四川省不同天然种群珙桐叶片解剖结构与其耐热性的关系

张腾驹 陈小红 刘 静 康喜坤

(四川农业大学林学院，温江 611130)

珙桐(Davidiainvolucrata)，又名水梨子、鸽子树，隶属珙桐科(Nyssaceae)珙桐属(Davidia)，多年生落叶乔木，为第三纪古热带植物区系孑遗物种[1]。主要分布于四川、湖北、湖南、甘肃、云南、贵州等省，其中四川为其最主要分布地，仅雅安市荥经县内就分布有近10万亩珙桐林[2]。珙桐树形优美，花型如白鸽，极具观赏价值，材质坚硬，是珍贵的用材树种资源[3]。珙桐大多生长于海拔较高的峡谷中，对环境要求较高，其对高温胁迫极为敏感，在39℃胁迫中超过4 h时，珙桐幼苗植株叶片即出现褐色坏死斑点和不可逆转萎蔫现象[4]。有研究表明[5]，随着近年全球气候变化的加剧，预计在2070年，野生珙桐的分布范围将缩减为当前的30%，而且分布范围破碎化将更加严重，这对珙桐资源的保护是极为不利的。因此，加强对珙桐耐热机理的研究，了解其对高温胁迫的应对机制，对野生珙桐资源的保护、引种栽培和耐热优良种的选育是极为重要的。

耐热性是植物对自然界高温适应的一种遗传特性，由多基因控制[6]。全球变暖日益加剧的背景下，热胁迫成为影响植物正常生长发育的最普遍非生物逆境之一。植物对热胁迫的响应和适应机制也一直是植物生理生态学研究的重点[7]。植物生理生化指标易受局部小环境变化而产生不同变化[8]，而形态与组织解剖结构是植物与环境长期互作的结果，受环境变化影响较小，具有较高的稳定性，能够较为直观地反映植物对环境适应能力的强弱[9]。叶片是植物进行光合作用、呼吸作用和水分交换最主要的器官，对温度、水分、光照等环境因子的反应较为明显。从某种程度上说，叶片是植物与环境进行交流的重要媒介，是其长期适应环境过程中可塑性最大的器官，并在不同环境选择压下形成不同的适应型[10～11]。一般认为，耐热性较强的植物种具有较大的叶片厚度、栅栏组织厚度、栅海比以及较大的气孔密度[12]，并且关于植物叶解剖结构与高温胁迫的研究已在杜鹃[13]、梭梭[14]、报春[15]等植物中有所报道，但是关于珙桐叶解剖结构与耐热性的研究却较少。本试验通过对四川省不同种群珙桐叶解剖结构进行观察比较，综合评价不同珙桐种群的耐热性，以期探明珙桐耐热性的结构机理，为野生珙桐资源的保护、引种驯化以及园林品种选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料采集

在四川省珙桐资源全面调查的基础上，选择分布区内15个天然种群为对象，各种群地理位置见表1。在保证所选取植株具有代表性的基础上，每一种群内选取6株生长健康，无明显病虫害的珙桐植株，并且植株间距不小于20 m，每一植株选取10片(东、西、南、北、中每一方位各两片)生长于植株树冠外围的当年生枝由下至枝顶上第4、5片完全伸展且无病虫害的成熟叶片于保鲜箱内带回实验室。

将采集的叶片沿主脉长度1/2处切成2个长10 mm，宽5 mm的小块，经FAA固定液固定后，分别用于组织结构和气孔特征观察。

1.2 叶片组织结构观察

采用常规石蜡切片法[16]。经FAA固定液固定后，用常规石蜡切片法制片，切片厚度为10～15 μm，用番红—固绿双重染色，中性树胶封片。将永久切片放在Olympus-BX51光学显微镜下观察，经DP20成像系统成像后，采用Image-Pro-plus软件测量其总厚度、上下表皮角质层厚度、上下表皮细胞厚度、栅栏组织与海绵组织厚度。每一植株观察10张切片，每个制片选10个视野进行测量，每项指标设置10个重复，记录观测值，并计算测量结果的算术平均值。

1.3 叶表面特征观察

采用NaClO法[17]。另一部分固定保存的组织块放入20% NaClO浸泡至完全发白，可适当加温或提高浓度加快漂白进度。将叶片放置在洁净载玻片上，用解剖针进行上下表皮剥离。将剥离好的表皮进行染色制片，用1%番红染色制片，于Olympus Olympus-BX51光学显微镜下观察，经DP20成像系统成像后，并采用Image-Pro-plus软件测量其气孔长度、气孔宽度等指标。每个材料观测5张重复切片的5个典型视野中气孔，并求其平均值。

注：各种群气候信息来源于当地气象站。

Note:The meteorological data of this experiment were comes from local meteorologic office.

