罗布麻属与白麻属叶表面气孔形态的比较观察——兼论Poacynum的归属

本文报道了罗布麻属和白麻属植物叶表面气孔形态的比较观察。结果表明,两者气孔形态的微观性状十分相似,同属一个类型。结合花部形态的比较分析,认为Poacynum Baill。独立成属的依据是不充分、不合理的,应将之归并回罗布麻属Apocynum L 中。列举了原白麻属所隶下2个种的正确学名。

马尾松家系的叶绿素含量和气孔形态的研究

对马尾松 (Pinusmassoniana) 10个家系的叶绿素含量和气孔形态进行了测定、分析和比较。结果表明 :闽北种源比闽西南种源叶绿素含量高 ,叶绿素a/b值低 ;气孔密度和孔径呈负相关 ,10个家系气孔多呈凹状 ,少数呈突起状。

滴灌条件下玉米水分传输阻力及叶片气孔形态特征关系研究

通过田间试验,计算了玉米开花期土壤、根系、叶水势及各界面水分阻力。结果表明,叶—气界面阻力占总阻力的98%,膜下滴灌及膜孔灌条件下,水分在土壤—玉米—大气系统传输过程中各阻力的重要性均为:水汽扩散阻力>植物地上部分内部传导阻力>土根接触阻力>根系吸收阻力>根内木质部传导阻力>土壤阻力。通过电镜扫描不同灌水定额下叶片气孔形态,在分析气孔长度、宽度、密度的基础上,分析了气孔形态指标与灌水定额、气孔导度、水汽扩散阻力之间的关系。结果表明:叶片气孔长度和宽度、气孔密度均随灌水量的增大而增大,气孔宽度与气孔导度呈线性关系,相关性较好,但气孔长度与气孔导度相关性较差。

干旱胁迫下杨树无性系苗期光合与气孔形态变异研究

为了解不同干旱胁迫处理下,杨树叶片光合特性和气孔形态的变化规律,本研究以4个杨树无性系为材料,对其干旱胁迫下光合指标与气孔形态指标进行测定分析,方差分析结果表明:除气孔器长在处理间差异不显著外,其他性状在无性系间、处理间和无性系与处理交互作用间均达极显著差异水平。随着土壤相对含水量的逐渐降低,无性系净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都呈现出不同程度的下降;而胞间二氧化碳浓度呈现为先降后升趋势,表明当土壤相对含水量大于40%时,光合作用的主要限制因子是气孔因素,当土壤相对含水量低于40%时,光合作用的主要限制因子转换为非气孔因素。气孔形态研究结果表明,各指标均随土壤相对含水量的持续降低呈现出持续下降趋势。利用隶属函数法对不同干旱胁迫下4个杨树无性系的抗旱性进行综合评价,结果表明:白城小青黑杨的抗旱性优于其他三个无性系。

2种梨砧木叶片光合与气孔形态特征研究

为了探讨梨砧木光合作用与气孔形态特征间的关系及其对环境的适应性,分别以杜梨和豆梨为试材,分析了2种砧木生长量、叶片各光合参数日变化规律和下表皮气孔形态特征的差异情况。观测结果表明:相同环境条件下,杜梨的生长量显著高于豆梨的;两者间净光合速率(Pn)日变化规律的差异显著,其中,杜梨叶片Pn的日变化曲线呈单峰曲线,而豆梨的为双峰曲线,且杜梨的Pn整体大于豆梨的;杜梨的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)在10:00时后均显著大于豆梨的,但杜梨的水分利用效率(WUE)仍维持在较高水平上;豆梨叶片下表皮气孔密度是杜梨的1.5倍;两者气孔长度、气孔开度的日变化规律均相似,但在白天气孔开度的最小值,杜梨出现在14:00时,而豆梨出现在12:00时。相关性分析结果表明:杜梨的WUE与试验环境温度(T)呈显著负相关(P<0.05),而与叶片表面的相对湿度(Hr)呈显著正相关(P<0.05);豆梨的WUE与T呈极显著负相关(P<0.01),而与RH呈显著正相关(P<0.05)。研究结果表明:豆梨气孔对高温、强光等环境的响应较为敏感且强烈,随着每日温度的升高,其气孔闭合现象出现的时间提早,致使光合作用减弱;而杜梨能够保持气孔的正常形态,且杜梨的Gs、Tr均维持在较高水平上,其光合能力较强,并具有较高的水分利用效率,从而表现出更强的环境适应性。

