浙江天童亚热带常绿阔叶林栲树叶片发育动态

于2008年3-6月,定期记录了浙江天童亚热带常绿阔叶林栲树(Castanopsis fargesii)的展叶情况,包括标记枝的叶长、叶宽、叶面积、叶干重、叶鲜重和叶绿素含量等指标.结果表明,所调查的栲树叶面积增加持续时间为34 d,展叶速率最高达40.5%·d-1;成熟叶面积越大,其展叶速率越快;比叶重随叶面积增加呈波动变化,含水量在叶片发育过程中呈先增加后降低的变化趋势,叶绿素含量则随叶面积的增加而逐渐增高.对栲树展叶速率、叶面积和叶属性之间的相关分析结果显示,展叶速率分别与叶面积、叶绿素含量在α=0.01水平上呈显著正相关,叶面积分别与含水量、叶绿素含量在α=0.01水平上呈显著正相关;叶绿素含量与含水量在α=0.01水平上呈显著正相关.     

热带次生林两种林下植物叶片生理特性对氮磷添加的响应

为探究热带次生林林下植物叶片对长期氮(N)、磷(P)添加的响应,阐明热带森林植物对土壤低磷环境适应的生理生态机制,基于华南热带次生林长达9年的氮、磷添加实验,测定两种分布较广的林下乡土树种大青(Clerodendrum cyrtophyllum)和紫玉盘(Uvaria microcarpa)的叶片基本属性、叶绿素含量及氮磷元素含量等指标.结果显示:(1)两种植物叶片的基本属性及光合色素存在显著的种间差异(P 0.05);氮和磷添加提高了大青叶片的比叶面积(35%-38%),对两个树种叶片的叶长、叶宽、叶面积等无显著影响;(2)氮添加显著影响两种植物叶片叶绿素a和总叶绿素含量(P=0.036和P=0.043),而磷添加对光合色素含量无显著影响;(3)对照处理下,大青和紫玉盘叶片的N:P分别为28.71与21.75,大于16,表明两个树种仍受到较强的磷限制;磷添加显著提高了两种植物叶片的磷含量,并降低N:P值;(4)相关性分析表明叶片基本属性、光合色素与氮磷元素含量三者之间的相关性关系较弱.综上,热带森林植物叶片氮和磷元素含量对氮磷添加的响应较敏感,叶绿素a和总叶绿素对氮添加的响应较敏感,而其他属性对氮磷添加的响应较小;因此,在热带森林土壤磷长期缺乏的情况下,植物叶片的生理功能对环境变化具有较好的适应性,其蕴含的生物学机制仍需要进一步的探讨.(图3表2参31)     

若尔盖典型高寒湿地植物叶功能性状对水深梯度的响应

高寒泥炭沼泽湿地储存着大量有机碳，影响全球碳库的收支平衡，作为重要的生态因子，植物功能性状显著影响着生态系统的碳输入与输出过程.为了解水位变化对高原高寒湿地植物功能性状的影响并深入理解水位下降下的高寒泥炭沼泽碳循环，以青藏高原东部若尔盖典型沼泽湿地两种优势植物——木里苔草(Carex muliensis；湿生植物，即喜欢潮湿环境而不能忍受长时间水位不足的陆生植物)和斑唇马先蒿(Pedicularis longiflora var.tubiformis；中生植物，即介于湿生与旱生植物之间而不能忍受严重干旱或长期水涝的植物)为研究对象，采用“中宇宙”水位模拟试验，分析两种植物在10 cm(D₁₀)、0 cm(D₀)、–20 cm(D_-20)和–50 cm(D_-50)水位梯度下叶形态性状的差异，以及叶片光合气体交换参数、叶绿素荧光参数等的变化规律.结果表明：(1)木里苔草通过减小叶长、叶面积、比叶面积、叶干重和增加叶厚以适应水位下降，斑唇马先蒿则通过减小叶长、叶宽、叶面积、比叶面积和叶干重来适应水位上升....     

