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.     

岷江上游干旱河谷海拔梯度上四川黄栌叶片特征及其与环境因子的关系

研究了岷江上游干旱河谷海拔梯度上四川黄栌（Cotinus coggygria）叶片特征及变化特点,以及它们与环境变化的相互关系。测定指标有叶片形念结构（叶长、叶宽、叶面积和叶长／叶宽）,表皮特征（气孔器密度和面积、孔径、表皮细胞密度和面积）以及生态特征（生物量、比叶最、饱和含水量）。结果表明。随着海拔升高叶长,叶宽、叶面积、生物量、饱和含水量以及表皮细胞面积呈增大趋势;而表皮细胞密度呈减小趋势;气孔器面积和比叶重在海拔1950m以下,随着海拔上升而增加。1950m的区域明显减小,气孔器密度的变化趋势与之相反;孔径和叶长／叶宽无明显变化。多元统计分析显示,叶面积、饱和含水世和气孔器面积主要与温和度有关,三者随着海拔升高和温和度降低呈增大趋势;随着水热综合因子的增加,气孔器密度减小而孔径和比叶重增大;随着年降水量的增加生物量和气孔器面积基增大趋势,面表皮细胞密度减小;表皮细胞面积随着生物温度降低而增加。综合分析表明,岷江上游干旱河谷缺水和生长季节高温是影响叶片特征变化的主要因素。     

青藏高原雪白委陵菜(Potentilla nivea)叶片性状对海拔的响应

利用生态学常规方法、石蜡切片和显微观察技术,对青藏高原东北部的冷龙岭不同海拔(3600～4200 m)原位生长及移栽的雪白委陵菜(Potentilla nivea)叶片外部形态和解剖结构进行观察,探究其叶片性状对海拔的响应以及生态适应性。结果表明：随海拔的升高,气温呈明显的降低趋势(约为0.66℃·100 m^-1),而辐射和降水并未出现显著性差异;对于不同海拔原位生长的雪白委陵菜,总体上其叶片外部形态和解剖结构指标均存在显著差异(P<0.05),株高、叶片大小及比叶面积均随海拔升高呈减小趋势,而叶干物质含量、比叶重、叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏系数和叶片紧密度则随海拔升高而增加。然而,从3800、4000和4200 m移栽到3600 m的雪白委陵菜,其叶宽、比叶面积、比叶重、叶干物质含量、角质层厚度、表皮厚度、海绵组织厚度和叶片紧密度均无显著差异。研究发现,无论是不同海拔原位生长还是移栽的雪白委陵菜,其叶片外部形态和内部解剖结构均表现出对海拔变化的敏感性,植物通过来改变自身性状以适应环境,且叶片性状之间存在协同变化。     

不同林龄刺槐叶功能性状差异及其与土壤养分的关系

对不同林龄刺槐群落叶功能性状差异及其与土壤养分的关系进行研究,分析刺槐对黄土丘陵区土壤环境的适应策略.结果表明: 随林龄的增大,刺槐比叶面积、叶面积、叶片含水量、叶全氮含量及叶有机碳含量呈先增大后减小的变化趋势,且在30年林龄时达到最大值,分别为279.18 cm²·g^-1、12.33 cm²、0.09%、33.01 g·kg^-1、523.08 g·kg^-1.随林龄的增大,叶组织密度、叶全磷含量、叶厚度及气孔密度呈增大趋势,气孔长度及气孔宽度呈减小趋势.主成分分析表明,叶面积、比叶面积、叶全磷含量、叶片含水量、叶厚度及气孔密度均为刺槐叶功能性状随林龄变化的主要指标.各指标间呈一定的相关性,这表明刺槐能改变自身的形态结构,形成最佳功能组合以适应环境的变化.影响叶面积、叶片含水量、比叶面积及气孔长度的主要土壤因子是土壤全氮含量,影响气孔宽度、叶组织密度、叶厚度、叶全磷含量、叶全氮含量及气孔密度的主要土壤因子是土壤有机碳含量,这表明土壤全氮含量和有机碳含量是影响不同林龄刺槐叶功能性状的主要土壤因子.随林龄的增大,刺槐群落土壤养分得到改善,进而影响刺槐叶功能性状.不同林龄刺槐叶功能性状的差异反映出刺槐具有较强的叶片形态可塑性,有利于其适应黄土丘陵区的土壤环境.     

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...     