1.4 数据分析

运用Microsoft Excel 2007、及SPSS 20.0对数据进行方差分析、相关性分析、聚类分析，计算相关指数，筛选与耐热性相关的典型指标，利用模糊隶属函数值法对15个种群的耐热性强弱进行评价。

相关指数公式为：

(1)

隶属函数公式为：

(2)

(3)

式中：U(Xi)为某一种群某一项耐热指标的隶属函数值；Xi为该项耐热指标观测值；Xmax和Xmin分别为15个种群内该项耐热指标的最大值和最小值。

2 结果与分析

2.1 叶片结构特征

2.1.1 叶表皮特征

由图1可知，珙桐叶片解剖结构由表皮、栅栏组织、海绵组织及叶脉组成。叶表皮包括上表皮和下表皮，上下表皮均由单层细胞组成，上表皮细胞平排列较为整齐，下表皮细胞形状不规则，排列较为松散。

叶厚度常作为评价植物耐热性的重要指标之一，叶厚度越大，水分散失越慢，在炎热环境下可以降低蒸腾速率。由表1可知，珙桐叶厚度在不同种群间存在极显著差异。其中，HY种群叶片最厚，均值为195.99 μm，BC种群最小，均值为151.03 μm。

通过对不同种群珙桐叶片上下表皮细胞厚度进行比较发现(表2)，LB种群上表皮细胞厚度最大(24.40 μm)，DY种群最小(16.92 μm)，HY种群下表皮细胞厚度最大(14.14 μm)，YJ种群最小(11.12 μm)。

图1 不同珙桐种群叶片横切(示角质层、表皮细胞、栅栏组织、海绵组织) 1.筠连；2.屏山；3.碧峰峡；4.荥经；5.宝兴；6.汉源；7.天全；8.洪雅；9.邛崃；10.大邑；11.沐川；12.平武；13.北川；14.雷波；15.美姑Fig.1 The leaf transverse view among D.involucrata populations(showing cuticle,epidermis,cell,palisade tissue,sponge tissue) 1.Junlian; 2.Pingshan; 3.Bifengxia; 4.Yingjing; 5.Baoxing; 6.Hanyuan; 7.Tianquan; 8.Hongya; 9.Qionglai; 10.Dayi; 11.Muchuan; 12.Pingwu; 13.Beichuan; 14.Leibo; 15.Meigu

种群Populations叶厚度Leaf thickness(μm)上表皮细胞厚度Thickness of upper epidermis(μm)下表皮细胞厚度Thickness of lower epidermis(μm)上表皮角质层厚度Cuticle thickness of upper epidermis(μm)下表皮角质层厚度Cuticle thickness of lower epidermis(μm)JL181.41±17.0322.17±5.0311.47±1.901.73±0.151.10±0.31PS177.07±22.0419.50±2.2312.69±1.262.01±0.171.21±0.28BFX167.63±26.2118.51±1.7512.36±1.941.83±0.341.30±0.26YJ155.75±6.6718.04±2.0111.12±1.701.54±0.150.97±0.09BX161.58±16.0918.00±3.0811.32±2.311.71±0.161.01±0.14HY195.99±20.0424.12±3.7714.33±2.001.95±0.301.31±0.39TQ175.73±22.6920.87±4.1013.65±1.591.85±0.410.99±0.14HYa175.44±14.4918.82±2.4312.03±1.571.69±0.211.11±0.18QL160.75±12.6718.05±2.9313.17±2.601.73±0.331.10±0.35DY177.32±23.2616.92±2.3012.86±2.081.76±0.321.09±0.15MC169.07±15.3221.57±4.1211.80±1.681.91±0.171.20±0.30PW155.55±15.6918.03±5.4012.42±1.771.96±0.311.19±0.29BC151.03±19.3623.43±4.4414.14±1.921.84±0.281.11±0.23LB173.14±19.5624.40±4.3412.51±1.961.84±0.191.24±0.14MG157.86±17.0720.86±4.2711.47±1.422.28±0.631.09±0.11F值7.37∗∗5.68∗∗3.67∗∗24.48∗∗3.00∗∗CV mean10.5514.9919.5314.9817.40

注：*表示在0.05水平上差异达到显著性；**表示在0.01差异达到显著性 下同。

Note：*mean significant difference at 0.05 level；**mean significant difference at 0.01 level The same as below.