能源甘蔗不同叶位叶片形态、光合气体交换及其与产量关系

利用CI-203叶面积分析仪和CI-301CO2气体分析仪分析4个能源甘蔗品种分蘖期和伸长初期不同叶位层叶片的形态特征和光合气体交换特征参数.结果表明,不同基因型不同叶位层间叶片形态、光合气体交换特征参数存在显著差异.分蘖期和伸长初期蔗叶的叶长、叶宽、叶面积、长宽比等叶片形态参数和净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用率等光合气体交换特征参数均表现为随着叶位的下降,自上而下逐渐变小.逐步回归分析结果表明,分蘖期第3叶的叶宽和水分利用率及第5叶的叶宽对产量形成影响较大;而伸长初期第1叶和第3叶的叶面积对产量形成影响较大.图8表4参15     

不同LED光质对石蒜幼苗生长、生理和生物碱积累的影响

为通过环境调控提高石蒜产量、增加生物碱含量,设置6种光质,即白光(CK)、红光(R)、蓝光(B)以及红蓝复合光RB(1:2)、RB(2:1)、RB(1:1),研究不同光质对石蒜幼苗生长、生理特性和生物碱积累的影响,筛选适合石蒜幼苗生长和生物碱积累的光质条件.结果表明:与CK相比,红蓝复合光质可以加快促进石蒜幼苗的生长,其中进行红蓝复合光RB(1:2)处理后,根长、根数、干重、鲜重和鳞茎直径等都明显比CK更高,依次提高了10.91%、146.48%、158.69%、34.92%和133.33%;单一的红光不利于石蒜幼苗叶绿素的合成,一定比例的红蓝复合光能够促进叶绿素合成,RB(1:2)处理后幼苗叶绿素含量达到最高值,比CK约高出1.22倍;而RB(2:1)处理后,促进了石蒜幼苗可溶性糖的积累,蓝光能够提高其可溶性蛋白的含量;与CK相比,RB(1:2)处理下石蒜幼苗丙二醛含量显著降低,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性较低,说明RB(1:2)处理可以显著降低膜脂过氧程度;B处理下石蒜幼苗加兰他敏、石蒜碱和力可拉敏含量最高,分别是CK的1.84倍、1.62倍和1.11倍.可以看出,RB(1:2)处理对石蒜幼苗的生长、叶片光合色素合成和生物量积累都起到了积极的促进作用,并且膜脂过氧化程度比较低,因此是石蒜幼苗的最佳生长光质条件,B处理(蓝光)可以促进石蒜生物碱的积累;结果可为利用LED光质调控技术提高石蒜种苗的质量提供理论基础.(图2表3参33)     

不同种源厚朴叶片性状变异及幼苗生长量研究

以全国8省份19个种源的厚朴(Magnolia officinalis)幼苗为研究对象,测定了叶片性状及生长量.结果表明,不同种源间叶片特征值及叶面积、比叶重和叶绿素含量均存在极显著差异,且与几个基本的环境因子间相关性达到显著水平.不同种源间苗高与地径均存在极显著差异,且厚朴种源苗高从南到北变异逐渐降低,地径则从东到西逐渐减小,即苗期地理变异表现为经纬双向变异,但主要还是以南一北变异为主.叶片性状间及与苗高、地径间的相关性分析结果显示,叶形指数与叶片宽在α=0.01水平上呈显著负相关,叶面积与叶柄长、叶片长及叶片宽在α=0.01水平上呈显著正相关,苗高和地径分别与叶面积和比叶重在α=0.05水平上呈显著正相关.聚类分析结果显示,部分地区厚朴种源呈现典型的区域板块化特征,部分地区则呈现随机变异的特征.     

