青藏高原和內蒙古高原典型草地植物葉片腎型和啞鈴型氣孔器氣孔特征及其與環境的關系

王媛媛，馬素輝，蔡 瓊，安麗華，吉成均*

(1 北京大學 城市與環境學院，北京 100871；2 北京大學 醫藥衛生分析中心，北京 100191)

氣孔是植物表面由2個保衛細胞圍成的孔隙，在植物體的莖、葉、花、果實和種子等器官的表面均有分布，尤以葉片的上下表面為多[1]。盡管氣孔占植物地上器官表面積的比例不到5%，但植物光合作用所需的CO2和蒸騰作用散失的水分大約有70%是通過氣孔進出的，氣孔在影響全球水和碳循環方面發揮著重要作用[1-2]。如陸生植物通過氣孔和角質層的全年蒸騰量約7.0×1016kg，相當于陸地全年降水量的64%；而通過氣孔和角質層植物每年可以從大氣中固定約1.2×1017g碳[3]。因此，氣孔指標的變化將直接影響水分和CO2的交換速率，進而影響植物光合作用和蒸騰作用的效率，以及植物的生長發育和全球碳循環。

作為植物與外界進行水氣交換的主要通道，氣孔對環境變化較為敏感。前人研究表明：氣孔對環境改變的響應策略有長期和短期2種，在短期可通過調控氣孔的開張來完成，而長期響應則靠改變氣孔大小和氣孔密度來實現[2, 4]。關于氣孔指標與環境因子的關系，國內外已有大量報道，如氣孔指標與水分[5-6]、溫度[7-8]、CO2濃度[9-11]和海拔[12-14]之間的關系等，并揭示了氣孔指標隨環境變化的一般規律[15-16]。

氣孔和保衛細胞合稱氣孔器。根據保衛細胞的形狀，種子植物的氣孔器可以分為2類：啞鈴型氣孔器和腎型氣孔器[1]。啞鈴型氣孔器的保衛細胞為啞鈴形，主要存在于禾本科和莎草科等單子葉植物中，氣孔呈帶狀分布；……