珙桐叶片表皮细胞上下外壁均覆盖有角质层，是一层防水的脂类物质，起到防止水分散失、调节强光和热量传导的作用。角质层厚度越大，植物的耐热性越强。由表1可知，MG种群上表皮角质层厚度最大(2.28 μm)，YJ种群最小(1.54 μm)，HY种群下角质层厚度最大(1.31 μm)，YJ种群最小(0.97 μm)。

2.1.2 叶肉解剖结构特征

植物叶片主要通过叶肉组织完成各种生理机能，叶肉组织主要包括栅栏组织与海绵组织，其分化程度可以反映植物对外界环境适应的强弱。由图1可知，珙桐叶肉组织中栅栏组织由柱状细胞紧密排列而成，海绵组织主要由椭球形细胞构成，且排列较为疏松。

通过对15个珙桐种群叶肉组织进行比较分析发现(表3)，15个珙桐种群叶肉组织解剖结构存在极显著差异。不同种群间栅栏组织厚度的变化范围为34.28～49.98 μm，其中HY种群最大(49.98 μm)，YJ种群最小(34.28 μm)。各种群植株叶片海绵组织厚度明显大于栅栏组织，且排列较为疏松，其中，BFX种群海绵组织厚度最大(106.88 μm)，BC种群最小(77.00 μm)。LB(0.55)、HY(0.54)种群的栅海比较大，DY种群最小(0.40)。各种群间叶肉组织结构紧密度变化范围为0.22～0.27，LB种群最大(0.27)，BFX种群最小(0.22)，BFX种群组织结构疏松度最大(0.64)，HY种群最小(0.49)。

2.1.3 叶片主脉特征

如图2所示，珙桐叶片主脉维管束为外韧型维管束。由近轴面到远轴面依次为表皮细胞、数层厚角组织、木质部、韧皮部、5～6层薄壁细胞构成的皮层、厚角组织、表皮细胞，表皮细胞外壁覆盖有较薄的角质层，木质部呈半月形辐射状排列，位于木质部与韧皮部之间有较薄的形成层，韧皮部外围有数层韧皮纤维。通过对15个珙桐种群叶主脉维管束进行比较(表4)发现，主脉厚度、主脉凸起度、主脉维管束厚度在不同种群间达到极显著差异水平，主脉厚度在不同种群间变化范围为969.12～1646.75 μm，HY种群最大(1646.75 μm)，BC最小(969.12 μm)。主脉凸起度的变化范围为6.52～8.54，MG种群最大(8.54)，BC种群最小(6.52)。维管束厚度变化范围为216.46～350.57 μm，HY种群最大(350.57 μm)，BC种群最小(216.47 μm)。

2.1.4 叶片气孔特征

气孔是叶片与外界环境进行气体和水分交换的门户，其密度和大小通过光合作用和水分代谢影响植物体内温度。通过对珙桐叶片解剖结构进行观察发现(表5)，珙桐叶片为异面叶，气孔只分布于下表皮，上表皮未见分布(图3)。气孔密度、气孔长度、气孔宽度在种群间达到极显著差异，气孔密度变化范围为74.46～175.03 个·mm-2，LB种群最大(175.03 个·mm-2)，BC种群最小(74.46 个·mm-2)；气孔长度在种群间变化范围为28.55～36.33 μm，BC种群气孔长度最大(36.33 μm)，HYa种群最小(28.54 μm)。气孔宽度在种群间变化范围为22.03～27.93 μm，BFX种群气孔宽度最大(27.93 μm)，MC种群最小(22.03 μm)。

