青藏高原不同海拔3种菊科植物叶片结构变化及其生态适应性

采用常规石蜡制片技术和显微观察方法,对分布于青藏高原祁连山东部山地冷龙岭3600—4400 m不同海拔高度的蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand-Mazz)、火绒草(Leontopodium leontopodioides(Willd.)Beauv)和美丽风毛菊(Saussurea superba Anthony)的叶片形态解剖结构进行了研究,并探讨了其对海拔高度的响应及生态适应性。结果表明:随海拔高度的升高,3种植物气孔器外拱盖内缘、角质层纹饰、气孔与表皮细胞的位置关系以及上、下表皮气孔器内缘呈现不同的变化趋势;火绒草上、下表皮气孔密度随海拔升高而增加,而蒲公英和美丽风毛菊的气孔密度则降低;3种植物上、下表皮气孔指数随海拔高度的增加均未出现规律性变化;3种植物叶片厚度、上下表皮厚度、上下角质层厚度、栅栏细胞系数均随海拔升高而增加;解剖学指标之间大多呈明显的协同进化;叶片结构,尤其是气孔密度对海拔高度变化表现出较大的可塑性。研究表明3种植物采取不同的响应机制来适应海拔高度的变化,植物对高原环境变化的适应具有多样性。     

裂叶沙参和泡沙参气孔行为与蒸腾特性的关系

采用LI-6400便携式光合分析系统对裂叶沙参和泡沙参进行了不同遮光水平蒸腾速率的测定,并同步测定了叶片气孔大小、气孔密度、气孔开度和气孔导度等气孔行为.采用相关系数和通径系数分析方法分析了不同遮光水平裂叶沙参和泡沙参气孔行为与蒸腾特性的关系.结果表明:不同遮光水平测定的气孔行为对裂叶沙参和泡沙参蒸腾作用的直接影响大致相同,其中,两种沙参的气孔密度对蒸腾速率的直接影响较大.但泡沙参的气孔导度与蒸腾作用具有极显著的相关关系.     

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。     

寒区不同海拔橘黄罂粟叶片结构特征的比较研究

橘黄罂粟(Papaver croceum Ldb.)采自乌鲁木齐河源区海拔3600m、2500m两种海拔高度,采用PEG和Epon-812两次包埋方法．在光学显微镜和扫描电子显微镜下叶片剖面结构进行了观察。结果显示：橘黄罂粟叶片既具有中生植物又兼有旱生和湿生植物的部分结构特征,其叶片厚度、表皮细胞外壁角质层表面、外角质层蜡质分泌物的有无、表皮细胞形状、气孔密度、气孔大小、维管束形态组成、CTR值、叶肉细胞叶绿体含量等性状特征,在不同生境的橘黄罂粟间呈现出明显差异;而表皮毛状附属器等性状则差异较小。数值分析叶结构各类性状以及不同性状状态的组合．显示出橘黄罂粟个体形态的多样性与生境的海拔高度相关,并以形态结构上的变化来适应寒区高山环境。     

遮光条件下裂叶沙参和泡沙参气孔行为的对比研究

通过遮光实验研究了裂叶沙参(Adenophora lobophylla)和泡沙参(A. potaninii)叶片的气孔行为,比较了不同遮光处理对裂叶沙参和泡沙参气孔的生理特性以及生态适应的影响。结果表明:裂叶沙参对不同遮光处理的适应性较差,相反,泡沙参具有较强的适应性和抗逆性;在自然光照和轻度遮光条件下,中午时泡沙参叶片的气孔开度逐渐减小和部分气孔关闭;裂叶沙参光合作用的非气孔限制占主要地位,泡沙参光合作用的气孔限制较明显。     

遮光条件下裂叶沙参和泡沙参气孔行为的对比研究

通过遮光实验研究了裂叶沙参（Ａｄｅｎｏｐｈｏｒａ ｌｏｂｏｐｈｙｌｌａ）和泡沙参（Ａ．ｐｏｔａｎｉｎｉｉ）叶片的气孔行为,比较了不同遮光处理对裂叶沙参和泡沙参气孔的生理特性以及生态适应的影响。结果表明：裂叶沙参对不同遮光处理的适应性较差,相反,泡沙参具有较强的适应性和抗逆性;在自然光照和轻度遮光条件下,中午时泡沙参叶片的孔开度逐渐减小和部分气关闭;裂叶沙参光合作用的非气孔限制占主要地位,泡沙参光合     

