草地早熟禾葉片表皮特征、解剖結構及光合特性對不同施氮量的響應

錢文武，郭鵬，朱慧森*，張士敏，李德穎

（1.山西農業大學草業學院，山西 晉中 030801；2.北達科他州立大學植物科學系，美國 法戈 58108）

氮是作物生長發育過程中所必需的營養元素，蛋白質、核酸、酶、葉綠素、氨基酸及其他物質的合成也都離不開氮［1］。氮的缺乏會導致植物出現發黃、染病和生長緩慢等現象［2］，而氮的過剩會導致農業收益問題和環境污染問題［3］，如土壤板結、水源污染等。植物葉片對外界的變化反應比較敏感，在不同的逆境環境下葉片能夠改變自身結構形態來應對脅迫，因此，葉片的結構變化能夠反映出外界環境因子的改變，同時也能反映植物對外界環境的適應方式［4］。氣孔是植物進行氣體和水分交換的重要場所，植物可以通過改變氣孔的開合來調節自身的光合作用、呼吸作用和蒸騰速率，從而適應外界環境［5］。葉片的厚度在一定程度上也反映了自身的抗逆能力，上表皮、下表皮、厚壁組織厚度和維管束面積等指標與植物的抗逆能力緊密相關［6］。陳火英等［7］的研究表明，玉米（Zea mays）葉片維管束和表皮細胞隨著施氮量的增加而變大，從而提高了光合效率，有利于光合產物的形成，智磊等［8］研究發現，氮素缺失阻礙煙草（Nicotiana tabacum）葉片組織結構的發育，而氮素過高又會導致葉片細胞發育推遲。因此，研究植物葉片表皮特征及解剖結構對外部脅迫環境的響應，是探索植物對脅迫的適應機制和制定相應策略的基礎。

草地早熟禾（Poa pratensis）是禾本科羊茅亞科早熟禾屬根莖型禾草，原產于歐亞大陸和中亞細亞地區，我國主要分布在西北、華北、華中和西南等大部分地區［9］。草地早熟禾適應性強，因其色澤優美、綠期長，易用于商品化生產草皮［10］，常用作冷季型草坪的主要建植材料之一。目前，有關施氮量對草地早熟禾影響的研究主要集中在生長特性［11］和抗病性分析［12］等方面，而有關草地早熟禾葉片表皮特征、解剖結構和光合特性如何響應施氮量的研究報道較少。

本研究以6份草地早熟禾作為試驗材料，分析草地早熟禾表皮特征及葉片解剖結構如何響應施氮量進而影響其光合特性，為草地早熟禾的科學施氮提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗共選擇6份草地早熟禾材料，其中2份為山西本土野生居群，1份由山西野生居群選育的‘太行草地早熟禾’品系，3份為美國引進草地早熟禾品種，詳見表1。

表1 試驗材料Table 1 Test materials

1.2 試驗設計

試驗于山西農業大學草業科學實驗室日光溫室內進行，平均溫度為15～25℃，相對濕度為65%～75%，滿足草地早熟禾在試驗周期內正常的溫濕度需求。

于2020年7月2日將收集到的6份材料播于直徑29.5 cm，深35 cm的圓柱體塑料桶中，在桶口向下30 cm處，沿桶壁均勻打3個直徑0.5 cm的圓孔以排水，每桶裝相同重量的栽培基質預培養，采用水洗砂/草炭土（體積比為9∶1）作為培養基質，裝至桶體積的90%，然后統一稱重，每桶重（29.56±0.20）kg，種子播種量為10 g·m-2，肥力水平為堿解氮10.73 mg·kg-1，有 效 磷18.89 mg·kg-1，速 效 鉀30.16 mg·kg-1，有機質0.81 g·kg-1，pH 6.75。

以6份草地早熟禾為材料，根據草地早熟禾草坪正常生長對氮素的最低和基本用量要求［13］，設置兩個施氮處理N1：10 g·m-2（低氮）和N2：40 g·m-2（正常）進行試驗，3次重復。肥料種類為尿素（含氮46%）和磷酸二氫鉀，施肥方式采用分段施肥，即N1在播種時先施入5 g·m-2，長至3個月時施入剩下的5 g·m-2；N2在播種時施入10 g·m-2，以后每隔一個月施10 g·m-2，共施4個月，磷酸二氫鉀只在播種時施用一次，施用量為10 g·m-2。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 徒手切片制作及葉表皮結構觀測 隨機取草地早熟禾葉片中部，蒸餾水沖洗后，采用徒手切片法［14］制備臨時切片，在Olympus-BX51光學顯微鏡（日本）下進行觀察，采用cellSens Dimension顯微鏡圖像分析軟件進行拍照、記錄并測量和統計以下指標：

