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.     

油松过氧化物酶季节变化动态

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对华北地区14个油松种源的过氧化物酶(POD)季节变化动态进行了分析.电泳共分离出8条谱带,其中一条为油松的特征谱带.其余7条在不同生长季节均有较明显的变化,且不同种源间POD酶谱变化具有一定的差异,表明油松植物过氧化物酶具有季节性生长阶段的特异性和种源特异性.     

种源与同质园环境对刨花楠幼苗叶功能性状的影响

为了解刨花楠(Machilus pauhoi)叶片在生长过程中对资源的分配利用及对环境变化的响应特征,探究刨花楠叶功能性状变异的主要影响机制,以江西南昌与福建顺昌两地同质园的1.5年生刨花楠苗木为研究对象,分析种源与同质园环境对其叶面积(LA)、叶干重(LDW)、比叶重(LMA)、叶形态指数(LMI)以及叶组织密度(LTD)等主要叶功能性状变化的影响.结果显示,刨花楠苗木的LA、LDW、LMA、LMI及LTD等叶功能性状指标受种源及同质园土壤环境的共同影响,且同质园土壤环境对苗木叶功能性状影响的贡献高于种源(LA性状除外);种源地气温是影响刨花楠种源间苗木叶功能性状变异的主要因素,其中LA主要受种源地7月气温影响(P 0.01),LDW和LMI主要受种源地年均温影响(P 0.01),LMA和LTD则分别受种源地纬度和1月气温影响(P 0.01);土壤养分是影响同质园间苗木叶功能性状差异的主要因素,除LA性状在两同质园间无明显差异外,3个种源苗木的叶功能性状指标值均以江西南昌同质园为大;苗木LA主要受种源地环境或遗传基因影响,LDW、LMA、LMI及LTD等叶功能性状指标则主要受同质园土壤养分高低影响;苗木LA、LDW、LMA、LMI及LTD等叶功能性状指标的表型可塑性指数以LTD最大(0.96),LA最小(0.53).本研究表明刨花楠苗木不同叶功能性状对种源和同质园环境的响应并不一致;结果可为刨花楠优良种源选择、苗木高效培育等提供指导.(图2表4参38)     

干旱胁迫对青海杨不同种群的影响

通过对青海杨的两个分别来自极端干旱和湿润地区的种群进行不同水分处理,研究其在生物量的积累与分配、气体交换、脱落酸积累以及水分利用效率上的种群差异.结果表明:①不同种群在各种生长和形态指标上均表现出了显著性差异,例如株高(Ht)、基径(Bd)、总生物量(Tb)、总叶面积(La)和细根比(Ft).②不同种群在各种生理指标上也表现出了显著性差异,例如净光合速率(A)、蒸腾速率(E)、气孔导度(g)、水分利用效率(WUEi)和脱落酸(ABA)积累.③与来自湿润地区的种群相比,来自干旱地区的种群表现出了较小的生长和形态指标值以及较大的生理指标值.这些对水分可利用性的形态和生理适应性表明,不同种群在其幼苗早期生长和建立方面采用了不同的生存策略,来自湿润地区的杨树种群采用耗水策略从而抗旱性低,而来自干旱地区的杨树采用节水策略从而抗旱性高.这些对干旱的不同反应可以为不同气候地区选择相应的生态型提供一定的参考标准.表4参26     