表3 珙桐种群间叶肉组织特征

表4珙桐种群间主脉特征

Table4MainveincharactersamongD.involucratapopulations

种群Populations主脉厚度Thickness of main vein(μm)主脉凸起度Protuberant degree of main vein主脉维管束厚度Thickness of vascular bundle in main vein(μm)JL1227.94±177.626.91±1.19303.07±13.04PS1162.15±162.196.99±0.91309.26±37.81BFX1118.12±75.736.80±0.99298.08±46.31YJ1214.12±183.327.77±1.21291.82±45.56BX1223.60±286.757.35±1.22284.45±56.85HY1646.75±389.918.29±1.55350.57±39.71TQ1362.85±171.686.57±1.52320.62±39.48HYa1153.13±265.317.80±1.47249.74±61.99QL1055.46±215.616.67±1.43237.58±38.88DY1389.26±167.427.85±0.86299.10±35.94MC1379.34±125.528.08±0.67285.10±34.24PW1210.90±130.047.76±0.80244.95±24.57BC969.12±123.676.52±1.25216.47±34.45LB1184.16±194.217.11±1.25305.04±47.89MG1150.18±217.788.54±0.95280.13±21.85F值8.75∗∗4.61∗∗6.61∗∗CV mean15.5615.7713.73

表5珙桐种群叶片间气孔特征

Table5StomatalchactertersamongD.involucratapopulations

种群Populations气孔密度Stoma density(ind.·mm-2)气孔长度Stoma length(μm)气孔宽度Stoma width(μm)JL140.65±22.1732.39±2.5822.93±1.13PS147.68±21.2532.53±1.9424.51±1.77BFX152.82±13.0136.19±1.5827.93±1.18YJ122.93±13.4433.91±1.3725.23±1.40BX127.8±15.4332.35±1.2224.74±1.56HY153.64±25.5330.16±1.7623.34±1.20TQ134.86±15.8336.16±2.6925.97±1.86HYa163.57±18.1628.55±2.1022.43±1.30QL109.39±19.7733.57±1.3223.05±1.79DY139.95±31.5233.08±1.9224.25±1.80MC153.67±29.6829.87±2.6622.04±2.48PW143.22±35.0635.63±1.9326.79±1.48BC74.46±10.4836.33±1.9825.75±0.95LB175.03±22.6531.84±1.5525.17±1.34MG161.83±19.3831.66±2.1024.59±1.77F值11.29∗∗10.98∗∗7.41∗∗CV mean14.915.806.28

图3 不同珙桐种群叶片下表皮(示气孔) 1.筠连；2.屏山；3.碧峰峡；4.荥经；5.宝兴；6.汉源；7.天全；8.洪雅；9.邛崃；10.大邑；11.沐川；12.平武；13.北川；14.雷波；15.美姑Fig.3 The leaf lower epidermis view among D.involucrata populations(showing stoma) 1.Junlian; 2.Pingshan; 3.Bifengxia; 4.Yingjing; 5.Baoxing; 6.Hanyuan; 7.Tianquan; 8.Hongya; 9.Qionglai; 10.Dayi; 11.Muchuan; 12.Pingwu; 13.Beichuan; 14.Leibo; 15.Meigu

2.2 不同珙桐种群耐热性综合评价

2.2.1 叶片耐热性解剖结构指标筛选

通过对四川省15个珙桐种群叶解剖结构进行聚类分析发现(图4)，16项指标可分为7类：组织紧密度、栅海比、上表皮细胞厚度等3项指标为第一类；叶厚度、栅栏组织厚度、主脉厚度、主脉维管束厚度第二类；海绵组织厚度、组织疏松度、气孔密度为第三类；下表皮角质层厚度、主脉凸起度、上表皮角质层厚度海绵组织各为一类；气孔长度、气孔宽度和下表皮细胞厚度为第七类。

根据各指标间相关性分析矩阵(表6)与上述聚类分析图(图4)，计算每一类各指标的相关指数，筛选各类中的典型指标，由表7可知，第一类中栅海比的相关指数(0.650)和变异系数(15.56%)最大，故栅海比为第一类的典型指标。第二类中叶厚度相关指数最大(0.597)，但其变异系数最小(10.55%)，而栅栏组织变异系数最大(16.39%)，栅栏组织厚度为第二类典型指标。第三类中气孔密度变异系数最大(14.91%)，故气孔密度为第三类典型指标，第四、五、六类中分别只有下表皮角质层、主脉凸起度、上表皮角质层各一项，因此，这三项指标分别为一类的典型指标，第七类中下表皮细胞厚度变异系数最大(19.53%)，故下表皮细胞厚度为第七类的典型指标。

图4 珙桐叶片16项指标的变量聚类分析Fig.4 Variable cluster analysis of 16 indexes of D.involucrata