温带荒漠植物叶片功能性状对土壤水盐的响应

植物叶片功能性状与环境因子的关系一直倍受关注。以艾比湖湿地国家自然保护区荒漠林为研究对象,布设5条30m×3 000m样带,设置30个样方,并沿土壤水分(4.20%±0.57%)、(9.69%±1.95%)、(17.59%±0.83%)和盐分(3.45±0.46)、(4.72±0.74)、(6.42±0.35)g·kg-1环境梯度系统测量了群落中植物的4种叶片性状,包括叶面积、叶厚度、比叶面积和叶绿素含量等,试图寻找干旱和盐渍化双重胁迫下物种、生活型和群落3种水平上叶片功能性状的调整策略,并对是否出现策略响应现象作出可能解释。结果表明,(1)物种水平上,只有花花柴(Karelinia caspica)和罗布麻(Apocynum venetum)的叶绿素含量与土壤盐分表现出显著线性关系,前者为正相关关系(P0.05),后者为负相关关系(P0.01);所有植物叶片厚度与土壤水分、盐分和水盐比均无显著线性关系(P0.05);罗布麻和白刺(Nitraria schoberi)的叶片面积与土壤水分和水盐比均呈显著负相关关系(P0.05),多枝柽柳(Tamarix ramosissima)与土壤盐分有显著正相关关系(P0.05);芦苇(Phragmites australis)、白刺、梭梭(Haloxylon ammodendron)和胡杨(Populus euphratica)的比叶面积与土壤水分和土壤水盐比之间有显著正相关关系(P0.05)。说明在温带荒漠区,深根系植物能利用更多资源,减弱盐害作用,更易保持叶片功能来适应盐、旱胁迫。(2)生长型水平上,沿着土壤水盐梯度(Ⅰ高水高盐-Ⅱ中水中盐-Ⅲ低水低盐),草本和乔木植物的叶片厚度均呈逐渐升高趋势,叶绿素、叶片面积和比叶面积都呈逐渐下降的趋势;灌木叶片厚度呈倒"V"型变化,叶绿素、叶片面积和比叶面积呈"V"型变化。乔木和草本权衡叶片厚度与面积之间碳投资的功能,以及灌木的丛生特性体现了温带荒漠区不同生长型植物适应不同胁迫环境的生长策略。(3)群落水平上,叶片功能性状在Ⅱ梯度下与I梯度或Ⅲ梯度之间呈显著差异;并且土壤盐分含量和土壤水分含量的解释量均较大,其中土壤盐分含量的解释量最大,为13.7%,土壤水盐比值的解释量最小,为2.4%。说明不同水盐梯度下,群落植物叶片性状梯度性的功能调节保持着资源优化配置,侧面反映出水盐异质性分布在一定程度上决定了温带荒漠区植物群落构建。     

区域尺度上麻栎叶片性状对环境因子的响应规律

叶片性状反映了植物对环境的适应能力及其自我调控能力。区域尺度上单一物种叶片功能和形态性状的变化规律尚存在争议。以25个麻栎(Quercus acutissima)天然林种群为对象,采用野外调查和室内实验相结合的方法,分析了区域尺度上比叶面积(SLA),单位叶重的氮质量分数(Nmass)、磷质量分数(Pmass)、叶氮磷比(N∶P),单位叶面积的氮质量分数(N_(area))、磷质量分数(Parea)等功能性状和叶片面积(LA)、周长(LP)、叶长度(LL)、叶宽度(LW)、叶片长宽比(L∶W)等形态性状的变化。结果表明,(1)麻栎叶片面积变化范围为28.53~59.41 cm~2;周长为31.21~47.54 cm;叶长为11.72~17.25cm;叶宽为3.41~5.46 cm;叶长宽比为2.79~3.75;比叶面积为77.38~152.71 cm~2·g~(-1);Nmass为17.90~26.20 mg·g~(-1);Pmass为0.68~1.61mg·g~(-1);N_(area)为1.42~2.63 mg·cm~(-2);Parea为0.07~0.13 mg·cm~(-2);N∶P为14.01~28.80。(2)随着海拔的增加,麻栎比叶面积、Nmass及叶宽均呈先下降后上升的二次曲线变化趋势(P0.05),而N_(area)则呈先上升后下降的二次曲线变化趋势(P0.05)。(3)麻栎叶片面积和长度随等效纬度的增加均呈先上升后下降的二次曲线变化趋势(P0.05)。(4)麻栎叶片面积、长度及宽度随年均温度的升高均呈先上升后下降的二次曲线变化趋势(P0.05)。(5)随着年均降水量的增加,麻栎叶长度呈先上升后下降的趋势(P0.05),而叶片面积与其呈显著正相关(P0.05)。叶片功能性状主要受海拔引起的水热变化的影响,而叶片形态性状则主要受到海拔、纬度及气象因子综合作用的影响。研究结果有助于揭示区域尺度上植物叶性状的变化规律及其环境机制,为预测植物性状在未来环境下的变化及适应奠定基础。     

地下水位对芦苇叶片生理特征的影响

选择形态和节数一致的芦苇根状茎栽种到装有江沙的试验桶内,调节并控制试验桶水位,模拟研究江滩湿地地下水位变化对芦苇叶片生理特征的影响.结果表明,在0-40 cm地下水位条件下,芦苇叶片生长情况良好,但随着地下水位降低,芦苇叶长、叶宽和叶面积减小,叶绿素含量降低,最大表观光合电子传递速率和最小饱和光照强度降低.试验时间延长,各试验组叶片进一步生长,但试验组间差异减小,地下水位制约作用减弱.各试验组叶片叶绿素含量和快速光响应曲线均呈现先上升再下降的趋势,与芦苇生长发育的季节性变化规律相一致.地下水位-60 cm试验组芦苇植株在试验初期存活,进入快速生长期后叶片发黄枯萎,光响应能力减弱,细胞膜脂过氧化加剧.导致芦苇植株相继死亡,说明-60 cm地下水位对芦苇生长形成抑制.     

