蔣潔云

摘要對(duì)不同生長(zhǎng)類型的15種蘚類植物莖進(jìn)行解剖學(xué)觀察和比較分析,結(jié)果表明:不同生長(zhǎng)類型的蘚類植物,各部分結(jié)構(gòu)變化稍有差異。

關(guān)鍵詞蘚類植物;莖;形態(tài)解剖

中圖分類號(hào)Q949.35+文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)11-0009-04

水分是植物生存的重要條件。維管束植物依靠強(qiáng)大的根系系統(tǒng)和有效的內(nèi)部傳導(dǎo)系統(tǒng),將水分從土壤中吸收并通過內(nèi)部傳導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)送到植物體的各個(gè)部分。蘚類植物是高等植物中最低等的一個(gè)類群,是植物由水生向陸生演化的過渡類群,構(gòu)造簡(jiǎn)單,缺乏維管束,沒有真正的根系系統(tǒng),因而具有有限的直接控制水分的能力,屬于變水植物[1]。為適應(yīng)環(huán)境生存,一些苔蘚植物因?yàn)榫哂锌勺兯远哂蟹浅?qiáng)的抗旱能力,也有一些蘚類植物具有很強(qiáng)的持水能力[2]。一些蘚層的持水量是其自身的5倍以上。筆者從解剖學(xué)的角度,對(duì)不同生長(zhǎng)類型的蘚類植物莖進(jìn)行形態(tài)解剖觀察,比較各結(jié)構(gòu)之間的差異,以期更好地了解蘚類植物適應(yīng)環(huán)境的機(jī)制。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

選擇中生環(huán)境下不同生長(zhǎng)類型的15種蘚類植物。所有標(biāo)本存放于畢節(jié)學(xué)院植物標(biāo)本室。

1.2試驗(yàn)方法

挑選生長(zhǎng)健壯、顏色新鮮的標(biāo)本,放入清水中浸泡,30min后取莖中上部進(jìn)行橫向切片,然后在XSP-18A顯微鏡下觀察,用OLYMPUS FE-280相機(jī)拍照。

2結(jié)果與分析

蘚類植物莖的橫切面可以分為表皮、皮層和中軸3個(gè)部分。不同生長(zhǎng)類型的蘚類植物,各部分結(jié)構(gòu)變化和主要導(dǎo)水組織稍有差異(見表1)。

(1)疣肋曲柄蘚(Campylopus schwarzii Schimp)。采自畢節(jié)陽(yáng)山山頂,沙土,環(huán)境干燥,密集叢狀生長(zhǎng)。莖橫切面圓形。表皮細(xì)胞1~3層,四至六邊形,小形,厚壁,棕紅色。皮層細(xì)胞五至六邊形,透明,薄壁,角隅加厚。中軸細(xì)胞四至六邊形,小形,透明,薄壁,細(xì)胞角隅處加厚(見圖1)。

(2)云南墻蘚(Tortula yunnanensis Chen)。采自畢節(jié)學(xué)院花池墻角,石壁薄黏土,濕潤(rùn),密集叢狀生長(zhǎng)。莖橫切面近圓形。表皮2~3層,小形,厚壁。皮部細(xì)胞大,圓五至六邊形,透明,薄壁,角隅加厚。中軸分化不明顯(見圖2)。

(3)黃絲瓜蘚(Pohlia nutans(Hedw.)Lindb)。采自畢節(jié)陽(yáng)山華山松林下,沙土生,環(huán)境干燥,密集叢生。莖橫切面五邊形。表皮細(xì)胞2層,圓多邊形,棕黃色,厚壁。皮層細(xì)胞多層,大形,透明,薄壁,角隅加厚。中軸細(xì)胞六邊形,小形,透明,薄壁,角隅加厚(見圖3)。

