不同生境下植物叶片形态结构的比较观察

（植物生物学实验）

学生：吴莎极指导老师：孔冬梅

生命科学学院 2010级生物科学专业

摘要：利用显微观察法，通过对比观察旱生植物夹竹桃与灰毛浜藜，水生植物眼子菜与睡莲的叶片解剖结构；栎树阳生叶与阴生叶，小麦的叶片解剖结构与生态环境的关系.结果表明，旱生植物的叶片在结构上形成了两种不同的类型：一类是叶的表皮细胞壁厚，角质层发达；另一类叶肥厚多汁，有发达的薄壁组织，储存了大量水分，细胞液浓度高，保水力强.水生植物叶肉细胞之间有大的细胞间隙，通气组织发达二苯甲酰基甲烷.阳叶厚而小，角质层较厚，气孔小而密集，栅栏组织和机械组织发达，海绵组织不甚发达，叶肉细胞间隙较小；阴叶大而薄，角质层较薄，栅栏组织发育不良，叶肉大部分或全部是海绵组织，胞间隙发达，叶绿体个体较大，叶绿素b含量较高，表皮细胞常含叶绿体.此外，阳叶倾向于旱生植物叶的形态结构，阴叶的叶片构造与水生植物叶相似.

关键词：旱、水生植物阴、阳生植物叶片结构适应性

前言：各类植物在生态上，根据他们和水的关系，被区分为旱生、中生、湿生和水生植物；又根据叶受光照强弱的不同，被分为阳地植物和阴地植物.这些植物在形态上各有特点，特别表现在叶的形态和结构上.该实验以了解旱生、水生植物，阴生、阳生植物叶片结构特点为目的，进而理解环境条件对植物器官结构的影响.

1．材料与方法

1.1实验材料

以夹竹桃（Nerium indicum）、灰毛浜藜（Halophytaceae）、眼子菜（Potamogeton tepperi）、睡莲（Nymphaea tetragona）、小麦（Triticum aestivum linn）、栎树（Quercusspp）叶的横切片永久装片为实验材料

1.2实验方法

显微观察法绘图分析法

2．结果与分析

廉政风暴2.1分析夹竹桃叶片结构

表皮细胞排列紧密，壁厚，外壁上有厚的角质层.下表皮有一部分细胞构成下陷的窝，窝内有表皮细胞形成的表皮毛，毛下有气孔分布.表皮细胞2~3层形成复表皮.

叶肉程度补语上、下表皮之内都有栅栏组织，栅栏组织由多层细胞构成，细胞排列紧密.海绵组织位于上、下栅栏组织之间，细胞层数较多，胞间隙不发达.在叶肉细胞中常含有簇晶.

叶脉维管束发达.主脉很大，为双韧维管束.

图一夹竹桃横切面结构

2.2分析灰毛浜藜叶片结构

灰毛浜藜叶横切面，具有发达的泡状表皮毛，表皮下面有下皮层，形成复表皮.上下表皮内均有栅栏组织.

图二灰毛浜藜叶横切结构

2.3分析眼子菜叶片结构

眼子菜叶片表皮无气孔，也没有角质层，但表皮细胞中含有叶绿体.叶肉细胞不发达，有1至几层细胞组成.在靠近主脉处，叶肉细胞形成大的气腔.叶脉的木质部导管和机械组织都不发达.

图三眼子菜属叶横切结构

2.4分析睡莲叶片结构

睡莲叶片上表皮有气孔.叶肉的栅栏组织和海绵组织的分化明显，栅栏组织在上方，细胞含有较多的叶绿体；而海绵组织在下方，有十分发达的气腔和一些分支石细胞分布.维管组织特别是木质部不发达.

图四睡莲叶横切结构

2.5分析栎树阳生叶与阴生叶结构

栎树阳叶小而厚，其表皮细胞一层，角质层较厚，气孔小而密集.栅栏组织由多层细胞构成，排列紧密.机械组织均较发达，海绵组织不甚发达，叶肉细胞间隙较小.