黑河下游绿洲—过渡带—戈壁荒漠群落优势种叶片性状和生态化学计量特征

植物性状是植物与环境共同作用的结果,研究不同生境条件下植物叶片性状和生态化学计量特征,有助于揭示植物对环境变化的响应及生态适应策略.以黑河下游河岸绿洲、绿洲—戈壁过渡带和戈壁荒漠群落优势种为研究对象,分析荒漠优势种在生长旺季叶片干物质含量、比叶面积以及碳(C)、氮(N)和磷(P)的生态化学计量特征.结果显示:不同生境条件下叶片干物质含量和比叶面积均值分别为0.30±0.01和31.19±1.75 cm2/g;叶片C、N、P、C:N、C:P和N:P均值分别为316.51±20.04 mg/g、16.63±1.00 mg/g、1.10±0.18 mg/g、19.77±1.31、434.64±45.88和22.07±2.06;与区域、全国以及全球尺度相比,黑河下游荒漠优势种总体表现出较低的叶片C含量和比叶面积,较高的C:P和N:P.在不同生境条件下,叶片性状和化学计量特征存在显著差异性,河岸绿洲和绿洲—戈壁过渡带荒漠优势种叶片N:P大于16,表明河岸绿洲和过渡带荒漠优势种可能倾向于受P元素控制,具有保守性特点;而戈壁荒漠优势种叶片N:P小于14,表明戈壁荒漠优势种可能倾向于受N元素控制,具有较强的适应能力.上述研究表明,在生长旺季,N和P元素是黑河下游荒漠植物生长的限制性营养元素,与戈壁荒漠地区相比,河岸绿洲和过渡带可能受到P限制作用更为强烈,结果可为荒漠绿洲和戈壁荒漠植被恢复和管理提供科学依据.(图1表3参44)     

UV-B辐射增强对紫茎泽兰和艾草生长形态及竞争效应的影响

为了解外来入侵植物紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum L.)与本地土著植物艾草(Artemisia argyi Levl)在UV-B辐射增强条件下生长形态和竞争关系的变化,以这两种植物为试验材料,以自然光为对照进行5周UV-B辐射增强实验和2周恢复实验,并测定和分析植株形态指标(株高、叶片鲜重、叶长、叶宽和叶面积)、叶片解剖结构(上下表皮、栅栏组织和海绵组织)和竞争能力指标(株高、叶生物量和茎生物量).结果显示:艾草叶片鲜重和叶面积在辐射前两周显著减小(P0.05)和极显著减小(P0.01),株高没有差异,而紫茎泽兰的株高、叶鲜重和叶面积在辐射期间都明显减小,且恢复实验时仍差异显著.艾草叶片厚度在UV-B辐射下极显著增大(上表皮、栅栏组织和海绵组织极显著增大),紫茎泽兰叶片变厚但不明显,恢复实验时显著减小,叶片解剖结构表明UV-B辐射使两类杂草叶片细胞间隙变大.UV-B辐射对紫茎泽兰生物量的抑制比较显著,对艾草生物量的抑制在混种时显著;在UV-B辐射下,紫茎泽兰和艾草的相对生物量分别为1.03和0.81,在自然状态下分别为0.91和0.97,两者的相对生物量总和不变,为0.94.本研究表明艾草对UV-B辐射的形态抗性较强,UV-B辐射刺激了紫茎泽兰的种内竞争,也降低了艾草的种间竞争能力,但无论在自然条件下还是UV-B辐射增强条件下艾草的种间竞争能力都比紫茎泽兰强,但不足以淘汰对方.     

