全 文 ：干 早 区 研 究 1 98 5年第 2 期
新疆白刺属植物的解剖观察
赵振东 王常贵 尹林克 高小鸥
( 中国科学院新疆生物」攘沙摸研究所 )
疾蔡科白刺属 ( Nt ira ra i Li n n. )植物在世界分布很广 , 横跨 欧亚大陆。 东起我国的辽
宁省 ,西至西班牙 , 北临苏联的贝加尔湖 ,南接阿富汗北部 。 经整理后确认在世界共有八种 ,我
国有五种 ` ” 。在我国分布于内蒙 、 甘肃 、 宁夏 、 青海 、 陕西 、 山西 、 河北 、 辽宁 、 吉林 、 黑
龙江 、 西藏等省区 。 该属五种植物在新疆均有分布 , 成片的有几十平方公里 , 以主要建群种出
现 。 它们中的有些种有一定 的固沙性能 ,其嫩枝 、 叶均可做饲料 , 果实可 以入药 ( ” 。 为了了
解该属植物的内部结构与环境的关系 , 本文通过其中三个种的解剖进行初步探讨 , 以期明晾
与环境相适应的某些机理 。
对于早生植物早生结构的研究 , 国外有不少报道 ` “ ’ , 近年来 , 国内也有文章阐述过这方
面 的问题 ` 1 ’ ` 4 ’ ,但对白刺属尚未见系统报道 。 为此我们对该属的解剖学进行了初步研究 , 从
而对有关学科提供一定的参考资料 , 尤其在固沙植物的选择方面具有一定的实践意义 。
一 材料与方法
本研究所用材料均于 1 9 8 4年 8 月采 自吐鲁番县恰特喀勒乡治沙站范围内的我所沙摸植物
园中 。 所采集的样品均选 自健壮植株的中部部位 , 分别将根 、 茎 、 叶之样品 切 成 o . s c m 长
短 , 以 F A A固定 ; 用石蜡切片法制品 , 厚度 8 一 12 微米 ; 番红— 固绿二重染色 。 最后 用光学树胶封固 , 干燥后在光学显微镜下观察 。
观察植物种如下 :
N i t r a r i a t a n g u t o r u m 白刺 、 唐古特白刺
N
.
S p h a c r o c a r p a 泡果刺 、 球果白刺
N
.
s ib r i c a 小果 白刺 、 西伯利亚伯刺 、 卡密
二 观察结果
唐古特白刺 : 灌木 ,高 1 一 2 米 ,天然分布于新疆 、 青海 、 甘肃 、 内蒙 、 宁夏 、 陕西和西藏东
北边缘 。 在新疆分布极其广泛 , 东起哈密东部的伊吾 , 西至喀什 , 北连哈巴河— 布尔津沙地 , 南接昆仑山北麓 。 常见于山前内陆湖盆边缘与流沙交界处 、 河流阶地 、 有风积沙的粘质
土壤上 , 并聚沙于植冠下形成沙丘 , 连绵不断 , 被沙埋部分 , 在有适当湿度时 , 常产生大量
不定根 。
DOI : 10. 13866 /j . azr . 1985. 02. 011
19 5 8年第 2期 干 早 区 研 究 7 4
叶 : 表皮由单层细胞构成 , ` 具气孔 , 下陷 , 下有气室 , 表皮细胞外壁具角质层 , 厚 2 . 1
一 2 . 5微米 。 叶肉细胞多为栅栏组织细胞 , 内具叶绿体 。 海绵组织不甚发达 , 约 占叶肉细胞的
1 / 3
。 维管束呈一列排列于叶的中部 , 由木质部和韧皮部组成 , 其内有少量的纤维 。 叶肉
细胞 内含晶细胞 。
茎 : 表皮 由单层细胞构成 , 排列紧密 , 表皮细胞的外壁具角质层 。 皮层 由多层 薄壁细胞
组成 , 细胞个体大小不一 , 一些皮层细胞内含粘液细胞 , 内有发达的纤维并连成一周 , 其 内
为维管束 , 内部为木质部 , 茎的中心均由薄壁细胞构成的髓质所充满 。
西伯利亚白刺 : 小灌木 , 高 0 . 5一 1 . 0米 , 常见于内陆湖盆低地 , 海边盐渍化滩地 、 河流
及渠边的盐渍化粘质土上 。 天然分布于甘肃 、 青海 、 内蒙 、 宁夏 、 陕西 、 山 西 、 河 北 、 辽
宁 、 黑龙江等省区 。 新疆 准噶尔盆地和塔里木盆地的边缘均有分布 。 聚沙于植冠下 , 产生不
定根 。
叶 : 由单层细胞构成的表皮 , 具气孔 , 下陷 , 下有气室 , 表皮外具角质层 , 厚 1 . 8一 2 . 1
微米 , 叶肉细胞多为栅栏组织所占 , 内含叶绿体 ,海绵组织不甚发达 , 约占叶细胞的 1 / 3 。
维管束在叶的中部 , 由木质部和韧皮部组成 , 内含少量纤维 。 叶肉细胞 中 具 少 量 含 晶 细
胞 。
茎 : 表皮 由单层细胞构成 , 排列紧密 , 外具角质层 。 皮层 由多层薄壁细胞组成 , 内含粘
