全 文 :第22卷第6期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 Vol.22,No.6
2006 年 11 月 Journal of Qiqihar University Nov.,2006
紫椴与糠椴枝叶解剖构造比较分析
马瑶 1,王红梅 1,2,穆立蔷 1,邹琦 1
(1. 东北林业大学林学院,黑龙江省 哈尔滨 150040;2. 黑龙江省森林与环境科学研究院,黑龙江省 齐齐哈尔 161005)
摘要:利用常规石蜡切片法,光学显微镜观察,对带岭地区紫椴与糠椴枝叶解剖构造进行比较分析,结果表明:
它们的初生构造极为相似,说明它们的起缘关系很近,1 年生枝条紫椴比糠椴耐低温干旱和大风,初生生长比糠
椴快,但生长情况没有糠椴好;2 年生枝条紫椴不如糠椴耐低温干旱和大风,次生生生长比糠椴慢,但生长情况
比糠椴好;紫椴与糠椴的叶片为典型的异面叶,在带岭地区紫椴的抗旱能力强于糠椴。
关键词:紫椴;糠椴;解剖构造
中图分类号:Q944.5 文献标识码:A 文章编号:1007-984X(2006)06-0093-04
紫椴(Tilia amurensis)与糠椴(T. mandshurica)是隶属于椴树科(Tiliaceae)椴树属(Tilia)的高大落叶乔
木,为用材及绿化树种,树皮供作纤维材料,也是重要的蜜源树种[1]。紫椴为国家Ⅱ级保护植物[2]。近些年,
由于紫椴种群数量、质量逐年下降与衰退,对其研究也在增加,主要是在育种造林[3]、生态学[4]、木材的三
维超微结构[5]、椴木薄板热压干躁基本规律、以及热压温度、时间与含水率的关系[6]等方面进行研究;对糠
椴的研究主要是在流蜜情况﹑椴树蜜高产措施[7]、糠椴的诱生根原基产生于维管形成层愈伤组织,为较难
生根树种[8]、糠椴是大气氯污染反应的敏感监测树种[9]等领域进行。而在枝叶形态解剖方面的研究几乎还是
空白。本文通过比较分析紫椴与糠椴的枝叶解剖构造,从而探讨紫椴与糠椴的解剖构造,揭示同属不同种
之间的解剖构造规律。这对于天然紫椴林与糠椴林的保护、引种驯化、经营管理、种群恢复都具有重要意
义,并为人工林的抚育和管理提供理论指导。
1 材料与方法
本实验材料取自凉水实验林场。取材原则:分别选取紫椴与糠椴粗度基本相同的 3 棵树为样本,取 1,
2 年生枝条及同一部位的叶片主脉两侧的部分为实验材料。
将材料用 FAA 固定、系列酒精脱水、浸蜡、包埋、切片、番红固绿对染、封片、Olympus 光学显微镜
镜检、motic image advanced 3.0 照相、测量。对所得数据用 SPSS 软件进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 1 年生枝条解剖构造
由紫椴与糠椴的 1 年生枝条横切面看,它们的初生构造分为以下几个部分:表皮、皮层、木质部、韧
皮部和髓。
表皮为 1 层细胞构成,细胞排列紧密,多成方形或长方形,外有一薄层角质层;皮层为 4-5 层薄壁细
胞构成,细胞体积较大,多呈圆形或椭圆形,排列疏松;初生木质部和初生韧皮部共同组成了维管束,为
外韧维管束,初生木质部由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成;初生韧皮部由筛管、伴胞、韧皮薄壁
细胞和韧皮纤维组成;由初生木质部和初生韧皮部组成的大小不等的多个维管束排列成一圈,髓在维管束
中间;髓由大量的体积较大的薄壁细胞组成,细胞多呈圆形;髓的外围存在环髓带(见图 1 中 1,2,3,9,
收稿日期:2006-09-06
基金项目:国家林业局野生动植物保护管理项目“紫椴的保护与救护”资助
作者简介:马瑶(1982-),女,黑龙江省齐齐哈尔市人,在读硕士研究生,主要从事植物形态、解剖方面的研究,Eiman:yao8218@sina.com。
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10,11)。
图 1 紫椴与糠椴枝条解剖图
1.紫椴 1 年生枝条横切面,示木质部、韧皮部、环髓带(×100); 2.紫椴 1 年生枝条横切面,示表
皮、皮层(×400); 3.紫椴 1 年生枝条横切面,示早材、晚材、导管(×400); 4.紫椴叶横切面,
示上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织(×400); 5.紫椴 2 年生枝条横切面,示木质部、韧皮部、
