全 文 ：收稿日期:　2009-05-18
作者简介:　李荣峰(1980～ ),女 , 广西灵川县人 ,百色学院化学与生命科学系教师 , 主要从事植物逆境生理生态及生
物教学研究;周琼(1967 ～ ),女 ,重庆市人 ,广西大学农学院实验师 ,主要从事植物解剖方面研究;黎桦(1963 ～ ), 男 ,广西永福县人 , 广西大学农学院讲师 ,主要从事植物生态学研究;谢义林(1963 ～ ),女 , 广西南宁市人 , 广西大学农学院讲师 , 主
要从事植物分类学研究。
桂西南石灰岩地区圆叶
乌桕的生态解剖结构研究
李荣峰1 ,周　琼2 ,黎　桦2 ,谢义林2
(1.百色学院　化学与生命科学系 ,广西百色　533000;
2.广西大学　农学院 ,广西南宁　530005)
摘　要:　为保护石灰岩山地植被以及加速石灰岩地区植被的恢复提供一些理论依据 ,文章以广
西石灰岩峰丛山地自然生长的圆叶乌桕为研究对象 ,采用石蜡切片法探讨了圆叶乌桕茎和叶的横切
面解剖结构 。结果发现 ,圆叶乌桕具有适应旱生环境的典型结构特征:表皮细胞厚且有较厚的角质
层 、栅栏组织和海绵组织发达 、有明显的乳突 、发达的维管系统 、栅栏细胞内叶绿体发达 、茎中导水组
织发达等。这些结构特征说明圆叶乌柏在干旱 、高温 、强地表热辐射等胁迫的石灰岩地区有较好的环
境适应性 ,在生态环境严酷 、资源贫乏的石灰岩地区是理想的开发利用树种 。
关键词:　圆叶乌桕;石灰岩地区;生态适应;解剖结构
分类号:　Q944.3　　文献标识码:　A　文章编号:1673-8233(2009)03-0078-03
圆叶乌桕又名雁来红 、红叶树 ,是大戟科乌桕属乔木或灌木 ,生于坡地 、树丛 ,耐高温干旱 ,是一种阳性树
种 ,种子近三角形 ,外面被蜡质层 ,蜡烛有肥皂 。在我国主要分布于喀斯特较为集中的广西 、广东 、湖南 、贵州和
云南 ,在广西则主要生长于石灰岩地区 ,其年平均生长速度很快 ,树高为 85 ～ 100cm ,胸径为 2.2 ～ 2.6cm ,为石
灰岩地区少见的速生树种 。
圆叶乌柏的根系沿岩缝或节理的穿透能力很强 ,一遇到有土壤和水分则深扎进去 ,而且常在岩面上抽枝萌
芽 ,自然更新能力强 。近年来圆叶乌桕受到了人们的高度重视 ,研究表明 ,有关圆叶乌桕的研究仅从外部形态 、
种子油理化性质及脂肪酸成分分析 、光合作用的光响应等方面有相关的报道[ 1 ～ 2] ,但对其解剖结构缺乏研究 ,
迄今尚未见报道 。本文力图从解剖结构的研究中 ,探讨它对石灰岩地区逆境适应的内在结构机制 ,旨在提供一
些有价值的生态解剖学资料 ,为圆叶乌柏资源的保护 、开发和利用提供科学依据 。
1　材料与方法
1.1　供试材料
研究材料采自广西桂西南的隆安县靠近龙虎山自然保护区的屏山镇附近的石灰岩峰林的山坡 。石灰岩峰
林山地植被是经受反复破坏后 ,经过 5年左右封山育林形成次生的藤刺灌丛 ,林分郁闭达 90%以上 ,人为干拢
较少 ,石头裸露较多 ,在所选样方内岩石约占 85%。采样点海拔 245m ,采样时间为 2003年 7月初中午 12点
至下午 4点 ,气压 1 002.5Pa ,坡向南坡 ,坡位下坡 ,坡度约 40°。采集的圆叶乌桕样株树龄约为 5 ～ 10年 ,植株
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第 22卷第 3期
