不同土壤水分环境下美人蕉营养器官解剖结构的比较

作     者：陆晴 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朱栗琼;龙定建

授予年度：2023年

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学] 

主      题：植物解剖 石蜡切片 形态结构 环境适应性 美人蕉 

摘      要：美人蕉作为常见的园林植物,具有形态优美、适应性强等特点,广泛应用于园林绿化。水分是对植物影响较大的环境因子,植物在不同的水分条件下有相应的适应策略。本文以广西大学内陆生、湿生和水生三种土壤水分环境生长的美人蕉为研究对象,利用石蜡切片和离析法进行制片,通过对其根、茎和叶的形态及解剖结构特征作比较研究,并统计分析所测的49个指标,探讨其动态变化规律及生态适应性,这对深入了解植物的演化和进化对策及物种遗传多样性等具有重要意义,同时为美人蕉在美化和治理环境等领域进一步发挥优势作用提供理论依据。主要研究结果如下:1、形态特征比较研究表明,随着土壤水分含量的升高,美人蕉表现出植株变高、节间长度变长、叶片数减少、叶长变长、叶宽减小、侧脉数量减少等趋势。陆生美人蕉与水生美人蕉在所有指标间差异显著,而湿生和水生美人蕉在所有指标中差异均不显著。2、根的显微结构特征指标中,陆生美人蕉在根直径、表皮厚度、皮层厚度、中柱直径、后生导管直径等指标均显著大于水分充足的环境,通过发达的表皮、皮层和维管束提高吸水及储水能力。在湿生和水生环境中,根系皮层部分细胞解体形成通气组织以适应低氧环境。3、茎的显微结构特征指标中,陆生美人蕉的厚壁组织小维管束长度、气腔总面积均显著小于另外两种环境,但茎表皮厚度却大于另两种环境,可防止水分过度消耗,即抗旱能力较强。4、叶的显微结构特征指标中,陆生美人蕉的薄壁组织、主脉维管束长度较发达,储水、输水能力较强。湿生和水生美人蕉的栅栏组织厚度、气腔面积、气孔密度和指数较大,说明其水分交换快,光合效率高。5、不同土壤水分环境美人蕉外部形态特征变异程度明显小于内部结构特征,表明美人蕉外部形态受环境的影响较小,能够形成稳定的景观效果。美人蕉从多个维度响应环境变化,有4个指标属于生态适应性状,41个指标属于系统演替性状,两者并存。其中根解剖结构的可塑性指数为最高值0.78,其对环境变化最敏感,根中柱直径载荷值为0.941,是判断水分适应性的主要指标。6、美人蕉能采取不同水分策略适应环境。陆生美人蕉通过发达的薄壁组织加强水分的吸收和储存,通过发达的机械组织调控水分蒸腾防止干旱胁迫。湿生和水生美人蕉根、茎、叶内的通气组织变化较显著,使其能够适应水中低氧环境,满足有氧呼吸对氧气的需求,防止无氧呼吸,表现出与陆生相反的适应特征。综上,证明了美人蕉具有高利用水分和空气的结构特点,这是其自身遗传基因和长期适应各种复杂环境形成的自然选择结果。