环髓带(×100); 6.紫椴 2 年生枝条横切面,示表皮、周皮、皮层(×400); 7.紫椴 2 年生枝条横
切面,示初生部分早材、晚材、导管(×400); 8.紫椴 2 年生枝条横切面,示次生部分早材、晚材、
导管、木射线(×400); 9.糠椴 1 年生枝条横切面,示木质部、韧皮部、环髓带(×100); 10.糠
椴 1 年生枝条横切面,示表皮、皮层(×400); 11.糠椴 1 年生枝条横切面,示早材、晚材、导管(×
400); 12.糠椴叶横切面,示上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织(×400); 13.糠椴 2 年生枝条
横切面,示木质部、韧皮部、环髓带(×100); 14.糠椴 2 年生枝条横切面,示表皮、周皮、皮层(×
400); 15.糠椴 2 年生枝条横切面,示初生部分早材、晚材、导管(×400); 16.糠椴 2 年生枝条横
切面,示次生部分早材、晚材、导管、木射线(×400)
由表 1 可见,紫椴与糠椴比较结果如下:紫椴的表皮厚,而由薄壁细胞构成的皮层厚度薄,即 1 年生
枝条细,应为对低温干旱和风速的适应,所以,作者认为紫椴的 1 年生枝条比糠椴的耐低温干旱和大风;
紫椴的木质部和韧皮部厚,说明紫椴的初生生长比糠椴快;晚早材比越大、导管周长越小说明生长越好,
1 年生枝条中紫椴与糠椴的晚早材比和导管周长的变化趋势相反,符合这一规律,说明糠椴的 1 年生枝条
生长好。
表 1 紫椴与糠椴 1 年生枝条解剖数据及分析结果 μm
表皮 皮层 木质部 韧皮部 晚早材比 导管周长
紫椴 15.142 51.394 188.344 166.889 0.544 103.956
糠椴 14.439 58.569 143.233 124.200 0.610 87.564
差异值 0.010 0.000 0.000 0.000 0.016 0.000
差异分析表明:紫椴与糠椴 1 年生枝条的表皮和晚材/早材的差异显著,其它各项的差异为极其显著。
2.2 2 年生枝条解剖构造
由紫椴与糠椴的 2 年生枝条横切面看,周皮已经形成,具有 3-4 层细胞,成长方形,排列比较紧密;
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环髓带与木质部之间存在一些较小的圆形且排列紧密的细胞,这些细胞是残存的初生木质部,其它构造与
初生结构相同(见图 1 中 5,6,7,8,13,14,15,16)。
由表 2 可见,紫椴与糠椴比较结果如下:紫椴的表皮变薄,而周皮增厚,说明在 2 年生枝条部分糠椴
比紫椴耐低温干旱和大风;紫椴的木质部、韧皮部厚度和木射线长远小于糠椴,说明紫椴的次生生长要比
糠椴慢;在 2 年生枝条的初生构造中紫椴与糠椴的晚早材比和导管周长的变化趋势相反,次生构造中晚早
材比和导管周长均为紫椴小于糠椴,但晚早材比的差异不显著,所以本文认为在 2 年生枝条中,紫椴生长
好,符合晚早材比越大、导管周长越小说明生长越好这一规律。
表 2 紫椴与糠椴 2 年生枝条解剖数据及分析结果 μm
表皮 周皮 皮层 木质部 韧皮部
1 年晚
早材比
2 年晚
早材比
1 年导
管周长
2 年导
管周长
木射线长 木射线宽
紫椴 11.072 33.764 45.308 234.200 140.289 0.793 0.444 90.069 97.667 25.831 6.256
糠椴 13.583 33.619 42.503 468.433 234.811 0.474 0.471 109.548 129.011 66.919 7.119
差异值 0.000 0.888 0.004 0.000 0.000 0.000 0.545 0.000 0.000 0.000 0.002
差异分析表明:二者只有周皮厚度和 2 年晚材/早材差异不显著,皮层和木射线宽差异显著,其它各项
差异均为极其显著。
2.3 叶解剖构造
紫椴和糠椴的叶片主脉发达,侧脉细小,具外韧式维管束。紫椴和糠椴为典型的异面叶,上下表皮都
由一层排列紧密、形状规则的表皮细胞组成;栅栏组织由 1-2 层排列整齐的圆柱形细胞组成;海绵组织细
胞不规则(见图 1 中 4,12)。
由表 3 可见,紫椴和糠椴的叶片上表皮的厚度明显的大于下表皮,紫椴的栅海比值大于糠椴,说明在
带岭地区紫椴的抗旱能力强于糠椴。
表 3 紫椴与糠椴叶片解剖数据及分析结果 μm
上表皮 下表皮 栅海比值