Vol.22-No.3 百 色 学 院 学 报JOURNA L OF BAISE UNIVERSIT Y 2009年 6月Jun.2009
DOI :10.16726/j.cnki.bsxb.2009.03.008
长势中等 、正常 ,无严重病虫害 。采样枝叶在树冠的中上部 ,各选择样株 5 株。同种植物样株株距在 200m 以
上 ,每株采集样枝 10枝 ,样枝含一 、二年生的全部枝叶 。
1.2　实验方法
采回的样本根据典型选样法 ,从每个样株的样枝中选取生长中等 、正常 、不受病虫害侵害和无受损现象的
3枝用于解剖试验 。以一年生枝条的第 4张(若有病虫害则第 5张)叶为样叶 ,并剪取叶片中部中脉附近 2cm
×1cm 大小的叶块用于固定解剖;茎则取一年生和二年生枝条交界处 3 ～ 4cm 长的茎段 ,即初生生长已经完
成 、维管形成层尚未活动的部位 ,随即用 FAA 固定液固定。
采用石蜡切片法制永久玻片 ,切片厚度茎 11 ～ 15μm ,叶取 10 ～ 12μm ,番红一固绿对染 ,中性树胶封片 。
制成永久玻片后在 Leica DMLB多功能光学显微镜下观察并测量 。
2　结果与分析
2.1　圆叶乌桕茎的横切面解剖结构
茎是植物体内物质输导的主要通道 ,茎的形态特征和内部结构因不同物种和不同生境而有不同 ,圆叶乌桕
石灰岩地区茎的横切面解剖结构如图 1 ～ 3所示。横切面的茎呈圆形 ,由表皮 、皮层和维管柱构成 。表皮细胞
排列不规则 ,表皮外壁附有角质层和乳突 ,角质层发达 ,厚度为 5.1μm(10个视野平均值 ,下同)。角质层乳状
突起 ,形成乳突 ,乳突长度达 2.4μm(见图 3)。皮层及髓由大型薄壁细胞构成 ,细胞多面体形 ,排列较疏松 ,圆
叶乌桕皮层内厚角组织占茎半径较大 ,厚角组织厚度占到 80.05μm ,由几层不规则的细胞组成 ,在番红-固绿
染色过程中被染成红色或深红色。维管束在横切面中排成一环 ,较紧密 ,次生木质部和次生韧皮部占据很大的
空间 ,分别占茎半径的 27.55%和 6.51%,导管数目较多 ,髓位居于茎中央 ,由大型薄壁细胞组成。
图1圆叶乌桕茎横切面解剖图
显示茎的形状(×330)
图2圆叶乌桕茎横切面解剖图
显示局部茎(×1320)
图3圆叶乌桕茎横切面解剖图
显示茎表皮(×1320)
2.2　圆叶乌桕叶的横切面解剖结构
圆叶乌桕叶片在内部结构上可分为表皮 、叶肉和叶脉 ,其解剖结构如图 4 ～ 5 所示 。叶片中脉含一个较大
的维管束 ,维管束面积达 644 233.2μm ,木质部 、韧皮部面积较大 ,含较多的导管列数 ,导管居间整齐排列(见图
4)。叶的上下表皮均由一层细胞构成 ,细胞紧密排列 ,具角质膜及气孔 ,气孔集中在下表皮 ,并在下表皮有明显
的角质乳状突起 ,即乳突(见图 5),单位长度内乳突个数达到 19个 。叶肉横切面上 ,分布于近上表皮的栅栏组
织排列紧密 、整齐 、呈长柱形 ,含叶绿体较多;而分布于下表皮的海绵组织排列疏松 ,不整齐 ,细胞呈椭圆形 ,含
叶绿体少 ,具有较大的用于通气的气腔间隙 ,发达的细胞间隙交织成网状的通气管道 ,栅海厚度比为 0.673 1。
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李荣峰 , 周　琼 ,黎　桦 , 等/桂西南石灰岩地区圆叶乌桕的生态解剖结构研究