秸秆还田下不同水肥对玉米气孔形态特征及其分布格局的影响

为确定黄淮海平原地区秸秆还田下玉米生长所需的最佳水肥量,通过布设秸秆还田下的大田水肥试验,探究了灌水量和施肥量对不同生育期玉米的气孔形态特征及其空间分布格局的影响。研究结果显示:(1)拔节期和灌浆期玉米远轴面的气孔密度均明显高于近轴面的气孔密度,表明玉米叶片的远轴面与近轴面对灌水量和施肥量的响应并不一致。(2)玉米拔节期气孔宽度、气孔面积和气孔形状指数均明显大于灌浆期,表明气孔形态特征在玉米不同生育期对水肥的响应存在明显差异,且玉米拔节期气孔对水肥的响应比灌浆期更敏感。(3)在玉米拔节期,灌水量750 m^(3)/hm^(2)和施肥量750 kg/hm^(2) (W_(750)F_(750))处理下玉米叶片的气孔分布最为规则,而灌浆期玉米气孔在灌水量750 m^(3)/hm^(2)和施肥量600 kg/hm^(2) (W_(750)F_(600))时呈现最规则的分布格局。结果表明,秸秆还田条件下,最优灌水量(750 m^(3)/hm^(2))和施肥量(600 kg/hm^(2))处理的玉米气孔形态特征及其空间分布格局最有利于提高其气体交换效率,从而增加黄淮海平原玉米叶片的净光合速率和粮食产量。

内蒙古与北京地区胡杨异形叶表皮蜡质及气孔形态显微结构差异

本文利用扫描电镜,对从内蒙古额济纳采集的胡杨(Populus euphratica Oliv.)异形叶和在北京林业大学苗圃采集的胡杨异形叶近轴面和远轴面进行了对比观察,结果显示,两个地区的胡杨异形叶在表皮蜡质以及气孔形态方面存在很大差异,相比湿润条件(北京林业大学苗圃内),干旱条件下(内蒙古额济纳八道桥地区)的胡杨阔叶表皮蜡质晶体融合成更多更厚的蜡层,而长叶则具有更多的直立状鳞片状蜡质晶体,而且排列更为密集、有序.在相同干湿条件下,阔叶表皮蜡质晶体融合程度比长叶表皮蜡质晶体融合程度更高,厚度更大.叶型相同时,干旱情况下气孔密度较大;同一地区,阔叶比长叶气孔密度大,相同叶片类型的远轴面比近轴面气孔密度大.另外,两个地区的气孔密度和形态也存在很大区别,体现了胡杨对干旱的适应性.

现生羊膜卵气孔形态及分布对比研究

羊膜卵是指具有羊膜结构的卵,是爬行类、鸟类、卵生哺乳动物所产的卵。卵壳上的气孔保证胚胎发育时气体代谢的进行,是水分内外交流的通道。目前已有的研究都是对羊膜卵进行整体性研究。本课题对现生羊膜卵的气孔形态和分布情况进行深入研究,总结其中的规律并分析不同羊膜卵之间气孔形态和分布的差异,探究造成差异的原因,寻找气孔与产卵、孵化环境之间的联系。

