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不同环境下植物的叶片结构
（植物生物学实验）
学生：郭聪颖指导教师：孔冬梅
生命科学学院生物科学 2013级学号：2013312016
摘要：本文应用光学显微镜对三个不同环境下的五种植物的叶解剖结构永久装片进行观察研究，结果表明，生长在不同生态环境中的植物叶解剖结构有很大差异，而这种差异反映了环境因素对植物的影响以及植物自身对环境的适应性。 关键词：环境 植物 叶片结构
1.前言：
植物生长于自然环境中受到干旱、低温、高温等环境因子的影响，植物对所生存的不良环境具有特定的适应性和抵抗力，其响应过程有形态结构、解剖结构以及生理生化上的变化，植物形态结构能反映环境因子对植物的影响和植物自身对环境的适应。叶片暴露在空气中的面积比例在整个植物体上最大，而又是植物最基本、最主要的生命活动场所，因此它是植物对不同环境反应最敏感的器官。
2.材料与方法
2.1以用石蜡切片法制得的夹竹桃（Thevetia peruviana）、眼子菜（potamogeton tepperi）、烟
草(Nicotianatabacum)、睡莲（Ngmphaea tetragona）永久装片为实验材料观察其叶解剖结构
2.2在Olympus光学显微镜下观察叶解剖结构装片并研究，根据观察结果分析比较旱生、水
生植物的不同结构特点。
3.结果与分析
根据植物与水的关系，植物可分为水生植物和陆生植物，而陆生植物有分为湿生植物、中生植物和旱生植物。
3.1旱生植物指在干旱的环境中生长，能忍受较长时间干旱的植物。旱生植物的叶一般具有保持水分和防止蒸腾的作用，从外形上看，旱生植物一般植株矮小，根系发达，叶小而厚，蜡被和表皮毛发达，有的植物还形成复表皮。在干旱条件下，叶子表皮层和围绕叶脉的细胞内，可形成树脂滴或油滴，用来阻碍水分的流动。还有的叶子中可具有香精油，遇到干旱，其挥发的蒸汽可以减低水分的蒸腾速率。叶的表皮从结构上看，表皮细胞外壁增厚，角质膜也厚，甚至形成复表皮，气孔下陷或限定气孔窝，表皮常密生表皮毛。栅栏组织层数多，甚至上下两面均分布，海绵组织和细胞间隙不发达，机械组织和输导组织发达，叶脉发达，可提高输水率和机械强度，如夹竹桃。旱生植物叶片气孔器的数量较多，有利于CO2吸入和光合作用的进行，在干旱季节，通过落叶或关闭气孔，减少水分蒸发。夹竹桃气孔通常分布在叶下表皮，多数陷于表皮之下，形成下陷气孔，有的植物甚至多个气孔同时下陷，形成气孔窝，气孔窝内丛生表皮毛，这样可以有效减少水分从气孔蒸发。也有的旱生植物叶，气孔器只分布在叶上表皮，在干旱时叶片向内卷成管状，以减少水分蒸发。夹竹桃的表皮细胞
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，毛下有气孔分布有复表皮，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。维管束发达，主脉很大，为双韧维管束。
复表皮 栅栏组织 气孔窝
夹竹桃叶横切图
3.2水生植物叶与陆生植物结构相似，但水生植物的生活环境中气体不足，光照度也不
够，因此在叶的结构中发生一些变化与环境相适应。如沉水叶（眼子菜的叶）表皮细胞壁薄，角质膜薄或没有角质膜，也无气孔和表皮毛。叶肉组织不发达，层次少，无栅栏组织和海绵组织的分化，但细胞间隙特别发达，有气孔腔，导管和机械组织不发达。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，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;眼子菜表皮细胞壁薄，角质膜薄，无气孔和表皮毛，但细胞内具有叶绿体，叶肉组织不发达，层次少，无栅栏组织和海绵组织的分化，但细胞间隙特别发达，导管和机械组织不发达。
栅栏组织 机械组织 气腔 主脉
睡莲叶横切图
气腔 维管束 表皮
眼子菜叶横切图
3.3中生植物指生长在干、湿条件适中的环境中的陆生植物，是种类最多、分布最广和数量
最大的陆生植物。烟草表皮细胞一层，其外壁具有较厚的角质层，可见到表皮毛，无栅栏组织和海绵细胞的分化，细胞比较均一，叶肉细胞均富含叶绿素，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。
上表皮 木质部 韧皮部 4.讨论与结论：
表1
不同生境下，叶片结构各有其特点 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，水生挺水植物和浮水植物的叶，除细胞间隙发达或海绵组织所占比例较大外，与一般中植生植物叶的结构相似。沉水植物的叶，生长环境中除气体不足外，光照也不够，因物 此在叶的结构中发生一些变化与环境相适应。沉水叶一般表皮细胞壁薄，角质膜薄或没有角质膜，也无气孔和表皮毛，但表皮内具有叶绿体；叶肉组织不发达，层次少，无栅栏组织和海绵组织的分化，但细胞间隙特别发达；导管和机械组织不发达，如眼子菜等。 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，旱生根系发达，叶小而厚，或多茸毛。在结构上叶形成了两种不同的类型，一类是对减植少蒸腾作用的适应，其叶片小而硬，通常多裂。从结构上看，表皮细胞外壁增厚，物 角质层也厚，甚至形成复表皮，气孔下陷或局限在气孔窝内，表皮常密生表皮毛，栅栏组织层数多，甚至上下两面均有分布，海绵组织和细胞间隙不发达，机械组织和疏导组织发达，如夹竹桃等。另一种类型是肉质植物，如景天，芦荟等，它们的共同特征是叶肥厚多汁，在叶肉内有发达的薄壁组织，可以储存大量的水分来适应旱生的环境。 综上所述，生长在不同环境中的植物，它们的叶在构造上有很大差异，其可塑性与变异性很大。
参考文献
高等教育出版社2011年1月周云龙等编写植物生物学 P120~P123