TLCTUBCTLBTUETLETPTTSTTLSLLSP/STMVVPDTBSDSLSWTL1 CTUB-0.3211 CTLB 0.407 0.1141 TUE 0.143 0.1560.049 1TLE-0.023 0.0800.105 0.181 1TPT 0.828∗∗-0.0950.375 0.404-0.072 1TST 0.558∗-0.1300.317-0.599∗-0.102 0.227 1TLS 0.325 0.0900.168 0.482 0.036 0.747∗∗-0.2051LLS-0.251 0.1010.049-0.855∗∗-0.174-0.470 0.652∗∗-0.549∗ 1P/S 0.416-0.0100.158 0.767∗∗ 0.075 0.762∗∗-0.408 0.843∗∗-0.864∗∗ 1TMV 0.723∗∗-0.3170.203 0.053-0.181 0.659∗∗ 0.314 0.452-0.269 0.380 1VPD 0.133 0.1160.113-0.054-0.589∗ 0.135 0.104 0.160 0.044 0.002 0.513 1TB 0.762∗∗-0.1790.241 0.051-0.257 0.730∗∗ 0.476 0.346-0.109 0.365 0.756∗∗ 0.206 1SD 0.378 0.2980.419-0.130-0.457 0.459 0.548∗ 0.265 0.336 0.020 0.228 0.375 0.447 1SL-0.228-0.0600.022-0.181 0.532∗-0.238-0.181-0.176 0.011-0.105-0.077-0.479-0.005-0.467 1SW-0.212 0.0890.219-0.271 0.268-0.103-0.001 0.000 0.230-0.101-0.068-0.230 0.129-0.022 0.820∗∗1

注：TL.叶厚度；CTUB.上表皮角质层厚度；CTLB.下表皮角质层厚度；TUE.上表皮细胞厚度；TLE.下表皮角质层细胞厚度；TPT.栅栏组织厚度；TST.海绵组织厚度；TLS.叶片结构紧密度；LLS.叶片结构疏松度；P/S.栅海比；TMV.主脉厚度；VPD.主脉凸起度；TB.主脉维管束；TB.主脉维管束厚度；SD.气孔密度；SL.气孔长度；SW.气孔宽度 下同。

Note:TL.Leaf thickness; CTUB.Cuticle thickness of upper epidermis; CTLB.Cuticle thickness of lower epidermis; TUE.Thickness of upper epidermis; TLE.Thickness of lower epidermis; TPT.Thickness of palisade tissue; TST.Thickness of Snoopy tissue; TLS.Tightness of leaf structure; LLS.Looseness of leaf structure; P/S.Palisade tissue and sponge tissue ratio; TMV.Thickness of main vein; VPD.Rotuberant degree of main vein; TB.Hickness of vascular bundle in main vein; SD.Stoma density; SL.Stoma length; SW.Stoma width The same as below.

表7各类指标相关指数及排序

Table7Correlationcoefficientsandorderofparameters

分类Category指标Index相关指数Correlation coefficient类中排序Order of parameter1P/S0.6501TLS0.4722TUE0.41032TL0.5971TPT0.5512TB0.5623TMV0.50943TST0.3631SD0.2072LLS0.17034CTLE1.00015VPD1.00016CTUE1.00017SL0.4781SW0.3722TLE0.1773

2.2.2 耐热性综合评价

根据所筛选出的7项叶片耐热性解剖结构指标(栅海比、栅栏组织厚度、气孔密度、下表皮角质层厚度、主脉凸起度、上表皮角质层厚度、下表皮细胞厚度)，利用隶属函数法对四川省15个珙桐种群进行耐热性评价(表8)，隶属函数值越高，则耐热性越强。15个种群的耐热性顺序有强到弱为HY>JL>LB>>MC>PS>YJ>TQ>MG>PW>BFX>BC>HYa>BX>DY>QL。按照平均隶属度将15个珙桐种群耐热性划分为4类：耐热型(R，0.550～1.000)，包含HY种群；中度耐热型(MR，0.500～0.549)，有JL、LB、MC等3个种群；低耐热型(LR，0.450～0.499)，PS、YJ、TQ、MG、PW、BFX、BC等7个种群属于这一类型；不耐热型(S，0.400～0.449)，包含HYa、BX、DY、QL等4个种群。