不同生态型小麦品种叶片气孔密度及形态差异分析

旨在研究不同生态型小麦品种叶片的气孔性状与抗旱抗逆性的关系并发掘育种过程中鉴别品种抗旱性的新指标。对34个不同生态区域推广种植的小麦品种(系)进行叶片气孔结构的显微观察和分析。结果发现:冬小麦品种叶片的气孔密度显著高于春小麦,旱地小麦品种叶片的气孔密度显著高于水地小麦,旱地冬麦和水地冬麦叶片的气孔密度均显著高于旱地春麦和水地春麦(P<0.05)。各品种小麦旗叶的气孔密度平均值高于倒二叶,但两者差异不显著(P>0.05)。不同生态型小麦品种中,气孔形态小、密度大的品种抗旱性强。因此,可将气孔密度及其形态作为抗旱性选择的参考指标,同时也可为不同生态区适播品种的选择提供理论依据。

10种蔷薇科绿化植物固碳释氧特性及叶片气孔微形态分析

【目的】研究蔷薇科园林植物的固碳释氧能力及其与叶面积、气孔微形态的相关性,对于合理筛选城市绿化树种,充分发挥城市绿地的碳汇功能具有理论参考和实践意义。【方法】采用TPS-2便携式光合速率测定仪测定了10种蔷薇科绿化树种(5种小乔木、5种灌木)的净光合速率,应用扫描电镜观察了叶表面气孔微形态,利用Pearson法分析了不同植物的日固碳量与叶面积、气孔微形态的相关性。【结果】1)10种蔷薇科植物的净光合速率日变化呈“单峰形”曲线的分别是紫叶李、日本晚樱、木瓜海棠、棣棠花和火棘,呈“双峰形”的有杏、垂丝海棠、西府海棠、月季花和红叶石楠。2)日净固碳能力最强的是木瓜海棠(10.26 g·m^(-2)·d^(-1)),最弱的是西府海棠(4.81g·m^(-2)·d^(-1))。5种小乔木和5种灌木单位叶面积日净固碳量均值分别为7.67和7.62g·m^(-2)·d^(-1),日释氧量均值分别为5.64和5.55 g·m^(-2)·d^(-1)。3)10种蔷薇科植物光合固碳能力与叶面积、气孔密度、气孔长度、气孔宽度和气孔周长均呈正相关,气孔密度与气孔长度、宽度和周长呈负相关,而气孔长度和宽度、周长呈显著正相关。【结论】在同一立地环境下,10种蔷薇科植物的固碳释氧特性和气孔特性均存在差异。木瓜海棠、垂丝海棠、日本晚樱、月季、火棘和紫叶李等植物的固碳释氧能力相对较强,可为城市绿地系统生态补偿政策的制定和优良园林绿化树种的选育提供科学支撑。

