光照強度對華北耬斗菜葉片解剖結構的影響

郭愛華++楊陽++史曉霞

摘 要：本試驗主要研究光照強度對華北耬斗菜葉片解剖結構的影響。試驗以中陽縣上頂山華北耬斗菜為供試材料，在上頂山的密集樹木下（1萬以下）、稀疏樹木下（1—5萬lux）、幾乎無樹木下（5萬lux以上）各選擇了3個區組，每個區組中采集了5株華北耬斗菜，采用徒手切片法、石蠟切片法制作切片，用光學顯微鏡觀察，綜合分析了不同光照強度下葉片的氣孔大小、氣孔密度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度、柵海比以及葉片主葉脈維管束的口徑6個指標，來分析了華北樓斗菜葉片解剖結構對不同光照強度的適應性特征。

關鍵詞：光照強度；柵欄組織；海綿組織；柵海比；維管束；氣孔

中圖分類號：Q94 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033221

引言

華北耬斗菜系統發生學地位介于雙子葉模式植物和稻草類模式植物之間，學者們旨在將該種發展為生態與進化研究的模式植物。對華北耬斗菜解剖結構的研究能為其成為模式植物提供更多的理論基礎。

1 研究方法

在上頂山采集各光照強度下的華北耬斗菜植株，采集地點包括密集樹木下、稀疏樹木下、幾乎無樹木下。每個采集地點選取3個區組，分別用光度計測量光照強度，確定3個采集地點的光照強度，用以確定各采集地點的光照強度范圍。在每區組里采集5棵，共45棵。

1.1 切片的制作與觀察

切片的制作與觀察有2種方法：徒手切片的制作與觀察和石蠟切片的制作與觀察。

1.2 數據計算

視野的面積=π×（直徑的一半）2

氣孔密度=視野中氣孔的個數÷視野的面積。

柵海比=柵欄組織厚度÷海綿組織的厚度。

1.3 數據分析

使用SPSS Statistics、Excel軟件進行數據分析。

2 結果與分析

1萬lux以上的葉片下表皮的基部和葉緣部分的平均氣孔密度較1萬lux以下的平均氣孔密度有顯著性增大。葉中間部位的氣孔密度隨著光照強度的增加，平均氣孔密度有顯著性增大。光照強度對華北耬斗菜植株葉片的氣孔大小無顯著性影響。對柵欄組織厚度、海綿組織厚度以及兩者的比值有顯著性影響，隨著光照強度的增加，柵欄組織厚度從平均2.50?m增大到平均7.5?m，海綿組織厚度從平均5.00?m減小到了平均2.00?m，柵海比從平均0.50?m增大到了平均1.30?m。通過觀察切片，還會發現光照強度在1萬以下時，柵欄組織為一層且排列疏松，見圖版D。光照強度在1～5萬lux時，柵欄組織為一層但結構緊密，見圖版E。光照強度在5萬以上時，柵欄組織為2～3層且結構緊密。

3 結論與討論

光照強度對華北耬斗菜葉片解剖結構的影響主要表現在氣孔密度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度、柵海比、維管束口徑5個方面，對氣孔大小這一指標無顯著影響。隨著光照強度的增強，葉中間部位的氣孔密度從平均21.75個/mm2增加到了平均44.37個/mm2，柵欄組織厚度從平均2.50?m增加到了平均7.50?m，且結構從1層疏松狀態變為了2～3層緊密狀態，海綿組織厚度從平均5.00?m減少到了平均2.00?m，柵海比從平均0.50?m增加到了平均1.30?m，維管束口徑從平均2.01?m增加到了平均3.45?m，氣孔的長度與寬度無顯著變化。

氣孔是植物葉片與外界氣體交換的主要通道，是影響植物光合作用的因素之一。氣孔密度增加，使光照充足時，葉片能從周圍環境中吸收更多的二氧化碳用于光合作用。此外，葉片的氣孔進行蒸騰作用，足量的氣孔還可以降低葉片的溫度，使更適合高的光照強度。

柵欄組織增厚、結構變緊密是植物對高光照強度的一種適應性表現。 柵欄組織細胞內含許多葉綠素，2層或三層的柵欄組織有利于葉片利用、轉化更多光能，從而能更有效的利用光能，為自身結構構建提供更多能量。

隨著光照強度的增加，葉片主脈維管束孔徑變大，有利于將足量的水分運輸至葉片進行光合作用，同時有利于將光合作用產生的產物及時的運輸至其他部位。

參考文獻

[1]楊恒，李繼愛，王澤翻，等.百花山野生植物資源分布情況及主要花卉園林應用評價[J].中國野生植物資源，2011（4）：27-31.

[2]周小芳.屋頂花園施工技術探討[J].北京園林，2011（4）：21-25.

[3]雷澤湘，吳廣宇，費永俊，等.湖北省野生球根花卉資源及其開發利用[J].安徽農業科學，2008（9）：3613-3615，3621.