2.3 叶解剖结构与生态因子的相关关系

珙桐16项叶解剖结构与各种群地理生态因子的相关性(表9)发现，叶厚度与年均温显著正相关(P<0.05)，下表皮角质层厚度与年均温极显著正相关(P<0.01)，叶片栅栏组织厚度与纬度显著负相关(P<0.05)，与年均温显著正相关(P<0.05)，组织疏松度与年均降水量显著正相关(P<0.05)，栅海比与海拔显著正相关(P<0.05)，海绵组织厚度与年均日照时数显著负相关(P<0.05)，主脉厚度与年均温极显著正相关(P<0.01)，主脉凸起度与纬度显著负相关(P<0.05)，气孔密度与纬度显著负相关(P<0.05)，气孔长度与纬度显著正相关(P<0.05)。

表8 珙桐种群间耐热性综合评价

表9珙桐叶片结构与地理生态因子间的相关分析

Table9Analysisofcorrelationbetweenleafstructureparameterstraitsandgeo-ecologicalfactorsinD.involucratapopulations

经度Lo纬度La海拔Altitude年均温Annual mean temperature(℃)年降水量Annual precipitation(mm)年日照时数Annual sunshine time(h)TL-0.1210.3160.0850.616∗0.005-0.320CTUB0.263-0.0850.217-0.140-0.1820.393CTLB0.230-0.123-0.2270.698∗∗-0.2050.241TUE0.324-0.3470.4950.192-0.3430.269TLE0.1050.4790.131-0.296-0.0850.115TPT-0.186-0.539∗0.4040.546∗-0.131-0.201TST-0.341-0.258-0.3160.2280.462-0.515∗TLS-0.228-0.2370.585∗0.247-0.271-0.041LLS-0.3090.160-0.468-0.2500.525∗-0.259P/S0.118-0.3280.528∗0.348-0.4720.090TMV-0.375-0.2260.2670.642∗∗0.034-0.116VPD-0.336-0.589∗0.1240.5070.125-0.311TB-0.241-0.1520.2530.439-0.1820.362SD-0.150-0.551∗-0.0120.3580.197-0.158SL0.0570.576∗-0.012-0.288-0.0450.260SW-0.0690.4670.069-0.232-0.0740.307

3 讨论

植物叶片是植物进行光合作用、气体交换以及蒸腾作用最主要的器官，其形态结构是自身遗传特性和通过长期自然选择而适应环境的结果[18]。同时，叶片作为植物体暴露于环境中最大的器官，对光、温、水等生态因子的变化最为敏感，因此，其形态结构特征能在一定程度上反映出植物对环境适应能力的强弱[19]。本研究通过对四川省15个珙桐种群的叶解剖结构进行比较分析发现，不同种群间存在明显差异。通过相关性分析、变异系数、聚类分析，从16项叶解剖结构指标中筛选出7项影响珙桐耐热性的典型指标(栅海比、栅栏组织厚度、气孔密度、下表皮角质厚度、主脉凸起度、上表皮角质层厚度、下表皮细胞厚度)，这与关于橡胶树[20]、报春[15]耐热性的研究结果类似。

本研究通过珙桐叶表皮气孔特征进行观察发现，珙桐的气孔只分布在下表皮，上表皮无气孔分布。这与申惠翡[13]等对杜鹃花的研究一致，说明此气孔分布特征可减少强日照和高温所引起的水分散失。通过四川省15个珙桐种群叶下表皮气孔密度进行比较分析后发现，种群间存在极显著差异，其中HYa、BFX、HY种群较大，而HYa与BFX种群海绵组织较厚，组织疏松度较高，可能是导致其耐热性较弱的原因。这与Chen等[20]对萝卜的研究一致，说明耐热性较强的植物气孔密度较高，植物叶片蒸腾强度增加，有利于增强叶片内部气体和水分交换，从而起到降温的作用。此外，Dinar与Rudich[21]和赵小仙[22]等人的研究发现，植物表皮气孔密度越大，可以增加其单位时间内吸收CO2的量，提高光合速率，增强叶片所产生供植株维持正常生长代谢的同化物的速度，有利于短时间内提高对水分和热量的利用效率，同时有助于散热，减轻高温对植物器官的伤害，由此证明气孔密度较大是HY种群耐热性较强的表现。