1）表皮細胞長寬比：將制作的葉表皮臨時切片置于光學顯微鏡下，隨機測量50個表皮細胞大小，計算其長寬比，求其平均值，用平均值±標準誤表示；

2）氣孔長寬比、氣孔密度和氣孔指數：將制作的葉表皮臨時切片置于10×10倍的光學顯微鏡下，隨機拍取10個視野，記錄該視野的面積以及視野中的細胞和氣孔數，測量氣孔的長和寬（長是半月形保衛細胞的長度，寬是垂直于保衛細胞的氣孔器的最寬值），并計算長寬比及氣孔指數（I）［15］：

式中：S為單位視野氣孔器數；P為單位視野普通表皮細胞數。

1.3.2 石蠟切片制作及葉片解剖結構觀測 每種草地早熟禾隨機選取10個葉片，剪取葉片中部5 mm×5 mm的小塊，用甲醛-乙酸-乙醇固定液（formaldehyde-acetic acid-ethanol fixative，FAA溶液）（含70%酒精90 mL、冰醋酸5 mL和福爾馬林5 mL）固定。采用石蠟切片法［16］制備永久切片，之后采用Olympus-BX51光學顯微鏡觀察，cellSens Dimension顯微鏡圖像分析軟件進行測量、記錄和拍攝。

1.3.3 氣孔導度和凈光合速率的測定 施氮處理結束一個月后，于天氣晴朗的上午9：00-11：00，選取長勢良好的5個葉片，利用Li-6400光合測定儀（美國）測定葉片凈光合速率（net photosynthetic rate，Pn）和氣孔導度（stomatal conductance，Gs）［17］。試驗中光合測定儀使用紅藍光源，葉室溫度為25℃，氣體流速為500 μmol·s-1，葉室CO2濃度為400 μmol·mol-1。

1.4 數據統計處理

采用Excel 2010整理試驗數據，采用SPSS 19.0對數據進行統計分析，采用Duncan’s法進行多重比較，所得結果均以平均值±標準誤表示，采用Graphpad prism進行作圖及T檢驗。

2 結果與分析

2.1 施氮量對草地早熟禾葉片上表皮結構特征參數的影響

由圖1可知，草地早熟禾的上表皮細胞均沿著葉脈方向緊密排列，且主要由長細胞和短細胞構成。長細胞是上表皮的主要構成成分，狹長且呈近長方形或近菱形，垂周壁較薄且多為淺波狀。短細胞體型較小，多為啞鈴形，一般單個或成對地穿插在長細胞中間。上表皮的氣孔器多分布于葉脈兩側且與葉脈平行，少數呈一定角度，排列較整齊。無微毛和乳突。

圖1 光學顯微鏡下草地早熟禾葉片上表皮結構Fig.1 Leaf upper epidermis structure of P.pratensis under light microscope

由表2可知，HY、Ja和TH的上表皮細胞長寬比在N1和N2處理下差異顯著（P＜0.05），其中HY和Ja的上表皮細胞長寬比在N2處理下顯著高于N1，而TH的上表皮細胞長寬比在N2處理下顯著低于N1（P＜0.05），其他差異均不顯著（P＞0.05）；N1處理下Me、TH和YX的上表皮細胞長寬比顯著高于HY和Ja（P＜0.05）；N2處理下Me的上表皮細胞長寬比為8.49，顯著低于Pa（P＜0.05）。HY、Ja和Me的上表皮氣孔長寬比在N2處理下顯著低于N1處理（P＜0.05），其他差異均不顯著（P＞0.05）；N1處理下Ja的上表皮氣孔長寬比為4.77，顯著高于HY和Me（P＜0.05）；Me和TH在N2處理下上表皮氣孔長寬比顯著高于Pa和HY（P＜0.05），而Ja和YX在N2處理下差異均不顯著（P＞0.05）。

表2 不同施氮水平下各草地早熟禾材料葉片上表皮結構特征參數Table 2 Parameters of leaf upper epidermis structure characteristic of P.pratensis under different nitrogen application levels