高山植物全缘叶绿绒蒿叶片形态及解剖结构对海拔的响应

为了阐明高山植物全缘叶绿绒蒿(Meconopsis integrifolia)对海拔及高山环境的形态学适应特征,沿海拔梯度选择了5个海拔的全缘叶绿绒蒿分布区域(3681、3841、4081、4215和4452 m),采用常规石蜡制片技术和显微观察方法,对其形态及叶片解剖结构进行了研究。结果表明:随着海拔的升高,株型方面,全缘叶绿绒蒿的株高、基径逐渐减小;叶片形态方面,叶片逐渐变小,叶形逐渐狭长,具体表现为叶片长度、宽度逐渐减小,叶片长宽比逐渐增大;叶片解剖结构方面,叶片厚度、表皮细胞厚度、海绵组织厚度、组织疏松度及中脉直径呈减小趋势;栅栏组织厚度、栅海厚度比、组织紧密度呈增大趋势;叶表皮结构方面,叶片表皮毛密度、气孔密度及气孔指数均呈增大趋势。此外,解剖结构指标之间大多呈现出明显的协同进化,各形态指标对海拔的变化表现出较大的可塑性。全缘叶绿绒蒿形态及叶片解剖结构在不同海拔上表现出的这种差异,可能是植物长期适应高山复杂环境的结果。     

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。     

长柄双花木叶性状异速生长关系随发育阶段和海拔梯度的变化

长柄双花木(Disanthus cercidifolius var. longipes)是一种仅分布于我国东南地区的珍稀濒危植物。为研究该物种叶性状异速生长关系和叶片资源利用策略及其随发育阶段和海拔梯度的变化规律,该文以分布于江西省不同海拔梯度的长柄双花木群落为研究对象,调查分析了群落中不同发育阶段长柄双花木植株的叶片面积、叶片体积以及叶片含水量与叶片干重之间的异速关系。结果表明:不同发育阶段植株之间叶性状异速生长关系有着显著差异。成树叶片面积的增长速度低于或等于叶片干重的增长速度,幼树、幼苗叶片面积的增长速度低于叶片干重的增长速度; 成树叶片体积与叶片干重呈等速增长,幼树、幼苗叶片体积的增长速度高于叶干重的增长速度; 成树叶片含水量的增长速度低于叶干重的增长速度,幼树、幼苗两性状间保持等速增长。海拔梯度对长柄双花木叶性状异速生长关系也有影响,植株叶体积和叶含水量与叶干重的异速生长指数在不同海拔间有显著性差异。在低海拔区域,叶体积与叶干重呈等速增长,叶含水量的增长速度低于叶片干重的增长速度。在高海拔区域,叶体积的生长速度低于叶干重的生长速度,叶含水量和叶片干重呈等速增长。这说明长柄双花木叶片资源投资策略随着发育阶段和海拔梯度的不同发生变化。成树主要将叶生物量投资于光捕获面积和同化结构,幼树和幼苗则主要投资于维管组织的建设。由于海拔升高会引起风力增大、光强增强和土壤理化性质改变,长柄双花木在中低海拔倾向于增大叶体积以抢占资源,在高海拔倾向于加强机械组织和维管组织的建设来抵抗外界因子干扰。     

不同倍性盾叶薯蓣营养器官解剖结构比较

运用石蜡切片法对三个倍性盾叶薯蓣营养器官的解剖结构进行比较研究。结果表明,不同倍性盾叶薯蓣的结构差异主要表现在叶片厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织厚度/海绵组织厚度(P/S)、栅栏组织厚度/叶片厚度(P/L)、茎维管束中导管所占比例(VR)以及根状茎周皮厚度,其中栅栏组织厚度、P/S、P/L和VR在三倍体植株中表现最高,叶片厚度和周皮厚度则是四倍体植株表现最高,多倍体植株的表现总体优于二倍体植株。     

