Page 27 - 《广西植物》2023年第11期

１１ 期 陈弘毅等: 滇西北纳帕海湖滨带优势植物茭草茎解剖结构对模拟增温的响应 １ ９ ８ ７

( １. Ｙｕｎｎａｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｌａｔｅａｕ Ｗｅｔｌａｎｄ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓꎬ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２４ꎬ
Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｌａｔｅａｕ Ｗｅｔｌａｎｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒꎬ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２４ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｆｏｒｅｓｔｒｙ
Ｓｅｒｖｉｃｅ ｏｆ Ｗａｎｇｍｏ Ｃｏｕｎｔｙ ｉｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ Ｑｉａｎｘｉｎａｎ ５５２３００ꎬ Ｇｕｉｚｈｏｕꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｌａｋｅｓｉｄｅ ｐｌａｎｔｓ ｏｆ ｐｌａｔｅａｕ ｗｅｔｌａｎｄ ｓｈｏｗ ｓｔｒｏｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｔｏ ｃｌｉｍａｔｅ ｗａｒｍｉｎｇꎬ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ
ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｏｆ ｇｌｏｂａｌ ｃｈａｎｇｅ. Ａｎａｔｏｍｉｃａｌ ｔｒａｉｔｓ ａｒｅ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｐｌａｎｔｓ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ
ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｃｌｉｍａｔｅ ｗａｒｍｉｎｇ ｏｎ ｓｔｅｍ ａｎａｔｏｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｗｅｔｌａｎｄ ｐｌａｎｔｓꎬ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｅｍ ａｎａｔｏｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｚｉｚａｎｉａ ｌａｔｉｆｏｌｉａꎬ ａｎ ｅｍｅｒｇｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｋｅｓｉｄｅ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｐａｈａｉ
ｗｅｔｌａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ａｎ ｏｐｅｎ￣ｔｏｐ ｃｈａｍｂｅｒ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ:
(１) Ｉｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ￣ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｒａｎｇｅ ｏｆ ４ ℃ꎬ ｔｈｅ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｓｔｅｍ ｏｆ Ｚ. ｌａｔｉｆｏｌｉａ ｒｅｓｐｏｎｄｅｄ ｔｏ ｗａｒｍｉｎｇ ｍａｉｎｌｙ ｂｙ
ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｐｉｄｅｒｍａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｅｐｉｄｅｒｍａｌ ｗａｔｅｒ ｌｏｓｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｔｈｅ
ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｓｔｅｍ ｗａｓ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｓｔｅｍ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ２ ℃ꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｚｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｓｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ｏｆ
ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ４ ℃. (２) Ａｎｎｕａｌ ｍａｘｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ(ＭＡＸ) ａｎｄ ｎｉｇｈｔｔｉｍｅ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ(ＮＡＴ) ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｅｍ ａｎａｔｏｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｚ. ｌａｔｉｆｏｌｉａꎬ ｂｕｔ ｂｏｔｈ ｏｆ
２
ｗｈｉｃｈ ｏｎｌｙ ｈａｖｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｅｖｅ ｔｕｂｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｓｔｅｍ (Ｒ ＝ ０.８３８ꎬ Ｐ<０.０１). (３) Ｔｈｅ
ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｉｎｎｅｒ ｅｐｉｄｅｒｍａｌ ｃｅｌｌｓ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔｒａｉｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｓｔｅｍ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｗａｒｍｉｎｇꎬ ａｎｄ ｗａｓ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆａｃｔｏｒｓ. Ｔｈｅ ｓｉｚｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｓｓｅｌ ａｎｄ ｓｉｅｖｅ ｔｕｂｅ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔｒａｉｔｓ
ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｓｔｅｍ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｗａｒｍｉｎｇꎬ ａｎｄ ｔｈｅｙ ｗｅｒｅ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆａｃｔｏｒｓ. Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｓｔｅｍ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｓｔｅｍ ｏｆ
Ｚ. ｌａｔｉｆｏｌｉａ ｔｏ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｒｅｖｅａｌｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｌａｗｓ ｏｆ ｐｌａｔｅａｕ
ｗｅｔｌａｎｄ ｐｌａｎｔｓ ｔｏ ｃｌｉｍａｔｅ ｗａｒｍｉｎｇ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｌｉｍａｔｅ ｗａｒｍｉｎｇ ｃｏｎｔｅｘｔꎬ ｗｅ
ｎｅｅｄ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ａｎｄ ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ ｌａｗｓ ｏｆ ｍｏｒｅ ｐｌａｔｅａｕ ｗｅｔｌａｎｄ ｐｌａｎｔｓ ｗｉｔｈ
ｍｏｒｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｃｌｉｍａｔｅ ｗａｒｍｉｎｇꎬ ｐｌａｔｅａｕ ｗｅｔｌａｎｄꎬ ｐｌａｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｒａｉｔｓꎬ ｅｍｅｒｇｉｎｇ ｐｌａｎｔꎬ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ

气候变暖是全球气候变化的主要体现( ＩＰＣＣꎬ 构、叶肉结构等( 孙梅等ꎬ ２０１７)ꎮ 植物解剖结构
２０１３ꎻ Ｈｏｄｓｏｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻ Ｋｅｎｎｅｄｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 的性状表现直接关系着植物的生理功能ꎮ 表皮是
已有研究表明ꎬ气候变暖是导致湿地面积减少及 植物体内与外界环境的天然保护屏障( Ｈａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ
其生 态 系 统 功 能 退 化 的 主 要 影 响 因 子 ( 董 瑜ꎬ ２０２１)ꎬ较厚的表皮细胞具有更强的保水性和机械
'
２０１３ꎻ 孟 焕 等ꎬ ２０１６ꎻ Ｍｉｒｏｓłａｗ￣Ｓｗｉᶏｔｅｋ ｅｔ ａｌ.ꎬ 支撑能力( Ｒｉｓｔｉｃ ＆ Ｊｅｎｋｓꎬ ２００２)ꎮ 角质层厚度则
２０２０)ꎮ 高海拔地区是气候变暖影响最大的区域 是评价植物抗逆性的主要依据( 方敏彦等ꎬ ２０１７ꎻ
之一ꎬ加强对高海拔地区湿地响应气候变暖策略 Ｈｅｒｅｄｉａ￣Ｇｕｅｒｒｅｒｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 维管束结构是植
的研究ꎬ是有效应对气候变化的关键(Ｄｉｆｆｅｎｂａｕｇｈ ＆ 物最重要的输导系统ꎬ承载着植物体中水分及营
Ｇｉｏｒｇｉꎬ ２０１２)ꎮ 滇西北地区是我国“ 川滇生态屏 养物质的长途运输任务ꎬ其中导管和筛管大小及
障”的重要组成部分ꎬ其高原面上发育了丰富的湿 数量 更 是 关 系 到 水 和 物 质 运 输 的 阻 力 与 效 率

地ꎮ 由于这些湿地具有独特的生态过程及特征ꎬ ( Ｔｙｒｅｅ ＆ Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎꎬ ２００２ꎻ 王太霞等ꎬ ２００３ꎻ 尹
并且对气候变暖极其敏感ꎬ因此成为国内外关注 秋龙ꎬ ２０１５)ꎮ 鉴于植物解剖结构在维持植物生
的热点(Ｅｒｗｉｎꎬ ２００９ꎻ Ｔｉａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎮ 湖滨带 态功能上的重要作用ꎬＢａｋｅｒ 等(２０１７) 研究指出ꎬ
植物是滇西北高原湿地生态系统的功能载体ꎬ在 植物解剖结构、生理生态功能和有机体形态之间
气候变暖条件下ꎬ其功能性状表现出强烈适应性 关系的遗传结构ꎬ将是揭示植物育种和模拟自然

(Ｚｈａｏ ＆ Ｌｉｕꎬ ２００９ꎻ Ｄａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 系统中复杂生态与进化动力学的新途径ꎮ 因此ꎬ
植物解剖结构是指通过切片等方式获得的植 基于解剖结构性状的生态适应性研究是探讨植物
物内部组织结构ꎬ主要包括表皮结构、维管束结 应对环境变化的重要方面ꎮ