不同种源雷公藤叶物候特征比较

以21个不同种源雷公藤为研究对象,观测其一个生长季的叶物候,分析不同种源雷公藤叶物候特征,探讨各叶物候参数之间的相关关系.结果显示:(1)不同种源雷公藤叶物候存在差异.a)不同种源的雷公藤出叶开始时间相差较大,出叶最早种源是福建三明清流(3月28日),出叶最晚种源是广西柳州融水(4月27日),出叶开始时间最早与最晚相差30 d,并且出叶开始时间越早的种源出叶结束时间越早;b)不同种源的雷公藤落叶开始时间相对集中,云南临沧云县为落叶开始最早种源,比最晚开始落叶的浙江金华武义早13 d,而落叶结束时间存在差异,落叶结束时间最早与最晚相差19 d,落叶持续时间越长,落叶结束时间越晚.2)相关分析和回归分析表明雷公藤的出叶时间和落叶时间与叶寿命之间具有显著相关性,出叶时间越早或者落叶时间越晚,叶寿命越长,不过出叶物候与落叶物候之间不存在显著关系.综合雷公藤叶物候观测结果表明,叶寿命较长有利于雷公藤获得竞争优势,对于雷公藤良种筛选和引种驯化有参考价值.     

攀援角度对五爪金龙形态、生物量分配及相对生长速率的影响

对不同攀援角度五爪金龙的形态、生物量分配及生长特性等参数进行了分析.结果表明:随攀援角度的增加,五爪金龙主茎长度增加、总叶面积减少;其根生物量比(RMR)增加,叶生物量比(LMR)下降,茎生物量比(SMR)变化不明显.其中,0°攀援生长五爪金龙的叶生物量比是根生物量比的4.625倍;90°攀援生长五爪金龙的根、茎和叶的生物量分配差异最小,在0.318~0.363 g·g-1之间.攀援生长五爪金龙(30°~90°)的相对生长速率随攀援角度的增加而增大.对比0°和90°,30°和60°攀援生长五爪金龙的形态、生物量分配和生长参数均表现出较高的可塑性,对不同倾角支持物的适应能力很强.0°和90°攀援生长五爪金龙的叶面积指数(LAI)、相对生长速率(RGR)和净同化速率(NAR)均高于30°和60°.攀援角度对五爪金龙的形态、生物量分配及相对生长速率存在不同程度的影响,较高相对生长速率的五爪金龙具有较强的种间竞争能力和入侵性.     

芦竹生长及生理特性对淹水胁迫的响应

通过分析陆生和淹水环境对不同芦竹基因型生长和生理特性的影响,以期筛选获得一批适应洞庭湖湿地季节性干湿交替生境的优良种质,为退化湿地的修复提供材料支撑。以来源不同的3份芦竹种质为材料,设置淹水处理和陆生对照处理,观察分析不同基因型间在植株表型、光合特征指标(光合速率和蒸腾速率)及生理指标(超氧化物歧化酶、脯氨酸、丙二醛)上的差异。研究显示,芦竹是一种喜水的两栖植物类型,既可以适应陆生环境,也可以适应长期(>4个月)淹水环境。相较于陆生环境,淹水可以促进芦竹植株的生长。在供试的3个芦竹基因型中,来自新西兰的G1基因型在淹水与陆生环境下均表现最好。较强的蒸腾速率和较高的SOD活性是保证G1基因型表现最为优异的支撑。研究明确了芦竹用于洞庭湖退杨还湿地及退化湿地恢复修复的可行性,并筛选得到了优异种质,为洞庭湖退化湿地修复提供了理论及材料支撑。     

高粱对不同身份邻居的形态学与生理学响应

亲缘选择理论预测亲缘植物之间可通过亲缘识别来实现相互合作.前期的相关研究也证实了植物的亲缘选择作用.以高粱(Sorghum vulgare)为研究对象,通过测度亲缘和非亲缘植物在表型(株高、根长、叶面积和种子数),各构件生物量(根、茎叶和种子)和生理(根系活力、叶绿素含量、丙二醛、脯胺酸、根系硝酸根含量和硝酸还原酶活性)上的表现差异,来探索高粱植物的亲缘识别.结果显示,与非亲缘组相比,亲缘组植物叶面积增加(P=0.032),但根系活力降低(P=0.044).除此之外,亲缘组和非亲缘组高粱在根长(P=0.811)、株高(P=0.435)、种子数(P=0.541),以及根(P=0.413)、茎叶(P=0.975)和种子(P=0.731)生物量方面都未表现出显著差异.而且,根系硝酸根含量(P=0.944)、硝酸还原酶含量(P=0.817)、叶绿素含量(P=0.941)、MDA含量(P=0.749)和脯胺酸含量(P=0.355)等生理指标在亲缘和非亲缘组也无显著差异.因此,亲缘植物在地上部分通过增加叶面积分配来提高地上空间和光捕获竞争,而在地下部分,亲缘植物通过降低根系活力来降低根系竞争,实现互让水分和养分.这说明高粱植物亲缘竞争和亲缘识别同时发生,亲缘识别不仅具表型响应,还存在生理响应,因此从不同指标层面研究植物的亲缘识别方能得出更为严谨的结论.     