喀斯特特有植物罗甸小米核桃幼苗对光照强度的可塑性响应

研究光照强度对1年生喀斯特特有植物罗甸小米核桃幼苗可塑性的影响,探讨其在个体定居初期如何响应不同光照强度的变化及其生态适应策略.设置约为自然光100%、75%、50%和25%的光照强度处理材料,4个月后收获,比较分析罗甸小米核桃幼苗的形态、生物量分配和生理性状在不同光照强度处理下的差异,并对可塑性指标进行综合评价.结果表明,在中度光强(50%自然光照)下,植物采取增加高度,增大叶面积,增加各部位(根茎叶)的生物量分配,提高叶绿素含量、光合作用,促进游离脯氨酸含量积累和超氧化物歧化酶(SOD)活性来综合调控,此时的丙二醛(MDA)积累量最低、为34.77 nmol/g,说明植物在这种光照强度下适应性最强.其次为高光强(75%自然光照)下,植物的以上各功能性状表现也能达到良好状态.此外,在低光强(25%自然光照)下,植物也具有较高的比叶面积、光合参数等性状.综合看植物各可塑性指标(0.06-0.52),生物量分配>生理性状>形态性状,且根冠比与过氧化物酶(POD)活性可塑性指数最大、分别为0.52和0.51,叶片厚度与SOD活性最小、分别为0.08和0.06.综上所述,在个体定居初期,喀斯特特有植物罗甸小米核桃幼苗各形态、生物量分配和生理性状响应光照强度的敏感程度及调控机制存在明显差异,仅在全光下诱导植物出现明显的抑制表型性状外,在高中低光强下均能灵活地塑造其自身性状来协同维持植物正常生长发育,具有的光照幅较广和可塑性强的特点可能是保证其稳定生存在这种喀斯特高度异质性生境的两个重要原因.(图4表3参42)     

水分条件对灰化苔草根茎萌发及幼苗生长的影响

以灰化苔草(Carex cinerascens)根状茎为试验材料,采用室内盆栽培养方式,测定不同土壤水分条件下灰化苔草根状茎萌发、幼苗生长形态和生理参数。试验设置8个土壤体积含水量梯度:C1(2%,重度干旱)、C2(10%)、C3(15%)、C4(20%)、C5(25%)、C6(30%)、C7(40%,水分饱和)和C8(51%,淹水水深为2 cm)。结果表明:(1)在重度干旱和淹水条件下灰化苔草根状茎萌发率较低;轻度干旱(C2处理)条件下萌发率虽达100%,但C2处理幼苗平均株高仅为最大值(C6处理)的2/3。灰化苔草幼苗平均株高、地上生物量均呈随土壤含水量增加而先增大后减小的趋势,幼苗株高与地上生物量之间存在指数函数关系;(2)灰化苔草叶长、叶宽、叶片数和叶面积总体也呈先增大后减小趋势;灰化苔草幼苗通过个体变小、叶片数和叶面积减少、生长速率减缓等调节自身组织结构特点以利用有限的水分维持生命活动。(3)灰化苔草幼苗叶片叶绿素(Chl a、Chl b)含量、相对叶绿素含量(SPAD)、类胡萝卜素(Car)含量具有相同的变化规律,即随土壤含水量的增加而呈先增大后减小的变化趋势;叶绿素a/b比值随土壤含水量的增加而呈先减小后增大趋势;各处理间灰化苔草叶片含水量、Car/Chl比值无明显差异;灰化苔草幼苗叶片在水分缺乏或过多时通过使Chl a/b比值升高、Car/Chl比值保持稳定、合理分配Chl a和Chl b来确保植物能正常地进行光合作用;(4)利用高斯模型定量分析得出灰化苔草根状茎萌发及幼苗生长的水分生态幅在4.15%~51.35%范围内,最适含水量在16.22%~39.55%之间。     

内蒙古荒漠草原短花针茅叶片功能性状对不同草地经营方式的响应

植物叶片功能性状对不同草地经营方式的适应是一种有效地生态对策。短花针茅(Stipa breviflora)是亚洲中部暖温性荒漠草原的主要建群种,通过调查生长良好的不同龄级短花针茅叶性状,试图揭示荒漠草地利用模式与植物生态响应机制。该研究测量自然叶高(LNH,leaf natural height)、叶长(LL,leaf length)、叶鲜质量(LFW,leaf fresh weight)、叶干质量(LDW,leaf dry weight)、自然叶宽(LW,leaf width)、叶缘距(LED,leaf edge distance)、叶直立度(leaf erection index,LEI)、叶卷曲度(leaf rolling index,LRI)和叶干物质含量(leaf dry matter content,LDMC)等叶性状指标。结果表明,(1)短花针茅的LNH、LL、LFW、LDW、LW、LED等叶性状在灌溉草地几乎都显著大于放牧草地和围封草地。(2)LEI、LFW为生境干扰响应的敏感性状;LW、LDMC为生境干扰响应的惰性性状。(3)Pearson相关分析结果可知,放牧对短花针茅叶性状影响最大。研究认为,短花针茅叶片功能性状对不同草地经营方式的的适应对策,是通过对不同性状的权衡,充分利用环境资源来完成的。     