通过对不同种群间珙桐叶片上下表皮特征进行比较分析发现，耐热性较强的HY种群，其下表皮角质层厚度与下表皮细胞厚度最大(1.31和14.14 μm)，而YJ种群较小(0.97和11.12 μm)，其耐热性较弱。这与宫宇等[23]和王涛等[24]的研究结果类似，说明角质层厚度与表皮细胞厚度越大，对外界高温的阻挡作用越强，有利于减轻外界高温对植物叶片内部组织的伤害。

通过对15个珙桐种群叶肉组织解剖结构进行分析发现，HY与JL种群叶片栅栏组织厚度较大(49.45与43.66 μm)，这与草血竭[25]和猪屎豆[26]研究类似，说明较厚的栅栏组织可减弱高温在叶肉组织中的通量，从而降低高温对植物叶肉组织的水分的散失量和叶绿素的分解量，保证植物在高温环境下能够正常进行光合作用。也有研究表明[27～28]，较厚的栅栏组织对植物叶肉组织可起到恒温的作用，使叶片内部保持一个较为稳定的温度范围，降低外界高温对叶肉组织的伤害，使叶片的各种生理机能可以正常运行。因此，较厚的栅栏组织有利于增强珙桐的耐热性。海绵组织厚度主要反映植物对阴湿环境的适应性，这些环境的空气温度较低，种群植株耐热性较弱[29]，这可能是BFX、HYa种群植株耐热性较弱的原因。植物的耐热性与栅海比有一定关系，叶片栅海比越大，叶肉组织密度与表面积越大，单位体积内叶绿体的含量越高，叶片进行光合作用的能力越强，植株整体的耐热性越强[30]。吴涛等对不同生境条件下三叶爬山虎叶片解剖结构和光合速率进行分析发现，抗性越强的个体，其叶肉组织栅海比越大，其光合速率和对CO2的利用效率越高[31]。本研究15个珙桐种群中HY种群的耐热性较高，可能与其较高的栅海比存在一定关系。

通过对15个珙桐种群叶片主脉特征进行比较分析后，发现不同种群间存在极显著差异，其中，耐热性最强的HY种群叶片的主脉厚度最大(1 646.75 μm)，主脉的维管束厚度也最大(350.57 μm)，而HYa、QL、BC种群叶片主脉厚度与维管束厚度较小(1 153.13、1 055、969.12 μm与249.74、237.58、216.47 μm)，其耐热性较差。这与昝丹丹等[14]对梭梭的研究一致，说明较大的主脉厚度和维管束厚度能增强植物的耐热性。叶脉维管束是植物叶片主要的输导组织，为叶片提供无机养分和水分，并往地下部分输送光合产物。叶脉维管束组织厚度越大，各器官对养分和水分的利用效率越高，植物体的生命力越旺盛，其抗逆性越强[20]。郭婧宇等[32]的研究发现，发达的叶脉和维管束组织有利于柠条锦鸡儿在高温环境中使水分迅速从根系向上运输至叶片，降低叶片温度，保证叶片正常进行各种生理机能。也有研究表明，发达的维管束可以为闽楠叶肉组织提供较强的支撑，提高植株叶片的整体强度，使其叶片在逆境条件下具备较强的抗性，这也为本研究提供佐证[33]。

珙桐16项叶解剖结构特征与各种群生态因子相关性分析结果发现，下表皮角质层、栅栏组织厚度、主脉厚度与年均温显著或极显著正相关，海绵组织与年均日照时数显著负相关，与陆畅等[34]的研究一致，说明随纬度的增加，气温逐渐降低，珙桐叶片的厚度与叶片的整体强度减弱，植株的抵抗高温胁迫也随之减弱。吴涛等[31]的研究发现，随着立地环境气温和光照的减弱，三叶爬山虎叶片栅栏组织厚度逐渐变薄，组织细胞排列也较为松散，植株个体叶逐渐适合阴湿环境。对不同珙桐种群的耐热性综合评价结果显示，HY种群属于耐热型，JL、LB、MC等3个种群属于中度耐热型，PS、YJ、TQ、MG、PW、BFX、BC等7个种群属于低耐热型，HYa、BX、DY、QL等4个种群属于不耐热型，这也说明珙桐耐热性强弱是自身与环境长期互作的结果。HY种群的高耐热性与种群所在地的较高温度和光照时数等环境因子密切相关，而HYa、BX、DY、TQ种群耐热性较弱，与其所在地气候较阴冷有关。