(4)金發(fā)蘚(Polytrichum commune Hedw)。采自畢節(jié)陽(yáng)山,環(huán)境干燥,密集成片生長(zhǎng)。莖橫切面不規(guī)則五邊形。表皮細(xì)胞1~3層,六邊形,厚壁,角隅處強(qiáng)烈加厚,紋孔明顯。外皮層細(xì)胞角隅處強(qiáng)烈加厚,紋孔明顯。多數(shù)皮層細(xì)胞圓多邊形,薄壁,角隅加厚,有集中在一起的小形厚壁細(xì)胞。中軸細(xì)胞薄壁,明顯分兩部分,外圍2~4層細(xì)胞形狀不規(guī)則,小形,厚壁,橫向排列延伸至皮層;內(nèi)部面積大,細(xì)胞近圓形,壁薄,角隅加厚(見圖4)。

(5)皺葉匍燈蘚(Plagiomnium arbusculum(C.Muell.)T.Kop)。采自赫章縣洛布石林洞口,土生類型,陰濕環(huán)境,密集成片生長(zhǎng)。莖橫切面近圓形。表皮細(xì)胞2~3層,圓形,厚壁。外皮層細(xì)胞有紋孔場(chǎng),皮層細(xì)胞薄壁,角隅不明顯加厚,有小形厚壁導(dǎo)水細(xì)胞。中軸細(xì)胞多邊形,小形,薄壁,角隅加厚(見圖5)。

(6)東亞小金發(fā)蘚(Pogonatum inflexum(Lindb.)Lac)。采自畢節(jié)陽(yáng)山,溝邊,沙土生,環(huán)境濕潤(rùn)背陰,密集成片生長(zhǎng)。莖橫切面不規(guī)則五邊形。表皮細(xì)胞1層,橢圓狀六邊形,厚壁,棕紅色,細(xì)胞胞腔透明部分為橢圓形。皮層細(xì)胞多層,薄壁,角隅加厚,在對(duì)應(yīng)的橫切面角部,有集中成束的厚壁細(xì)胞。中軸細(xì)胞小,圓多邊形,壁薄,角隅加厚(見圖6)。

(7)樹蘚(Girgensohnia ruthenica(Weinm.)Kindb)。采自梵凈山,稀疏叢生。莖橫切面近圓形或圓三角形,密生假根。表皮細(xì)胞3層,圓多邊形,胞腔圓形,透明,壁厚,棕紅色。皮層細(xì)胞薄壁,四至十邊形,角隅加厚。中軸比例小,細(xì)胞長(zhǎng)方形或圓多邊形,壁薄,角隅加厚(見圖7)。

(8)砂蘚(Racomitrium canescens(Hedw.)Brid)。采自畢節(jié)靈峰峙,路邊巖面薄土,環(huán)境干燥,稀疏生長(zhǎng)。莖橫切面圓形。表皮細(xì)胞2~3層,多邊形,棕紅色,厚壁。皮層比例大,細(xì)胞四至六邊形,壁薄,角隅加厚。中軸不分化(見圖8)。

(9)網(wǎng)孔鳳尾蘚(Fissidens areolatus Griff)。采自洛布石林,石壁薄土,濕潤(rùn),稀疏生長(zhǎng)。莖橫切面卵形。表皮細(xì)胞2層,六邊形,厚壁。皮層細(xì)胞多層,五邊形,薄壁,大形,透明。中軸細(xì)胞小,薄壁,角隅加厚(見圖9)。

(10)急尖耳平蘚(Calyptothecium hookeri(Mitt.)Broth)。采自梵凈山黑河灣,石生類型,水濕環(huán)境,交織生長(zhǎng)。莖橫切面圓形。表皮細(xì)胞多層,多邊形,厚壁,具紋孔場(chǎng)。皮層細(xì)胞圓多邊形,角隅加厚,與表皮細(xì)胞分界不明顯,逐漸過渡為薄壁細(xì)胞,有小形厚壁細(xì)胞。中軸分化不明顯(見圖10)。

(11)塔蘚(Hylocomium splendens(Hedw.)B.S.G)。采自梵凈山,林下濕生,交織著生。主莖橫切面橢圓形。表皮細(xì)胞多層,多邊形,壁特厚,紅色,具紋孔場(chǎng),胞腔小。皮層細(xì)胞圓多邊形,薄壁,角隅加厚,細(xì)胞壁清晰,有小形厚壁細(xì)胞。無中軸分化(見圖11)。