青藏高原矮火绒草(Leontopodium nanum)叶片性状对海拔高度变化的响应

植物叶片对环境变化十分敏感,能反映植物适应环境所形成的生存策略。为揭示高寒植物叶片性状对海拔高度变化的响应,对位于青藏高原东北部的冷龙岭3400—4200 m之间5个不同海拔高度的矮火绒草(Leontopodium nanum)叶片进行取样,采用常规石蜡制片技术和显微观察方法测定叶片外部形态、表皮气孔特征和解剖结构,探讨其叶片性状随海拔的变化,结果表明：（1）随海拔高度升高,叶面积呈减小的趋势,而比叶重和叶干物质含量增加;（2）叶片下表皮气孔密度随海拔升高呈先增加后下降的趋势,且气孔密度、气孔器面积、长度、宽度和潜在气孔导度指数等气孔特征之间存在显著相关性;（3）叶厚、栅栏组织和海绵组织厚度随海拔升高呈显著增厚的趋势;（4）叶片解剖结构可塑性和相关性分析显示,上、下角质层厚度的可塑性指数最大,而部分解剖结构指标间存在极显著的相关性。研究表明,矮火绒草为适应沿海拔上升温度降低的环境,主要采取叶片变小、变厚的对策,使植物趋于保温、保水和抗机械损伤的方向发展,并将资源最大化地投入到自身生长发育中。     

Interacting determinants of specific leaf area in 22 herbaceous species: effects of irradiance and nutrient availability

We measured specific leaf area (SLA) and six of its determinants (the thickness of lamina, mesophyll, epidermis, mid-vein and mid-vein support tissues and leaf water content) in a collection of 22 herbaceous species grown in factorial combinations of high μ 1100 (mol m^–2 s^–1) and low (200) irradiance crossed with high (1 : 1) and low (1 : 6 dilution) concentrations of a modified Hoagland hydroponic solution. SLA increased with both decreasing irradiance and with increasing nutrient availability but there was a strong interaction between the two. Lamina and mesophyll thickness both increased with increasing irradiance and nutrient availability without any interaction. The experimental treatments had complicated effects on mid-vein thickness and its support tissues. Leaf water content (a measure of leaf tissue density) decreased with increasing irradiance levels and with decreasing nutrient supply, but with an interaction between the two treatments. Changes in nutrient supply had no effect on SLA at high irradiance because leaf thickness and leaf tissue density changed in a compensatory way. A path analysis revealed that each of the components affected SLA when the others were statistically controlled but the strengths of the effects of mesophyll thickness, mid-vein thickness and water content differed between treatment groups. The effect of epidermal thickness on SLA was constant across environments and it showed no significant covariation with the other determinants. There was significant covariation between mesophyll thickness, mid-vein thickness and water content and this covariation was constant across the treatment groups.     

Variation in leaf traits at different altitudes reflects the adaptive strategy of plants to environmental changes

Leaf anatomical traits play key roles in plant functions and display evolutionary adaptive changes to suit the surrounding environment. To reveal the adaptive mode and mechanisms of plants in response to global warming, we analyzed leaf morphology and anatomical structures in three different species, Epilobium amurense Hausskn., Pedicularis densispica Franch., and Potentilla fulgens Wall. ex Hook., growing along an elevational gradient (3,000–4,600 m) in the Yulong Mountains. The results showed leaf length and width decreased, whereas leaf thickness increased with increasing altitude in all three species. Thickness of leaf upper epidermis, lower epidermis, palisade and spongy mesophyll, and main vein increased with rising altitude. Stomatal density in each species increased with rising elevation. These results illustrate that plants can adapt to the environmental changes that accompany high altitudes by decreasing leaf area and increasing leaf thickness, mesophyll tissue thickness, and stomatal density. Such morphological and anatomical plasticity would lead to lower transpiration rates, enhanced internal temperature and water status, and improved photosynthetic capability.     

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。     

Changes of Leaf Morphological, Anatomical Structure and Carbon Isotope Ratio with the Height of the Wangtian Tree （Parashorea chinensis） in Xishuangbanna, China

Leaf morphological and anatomical structure and carbon isotope ratio （δ^13C） change with increasing tree height. To determine how tree height affects leaf characteristics, we measured the leaf area, specific leaf mass （ratio of leaf mass to leaf area [LMA]）, thickness of the total leaf, cuticle, epidermis, palisade and sponge mesophyll, stomata traits and δ^13C at different heights of Parashorea chinensis with methods of light and scanning electron microscopy （SEM） and isotope-ratio mass spectrometry. The correlation and stepwise regression between tree height and leaf structure traits were carried out with SPSS software. The results showed that leaf structures and δ^13C differed significantly along the tree height gradient. The leaf area, thickness of sponge mesophyll and size of stomata decreased with increasing height, whereas the thickness of lamina, palisade mesophyll, epidermis, and cuticle, ratios of palisade to spongy thickness, density of stomata and vascular bundles, LMA and δ^13C increased with tree height. Tree height showed a significant relationship with all leaf indices and the most significant relationship was with epidermis thickness, leaf area, cuticle thickness, δ^13C. The δ^13C value showed a significantly positive relationship with LMA （R = 0.934）. Our results supported the hypothesis that the leaf structures exhibited more xeromorphic characteristics with the increasing gradient of tree height.     

