干旱和复水过程中荒漠植物红砂叶片和枝条超微结构的变化

为了探讨红砂适应极端干旱的生理生态机制,对盆栽红砂停止浇水造成土壤持续干旱直到叶片完全脱落,然后复水.干旱和复水期间,对土壤、叶片和枝条的相对含水量、叶片和枝条中的叶绿素质量分数以及超微结构进行了测定和观察.结果表明:在干旱初期,叶片中叶绿素a和b质量分数上升,枝条中的下降并在随后的干旱过程中保持不变;复水后新叶片叶绿素a和b质量分数、枝条中叶绿素a质量分数低于对照.超微结构研究表明红砂嫩枝的亚细胞组织中含有叶绿体.正常条件下,无论是枝条还是叶片的亚细胞组织,叶绿体紧贴细胞壁,叶绿体中的类囊体排列整体有序.随着干旱的加剧,叶绿体脱离细胞壁,向细胞中央靠近.严重干旱造成了叶片叶肉细胞和叶绿体结构不可恢复性的破坏,而嫩枝的亚细胞组织和叶绿体都保持完整.因此,红砂通过叶片脱落减少光照面积来适应极端干旱对自身造成的伤害,通过保持枝条中叶绿体的完整性和一部分叶绿素,为在复水条件下光合作用的快速恢复提供了保证.