氣孔在不同植物葉片上的分布研究

明星 陳文年

摘 要：以刮片法研究了10種木本植物、10種草本植物以及2種水生植物葉片上、下表皮的氣孔數量。結果表明：木本植物葉片的氣孔均分布在下表皮，上表皮沒有氣孔;雙子葉草本植物葉片的氣孔在上、下表皮均有分布，其中上表皮的氣孔數量少于下表皮;單子葉草本植物葉片的氣孔主要分布于下表皮，少數單子葉草本植物葉片的上表皮有少量氣孔分布;浮葉型水生植物葉片的氣孔僅分布于上表皮，下表皮無氣孔分布;挺水植物葉片的氣孔在上下表皮均有分布，且下表皮的數量多于上表皮。另外，同一物種幼嫩葉片的氣孔密度普遍大于成熟葉片;木本植物樹冠外層葉片的氣孔密度高于樹冠內層葉片;木本植物葉的氣孔密度通常大于草本植物;說明環境因素對植物葉片氣孔密度的影響較大。

關鍵詞：氣孔密度;上下表皮;木本植物;草本植物;水生植物

中圖分類號 Q948? 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）20-0022-04

Stomata Distribution in Leaves of Different Plants

MING Xing et al.

（College of Life Science， Neijiang Normal University， Neijiang 641112， China）

Abstract： In this study， stomata of upper and lower epidermis of 10 species of woody plants， 10 species of herbaceous plants and two aquatic plants were studied by using scraping method. The results showed that the stomata of arbors and shrubs were distributed only in the lower epidermis， and there was no stoma in the upper epidermis. The stomata of dicotyledonous herbaceous plants were distributed both in the upper and lower epidermis， and the upper epidermis had less stomata than the lower epidermis. Except for a few species， the stomata of monocotyledonous herbs mainly distributed in the lower epidermis. The floating-leaf aquatic plant had stomata only in the upper epidermis， and no stoma in the lower epidermis. The emergent plant had stomata in both upper and lower epidermis， with more in the lower epidermis. In addition， young leaves in this study universally had denser stomata than mature leaves of a same species. In woody plants， outer canopy had higher stomata density than inner canopy. Besides， leaves of woody plants had denser stomata than herbs. Obviously， environmental factors exerted great effects on plants stomata density.

Key words： Stomata density; Upper and lower epidermis; Ligneous plant; Herbaceous plant; Aquatic plant

氣孔（stoma）由2個保衛細胞及中間的開口共同組成，是植物體葉片表面上的開口，是植物進行氣體交換和水分蒸騰的通道[1]。氣孔分布于植物體的葉、莖以及其他器官上，其中葉上分布最多[2]。前人的研究表明，氣孔在葉片上的分布很大程度上與自身遺傳物質有關，但也會受多種環境因素如溫度、光照、水分以及二氧化碳濃度等的影響[3]。這些環境因素可以導致同一植株不同部位葉片的氣孔密度不同，如生長在植株矮處的葉片的氣孔比生長在植株高處的葉片的氣孔較大而數量較少[4]，也可導致同一葉片氣孔密度從葉片基部到葉片頂部逐漸減少[2]，也有部分植物葉片氣孔密度從基部到葉尖是逐漸增大的[5]。內江師范學院地處四川盆地，屬于亞熱帶常綠闊葉林區域，校園及附近的公園有大量的常綠闊葉綠化樹種，也有很多灌木和草本，為研究不同植物的葉片特征提供了方便。為此，筆者對校園和附近公園中的若干種喬木、灌木、草本植物及水生植物的葉片氣孔分布及密度進行了顯微觀察，旨在進一步了解不同種類植物間葉片的氣孔分布及密度的差異。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗材料采自內江師范學院校園及周邊公園，采集時間為2021年4月至5月上旬，所選各物種及其名稱如表1所示。

1.2 方法 表1中的5種常綠喬木和5種常綠灌木各取3株，每株植物樹冠內層和外層的成熟葉（上一年或更早的老枝上的葉）和幼嫩葉（當年新枝上的葉）分別取3張;5種雙子葉草本和5種單子葉草本植物也各取3株，每株取3張成熟葉片（上一年或當年先期長出來的葉）和1張幼嫩葉片（近期新長出的葉）;2種水生植物各選取3株，每株植物各選取3張成熟葉片（先期長出的較大的葉片）和1張幼嫩葉片（新近長出的較小的葉片）。將采集的新鮮植物葉片用干凈紗布擦去表面的灰塵，然后用刮片法制片[6]。具體做法是將選取的葉片的葉中段用單面刀片切取一部分，使其下表皮（或上表皮）向下平放在玻璃桌面上，用單面刀片輕輕地把葉片的上表皮（或下表皮）刮破，將多余的葉肉刮掉，僅留一層薄膜狀的下表皮（或上表皮），用清水清洗后制成臨時裝片，然后將裝片放在顯微鏡40倍物鏡下進行觀察。隨機選取3個視野，拍照并計數視野中的氣孔數目。顯微鏡視野面積的計算采用張淼麗所采用的方法[7]，然后計算出葉片上的氣孔密度。