叶表型对光照响应的研究进展
1国内外研究进展
植物适应异质环境的能力对其生存和生产力形成是非常关键的 ,它决定着植物在林中的分布模式和物种的丰度。在植物适应林下异质、多变的环境过程中 ,表型的可塑性是非常关键的。研究表明耐荫植物叶片 (或荫生叶)较薄 ,表现为比叶重较小、比叶面积较大 ,光合能力、光饱和点、羧化酶含量、暗呼吸速率、 叶氮浓度、叶绿素 a /b比较喜光植物 (或阳生叶 )低 ,叶绿素浓度则较高。 耐荫种缺乏形态上和生理上的可塑性 , 喜光树种可塑性较大。 Lovelock 等发现耐荫种的暗呼吸不具可塑性 ,强光下耐荫树种 暗呼吸速率低于喜光树种 ,弱光下差异并不显著。 但目前还是没有足够的资料可以得出普遍性的结论 ,对叶片生理适应与形态适应的相对重要程度也知之甚少。 有些植物的单位干重叶光合能力、暗呼吸速率、 叶片氮含量 ,以及单位面积叶绿素含量不受生长光强的影响。 植物主要是通过形态学变化适应光环境 ,观测到的生理变化也可归因于比叶重的变化 ,而不是真正的细胞代谢速率的改变。 但 Warren和 Adams发现光强对比叶重影响不大 ,植物主要通过氮在光合器官的分配适应光环境。Rosati 等 , LeLoux 等认为植物的光适应主要源于比叶重的变化 ,同时叶氮的分配也起到了一定的作用。
2光照条件
光照条件也是影响叶片形态解剖结构的一种经常性环境因子。自然状况下, 光照强度和光质的时空差异很大, 对植物形态解剖 结构及生理代谢活动等产生多方面且不同程度的影响, 进而影响植物生长发育。人们对叶片形态结构与光强度以及光质的关 系进行了大量的研究, 以揭示植物对不同光环 境的适应机制。 长期生长于弱光环境中的植物叶片大而薄、比叶重小、柔软且叶柄较长。蔡志全等(2004)研究表明, 气孔密度和气孔指数随 光强的增加而增大, 气孔导度在50%光强处最大, 但保卫细胞的长度对光强的反应不明显。不同生活型植物(冠层树种和中层树种)的气孔指数和气孔密度在不同光照强度下的可塑性差异较小, 但冠层树种气孔密度和气孔导度的可塑性显著高于中层树种。
3光质
光质方面, 科学家对叶片形态解剖结构对 UV-B 辐射增强的响应与适应开展了大量研 究。同时对蓝光、红光及远红光等也进行了 少数实验。大气O3层的变薄使抵达地球表面 的UV-B辐射量增加, 对地表植物可能产生巨 大的影响。目前陆生植物叶片形态解剖结构 对UV-B辐射增强的响应研究主要聚焦于叶形 态及表皮附属物的变化等层面, 而对叶肉解剖 结构研究少, 关于叶表皮气孔对UV-B辐射增 强的响应仅见少数研究报道。 叶片对UV-B辐射的敏感性和适应能力与 其形态解剖结构密切相关, 但由于不同研究者 处理条件差异, 所得结果并不统一。（李芳兰等2005）
4叶面积测定
植物的一些叶片性状与植物的生长对策以及利用资源的能力紧密相关, 能够反映植物适应环境变化而形成的生存对策。其中, 叶面积(leaf area, LA)在光合作用、光截获量、水分利用效率、氮素利用效率、作物生长速率和生产力以及植物对环境的适应性方面具有较高的预测性。有研究表明, LA与作物生长率关系的简单曲线模型可以用来估计作物的生长速率和生产力。因此一个简单、准确和非破坏性的LA测定方法可以有效地确定LA与植物生长速率之间的相关关系。但是,L不易直接活体测定, 所以常用叶长(leaf length, L)和叶宽(leaf width, W)的变化来研究。叶干重(leaf dry weight, DW)和叶饱和鲜重(leaf saturated fresh weight, SFW) 是计算比叶面积 (specific leaf area, SLA)、比叶重(leaf mass per area, LMA)和叶干物质含量(leaf dry matter content, LDMC)的直接参数, SLA、LMA和LDMC是反映植物 对不同生境适应特征和植物获取资源能力的基本性状。（苗艳明等2014）
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