长江口芦苇和互花米草叶面积生长对立地增温的响应

采用开顶式生长室(Open top chambers,OTCs)模拟立地增温的方法(4个OTC,4个对照),研究芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflora)实生苗顶叶面积、单株总叶面积和叶面积指数(LAI)对增温(OTC内空气年平均气温增加了2.00±0.17℃)的响应.结果显示:(1)与对照相比,一年生长后芦苇和互花米草LAI分别显著增加.芦苇LAI于9月份达到峰值,增加了5.40%;而互花米草呈现持续增加趋势,于10月份达到峰值,增加了7.00%(P 0.05).(2)芦苇顶叶面积于8月份达到峰值,增加了12.94%;互花米草于9月份达到峰值,增加了23.96%.同时增温使互花米草顶叶面积伸展延后3 d.(3)芦苇单株总叶面积于9月份达到峰值,增加了9.36%;而互花米草于10月份达到峰值,与对照相比,增加了20.26%.上述结果表明在未来大气增温条件下,互花米草叶生长对大气增温的响应比芦苇更加敏感.     

崇明东滩湿地围垦区芦苇生物量影响因素初探

在对崇明东滩湿地围垦区土壤和芦苇生长状况进行调查的基础上,探讨了受潜水位波动影响的土壤环境因子对芦苇群落生长的影响.结果表明:(1)由于潜水位波动的幅度和时间不同,样地间土壤含水量存在显著差异(P1,2=0.004,P1,3=0.001,P2,3=0.040),进而导致受土壤含水量影响较大的芦苇株高和单株叶面积不同,土壤含水量高的样地,其芦苇株高和单株叶面积也达到最高值;(2)土壤全氮含量对芦苇密度、地上生物量和地下生物量有明显影响.     

锌胁迫下马蔺种质材料的耐受性与生理响应

采用盆栽砂培试验,设置5种不同浓度锌(Zn)处理(0、50、150、450、900 mg/kg),对16份野生马蔺种质材料苗期株高、存活率、地上生物量、地下生物量以及叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量等生长和生理指标进行测试分析,旨在揭示其在Zn胁迫下的耐锌能力及生理响应规律.结果表明,随着Zn浓度的升高,16份马蔺种质材料苗期的相对存活率,9份材料的相对株高和相对地下生物量,5份材料的相对地上生物量均呈显著下降趋势,其他材料的相对株高、相对地上生物量和相对地下生物量呈先升后降趋势;经聚类分析法和标准差系数赋予权重法的综合评价,筛选出耐锌能力较强的材料有7份(BJCY-ML014、BJCYML017、BJCY-ML032、BJCY-ML022、BJCY-ML007、BJCY-ML005、BJCY-ML019),耐锌能力较弱的材料有3份(BJCYML035、BJCY-ML029、BJCY-ML004),其余材料为耐锌能力中等.随着Zn胁迫浓度的增加,马蔺叶片中SOD、POD活性和可溶性蛋白含量均呈先升后降的趋势,但耐锌能力较强的材料变化幅度较平缓,而耐锌能力中等和较弱的材料变化幅度较急剧;Zn胁迫处理对叶片中丙二醛(MDA)含量也有显著影响,不同材料间变化差异明显.以上结果表明,16份马蔺种质材料对锌胁迫的耐受性存在显著差异,强耐锌性马蔺种质材料在重金属锌胁迫下受到的伤害较轻,在Zn~(2+)污染土壤种植马蔺时要根据污染程度合理选用种质材料.     