6份材料中除了Ja外，其他材料的上表皮氣孔指數在N1和N2處理下差異不顯著（P＞0.05）；N1處理下Ja的上表皮氣孔指數為10.99%，顯著高于Me和YX（P＜0.05）；HY的上表皮氣孔指數在N2處理下顯著高于Ja和YX（P＜0.05），其他差異均不顯著（P＞0.05）。N2處理下YX的上表皮細胞密度顯著低于N1處理，HY、Ja和Me的上表皮細胞密度在N2處理下顯著高于N1處理（P＜0.05），其他差異均不顯著（P＞0.05）；N1處理下Pa和YX的上表皮細胞密度顯著高于Ja（P＜0.05），其中YX的上表皮細胞密度最大，達264.86個·mm-2；N2處理下HY和Ja的上表皮細胞密度顯著高于Me、Pa、TH和YX（P＜0.05）。6份材料中除了HY外，其他材料的上表皮氣孔密度在N1和N2處理下差異不顯著（P＞0.05）；YX的上表皮氣孔密度在N1處理下顯著低于其他材料（P＜0.05）；N2處理下HY的上表皮氣孔密度為28.11個·mm-2，顯著高于YX（P＜0.05），其他材料間差異均不顯著（P＞0.05）。

2.2 施氮量對草地早熟禾葉片下表皮結構特征參數的影響

由圖2可知，草地早熟禾的下表皮細胞也均沿著葉脈方向緊密排列，且無長短細胞之分。下表皮細胞狹長且呈近菱形，細胞與氣孔器排列密集，整體呈網狀結構。下表皮氣孔器多與葉脈平行，少數呈一定角度，數量多于上表皮氣孔器，分布不均勻無明顯規律。

圖2 光學顯微鏡下草地早熟禾葉片下表皮結構Fig.2 Leaf lower epidermis structure of P.pratensis under light microscope

由表3可知，6份材料的下表皮細胞長寬比和氣孔長寬比在N1和N2處理下差異不顯著（P＞0.05）。Me、TH和YX的下表皮氣孔指數N2處理顯著高于N1處理，而HY和Ja在N2處理下氣孔指數顯著低于N1處理（P＜0.05）；N1處理下，HY、Ja和Pa的下表皮氣孔指數顯著高于Me（P＜0.05）；TH和YX在N2處理下顯著高于HY（P＜0.05），其他處理間差異均不顯著（P＞0.05），其中TH的下表皮氣孔指數最大，達30.93%。Pa和YX的下表皮細胞密度在N2處理下顯著高于N1處理（P＜0.05），其他差異均不顯著（P＞0.05）；N1處理下，HY的下表皮細胞密度為391.35個·mm-2，顯著高于Me和Pa（P＜0.05）；HY和YX下表皮細胞密度在N2處理下顯著高于Ja和Me（P＜0.05）。N2處理 下HY和Ja的下表皮氣孔密度 顯著低于N1，而Me、Pa、TH和YX在N2處理下顯 著高于N1處理（P＜0.05）；HY和Ja在N1處理下表皮氣孔密度顯著高于Me和YX（P＜0.05），其中HY的下表皮氣孔密度最大，為162.16個·mm-2；在N2處理下TH和YX的下表皮氣孔密度顯著高于Ja和Me，其他材料間差異不顯著（P＞0.05）。

表3 不同施氮水平下各草地早熟禾材料葉片下表皮結構參數Table 3 Parameters of leaf lower epidermis structure characteristic of P.pratensis under different nitrogen application levels

2.3 施氮量對草地早熟禾葉片解剖結構特征參數的影響

由圖3可知，草地早熟禾葉片的解剖結構包括表皮、葉肉和葉脈三大部分。表皮由一層排列緊密、無間隙的細胞構成，分為上下表皮，其中均可見氣孔的存在。而葉脈中的上表皮存在扇形的泡狀細胞，主脈和側脈分明，側脈一般存在唯一的一個維管束且大小不一。葉肉一般無明顯的海綿組織和柵欄組織，均由薄壁細胞構成。

圖3 光學顯微鏡下草地早熟禾葉片解剖結構Fig.3 Leaf anatomical structure of P.pratensis under light microscope