裂叶沙参与泡沙参解剖生态学的比较研究

借助于光镜和扫描电镜,系统观察了濒危植物裂叶沙参(Adenophora lobo-phylla Hong.)的根、芦头、茎和叶的解剖特征及茎、叶、种子的表面形态特征,并将有关性状与广布种泡沙参(A.potaninii Korsh.)作了对比研究。结果表明,两种沙参在叶表皮细胞形状,垂周壁式样,角质层初级雕纹及次级雕纹;叶片气孔形状及外拱盖外缘纹饰及内缘形状,保卫细胞上角质层薄厚及蜡质纹饰;叶表毛状体形状及纹饰,茎中皮层占茎横切面的比例;茎中有无髓纤维等方面存在着明显差异。相对于泡沙参,裂叶沙参单株叶面积大,生物量高,表皮角质层薄,单位面积内被毛数量少,栅栏组织薄,气孔周围蜡质沉积颗粒少;茎的直径大,皮层较薄等。这些特征表明裂叶沙参对旱生生境适应能力弱,而泡沙参对旱生生境适应能力强。     

淡黄香青叶面气孔对不同海拔高度的适应表现

对比分析了分布于马衔山不同海拔高度的淡黄香青气孔复体的适应表现。结果表明：随海拔升高,植株叶片上气孔分布区域增大,叶两面气孔数量增加,气孔向外突起程度增加,孔下室及气孔张度增大。同时气孔每天的开放时间缩短。研究认为气孔复体的变化是淡黄香青适应高山低氧低二氧化碳分压的表现,同时也是植株因海拔升高造成的光合物质分配改变的结果。     

辽东栎(Quercus liaotungensis )叶特性沿海拔梯度的变化及其环境解释

植物对环境的适应一直是生态学研究的核心问题之一。山地由于海拔剧烈变化造成显著的环境差异,成为研究植物对环境适应性变化的理想对象。为阐明辽东栎（Quercus liaotungensis Koidz.）叶对环境的适应性变化,在北京东灵山地区辽东栎海拔分布范围（1000~1800m）内研究了叶特性的变化规律及其与地形和土壤养分的关系。回归分析发现：辽东栎气孔密度、气孔长度和叶面积随海拔的升高呈现曲线变化形式。在海拔约1400m处,气孔密度最小而气孔长度和叶面积最大;气孔密度和长度成反比;叶长宽比没有明显变化;叶绿素（a＋b）含量和单位干重叶氮、磷和钾含量沿海拔梯度呈上升趋势,同时叶绿素含量和叶氮含量有较弱的正相关。偏相关分析显示：叶绿素含量和坡位有显著的相关关系,叶磷含量与坡度关系显著,但叶养分与土壤养分之间未表现出明显的相关关系;地形和土壤养分与气孔密度、长度和叶面积等形态指标的关系均不显著。方差分析表明上坡位与中、下坡位的叶绿素含量有显著差异,上坡位的叶绿素含量最高。辽东栎大部分叶特性在其海拔分布范围内有显著的变化,并且形态特征和养分特征的变化形式不同,海拔1400m左右是辽东栎叶形态特征变化最显著的范围。这些叶特征的变化与土壤养分的关系不明显。     

裂叶沙参与泡沙参种群分布格局分形特征的分析

 裂叶沙参与泡沙参种群在不同海拔区域分布格局的计盒维数与其在群落中占据空间的能力成正比,并且与环境因素密切相关。在裂叶沙参与泡沙参种群较为适生的区域,海拔2700～3100m,两者在群落中占据空间的能力最强,他们的计盒维数达到最高。在低于海拔2700m或高于海拔3100m,环境条件严酷的区域,裂叶沙参种群与泡沙参种群占据空间的能力不同程度的下降。在不同的海拔区域,广布种泡沙参种群占据空间的能力均比裂叶沙参种群高,而其受环境因素影响较弱。在海拔2700m以下地区,泡沙参种群水平分布格局的计盒维数比裂叶沙参种群高4.5倍;在两种群较为适生的区域,海拔2700～3100m,泡沙参计盒维数比裂叶沙参种群高1.5倍,差异最小;在泡沙参与裂叶沙参种群分布的上限,海拔3100m以上地区,两者计盒维数差异又增加,泡沙参计盒维数比裂叶沙参种群高1.8倍。这说明裂叶沙参种群的内在适应力、竞争力比泡沙参种群相对较弱。     