贵州茂兰喀斯特森林两树种叶片气孔形态特征及其对蒸腾的影响

【目的】石漠化是中国西南喀斯特地区严重的环境问题,探讨在喀斯特生境下树种气孔对蒸腾需求的响应及环境因子的影响,了解类似气候条件下相似物种对外界环境条件的基本调节策略,为喀斯特地区森林的保护和石漠化治理提供参考。【方法】在贵州茂兰喀斯特地区,以常绿树种胀果树参(Dendropanax inflatus)和落叶树种瓜木(Alangium platanifolium)为对象,利用热扩散探针(TDP)对树干液流进行了野外监测,同步记录小气候数据,采集两树种叶片样本带回实验室进行干燥处理,然后在电子显微镜下做气孔结构分析。【结果】(1)常绿和落叶树种树干的液流速率(FS)日变化规律相似,整体来看,观察期落叶树种瓜木的FS[(585.25±53.46) g/h]高于常绿树种胀果树参的[(384.83±39.12) g/h],说明落叶树种比常绿树种的蒸腾作用强。(2)落叶树种瓜木的气孔密度(SD)[(1 005.08±80.99)个/mm2]显著大于常绿树种胀果树参的[(237.16±21.67)个/mm2](P<0.05,df=48,F=7.08),但两树种的气孔开度(SO)、气孔长度(SC)以及气孔器大小(SAS)均无显著差异(P>0.05,df=48,F=2.65);同时SD与SO、SC之间均存在显著负相关(P<0.05,df=9,F=14.00;P<0.05,df=9,F=17.12),相比较低气孔密度的常绿树种胀果树参气孔较长,开度较大。(3)两树种的SD与Fs均呈极显著正相关(P<0.01,df=48,F=16.03;P<0.01,df=48,F=32.10),说明两树种蒸腾与气孔密度小有关;同时两树种气孔密度与太阳辐射强度(Rn)均呈显著正相关(P<0.05,df=48,F=7.66;P<0.01,df=48,F=47.18),落叶树种瓜木的SC与Rn呈显著正相关(P<0.05,df=48,F=13.06),常绿树种胀果树参的SD还与大气温度(Ta)呈显著正相关(P<0.05,df=48,F=5.02), SC与Ta呈显著正相关(P<0.05,df=48,F=6.32),SO与Ta、Rn呈极显著正相关(P<0.01,df=48,F=17.20;P<0.01,df=48,F=14.81),说明Rn是影响两树种气孔形态的主要环境因子。【结论】环境因子和气孔形态变化均在调节树木蒸腾中起作用,以气孔密度较低的常绿树种胀果树参对环境条件的响应更强,从蒸腾调节的角度来看,气孔密度大小以及环境因子影响叶片气孔形态的差异是导致树木蒸腾强弱差异的关键所在,类似落叶树种瓜木有高气孔密度的物种更适合在复杂的喀斯特生境下生长。

不锈钢焊条熔滴过渡形态与气孔的关系

研究了不锈钢焊条熔滴过渡形态与气孔敏感性的关系.结果表明,细熔滴过渡时气孔倾向大,熔滴在电弧中吸收氢的总量是形成气孔的主要因素;促使熔滴细化的药皮组成物具有增大气孔倾向的作用;药皮中的水分对气孔的产生有重要影响;工艺因素对气孔的影响较为复杂.

玉米不同基因型气孔特征和叶温差的研究

为了探讨玉米不同基因型和杂种优势在气孔及蒸腾上的特征,对3个高产杂交种(农大108、农大103和中原单32)及其所有亲本进行了气孔形态、气孔频率和叶温差的观察与测量。结果表明,3个玉米杂交种在气孔特征及叶温上都表现出显著的杂种优势,其中农大108和农大103的杂交种气孔长度都表现正向超亲,杂种优势率分别为10.55%和9.30%,但气孔频率为负向超亲(杂种优势率分别为39.25%和20.43%);中原单32的杂交种在气孔长度和气孔频率都表现正向超亲,杂种优势率分别为9.47%和16.48%;但从3个杂交种组合均值看,气孔长度为正向超亲,气孔频率为负向超亲。3个玉米杂交种的叶温差都表现正向超亲。相关分析表明,气孔长度与气孔频率呈显著负相关(r=-0.6460 );气孔长度与叶温差呈正相关,而气孔频率与叶温差呈负相关,但都不显著。

不同生境下入侵种假臭草叶片的气孔特征

【背景】探讨入侵种假臭草不同生境下气孔的变化规律,揭示假臭草种群在不同生境下所采取的生长对策及适应机制,可为入侵生物的防治提供参考。【方法】采取光学显微镜系统观察桉树林、木薯地、弃耕地、公路边4种生境下假臭草叶片的气孔特征。【结果】光照和土壤肥、水条件对假臭草叶片的气孔孔径(横轴方向和纵轴方向)、单个气孔器面积、气孔器总面积、气孔密度及气孔指数的影响显著。低光照及肥沃、湿润土壤生境与高光照及贫瘠、干旱土壤相比,假臭草的气孔孔径(横轴方向和纵轴方向)、单个气孔器面积、气孔器总面积较大,气孔密度及气孔指数较小。【结论与意义】假臭草叶片气孔特征表现可塑性,说明其对异质环境具有一定的生态适应能力。