由表4可知，6份草地早熟禾材料在N2處理下，上表皮厚度、下表皮厚度、葉片厚度、厚壁組織厚度和維管束面積均高于N1處理。HY、Ja、Pa和TH的上表皮厚度在N2處理下顯著高于N1處理（P＜0.05），N1處理下，HY、Ja和YX的上表皮厚度顯著高于Pa（P＜0.05），而Me和TH間差異不顯著（P＞0.05）。Ja在N2處理下的上表皮厚度顯著高于Me和YX（P＜0.05）。HY和Me在N2處理下的下表皮厚度顯著高于N1處理（P＜0.05），其他材料間差異均不顯著（P＞0.05），Ja和Pa在N1處理下的下表皮厚度顯著高于HY（P＜0.05），而N2處理下Me的下表皮厚度顯著高于TH和YX（P＜0.05），其他材料間差異不顯著（P＞0.05）。各草地早熟禾的葉片厚度在N2處理下，除Me外其他材料較N1處理均顯著增加（P＜0.05），N1處理下Ja、Me和Pa的葉片厚度顯著高于其他材料（P＜0.05），而N2處理下Ja和Pa的葉片厚度顯著高于HY和YX（P＜0.05），其中Pa的葉片厚度最大，達173.39 μm。HY、Ja和Me的厚壁組織厚度在N2處理下顯著高于N1處理（P＜0.05），其他材料差異均不顯著（P＞0.05），N2處理下Ja的厚壁組織厚度顯著高于其他材料（P＜0.05），在N2處理下，Ja和YX在N2處理下的葉片維管束面積顯著高于N1處理（P＜0.05），其他差異均不顯著（P＞0.05），TH的葉片維管束面積在N1處理下顯著高于HY和Pa（P＜0.05），Ja的葉片維管束面積最大，達1937.73 μm2，顯著高于HY、Pa、TH和YX（P＜0.05）。

表4 不同施氮水平下各草地早熟禾材料葉片解剖結構特征參數Table 4 Parameters of leaf anatomical structure characteristic of P.pratensis under different nitrogen application levels

2.4 施氮量對草地早熟禾葉片氣孔導度和凈光合速率的影響

如圖4所示，不同施氮量處理下各草地早熟禾材料間的氣孔導度和凈光合速率存在顯著差異（P＜0.05）。N1處理下，TH和YX的凈光合速率顯著高于其他材料（P＜0.05），且TH的氣孔導度和凈光合速率均為最大，較最小的Ja分別高64.20%和45.45%。N2處理下，Me和TH的凈光合速率顯著高于HY、Ja和Pa（P＜0.05），而Me和Pa的氣孔導度顯著高于HY和Ja（P＜0.05），其中Me的氣孔導度最大，為0.61 mol H2O·m-2·s-1，較最小的Ja高出73.77%。對于不同草地早熟禾材料來說，葉片氣孔導度和凈光合速率對不同施氮量處理的響應相似，均表現為N2處理下葉片的氣孔導度和凈光合速率顯著高于N1處理（P＜0.05），其中Me的增幅均為最大，分別增加79.08%和67.21%。

圖4 施氮量對草地早熟禾葉片氣孔導度和凈光合速率的影響Fig.4 Effects of nitrogen application rate on stomatal conductance and net photosynthetic rate of P.pratensis

2.5 不同施氮量下草地早熟禾葉片各項指標間的相關性分析

相關性分析表明草地早熟禾葉片上表皮結構特征參數、下表皮結構特征參數、解剖結構特征參數、氣孔導度和凈光合速率之間普遍存在著顯著或極顯著相關關系（表5）。氣孔導度與下表皮厚度和凈光合速率極顯著正相關（P＜0.01）；凈光合速率與上表皮厚度顯著正相關（P＜0.05），與下表皮厚度、厚壁組織厚度、維管束面積和氣孔導度極顯著正相關（P＜0.01），相關性系數大小順序為：氣孔導度＞厚壁組織厚度＞維管束面積＞下表皮厚度＞上表皮厚度。維管束面積與上表皮氣孔長寬比、上表皮厚度、厚壁組織厚度和凈光合速率極顯著正相關（P＜0.01），與上表皮氣孔指數、上表皮氣孔密度、下表皮氣孔密度顯著負相關（P＜0.05），與下表皮細胞密度極顯著負相關（P＜0.01），相關性系數大小順序為：厚壁組織厚度＞上表皮厚度＞凈光合速率＞下表皮細胞密度＞上表皮氣孔長寬比＞上表皮氣孔指數＞上表皮氣孔密度＞下表皮氣孔密度。