麦冬、土麦冬和阔叶土麦冬叶表皮形态结构的观察

用光镜和扫描电镜观察了麦冬（Ophiopogon japonicus（L．f）Ker—Gawl.]、土麦冬（Liriope spicata Lour．）和阔叶土麦冬（L．platyphylla Wanget Tang）叶表皮显微结构、亚显微结构和角质层内表面的形态结构。结果表明,气孔主要分布于麦冬、土麦冬和阔叶土麦冬叶片的下表皮,气孔密度分别为76．4、114．3和99．8个·mm^-2;仅阔叶土麦冬叶片上表皮有少量气孔分布。3种植物的气孔器均不具有副卫细胞,并在叶脉间形成纵向气孔带。表皮细胞长方形,气孔带与非气孔带处表皮细胞的形态和大小差异较明显。麦冬气孔周围的表皮细胞平周壁具明显瘤状突起,导致气孔下陷;土麦冬气孔周围的表皮细胞平周壁呈波浪状突起,使气孔相对下陷;阔叶土麦冬气孔周围的表皮细胞平周壁基本无突起,气孔不下陷。3种植物的叶表皮均有发达的角质层和丰富的蜡质,且蜡质主要分布于下表皮气孔带处。这些结构特征可能与它们所具有的喜阳、耐阴和耐旱等特性有一定的相关性。     

THE CUTICULAR ANATOMY OF FRENELOPSIS VARIANS FROM THE LOWER CRETACEOUS OF CENTRAL TEXAS

Stem fragments identified as Frenelopsis varions Fontaine have been found in the Lower Cretaceous (Albian) of central Texas. The cuticle is extremely thick and characterized by 5–6 subsidiary cells with papillae overarching the stomatal chamber. Guard cells are deeply sunken below the epidermis. Stomatal complexes are arranged in axial rows extending from the base of an internode to its apex. The rows of stomata continue into the sheathing leaf where the rows curve towards the leaf apex. The epidermis of F. varions was apparently long persistent and underwent prolonged growth. Axial rows of stomata are frequently disrupted resulting in a random pattern of stomata. A single, highly reduced, sheathing leaf is present at each node. The margin of the leaf has numerous unicellular trichomes and extends to form a slightly triangular blade.     

17种李属(广义)植物果实表皮微形态

应用蔡司荧光倒置显微镜观察17种(包含7栽培种)李属(广义)植物的果实表皮微形态特征。结果显示,果实表皮微形态多样,气孔复合体类型、气孔器形状、气孔大小、气孔密度及气孔周围纹饰等在李属(广义)植物不同类群中表现出各自独立的特点;一些性状如表皮细胞垂周壁式样、角质层纹饰和气孔复合体类型在属内各类群中出现分化规律,在各亚属之间表现出过渡性和连续性。研究表明,果实表皮微形态特征部分性状可作为李属(广义)植物识别的依据。果实表皮微形态特征在各类群之间变化,反映了不同类群对生态环境的适应。     

安徽景天属（Sedum）植物叶表皮研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察安徽省１２种景天属（Ｓｅｄｕｍ）植物的叶表皮,统计并测量报气孔类型,气孔大小,气孔密度及气孔指数等,描述了表皮角质膜,蜡质纹饰及气孔外拱盖的有关特征。结果表明：景天属植物叶表皮气孔器为不等细胞型。气孔器类型,表皮细胞形状及垂周壁式样,角质膜,蜡质纹饰等,种间无差异或极小,而气孔大小,气孔器分布特征,气孔密度,表皮毛等种间差异较大,建议在种间区分上将差异大的特征作为     

Leaf epidermal characters related with plant's passive resistance to pathogens vary among accessions of wild beans Phaseolus vulgaris var. aborigineus (Leguminosae–Phaseoleae)

We report here whether accessions of Phaseolus vulgaris var. aborigineus, collected from the southernmost part of the Andean domestication center of common bean, presented differences among leaf epidermal characters. Epidermal microcharacters such as deposition of wax crystalloids, cuticle thickness, trichome types, size and density, stomata types and size, stomatal density and index were examined on the surface of 66 leaves of 11 accessions of P. vulgaris var. aborigineus by means of light and scanning electron microscopy. Unlike the leaves of cultivated beans, those of P. vulgaris var. aborigineus were hypostomatous. Among epidermal characters only the stomatal density, stomatal index, and the number of trichomes on the abaxial leaf epidermis were different between bean accessions. The stomatal density and index of the accessions were inversely related to the altitude of the area of the wild bean collection. This is the first report describing the presence of diversity among epidermal characters (e.g. hypostomatous leaves) in P. vulgaris var. aborigineus that might contribute to plant resistance to pathogens.