几个龙眼品种叶片气孔特征的比较研究

用扫描电镜和光学显微镜观察了5个龙眼Dimocarpus longan Lour品种叶片气孔形态和密度.结果表明,龙眼叶片的气孔具有特殊的结构,在龙眼叶片的下表皮只有在叶脉上的气孔保卫细胞和开口才清晰可见,其他部位气孔被表皮细胞的突起所遮盖而难以看到;不同品种的气孔密度在376.6～451.4个/mm2之间,以大乌圆气孔密度最大,双孖木和石硖最小;不同品种的气孔长轴在11.7～22.5μm之间,以双孖木的气孔器长轴最长,储良气孔器长轴最短.

设施黄瓜果期不同叶序叶片的气孔特性

为了研究黄瓜果期不同叶序对叶片气孔特征及其开度的影响,以黄瓜品种探索为试材进行模拟试验,利用数码显微成像系统和数码测距软件对叶片气孔长度、宽度、开度、开张比、气孔密度及气孔指数等气孔参数进行测量。结果表明:随着黄瓜植株叶序的增大,气孔长度、宽度、开度、开张比均有增大的趋势;叶片气孔密度则随叶序增大有减小趋势;与第3张叶片相比,叶序的增大对叶片气孔指数无显著影响。在同一叶序条件下,叶片上表皮的气孔长度、宽度、开度、气孔指数、开张比均高于下表皮,而下表皮的气孔密度则明显高于上表皮。本研究有效证明叶龄对气孔的形态、开度、开张比及其气孔密度有着显著的影响,为黄瓜生长模型的建立提供了科学依据。

喀斯特森林优势树种蒸腾特征及其对气孔和气象因子的响应

【目的】开展茂兰喀斯特森林优势树种的水分生理生态适应性研究,深入认识喀斯特原生林的水文生态过程和稳定性维持机制,为岩溶地区退化生态系统修复和喀斯特森林生态系统保护提供依据。【方法】采用热扩散探针(TDP)对喀斯特森林6种树种树干液流连续监测,结合电子显微镜观测叶片气孔特征,同步测定气温、太阳辐射、相对湿度、降水量环境因子,采用相关分析法分析不同时间和季节尺度下植物蒸腾特征对叶片气孔及气象因子的关系。【结果】1)不同树种的日均蒸腾速率呈青冈栎582.61±42.01 g/(m^(2)·h)>柿树472.58±73.05 g/(m^(2)·h)>朴树365.98±17.14 g/(m^(2)·h)>光叶山矾309.22±50.03 g/(m^(2)·h)>刺楸269.08±62.42 g/(m^(2)·h)>小花梾木181.42±35.80 g/(m^(2)·h);2)月蒸腾量表现为常绿树种大于落叶树种,观测季节月蒸腾量表现为青冈栎>光叶山矾>小花梾木>朴树>柿树>刺楸。3)气孔密度大小为青冈栎>柿树>朴树>光叶山矾>刺楸>小花梾木,不同树种之间的气孔密度呈显著差异(P<0.05),气孔密度越大,气孔长度、宽度与保卫细胞也越大。4)6种树种的气孔密度与自身蒸腾速率之间表现出显著正相关(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01),表明气孔密度越大,蒸腾速率越强,其中光叶山矾、青冈栎、柿树和小花梾木的蒸腾速率对气孔密度的响应最强。5)气象因子对树种的气孔密度影响不明显,但对气孔长度或宽度产生显著影响。【结论】叶片气孔形态特征及气象因子共同调节树种蒸腾速率,有较高气孔密度的树种抵御水分胁迫的能力较强,可作为喀斯特地区生态修复的优选树种。

