高寒草地四种嵩草属（Kobresia）植物叶片的形态解剖及其季节变化研究

摘要

借助光学显微镜(Lightmicroscope)、扫描电子显微镜(Scanningelectronmicroscope)和透射电子显微镜(Transmissionelectronmicroscope)，在显微和超微水平上对生长在东祁连山金强河地区高寒草地上的喜马拉雅嵩草(Kobresiaroyleana)、矮生嵩草(K.humilis)、高山嵩草(K.pygmaea)和线叶嵩草(K.capillifolia)不同生长时期的叶片进行了形态解剖学方面的研究，结果表明：1.从返青初期(4月)到草盛期(6、7、8月)，四种嵩草的叶厚逐渐增加。四种嵩草的成熟叶片进行比较，叶片厚度排列顺序为：线叶嵩草(360.5μm)＞高山嵩草(290.2μm)＞喜马拉雅嵩草(248.9μm)＞矮生嵩草(207.2μm)。 2.四种嵩草属植物叶片的上、下表皮均有较厚角质膜。从返青初期(4月)到草盛中、后期(7、8月)，上、下表皮角质膜的厚度逐渐增大。喜马拉雅嵩草、矮生嵩草和高山嵩草的上表皮角质膜厚度大于下表皮角质膜，而线叶嵩草的相反。四种嵩草叶片的两侧叶缘上均有刺毛，且线叶嵩草的刺毛尖端有倒刺。 3.喜马拉雅嵩草和矮生嵩草上表皮主脉凹陷处有泡状细胞，喜马拉雅嵩草为10个左右，矮生嵩草为8～9个；高山嵩草和线叶嵩草的上表皮主脉凹陷处无泡状细胞。 4.四种嵩草属植物叶片中气孔器只分布在下表皮。气孔器类型为平列型。成熟叶片的气孔带中气孔密度为：喜马拉雅嵩草(650.0个/mm2)＞矮生嵩草(330.0个/mm2)＞高山嵩草(155.3个/mm2)＞线叶嵩草(148.6个/mm2)。 5.四种嵩草属植物叶片中叶肉细胞没有栅栏组织和海绵组织的分化，全为栅栏组织。栅栏组织均多层，发达。喜马拉雅嵩草和矮生嵩草的栅栏组织分布在叶片上下表皮两侧，成熟叶片中，一般喜马拉雅嵩草共有4～7层，厚约102.9μm；矮生嵩草共有4～6层，厚约91.5μm;高山嵩草和线叶嵩草的栅栏组织紧靠下表皮侧排列，高山嵩草栅栏组织为3～5层，厚约98.7μm；线叶嵩草栅栏组织为4～6层，厚约126.6μm。发达的栅栏组织有利于提高光合效率。 6.喜马拉雅嵩草和矮生嵩草的气腔分布在相邻两叶脉间。高山嵩草和线叶嵩草叶片结构中部为一个中央气腔。通气结构的形成是由于植物长期适应高寒环境中低氧等不良条件的影响。 7.成熟叶片中，四种嵩草属植物维管束的数目不同。喜马拉雅嵩草的维管束为21束，矮生嵩草为18束，线叶嵩草为17束，高山嵩草为7束。四种嵩草属植物维管束鞘均为两层：外层维管束鞘为大型薄壁细胞，内层维管束鞘为小型厚壁细胞。外层薄壁细胞内含叶绿体，但其数量少、体积也小于普通叶肉细胞中的叶绿体。 8.喜马拉雅嵩草和矮生嵩草在主脉靠下表皮侧、较大侧脉靠上、下表皮侧均有机械组织。高山嵩草和线叶嵩草在主脉和较大侧脉靠下表皮侧有机械组织，靠上表皮侧无机械组织分布。四种嵩草在两侧叶缘靠上表皮侧各有一束机械组织。高寒植物叶片中机械组织相对发达是对高寒地区多强风的适应性特征。

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