气孔在不同植物叶片上的分布研究

明星 陈文年

摘 要：以刮片法研究了10种木本植物、10种草本植物以及2种水生植物叶片上、下表皮的气孔数量。结果表明：木本植物叶片的气孔均分布在下表皮，上表皮没有气孔;双子叶草本植物叶片的气孔在上、下表皮均有分布，其中上表皮的气孔数量少于下表皮;单子叶草本植物叶片的气孔主要分布于下表皮，少数单子叶草本植物叶片的上表皮有少量气孔分布;浮叶型水生植物叶片的气孔仅分布于上表皮，下表皮无气孔分布;挺水植物叶片的气孔在上下表皮均有分布，且下表皮的数量多于上表皮。另外，同一物种幼嫩叶片的气孔密度普遍大于成熟叶片;木本植物树冠外层叶片的气孔密度高于树冠内层叶片;木本植物叶的气孔密度通常大于草本植物;说明环境因素对植物叶片气孔密度的影响较大。

关键词：气孔密度;上下表皮;木本植物;草本植物;水生植物

中图分类号 Q948  文献标识码 A文章编号 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个保卫细胞及中间的开口共同组成，是植物体叶片表面上的开口，是植物进行气体交换和水分蒸腾的通道[1]。气孔分布于植物体的叶、茎以及其他器官上，其中叶上分布最多[2]。前人的研究表明，气孔在叶片上的分布很大程度上与自身遗传物质有关，但也会受多种环境因素如温度、光照、水分以及二氧化碳浓度等的影响[3]。这些环境因素可以导致同一植株不同部位叶片的气孔密度不同，如生长在植株矮处的叶片的气孔比生长在植株高处的叶片的气孔较大而数量较少[4]，也可导致同一叶片气孔密度从叶片基部到叶片顶部逐渐减少[2]，也有部分植物叶片气孔密度从基部到叶尖是逐渐增大的[5]。内江师范学院地处四川盆地，属于亚热带常绿阔叶林区域，校园及附近的公园有大量的常绿阔叶绿化树种，也有很多灌木和草本，为研究不同植物的叶片特征提供了方便。为此，笔者对校园和附近公园中的若干种乔木、灌木、草本植物及水生植物的叶片气孔分布及密度进行了显微观察，旨在进一步了解不同种类植物间叶片的气孔分布及密度的差异。

1 材料与方法

1.1 材料 试验材料采自内江师范学院校园及周边公园，采集时间为2021年4月至5月上旬，所选各物种及其名称如表1所示。

1.2 方法 表1中的5种常绿乔木和5种常绿灌木各取3株，每株植物树冠内层和外层的成熟叶（上一年或更早的老枝上的叶）和幼嫩叶（当年新枝上的叶）分别取3张;5种双子叶草本和5种单子叶草本植物也各取3株，每株取3张成熟叶片（上一年或当年先期长出来的叶）和1张幼嫩叶片（近期新长出的叶）;2种水生植物各选取3株，每株植物各选取3张成熟叶片（先期长出的较大的叶片）和1张幼嫩叶片（新近长出的较小的叶片）。将采集的新鲜植物叶片用干净纱布擦去表面的灰尘，然后用刮片法制片[6]。具体做法是将选取的叶片的叶中段用单面刀片切取一部分，使其下表皮（或上表皮）向下平放在玻璃桌面上，用单面刀片轻轻地把叶片的上表皮（或下表皮）刮破，将多余的叶肉刮掉，仅留一层薄膜状的下表皮（或上表皮），用清水清洗后制成临时装片，然后将装片放在显微镜40倍物镜下进行观察。随机选取3个视野，拍照并计数视野中的气孔数目。显微镜视野面积的计算采用张淼丽所采用的方法[7]，然后计算出叶片上的气孔密度。