短期干旱胁迫下棉花气孔表现及光合特征研究

研究气孔对干旱胁迫的响应有助于了解气孔调节真实行为和提高水分利用效率。本研究以‘国欣9号’为供试棉花品种,在人工气候室利用营养液培养,设置加入PEG-6000浓度为0(对照)、1.5%、3.0%和4.5%4个处理,处理后1~7d每隔1d连续测定其气孔形态、光合和叶绿素荧光指标。结果表明:加入PEG-60001d后,随着处理进程的延长,棉花叶片水势、气孔长度、宽度和开度、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学量子产量(Yield)均呈下降趋势,气孔密度和非光化学淬灭系数(NPQ)呈上升趋势;不同处理之间,随着干旱胁迫程度增加,也表现出相似趋势。处理后5d和7d,与正常处理相比,1.5%、3.0%和4.5%处理棉花气孔长度、宽度、水势、Pn、Gs、Tr和Ci均差异显著(P<0.05),气孔长度降低幅度最小(1.17%~2.61%),Gs降低幅度最大(61.62%~69.09%),Tr降低幅度为37.62%~67.48%。相关分析表明,棉花气孔长度、宽度和开度之间极显著正相关(P<0.01),气孔宽度和气孔密度不相关。气孔长度、宽度和开度与Pn和Yield极显著正相关(P<0.01),与NPQ极显著负相关(P<0.01),与Gs、Tr和Fv/Fm相关不显著。综上,棉花在PEG-6000诱发干旱后,通过降低气孔开度和增大气孔密度降低净光合速率和气孔导度,叶绿素荧光指标Yield和NPQ比Fv/Fm对干旱更敏感。

秸秆还田下灌水及施肥对冬小麦气孔特征的影响

为了研究秸秆还田下作物的最佳水肥量,通过布设大田试验在秸秆还田下调控冬小麦灌水时期、施肥时期的灌水量和施肥量,探讨秸秆还田下灌水及施肥对冬小麦叶片气孔形态特征及其空间分布格局的影响。研究结果表明:①在相同灌水时期增加灌水量能导致拔节期的近轴面气孔面积的增加,且远轴面气孔宽度及气孔形状指数增加,远轴面气孔周长减小;然而,减小灌水量将造成拔节期近轴面气孔密度和远轴面气孔形状指数的增加,在生长后期适当延长灌水时间可以降低近轴面的气孔密度。②在生长初期(拔节期+抽穗期)减少施肥量将导致拔节期叶片近轴面气孔密度和面积的增加;然而,增加施肥量却造成生长后期(灌浆期+成熟期)远轴面气孔面积和宽度的增加。③在越冬期施肥较多、拔节期施肥较少的处理下,冬小麦叶片气孔的空间分布格局更加规则。研究结果有助于探索秸秆还田下冬小麦的最佳灌水和施肥措施,为提升黄淮海平原农业水资源短缺区的作物水分利用效率和粮食产量提供数据支撑和理论依据。

火山岩中气孔的结构研究:集成方法

火山岩中的气孔记录了岩浆脱气过程中的信息。因此,它们的大小、空间排列、数量和形状可以与驱动岩浆上升和喷发的物理过程相关联。虽然已经提出许多的技术来描述气孔的结构,但是对于气孔状样品的采集、分析和解释还没有标准的方法。在此,我们介绍一种方法,涉及到包含整个数据获取的过程,从样品的采集到气孔大小和数量的定量分析。应用图像嵌套策略表征了从低、中、高密度/气孔度端元谨慎选择的样品。我们证实,即使是含有微气孔样品的结构,也可用少于20张图像来充分表征,这些图像是在不同的放大倍数下获取的以便有效地覆盖所有气孔大小范围。我们设计了一个新的程序(FOAMS),用来运行定量阶段,从气孔的测量到画出分布图。总之,该方法大大缩短了获取图像和进行处理的时间,同时又保留用户的足够调控,以确保所获结果的有效性。我们介绍了在玄武质熔岩流、火山渣堆积和浮岩层等3种研究结果来表明该方法可用于定量保存有大量喷发条件信息的大范围的气孔结构。