4种经济林树种气孔的分布与比较

白晋华，郭红彦，张 明，贺文国

（山西农业大学林学院，山西 太谷 030801）

气孔是叶片与外界环境进行气体和水分交换的主要通道，对植物光合、呼吸和蒸腾等生理活动起着重要的调节作用[1-3]。单位面积气孔数依不同植物及同一植物的不同器官而变化[1，4]。有关气孔的类型、结构及功能曾有较多的报道[5-7]。

本试验采用无色指甲油印迹法，研究了4种经济林树种的下表皮气孔分布，以期了解4种经济林树种的气孔分布特点，为树木生物和生理学特性研究提供理论依据。

1 材料和方法

文冠果（Xanthoceras sorbifolia Bunge.）、枣树（Zizyphus jujuba Mill.）、核桃（Juglans regia L.）和山桃（Prunus davidiana Carr.）于 2010年 5月下旬采自山西农业大学校园。采集树冠中下部外围同一方向的成熟叶片，擦干净后将叶片下表皮分别涂无色指甲油，待干燥后剥下所形成的印痕干膜，制成装片，置Olympus DP71光学显微镜下观察、呈像并统计单位面积上的气孔数[8-9]。分不同视野观察，取其平均值。指甲油为市售普通型指甲油（无色型），基质为硝化纤维等。数据采用Excel进行处理。

2 结果与分析

2.1 4种树种气孔密度的比较

观察的4种经济树种，单位视野内气孔个数在24～39个之间，核桃气孔密度最大，达39个；枣树、山桃分别为38，26个；文冠果最小，仅为24个。从变异系数的变化来看，变化范围为0.1063～0.2472，枣树较大，其次是文冠果和山桃，最小为核桃（表1）。

2.2 4种树种气孔大小的比较

气孔长度直接反应了气孔的大小。由表1可知，不同种类间气孔长度的变异系数为0.0534～0.1761。其中，文冠果的气孔较大，长度达40.9232 μm；其次为山桃，为 31.5052 μm；枣树为26.2126μm；核桃的气孔长度最小，为26.0553 μm。气孔长度的变异系数，以枣树和山桃的较大，分别为0.1761和0.1734；其次为核桃（0.1513）；文冠果最小，为 0.0534（表 1）。

表1 不同树种气孔性状比较

进一步对4个树种的气孔长度和气孔密度进行相关分析得出，二者的相关系数为-0.082，表明二者并无显著相关关系。

2.3 4种树种气孔开度的比较

气孔开度是用气孔内径最长的宽度来表示的。不同树种气孔开度有明显差异，其中，开度最大的是文冠果，为16.9047 μm；最小的是核桃，仅为4.6876 μm；山桃、枣树居中（表1）。表明在这个季节文冠果叶片生长正值旺盛期。

2.4 4种树种气孔形态的比较

4种经济林树种的下表皮细胞的气孔形态存在明显差异，其中，枣树、核桃及山桃的气孔形态相似，呈现细长形，由2个肾形保卫细胞相对而成（图1-1，2，3）。而文冠果的气孔形态与其他3种树种的形态差别较大，呈铜钱形，看不出明显的保卫细胞（图1-4）。

3 结论与讨论

4种经济林树种中，文冠果下表皮的气孔形态呈铜钱形，看不见明显的保卫细胞；而枣树、核桃及山桃的气孔呈细长形，由保卫细胞围绕形成孔隙；核桃的下表皮气孔密度高于其他3种树种，核桃的气孔密度最大，文冠果的气孔密度最小；核桃的气孔开度最小，而文冠果的气孔开度最大；核桃的气孔大小最小，文冠果的气孔大小最大。可以推论，气孔密度与气孔大小及气孔开度之间存在明显的负相关性。不同树种为了更好地适应环境，更好地生存，气孔小、开度也小的树种，气孔密度大；气孔大、开度也大的树种，气孔密度小。该结论与王陆军等[10]在熊掌木等3种植物耐阴性比较中的结论一致，植物气孔大小与气孔密度呈一定的负相关性。植物气孔的开度、大小以及气孔密度出现变化，与马清温等[11]报道的结论一致，气孔参数还与植物种类、叶片的着生部位、发育状况有关。同一叶片的不同部位和角质层的大小等因素也会影响气孔参数的大小，造成本文这些结论的原因可能是物种自身进化和演替的结果。气孔是蒸腾过程中水蒸汽从体内排到体外的主要出口，也是光合作用和呼吸作用与外界进行气体交换的大门，影响着蒸腾、光合、呼吸等作用，有研究表明，气孔的这种分布状态与植物的光合作用强弱有一定相关性[2，12]，与植物的生物学特性也存在密切联系，但相关性有多紧密仍有待进一步研究。

［1］吕洪飞.紫竹梅、吊竹梅和鸭跖草气孔分布与比较[J].植物学通报，2000，17（4）:375-380.

［2］孙广玉，邹琦.大豆光合速率和气孔导度对水分胁迫的响应[J].植物学报，1991，33（1）:43-49.

［3］曹冬梅，康黎芳，王云山，等.根外施钾对苹果幼树气孔特性及光合速率的影响[J].山西农业科学，2002，30（1）:57-60.

［4］刘俊英，姚延梼.不同盐处理对胶东卫矛光合作用的影响[J].山西农业科学，2010，38（2）:21-25.

［5］郑淑霞，上官周平.近一世纪黄土高原区植物气孔密度变化规律[J].生态学报，2004，24（11）:2457-2464.

［6］宁婵娟，吴国良.水分胁迫对果树生理的影响[J].山西农业科学，2009，37（2）:78-81.

［7］赵瑞霞，张齐宝，吴秀英，等.干旱对小麦叶片下表皮细胞、气孔密度及大小的影响[J].内蒙古农业科技，2001（6）:6-7.

［8］张秀芳，石东里，张兰.观察植物气孔结构的简易方法[J].生物学通报，2003，37（6）:42.

［9］高俊凤.植物生理学实验指导[M].北京:高等教育出版社，2006:38-39.

［10］王陆军，沈后海，蔡新玲，等.熊掌木等3种植物耐阴性的比较研究[J].安徽林业科技，2011，37（2）:16-19.

［11］马清温，李凤兰，李承森.气孔参数的变异系数和影响因素[J].北京林业大学学报，2005，27（1）:19-23.

［12］赵姝丽，陈温福，徐正进.水分胁迫对水稻剑叶气孔特性的影响[J].华北农学报，2010，25（1）:170-174.