Cu~(2+)、Cd~(2+)胁迫对马来眼子菜光合色素及光合荧光特性的影响

为全面了解沉水植物受重金属胁迫后光合色素及荧光特性的变化,以马来眼子菜(Potamogeton malaianus)为供试材料,采用不同浓度Cu~(2+)或Cd~(2+)处理,利用丙酮萃取和水下荧光仪原位测定法,研究重金属对植物光合色素含量、光合荧光参数及荧光成像的影响.结果显示,Cu~(2+)或Cd~(2+)处理下,叶绿素总量(Ct)、叶绿素a(Ca)、叶绿素b(Cb)、类胡萝卜素(Cc)均极显著下降(P 0.01),且Cu~(2+)对叶绿体的毒害作用比Cd~(2+)更大;最大光化学效率F_v/F_m、潜在光化学效率F_v/F_o、有效量子产量Y(Ⅱ)和光化学淬灭系数qP也呈极显著下降趋势(P 0.01),且Cu~(2+)胁迫的影响更显著. Cu~(2+)处理下,调节性能量耗散的量子产量Y(NPQ)和非光化学淬灭系数qN均先增加后降低.而Cd~(2+)处理下,Y(NPQ)和qN均呈极显著上升趋势(P 0.01);各处理组非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)差异不显著. Cu~(2+)处理下相对电子传递速率ETR下降更多. 0.5 mg/L Cu~(2+)处理下,马来眼子菜光合色素含量、F_v/F_m、F_v/F_o、Y(Ⅱ)和ETR均比对照组下降显著;0.5 mg/L和1.0 mg/L Cd~(2+)处理下,马来眼子菜具有正常的光合活性.荧光成像表明叶片受损始于叶边缘,叶脉抗重金属胁迫能力强于叶肉;相同浓度处理下,Cu~(2+)处理对叶片的损伤程度大于Cd~(2+)处理.上述结果表明马来眼子菜耐Cd~(2+)能力强于Cu~(2+),因此可将其用作低浓度Cd~(2+)污染水域的修复物种.(图5表3参38)     

太湖梅梁湾沉积物和湖水对四角菱生长的影响

通过人工栽培实验,研究了太湖梅梁湾不同营养状态的沉积物和湖水对浮叶植物四角菱(Trapa quadrispinosa Roxb)生长的影响。研究结果显示,在上覆水相同条件下,营养盐较高的梅梁湾底泥(湖泥)上培养的四角菱生长较好,其生物量高,植株较长,叶柄、叶长和叶宽均大于营养盐较低的岸泥上四角菱相应指标的值;湖泥上的四角菱叶色嫩绿,叶绿素质量分数高于岸泥上四角菱的值;实验后对植株各部分的氮、磷质量分数进行测量,发现湖泥中生长的四角菱吸收了更多的营养物质。梅梁湾湖水对四角菱生长也有一定影响,但不如沉积物明显:沉积物相同时,湖水和自来水条件下四角菱的生物量、株高、叶长、叶宽、叶绿素质量分数和营养物质质量分数等指标的差异均不显著。     

武汉东湖近代沉积物中总氮、总磷与生物硅沉积与营养演化的动态过程

选择富营养化程度较高的武汉东湖作为研究对象,于2011年对其中4个子湖湖心的沉积物进行了采集,并分析了沉积物中总氮、总磷与生物硅含量。结果表明:对照东湖沉积速率(约0.33 cm·a-1),在底层41～50 cm(1860—1890年)与31～40 cm(1890—1920年),东湖4处子湖氮、磷、硅基本为湖泊自然沉积;在中层21～30 cm(1920—1950年),人类活动有所增强,沉积有所变化;表层沉积物0～10 cm(1980—2010年)、11～20 cm(1950—1980年)中氮、磷、硅沉积普遍上升,这一时期对应着东湖人类干扰活动的普遍增加。对东湖4个子湖的沉积物氮、磷与硅的对比研究表明:人类活动增加了对东湖氮、磷的排放,促进了东湖硅藻的生长及硅的消耗,东湖不同子湖之间氮、磷、硅的沉积存在着明显差异,这可能与人类活动的影响差异有关。     