施氮量與上表皮細胞密度、上表皮厚度、下表皮厚度、葉片厚度、厚壁組織厚度、維管束面積、凈光合速率和氣孔導度均呈極顯著正相關（P＜0.01），與下表皮細胞密度和下表皮氣孔密度顯著正相關（P＜0.05），而與下表皮細胞長寬比呈顯著負相關（P＜0.05），相關性系數依次為：凈光合速率＞上表皮厚度＞氣孔導度＞厚壁組織厚度＞下表皮厚度＞葉片厚度＞維管束面積＞上表皮細胞密度＞下表皮細胞密度＞下表皮氣孔密度＞下表皮細胞長寬比。上表皮氣孔指數、上表皮氣孔密度和維管束面積與材料呈極顯著相關性（P＜0.01），而上表皮細胞密度、下表皮細胞密度、下表皮厚度和厚壁組織厚度與材料有顯著的相關性（P＜0.05）。

3 討論

3.1 施氮量影響草地早熟禾葉片表皮特征和解剖結構

由于植物葉片都直接暴露在外部環境，各種不利條件都首先作用到葉表皮上，因此植物葉片可通過改變葉表皮中的表皮細胞、表皮毛和蠟質結構從而應對外界傷害［18］。已有研究表明，葉片表皮細胞的密度大小都隨著脅迫程度的增加而變小［19］，本試驗中，大部分草地早熟禾材料在N2處理下的上下表皮細胞的密度均大于N1處理，而TH的上下表皮細胞的密度在N1和N2的處理下差異不顯著。

葉片解剖結構能夠反映植物對環境變化的響應，發達的維管束以及厚壁組織保證了葉片養分和水分的運輸，植物葉片越厚，其儲存養分和水分的能力越強，有利于防止養分和水分的散失［20］。本試驗中，施氮量與葉片解剖結構特征參數均呈極顯著正相關，而維管束面積、下表皮厚度和厚壁組織厚度與材料顯著相關，不同草地早熟禾材料的葉片厚度、維管束面積和厚壁組織厚度差異顯著，N1處理下，Me葉片厚度最大，比最小的YX高出31.58%，而TH的維管束面積最大，為1456.32 μm2，這與熊棟梁［21］的試驗結果相似。前人通過對煙草［8］、棉花（Gossypiumspp.）［22］和玉米［7］等植物響應氮素的研究發現，氮素能夠促進植物的細胞分裂，有利于上下表皮厚度和葉片厚度的增加，葉片上下表皮、厚壁組織等機械組織的存在被認為可以降低葉片萎蔫時的損傷，同時也能阻擋光線的直接照射，從而達到降低蒸騰的作用［23］，本試驗中各材料的上下表皮厚度、葉片厚度和厚壁組織厚度在N2處理下均高于N1處理，其中TH的下表皮厚度N2處理下與N1處理差異不顯著，而Ja在N2處理下的厚壁組織厚度顯著高于其他材料，達48.66 μm。

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3.2 草地早熟禾葉片表皮特征和解剖結構響應施氮水平從而影響光合特性

植物對自身生長的生態環境有特定的響應和適應，在適應多樣化的環境過程中，葉片各結構表現出了各自的響應特點，構成了類型繁多的響應模式［24］。由于氮是葉綠素的重要組成成分，其含量的多少直接影響植物的光合特性［25］。韓炳宏等［26］研究表明增施氮肥能提高長芒草（Stipa bungeana）葉片的凈光合速率。候文慧等［16］的研究也表明施用適量氮肥能有效改善羊草（Leymus chinesis）各個生育時期的光合特性。

