4種經濟林樹種氣孔的分布與比較

白晉華，郭紅彥，張 明，賀文國

（山西農業大學林學院，山西 太谷 030801）

氣孔是葉片與外界環境進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起著重要的調節作用[1-3]。單位面積氣孔數依不同植物及同一植物的不同器官而變化[1，4]。有關氣孔的類型、結構及功能曾有較多的報道[5-7]。

本試驗采用無色指甲油印跡法，研究了4種經濟林樹種的下表皮氣孔分布，以期了解4種經濟林樹種的氣孔分布特點，為樹木生物和生理學特性研究提供理論依據。

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月下旬采自山西農業大學校園。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光學顯微鏡下觀察、呈像并統計單位面積上的氣孔數[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），基質為硝化纖維等。數據采用Excel進行處理。

2 結果與分析

2.1 4種樹種氣孔密度的比較

觀察的4種經濟樹種，單位視野內氣孔個數在24～39個之間，核桃氣孔密度最大，達39個；棗樹、山桃分別為38，26個；文冠果最小，僅為24個。從變異系數的變化來看，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為0.0534～0.1761。其中，文冠果的氣孔較大，長度達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，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

進一步對4個樹種的氣孔長度和氣孔密度進行相關分析得出，二者的相關系數為-0.082，表明二者并無顯著相關關系。

2.3 4種樹種氣孔開度的比較

氣孔開度是用氣孔內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）。表明在這個季節文冠果葉片生長正值旺盛期。

2.4 4種樹種氣孔形態的比較

4種經濟林樹種的下表皮細胞的氣孔形態存在明顯差異，其中，棗樹、核桃及山桃的氣孔形態相似，呈現細長形，由2個腎形保衛細胞相對而成（圖1-1，2，3）。而文冠果的氣孔形態與其他3種樹種的形態差別較大，呈銅錢形，看不出明顯的保衛細胞（圖1-4）。

3 結論與討論

4種經濟林樹種中，文冠果下表皮的氣孔形態呈銅錢形，看不見明顯的保衛細胞；而棗樹、核桃及山桃的氣孔呈細長形，由保衛細胞圍繞形成孔隙；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小；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。可以推論，氣孔密度與氣孔大小及氣孔開度之間存在明顯的負相關性。不同樹種為了更好地適應環境，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。該結論與王陸軍等[10]在熊掌木等3種植物耐陰性比較中的結論一致，植物氣孔大小與氣孔密度呈一定的負相關性。植物氣孔的開度、大小以及氣孔密度出現變化，與馬清溫等[11]報道的結論一致，氣孔參數還與植物種類、葉片的著生部位、發育狀況有關。同一葉片的不同部位和角質層的大小等因素也會影響氣孔參數的大小，造成本文這些結論的原因可能是物種自身進化和演替的結果。氣孔是蒸騰過程中水蒸汽從體內排到體外的主要出口，也是光合作用和呼吸作用與外界進行氣體交換的大門，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與植物的光合作用強弱有一定相關性[2，12]，與植物的生物學特性也存在密切聯系，但相關性有多緊密仍有待進一步研究。

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