图 4圆叶乌桕叶横切面解剖图
显示叶片中脉(×230)
图 5 圆叶乌桕叶横切面解剖图
显示叶片叶肉(×460)
3　讨　论
植物与环境息息相关 ,环境改变着植物体的形态和结构 ,而植物只有适应其生长的环境才能得以繁衍生
息[ 3] 。植物的营养器官特别是暴露在空气中的茎和叶 ,其组织结构对环境条件的反应较为敏感 ,圆叶乌桕茎叶
内维管组织比较发达 ,尤其是次生结构 ,它在整个茎及叶片中脉解剖结构中占很大篇幅 ,导管孔径大小不一 ,分
布频率也高 ,维管束是运输水分和养分的通道 ,说明圆叶乌桕具有较强的输导和支持能力 ,在供水充足时可高
效输导水分 ,供叶子大量蒸腾和高效光合 ,并产生大量有机物 ,供快速生长和繁殖后代[ 4] 。茎中髓所占的比例
大 ,髓细胞也较大 ,表明贮水和贮藏能力强 ,可为其渡过不良环境贮存充足的水和能量。
其次 ,圆叶乌桕茎和叶的表皮细胞都具不同厚度的角质层 ,它可反射光的照射 ,减少叶面蒸腾 ,表皮细胞外
壁均具乳突 ,叶片下表皮乳突表现尤为明显 ,乳突在植物抗旱上对于植物防止水分散失有一定的意义 ,大小不
等的乳突可反射强烈的紫外线 ,防止强辐射对植物的灼伤。这些特征既可防止叶内水分过度蒸腾 ,又可反射强
光 ,避免植物组织受损。因此 ,圆叶乌桕之所以能在高温干旱的环境中生存 ,是因其具备了与生存条件相适应
的解剖结构[ 5] 。茎中发达的厚角组织对茎起到机械支持作用 ,能更好地抵御外界不利的环境变化 ,巩固 、支持
植物 ,免受风 、雨的侵袭 ,说明植物结构与环境的统一性 。
此外 ,圆叶乌桕叶片的栅栏组织和海绵组织分化明显 ,一层较发达的栅栏组织 ,约占叶肉厚度的一半 ,这正
是植物抗旱性强的表现;而海绵组织中还具有较大的胞间隙 ,组成发达的通气组织 ,可以促进光合组织和外界
空气之间的气体交换 ,光合作用所释放的氧直接为自身所利用 ,可满足植物对氧气的需要 。这些特征说明圆叶
乌桕更适合在干旱条件下生长 。
4　结　论
圆叶乌桕的茎叶解剖形态具有典型的旱生结构特征:具角质层 、栅栏组织和海绵组织发达 ,有明显的乳突 ,
表皮细胞较厚 ,有发达的维管系统 ,这些结构赋予了圆叶乌桕较强的抗旱 、喜钙及耐瘠性能。因此 ,营造和保护
圆叶乌桕树种 ,是尽快恢复石灰岩生境植被 ,保护石山水土的有效途径。
参考文献:[ 1] 张帆 , 宋林华.滇东南石灰岩地区生态环境与圆叶乌相的开发利用研究[ J] .中国岩溶 , 1993 , 12(1):85～ 90.[ 2] 张中峰 , 黄玉清 ,莫凌 , 等.岩溶区 4 种石山植物光合作用的光响应[ J] .西北林学院学报 , 2009 , 24(1):44～ 48.[ 3] 张卫东 , 秦佳梅 ,张增江.高山红景天生长规律观察[ J] .中国野生植物资源 , 1992 , (2):59 ～ 60.[ 4] 安守芹 , 张称意 ,王玉魁 , 等.四种沙生植物营养器官的比较解剖研究[ J] .中国草地 , 1996 ,(3):30～ 36.[ 5] 陆静梅 , 李建东.同种不同生态环境植物体解剖结构比较研究[ J] .东北师范大学学报 , 1994 ,(3):100 ～ 104.
【责任编辑:邓崇亮】
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《百色学院学报》2009年第 3期