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.     

苦瓜叶片结构与白粉病抗性的关系

以不同抗白粉病的苦瓜品系幼苗为材料,对它们的叶片及上下表皮厚度、栅栏组织及海绵组织厚度、叶片结构紧密度及疏松度、蜡质含量、比叶重、气孔及茸毛密度等叶片结构进行观察比较,探讨苦瓜白粉病抗性与其主要叶片结构指标的关系。结果显示:（1）抗病苦瓜品系叶片的蜡质含量显著高于感病品系,与病情指数呈显著负相关关系,蜡质层是其抵抗和延迟病原菌侵入的一个有力结构屏障。（2）感病品系叶片的气孔和叶背面茸毛数量显著多于抗病品系,且叶背面的气孔及茸毛密度与病情指数呈显著正相关关系,即气孔和茸毛越少越抗病。（3）抗病苦瓜品系的叶片栅栏组织以及海绵组织排列整齐、紧密,而高感品系的叶片组织出现大量孔隙,较难观察到完整细胞。（4）抗病品系叶片厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、叶片结构紧密度明显高于感病品系,而感病品系的海绵组织厚度、叶片结构疏松度明显高于抗病品系;且苦瓜比叶重与其白粉病抗性关系不大。研究认为,苦瓜叶片蜡质含量、叶背面气孔及茸毛密度可以作为苦瓜白粉病抗性鉴定的参考指标。     

润楠属广布种和狭域种幼苗生理生态特征

润楠属植物属于基部被子植物类群,大部分物种局限分布于热带亚热带森林的潮湿生境,但也有些物种分布范围较广。本研究以润楠属11个物种的幼苗为材料,测定了一系列植物叶片水力学性状和解剖结构,包括:比叶重、叶片密度、气孔密度、叶脉密度、膨压丧失点水势、栅栏组织和海绵组织厚度等。结果表明:与其它分布在热带亚热带地区的被子植物相比,润楠属植物的叶脉密度较低,推测叶脉密度受强烈的进化限制;该属植物叶脉密度与气孔密度、栅栏和海绵组织的比值呈显著的正相关,表明该属植物能够维持叶片水平的水分供需平衡;广布种比狭域种具有更低的叶片膨压丧失点和更高的叶片密度,耐旱能力更强,但是比叶重差异不显著;叶片的膨压丧失点与物种的最大树高呈反比,即更高的物种叶片耐失水能力更强,说明植物叶片耐旱性与植物本身的遗传特性有关。本研究结果显示,叶片水力学性状可以较好地用于解释润楠属植物的地理分布。     

龙苍沟国家森林公园7种花楸属植物的叶解剖特征及其环境适应性

采用石蜡切片法对四川省龙苍沟国家森林公园内7种花楸属（Sorbus）植物的叶解剖特征进行研究,探究其结构特征与生境的相关性。结果显示：7种植物的叶片均为典型的背腹叶;叶片厚度介于108.16~208.21 μm,种间差异极显著（P<0.01）;上表皮厚度均大于下表皮厚度,且复叶物种的下表皮细胞均有乳突;栅栏组织由1~2层细胞构成,仅多对西康花楸（S. prattii var. aestivalis）的栅海比（栅栏组织与海绵组织的厚度比）为1.93,其余6种植物的栅海比均小于1;中脉维管束均呈心型,为典型的外韧型维管束,种间中脉突起度存在极显著差异（P<0.01）。各解剖结构中,上、下表皮可塑性最大,在生境中具有较强的潜在适应能力;中脉可塑性最小,整体结构较为稳定。栅栏组织、海绵组织和中脉组织是7种植物中种间差异最大的解剖结构。叶解剖结构与生境因子的相关性分析表明,栅栏组织厚度、栅海比和紧密度与年降水量、最暖季降水和海拔正相关（P<0.05）,与季节性温差负相关（P<0.05）;中脉直径和突起度与季节性温差呈正相关（P<0.01）,与年降水量、最暖季降水和海拔正相关负相关（P<0.05）。叶解剖结构性状的适应性变化,体现了7种花楸属植物在龙苍沟国家森林公园的生存策略。