栎树阴叶大而薄，其表皮细胞一层，角质层较薄.栅栏组织不发达，细胞排列稀疏.叶肉的大部分或全部都是海绵组织，胞间隙发达.

图五栎树叶横切结构

2.6分析小麦叶片结构

表皮细胞一层，其外壁具有较厚的角质层.在表皮中有成对的表皮细胞，体积较小.在保卫细胞的两侧是略大一些的副卫细胞.上表皮中还有一些较大的细胞，常几个连在一起，在横切面上略成扇形，叫泡状细胞，因其与叶片的卷曲有关，也被称为运动细胞.此外，还可见到表皮毛.

叶肉无栅栏组织和海绵组织的分化，细胞比较均一.叶肉细胞均富含叶绿素.若将叶肉细胞解离，可发现每个细胞的长壁呈有峰和谷之分的深的波浪状.

叶脉维管束与茎中一样都有有限维管束，木质部位于近轴面，而韧皮部在远轴面.维管束外有两层维管束鞘，外层细胞较大，壁薄，含有叶绿体；内层细胞较小，壁厚.维管束的上下两侧具有厚壁细胞，一直延伸到表皮之下.

图六小麦叶横切结构

3.讨论与结论

湖南中医药大学校报

不同生境下，叶片结构各有其特点
旱生植物	旱生植物能在相当干旱的条件下生长，具有较强的抗旱能力.通常植株矮小，根系发达，叶小而厚，或多茸毛.在结构上，叶形成了两种不同的类型：一类是叶的表皮细胞壁厚，角质层发达.有些种类的表皮有多层细胞组成，气孔下陷或生于气孔窝内.一般栅栏组织层次较多，海绵组织和胞间隙却不发达.机械组织较多.这些特征可以减少蒸腾面积或使蒸腾作用进行迟滞而抑制水分散失，一适应干旱的环境.另一类旱生植物是所谓的肉质植物，例如，景天、芦荟、马齿苋、龙舌兰等，它们的共同特征是：叶肥厚多汁，有发达的薄壁组织，储存了大量水分；细胞液浓度高，保水力强.又如，仙人掌等肉质植物的叶完全退化，变成针状，茎肥厚多汁，耐水分消耗，抗旱力极强.
水生植物	水生植物整株或部分植株生活在水中，因而获得水分容易，获光照和气体难.因此，水生植物的这种沉水叶与旱生植物叶有很大不同.如沉水植物黑藻、眼子菜，表皮细胞壁薄，无角质层或角质层很薄，无表皮毛，也无气孔，但具叶绿体，所以吸收、气体交换和光合作用均可由表皮细胞进行.一般叶肉不发达、层次很少、无栅栏组织和海绵组织的分化，但胞间隙特别发达，形成通气组织，气腔中常充满空气，以补充环境中空气之不足.由于沉水植物的全部表面都能进行吸收，所以导管不发达，机械组织十分，完全适应水中的生活.有些植物具漂浮叶，仅上表皮具气孔.有些植物有气生叶，除叶肉组织中通气组织发达外，其他结构和中生植物相似.
阳生植物	阳生植物叶由于受光受热较强，常倾向于旱性结构特点，一般表现为叶片较厚而小，表皮的角质膜较厚，气孔通常较小而密集，栅栏组织、机械组织均很发达，海绵组织不甚发达，叶肉细胞间隙较小.阳地植物随倾向于旱性结构的特点，但不等于旱生植物，在阳地植物中也有不少是湿生植物甚至是水生植物，如水稻即是湿生植物又是水生植物.
阴爬坡车道生植物	阴地植物的叶片常大而薄，栅栏组织发育不良，细胞间隙发达，叶绿体较大，含叶绿素b的比例较多，表皮细胞也常含有叶绿体.这些特点适应于荫蔽条件下吸收和利用散射光进行光合作用.