液细胞 , 内有发达的纤维围绕一周 , 其内为维管束 , 内为木质 }部 , 由薄壁细胞构成的髓 占据
茎的整个中心部 分 。
泡果白刺 : 小灌木 , 高约 0 . 5米 , 常生长于石质戈壁和砾质山前平原 。 天然分布于 内蒙的
巴彦淖尔盟的西部 , 甘肃的西北 , 新疆 的东部以及新疆的焉着 、 喀什 、 沙湾 、 托里 、 罗布泊地
区 。 蒙古人 民共和国也有分布 , 并为上述地区的特有种 。
叶 : 表皮由单层细胞构成 , 具气孔 , 下陷 , 下有气室 。 表皮细胞外壁具角质层 , 厚 2 . 3 一
2
.
5微米 。 叶肉细胞多为栅栏组织细胞 , 内含叶绿体 , 海绵组织不甚发达 , 约 占叶肉 细 胞 的
1 / 3
。 维管束在叶的中部排成一列 , 由木质部和韧皮部组成 , 内含少量纤维 。 在叶肉细胞
中含有少量的含晶细胞 。
茎 : 单层细胞构成表皮 ,排列紧密 , 外具角质层 。 皮层 由多层大小不一的薄壁细胞组成 ,
皮层细胞中含有粘液细胞 , 内有发达的下纤维并连成一周 , 其内为维管束 , 内 为 木 质部 。
整个茎的中心均为薄壁细胞构成的髓所充满 。
除对以上几种白刺的茎 、 叶进行观察外 ,对它们的成熟根也进行了观察 。 结构类似 , 不一
一描述 。一般成熟根深入土层 , 相对比较稳定 。表皮由于木栓形成层的活动而被排挤至脱落 , 内
部次生木质部的产生使皮层受到一定程度的挤压 ; 使得皮层宽度与根半径的比率较小 。 成熟
茎 的主要部分为发达的木质部和韧皮纤维所占据 。
三 讨 论
通过以上观查 , 可得 出下表 :
干 早 区 研 究 1 9 5 5年第 2 期
三种白刺嫩茎 、 叶内部结构的比较
认介物 种 。 、 , ! 。 伯 利 亚 泡 果察 \ 杀 * 卜 \ 白 刺 … 白 刺 白 刺
部位 \ r , 答 \ { 2
.
5微米 2 . 1微米 2 . 5微米…角 质 层 厚 度
} 深 浅 中等叶 { 气孔下陷程度
含 晶细胞数量 多 少 中等
茎 纤维发达程度 发达 较发达 发达
皮层 内含粘 多 少 中等液细胞数量
早生植物的早性结构对环境的功能 , 学术界存在不同的见解 《 ` 》 , 但对早生植物通过不同
的途径与环境相适应的规律 , 已为学术界所公认 。
白刺属三种植物对环境相适应的特征突 出表现在如下几方面 :
1
、 叶与嫩茎的表皮细胞外壁具有角质层 , 气孔下陷 ,这有利于防止水分的散失 , 也起到
减少外界损伤的保护功能 。 叶肉细胞中的栅栏组织发达 , 内含大量的叶绿体 , 有利于提高光
合作用的效率 , 可在有限的季节时间内迅速积累养分 , 满足植物体正常生长的需要 。
2
、 在叶和嫩茎中含有含晶细胞和粘液细胞 , 这种结构在大多数的早生植物中普 遍 存
在 , 它的作用可能是改变细胞的渗透压 , 提高水分的蓄存能力 , 有利于水分的吸收 。 含晶细
胞的存在对于加强叶子 的机械性能 , 也有一定的作用 。
3
、 在嫩茎的横切面上 , 可以看到维管组织比较小而皮层较宽 , 这可能是保护维管组织
免受早害的一个特征 `” 。
4 、 在成熟根的结构中 , 皮层厚度与根的半径的比率较小 , 起到缩短水分运输距离 , 更
加有效地吸收沙层中水分的作用 。
5 、 在茎中有较发达的纤维组织 , 这对于加强茎的支撑机械强度和抗御风吹沙割 , 起到
一定的作用 。
通过对白刺属三种植物的解剖观察 , 初步认为 , 唐古特 白刺的早性结构较其它二种为典
型 。
旱生植物具有各种形式的早性结构 , 它们又是以多种途径与环境相适应 。 以此才能使其
种系得以繁衍 。
参 考 文 献
1
、 李正理等 , 1 9 8 1 : 我国甘肃九种早生植物同化枝的解剖观察 。 植物学报 : 23 卷 ( 3 )
1 8 0一 1 8 5。
18 5 9年第 2 期 干 早 区 研 究
刘摸心 , 19 6 2 : 中国的白刺属植物的分类和分布 。 抬沙研究第二号 , 科学出版社 。
刘姨心等 , 19 72 : 中国沙漠地区药用植物 。 甘肃人 民出版社 。
82
4
、 赵翠仙等 , 1 9 81 : 腾格里沙漠主要旱生植物早性结构的初步研究 。 植物学报 。 23 卷 4
期 , 2 7 8一 2 5 3 。
6
、 马克西莫夫 , H . A . (周小明译 ) 1叻 1 : 旱性结构的生理意义 。 马克西莫夫院士选集上卷
3 6 0一 3 6 6页 , 科学出版社 。
6
、
5 t o e k e r
,
0
.