氣孔是葉片的重要器官，它能夠與外界環境進行水分和氣體的交換，同時也影響著植物本身的蒸騰作用、呼吸作用和光合作用［6］。賈志鋒等［27］研究表明，合理施氮能使燕麥（Avena sativa）葉片保持較大氣孔導度和凈光合速率，進而促使葉片光合效率提高。熊棟梁［21］的研究表明施氮量與葉片氣孔導度呈正相關性，德木其格等［28］的研究表明，環境中氮素供應水平的高低與作物葉片的氣孔導度和凈光合速率呈明顯的正相關，說明增施氮肥可促進作物葉片光合性能。而孟雷［29］對水稻（Oryza sativa）葉片氣孔性狀的研究發現，隨著氮濃度的增加，氣孔的密度減小，本試驗結果與其相似，由此說明，增施氮肥能促進葉片氣孔張開，氣孔導度增大，進入細胞的二氧化碳增多，細胞間的二氧化碳減少，而二氧化碳是光合作用的原料，所以細胞間二氧化碳越少，證明參與光合作用反應的二氧化碳越多，凈光合速率就越大。本試驗對6份草地早熟禾材料的上下表皮氣孔密度研究表明，各材料間上下表皮細胞密度和氣孔密度出現顯著差異，其中N2處理下，HY的上表皮氣孔密度最大，達28.11個·mm-2，而YX上表皮氣孔密度僅為3.78個·mm-2，在N2處理下的氣孔密度較N1處理大多出現下降的趨勢，但差異不顯著。前人研究表明，葉片表皮細胞大且氣孔多分布于上表皮時，植物能適應陰冷潮濕的環境［30］；而脅迫條件下，氣孔多分布于下表皮，且脅迫程度越大，氣孔密度越大，這有助于植物更好地吸收養分和保持自身水分，使其能應對惡劣環境［31］，本研究結果與其相似。

葉片解剖結構在一定程度上影響其光合作用能力［32］，Garnier等［33］研究表明植物葉片光合速率取決于葉肉組織和葉片的厚度，施氮有利于提高葉片的葉綠素含量，增強植物的光合作用能力，從而提高植物品質［34］，而本試驗中TH的凈光合速率和氣孔導度在N1處理下均高于其他材料，表明其對低氮有較低的敏感性。維管束是植物體內對水分和養分進行傳導的運輸系統，為植物葉片提供結構支持、水分傳導和光合碳水化合物轉運，以維持植物的水分狀況和光合能力［35］。草地早熟禾葉片進行光合作用形成的光合同化物在韌皮部中進行運輸時，其橫截面積和長度是關鍵因素［36］，因此維管束的發育情況決定了光合同化物的運輸能力。本試驗結果表明，凈光合速率與上表皮厚度、下表皮厚度、厚壁組織厚度、維管束面積顯著正相關，施氮量與葉片維管束面積顯著正相關，各草地早熟禾材料在N2處理下的維管束面積較N1處理增加，且在N1處理下，各草地早熟禾材料的氣孔導度和凈光合速率顯著低于N2處理，這與陳陽等［37］的試驗結果相似。而尹麗等［38］的研究則表明，高濃度的氮對植物的光合特性起到抑制作用，這有可能是土壤中氮素累積過多，從而導致水勢降低，進而影響了植物本身對水分的吸收，因此植物通過氣孔調節降低蒸騰速率，來應對缺水條件。不僅如此，各草地早熟禾的厚壁組織厚度在N2處理下較N1處理也出現上升趨勢，且相關性分析表明，施氮量與厚壁組織厚度呈顯著正相關，這有可能是氮素促進了厚壁組織的生長，從而將葉肉細胞分割開來，這樣的結構限制了葉片水分的橫向擴散，促進木質導管進行水分的橫向運輸，保證了葉片的整體供水，為光合作用提供保障，有利于植物的生長發育［39］。

4 結論

本試驗分析不同施氮量處理對6份草地早熟禾材料的葉片上下表皮的厚度、細胞長寬比、細胞密度、氣孔指數、氣孔長寬比、氣孔密度，葉片的厚度、厚壁組織厚度、維管束面積以及氣孔導度和凈光合速率等指標的影響發現，施氮量顯著增加葉片上下表皮細胞密度、上下表皮厚度、葉片厚度、厚壁組織厚度、維管束面積以及氣孔導度和凈光合速率，但對氣孔的大小影響不顯著。隨著施氮水平的增加，草地早熟禾葉片解剖結構特征參數、氣孔導度和凈光合速率均呈上升趨勢，而表皮特征參數對施氮量的響應因材料而異。相關性分析表明，低氮處理抑制了草地早熟禾氣孔張開程度，使得葉片變薄，維管束面積變小，從而導致其氣孔導度和凈光合速率降低。在6份草地早熟禾材料中，TH的上下表皮細胞密度、下表皮厚度和維管束面積在N1處理下與N2處理差異不顯著，且氣孔導度和凈光合速率在低氮處理下均高于其他各材料，表明TH對低氮有較低的敏感性。