大于Gao模型。BBL模型对于干旱胁迫下的土壤水分亏缺没有响应, 因而不适合用作干旱半干旱区的植物生理生态学分析和生态系统模拟。而Gao模型可以描述在各种水分条件下植物气孔导度的响应。Gao模型的结果说明,与油松 (Pinus tabulaeformis) 和中间锦鸡儿 (Caragana intermedia) 比较,小叶杨 (Populus simonii) 具有最小的抗旱和耐旱能力,油松具有最好的叶片水平的耐旱和抗旱特性,但其气孔导度对土壤水分的不敏感意味着在干旱条件下维持光合作用的同时,也可能会导致过多的水分损失。中间锦鸡儿具有很强的耐旱性,且其气孔导度对土壤水分的变化敏感,二者相结合,中间锦鸡儿可以在土壤水分条件较好的情况下,维持较大的气孔导度以满足光合作用的需要,但在土壤水分胁迫严重的时候能迅速降低气孔导度以保持土壤水分。     

羊草叶片气孔导度对环境因子的响应模拟

准确定量描述植物气孔对环境的响应是了解植物光合作用机理、预测植物生产力及其大气－植被－土壤系统中水分和热量交换的关键。利用松嫩平原盐碱化草地羊草光合生理特征的野外观测数据,分析了羊草叶片气孔导度对环境因子的反应,结果表明：羊草叶片气孔导度对环境因子变化敏感,尤其对瞬时光合有效辐射（ＰＡＲ）、叶片与空气间的水汽压亏损（ＶＰＤ）和空气温度（Ｔａ）反应十分明显。依据野外实测资料对国际上两类代表性气孔导度     

植物气孔扩散传导率的研究

本文对生长在可控环境温室中的花生气孔扩散传导率进行了实验研究,揭示了单个植株之间、上下表面之间、叶片不同部位以及冠层垂直方向上气孔扩散传导率的变异性。同时以气孔扩散传导率与环境条件的测定值为基础,对传导率对环境因子的反应进行了分析,植株顶部叶片气孔扩散传导率与太阳总辐射和空气饱和差有关系;冠层传导率与冠层截留辐射和空气饱和差有相关关系。     

植物气孔扩散传导率的研究(以花生为例)

本文对生长在可控环境温室中的花生气孔扩散传导率进行了实验研究,揭示了单个植株之间、上下表面之间、叶片不同部位以及冠层垂直方向上气孔扩散传导率的变异性。同时以气孔扩散传导率与环境条件的测定值为基础,对传导率对环境因子的反应进行了分析,植株顶部叶片气孔扩散传导率与太阳总辐射和空气饱和差有关系;冠层传导率与冠层截留辐射和空气饱和差有相关关系。     

七指蕨科和瓶尔小草科植物的叶表皮特征

在光学显微镜和扫描电子显微镜下,对七指蕨科和瓶尔小草科３个属３种代表植物的叶表皮内外面进行了观察。它们的表皮细胞形状较规则,垂周壁平直或略有弯曲,气孔器长轴与叶片长轴平行或近平行,保卫细胞下陷;但三属叶表皮在表皮细胞形状,     

广西野生蔗及其近缘植物营养器官内部结构的初步研究

广西野生蔗及其近缘植物营养器官内部结构基本相同。但割手密叶片下表皮具有明显的气孔窝斑茅等则无。斑茅茎节间的维管束分布较均匀,河八王茎中央没有维管束分布,割手密与蔗茅茎中维管束的分布。居于二者之间。