(12)穗枝赤齒蘚(Erythrodontium julaceum(Schwaegr.)Par)。采自畢節(jié)靈峰峙,干燥石壁,環(huán)境干燥,平鋪生長(zhǎng)。莖橫切面橢圓形。表皮細(xì)胞3層,長(zhǎng)六邊形,厚壁。皮層細(xì)胞多層,五至六邊形,大形,透明,薄壁,角隅加厚不明顯。中軸分化不明顯,比例小,由幾個(gè)略小的薄壁細(xì)胞組成(見圖12)。

(13)鼠尾蘚(Myuroclada maximowiczii(Borszcz.)Steer)。采自赫章洛布石林洞內(nèi),濕潤(rùn),片狀平鋪生長(zhǎng)。莖橫切面橢圓形。表皮細(xì)胞2~3層,圓六邊形,厚壁。皮層細(xì)胞圓多邊形,透明,薄壁,角隅加厚。中軸比例小,細(xì)胞多邊形,薄壁,角隅加厚(見圖13)。

(14)刺葉假懸蘚(Pseudobarbella spiculata(Mitt.)Luo)。采自梵凈山,環(huán)境濕潤(rùn),樹生,懸垂生長(zhǎng)。莖橫切面圓形。表皮細(xì)胞4層,四至六邊形,厚壁。皮層細(xì)胞圓四至六邊形,薄壁,角隅加厚。中軸分化不明顯(見圖14)。

(15)氣蘚(Aerobryum speciosum Dozy et Molk)。采自梵凈山,懸垂生長(zhǎng)。橫切面圓形。表皮細(xì)胞4~5層,多邊形,厚壁。皮層細(xì)胞大形透明,角隅加厚,紋孔場(chǎng)多數(shù)。中軸由數(shù)個(gè)形狀不規(guī)則多邊形的薄壁細(xì)胞組成,角隅加厚(見圖15)。

3結(jié)論與討論

(1)蘚類植物表皮細(xì)胞壁不同程度地增厚,具有一定的紋孔場(chǎng),為蘚類植物獲取水分后快速運(yùn)輸水分和傳遞信息提供了保障[3]。多數(shù)皮層細(xì)胞大形薄壁透明,原生質(zhì)體圓形或橢圓形,這增大了質(zhì)膜的表面積,有利于水分的吸收[4],加大了表皮細(xì)胞的吸水功能。莖橫切面細(xì)胞角隅加厚的現(xiàn)象,具有機(jī)械支持作用,保證細(xì)胞具有一定形狀,鎖住水分滯留于植物體內(nèi),同時(shí)讓細(xì)胞壁之間留有很小的空隙,形成毛細(xì)管,便于水分的流動(dòng)和滲透。

(2)密集成片生長(zhǎng)和匍匐生長(zhǎng)的蘚類植物,莖表皮細(xì)胞紋孔場(chǎng)明顯,水分容易由外界經(jīng)表皮進(jìn)入體內(nèi),滯留于皮層和中軸中。

(3)莖中軸的有無與蘚類植物的生長(zhǎng)類型無關(guān),但是多數(shù)直立蘚類植物莖中軸比例明顯大于匍匐生長(zhǎng)的種類。

4參考文獻(xiàn)

[1] 吳鵬程.苔蘚植物生物學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,1998.

[2] ZENG X B(曾信波).Study on the function of soil and water conse-rvation of bryophyte layer[J].Journal of Soil and Water Conservation(水土保持學(xué)報(bào)),1995,9(4):118—121(in Chinese).

[3] 詹琪芳,王幼芳,李粉霞,等.兩種生境下的8種蘚類植物莖結(jié)構(gòu)的比較解剖學(xué)研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2006,26(2):217-225.

[4] 楊武,郭水良,方芳.不同生境下30種蘚類植物莖的比較解剖研究[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào),2007,30(4):440-446.