LED补光对香蕉组培苗增殖和生理生化指标的影响

为研究补充不同光质的LED光源对香蕉组培苗增殖和相关生理生化指标的影响,以‘天宝蕉’为材料,通过设置普通荧光+LED红光(R)、普通荧光+LED蓝光(B)、普通荧光+LED绿光(G)、普通荧光+LED白光(W)、普通荧光+LED暖白光(WW)、普通荧光+LED暖黄光(WY),对照组普通荧光7种处理,比较不同LED补光对香蕉组培苗的增殖率、相关生理指标、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响.结果显示,WY处理下香蕉组培苗的增殖系数最大,B处理下香蕉苗的增殖系数最小;R处理下,植株高度最大,B处理下,植株假茎最粗,WW处理下,有最大的根长,W处理下根数、根粗、叶数、叶宽、叶长的数值最大,同时鲜重和含水量最高,壮苗系数最优.与CK相比,R、B和G处理会降低叶绿素以及类胡萝卜素含量,而补充LED白光可以提高叶绿素以及类胡萝卜素含量.此外,LED补光,尤其是R、W和G补光会引起香蕉组培苗叶片F_v/F_o、F_v/F_m和NPQ参数的显著增加和Y(Ⅱ)、ETR、和q_P等参数的降低.本研究表明在增殖培养阶段补充LED暖黄光,香蕉组培苗的增殖率最高;在生根培养阶段补充LED白光,香蕉组培苗的叶绿素含量、chla/chlb比值、类胡萝卜素含量最大,同时光合效率和壮苗系数最高;结果可为香蕉组培苗增殖和生根阶段的光质选择奠定基础.(图5表4参34)     

中国南部样带植被NPP与气候的关系

以全球变暖为背景,以中国南部区域18.00°～7.50°N,108.50°～112.50°E样带为研究对象,以纬度为梯度,应用CRU(Climate Research Unit)全球观测数据集和CO2体积分数倍增后的2050年模拟气候状况作为平衡态陆地生物圈模型BIOME4的气候驱动,对中国南部样带历史100 a和未来50 a间的潜在植被净初级生产力(net primary production,NPP)和叶面积指数(leaf area index,LAI)变化进行模拟和统计分析.结果显示样带内影响NPP的主要因素为年最低温度和年均降雨量,影响LAI的主要因素为年均温度和年均降雨量.植被类型变化与气候变化所造成的NPP、LAI变化略有不同.样带较高纬度地区,植被类型变化与气候变化造成的NPP均值差异较小而LAI则差异较大.未来气候状况下NPP、LAI都有大幅度的增加,但不同纬度增幅不同.     

水深梯度对荆三棱(Scirpus yagara)生长的影响

研究湿地植物对水深梯度的响应对于湿地修复具有重要的指导意义.在南四湖湖边滩地上的人工修复湿地中开展水深梯度对荆三棱(Scirpus yagara)生长的影响研究,试验观测水深分别为-10、0、10、20、30 cm共5个梯度.结果显示:随着水位的升高,1)荆三棱的株高、基茎、叶长和叶宽均有所增加,当水位大于10 cm时各项指标增加更为显著;2)生物量呈增加趋势,而根茎比则逐渐减小,水位为30 cm时的生物量和根茎比分别为-10 cm时的2.67倍和58.15%;3)叶绿素含量总体呈增加趋势,但在不同水位间的差异不明显(P>0.05);4)叶绿素荧光方面,最大光化学量子产量Fv/Fm均在0.75以上,光化学淬灭qP和非光化学淬灭qN分别呈现出升高和下降的趋势.结果表明,在试验所设置的水位条件下(-10～30 cm),荆三棱的生长没有受到水深梯度增加的显著影响,相反表现出随着水深的增加而生长更好的趋势.可见,在试验设置的水深梯度范围内,相对较高的水位有利于荆三棱的生长,因此在湿地管理中应控制适当的高水位以利于其种群的生长和稳定.