4種經(jīng)濟(jì)林樹種氣孔的分布與比較

白晉華，郭紅彥，張 明，賀文國

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西 太谷 030801）

氣孔是葉片與外界環(huán)境進(jìn)行氣體和水分交換的主要通道，對植物光合、呼吸和蒸騰等生理活動(dòng)起著重要的調(diào)節(jié)作用[1-3]。單位面積氣孔數(shù)依不同植物及同一植物的不同器官而變化[1，4]。有關(guān)氣孔的類型、結(jié)構(gòu)及功能曾有較多的報(bào)道[5-7]。

本試驗(yàn)采用無色指甲油印跡法，研究了4種經(jīng)濟(jì)林樹種的下表皮氣孔分布，以期了解4種經(jīng)濟(jì)林樹種的氣孔分布特點(diǎn)，為樹木生物和生理學(xué)特性研究提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

文冠果（Xanthoceras sorbifolia Bunge.）、棗樹（Zizyphus jujuba Mill.）、核桃（Juglans regia L.）和山桃（Prunus davidiana Carr.）于 2010年 5月下旬采自山西農(nóng)業(yè)大學(xué)校園。采集樹冠中下部外圍同一方向的成熟葉片，擦干凈后將葉片下表皮分別涂無色指甲油，待干燥后剝下所形成的印痕干膜，制成裝片，置Olympus DP71光學(xué)顯微鏡下觀察、呈像并統(tǒng)計(jì)單位面積上的氣孔數(shù)[8-9]。分不同視野觀察，取其平均值。指甲油為市售普通型指甲油（無色型），基質(zhì)為硝化纖維等。數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種樹種氣孔密度的比較

觀察的4種經(jīng)濟(jì)樹種，單位視野內(nèi)氣孔個(gè)數(shù)在24～39個(gè)之間，核桃氣孔密度最大，達(dá)39個(gè)；棗樹、山桃分別為38，26個(gè)；文冠果最小，僅為24個(gè)。從變異系數(shù)的變化來看，變化范圍為0.1063～0.2472，棗樹較大，其次是文冠果和山桃，最小為核桃（表1）。

2.2 4種樹種氣孔大小的比較

氣孔長度直接反應(yīng)了氣孔的大小。由表1可知，不同種類間氣孔長度的變異系數(shù)為0.0534～0.1761。其中，文冠果的氣孔較大，長度達(dá)40.9232 μm；其次為山桃，為 31.5052 μm；棗樹為26.2126μm；核桃的氣孔長度最小，為26.0553 μm。氣孔長度的變異系數(shù)，以棗樹和山桃的較大，分別為0.1761和0.1734；其次為核桃（0.1513）；文冠果最小，為 0.0534（表 1）。

表1 不同樹種氣孔性狀比較

進(jìn)一步對4個(gè)樹種的氣孔長度和氣孔密度進(jìn)行相關(guān)分析得出，二者的相關(guān)系數(shù)為-0.082，表明二者并無顯著相關(guān)關(guān)系。

2.3 4種樹種氣孔開度的比較

氣孔開度是用氣孔內(nèi)徑最長的寬度來表示的。不同樹種氣孔開度有明顯差異，其中，開度最大的是文冠果，為16.9047 μm；最小的是核桃，僅為4.6876 μm；山桃、棗樹居中（表1）。表明在這個(gè)季節(jié)文冠果葉片生長正值旺盛期。

2.4 4種樹種氣孔形態(tài)的比較

4種經(jīng)濟(jì)林樹種的下表皮細(xì)胞的氣孔形態(tài)存在明顯差異，其中，棗樹、核桃及山桃的氣孔形態(tài)相似，呈現(xiàn)細(xì)長形，由2個(gè)腎形保衛(wèi)細(xì)胞相對而成（圖1-1，2，3）。而文冠果的氣孔形態(tài)與其他3種樹種的形態(tài)差別較大，呈銅錢形，看不出明顯的保衛(wèi)細(xì)胞（圖1-4）。

3 結(jié)論與討論

4種經(jīng)濟(jì)林樹種中，文冠果下表皮的氣孔形態(tài)呈銅錢形，看不見明顯的保衛(wèi)細(xì)胞；而棗樹、核桃及山桃的氣孔呈細(xì)長形，由保衛(wèi)細(xì)胞圍繞形成孔隙；核桃的下表皮氣孔密度高于其他3種樹種，核桃的氣孔密度最大，文冠果的氣孔密度最??；核桃的氣孔開度最小，而文冠果的氣孔開度最大；核桃的氣孔大小最小，文冠果的氣孔大小最大?？梢酝普?，氣孔密度與氣孔大小及氣孔開度之間存在明顯的負(fù)相關(guān)性。不同樹種為了更好地適應(yīng)環(huán)境，更好地生存，氣孔小、開度也小的樹種，氣孔密度大；氣孔大、開度也大的樹種，氣孔密度小。該結(jié)論與王陸軍等[10]在熊掌木等3種植物耐陰性比較中的結(jié)論一致，植物氣孔大小與氣孔密度呈一定的負(fù)相關(guān)性。植物氣孔的開度、大小以及氣孔密度出現(xiàn)變化，與馬清溫等[11]報(bào)道的結(jié)論一致，氣孔參數(shù)還與植物種類、葉片的著生部位、發(fā)育狀況有關(guān)。同一葉片的不同部位和角質(zhì)層的大小等因素也會(huì)影響氣孔參數(shù)的大小，造成本文這些結(jié)論的原因可能是物種自身進(jìn)化和演替的結(jié)果。氣孔是蒸騰過程中水蒸汽從體內(nèi)排到體外的主要出口，也是光合作用和呼吸作用與外界進(jìn)行氣體交換的大門，影響著蒸騰、光合、呼吸等作用，有研究表明，氣孔的這種分布狀態(tài)與植物的光合作用強(qiáng)弱有一定相關(guān)性[2，12]，與植物的生物學(xué)特性也存在密切聯(lián)系，但相關(guān)性有多緊密仍有待進(jìn)一步研究。

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