紫椴 17.661 12.764 0.743
糠椴 16.639 12.319 0.570
差异值 0.004 0.354 0.000
差异分析表明:二者上表皮与栅海比值的差异极为显著,而下表皮差异不显著。
3 结论
紫椴和糠椴存在相似的解剖构造,但这些解剖构造的数值分析又多表现为二者存在及其显著的差异,
说明了同属不同种之间既有亲缘关系,又有各自的特点。
1)由紫椴与糠椴的 1 年生枝条横切面看,由于它们的初生构造极为相似,说明它们的起缘关系很近。
1 年生枝条紫椴比糠椴耐低温干旱和大风;初生生长比糠椴快;但生长情况没有糠椴好。
2)由紫椴与糠椴的 2 年生枝条横切面看,周皮已经形成,2 年生枝条紫椴不如糠椴耐低温干旱和大风;
次生生长比糠椴慢;但生长情况比糠椴好。
3)由叶片横切看,紫椴与糠椴的叶片为典型的异面叶,上下表皮都由一层排列紧密、形状规则的表皮
细胞组成,且上表皮的厚度明显的大于下表皮;栅栏组织由 1-2 层排列整齐的圆柱形细胞组成;海绵组织
细胞不规则。
4)在带岭地区紫椴的抗旱能力强于糠椴。
参考文献
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Anatomy structure and analysis of branches and leaves
of Tilia amurensis and T. mandshurica
MA Yao1,WANG Hong-mei1, 2,MU Li-qiang1,ZOU Qi1
(1. College of Forestry,Northeast Forestry University,Heilongjiang Harbin 150040,China;
2. Academy of Forest and Environment of Heilongjiang Province,Heilongjiang Qiqihar 161005,China)
Abstract: With the traditional paraffin section method, observed by optical election microscope, the anatomy
structure of branches and leaves of Tilia amurensis and T. mandshurica in Dailing areas was compared and analyzed.
The results indicated: their primary structures are alike very much which indicates their origin relationship was close
to each other, the one-year branch of T. amurensis was more tolerate than that of T. mandshurica in low temperature.
drought and gale, and the primary growth is faster than that of T. mandshurica ,but the growth condition of T.
amurensis was worse than that of T. mandshurica; the two-year branch of T. amurensis was less tolerate than that of T.
mandshurica in low temperature drought and gale, and the secondary growth is lower than that of T. mandshurica, the
growth condition is better than that of T. mandshurica; the leaves of T. amurensis and T. mandshurica are the typical
different side leaves, the drought tolerance of T. amurensis was better than that of T. mandshurica.
Key words: Tilia amurensis;Tilia mandshurica;anatomy structure