1 9 6 0 : p h y s i o l o g i e a l a n d m o r p h o l o g i e a l e h a n g e s i n p l a n t
d u e t o w a t e r d e f i e i e n e y
.
P l a n t w a t e r R e a t i o n s h i P s i n a r i d a n d s i m e一
a r i d e o n d i t i o n s
.
6 3一 1 0 4 , U N E S C O 。云知二
7
、
R e i m o l d
,
J
.
R
.
a n d H
.
A e a d e m i e P r e s s
,
N e w
W
. 、 1 9 7 4 : E e o l o g y o f H a l o p h t y e s . p . 3 0 7一 3 4 2 .
Y o r k a n d L o n d o n
. 仁卜 . C 冲 . 0 . 叫】. . 0 . . 0 冲 . 0户 . O . . O . . e 冲 . 0冲 . C冲 . 0冲 . 0 . . 0 . . 习 . . C卜 . 加 ~ O . . C冲 . e帅 . `) . 0 . . 0 . ~ 0 . . 0 . . 0 甲叫加 . C冲 ~ O , . 0 , . C冲 . C尸 . 0 ~ . 0冲 . C , ~ 0 . . 0 . . 0 . , C卜
新疆生土所与亚利桑那大学千旱地区
研究办公室签订合作协议书
加别年 12 月 , 中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所所长夏训诚随新疆干早地区代表团赴
美考察 。 在亚利桑那州图森市参观访问亚利桑那大学的过程中 , 了解到该大学干早地区研究
办公室所进行的研究工作有特色 , 在开发和利用美国西部地区自然资源方面所采用的技术和
研究手段居当今世界之先进水平 , 对我们开发新疆地区的工作很有借鉴意义 。 该干早地区研
究办公室主任 K e n in ht E 、 F os t e r对新疆地区的 自然环境 、 条件以及新疆生土所从 事 的 研
究工作表示出浓厚兴趣 , 愿意与新疆生土所建立合作关系 , 共 同为世界干早地区的研究和开
发 、 利用贡献技术和力量 。
经反复酝酿和协商 , 双方认为两个研究机构在许多方面都具有共同兴趣 , 建立一定的合
作研究关系将会有利于学术交流 , 促进相互的科研工作 。 1 9 8 4年 1 2月 6 日在图森市 , 由夏训
诚所长代表新疆生物土壤沙模研究所 , D r . C h a : l e s F . H ut c h i sn o n— 亚大干早地区研究办公室副主任代表干旱地区研究办公室 , 签定了合作协议书 。 其合作内容如下 :
1
、 非沙漠化研究 , 发展干旱 、 半干旱地区土地鉴定 、 监测技术 , 包括开发退化土地 。
2
、 发展新型种植系统 , 为干旱半干旱区提供更多的粮食 、 饲料 、 能源和化肥 ;
3
、 遥感技术利用 : 为调查和开发利用干旱半干早区的自然资源 、 农业资源提 供 新 技
术 ;
4
、 信息 、 资料服务 。
协议指出 , 合作双方可通过交换资料 、 科学家相访 、 交换学员 、 制订长期合作研究课题
等方式开展合作研究 。
新疆生土所和亚利桑那大学干旱地区研究办公室将在适当的时候进一步商议合作内容的
具体细节 。 (熊剑虹 )