不同种源雷公藤叶片营养元素与甲素的季节动态

以引种定植于相同生境条件下的13个不同种源雷公藤为研究对象,通过测定不同季节各种源叶片养分(C、N、P、K、Ca、Mg)以及药用成分雷公藤甲素(TP)的含量,分析各种源雷公藤叶片养分与TP含量季节动态差异以及各养分间及与TP间的相关关系.结果显示:(1)除FJFZ种源的N,FJQZ的P,FJSM1、HNXT、FJSM2、HNCD和ZJJH的K,HNCD、ZJLS的Ca外,其余种源叶片的C、N、P、K含量在生长初期均大于旺盛期和末期,而Ca含量在末期最高,Mg含量的季节变化不明显;除FJFZ、FJSM2、ZJJH、FJQZ四个种源的TP含量在生长期内先增加后减少以及FJSM1、HNXT种源叶片缺失外,其余种源生长期内TP含量均逐渐增加.(2)生长期内,种源HNXT和FJSM1的C,FJLY和FJFZ的N,ZJJH和FJQZ的P,FJLY和HNCD的K,HNCD、ZJLS和FJSM2的Ca,ZJQZ、ZJJH和FJSM2的Mg含量较高.(3)对叶片各营养元素、TP含量相关性分析表明C与Mg,N与K显著或极显著正相关,C与K、P,P与K显著或极显著负相关;TP与C、N极显著负相关,P与TP为极显著正相关.综上所述,HNXT、FJLY与ZJJH三个种源的雷公藤TP含量较高且受养分动态变化影响较大,ZJJH的TP含量最高,结果对雷公藤优质种源筛选以及人工栽培具有参考价值.     

三江平原小叶章和芦苇幼苗生长对低光胁迫的响应木

采用5种低光处理(100、200、400、600、1000 lx)研究了小叶章和芦苇幼苗成活和生长对低光胁迫的响应.两种湿地植物幼苗的成活率均随着光照强度的升高而显著增大,小叶章和芦苇幼苗全部成活的光照强度下限分别为400、1 000 lx.两种植物幼苗生长参数(根重、茎重、叶重、总生物量、绝对生长速率、相对生长速率、净同化速率)都随光照强度的升高显著增大,而叶生物量比和形态学参数(叶面积比、比叶面积)随光照强度的升高显著降低.可见,小叶章和芦苇幼苗生长明显受到光照的影响,幼苗可通过增大光合器官的投入适应低光环境.相对芦苇而言,小叶章幼苗在低光胁迫下形态可塑性大,小叶章更低的存活光强下限及更强的形态可塑性表明小叶章幼苗适应低光胁迫的能力大于芦苇,这可能是小叶章能成为三江平原典型草甸、湿草甸和沼泽群落的优势种,而芦苇只能成为伴生种的主要原因之一.图6表1参31     

长江口滨海湿地芦苇和白茅形态和生长特征对地下水位的响应

芦苇是长江口地区滨海滩涂湿地主要建群种,如何控制白茅扩散、维持原生植被已成为滨海湿地管理亟待解决的生态问题之一.以长江口崇明东滩湿地为研究对象,通过野外调查滨海湿地芦苇(Phragmites australis)和白茅(Imperata cylindrica)种群特征,比较3个不同地下水位(低、中、高水位)条件下芦苇与白茅幼苗和成株生长特征.结果表明:对幼苗而言,地下水位对芦苇单株生长特征影响不显著,地下水位升高会促进芦苇种群密度增加,而显著限制白茅种群密度增加;对成株而言,在单株水平,中水位芦苇株高、基径、叶面积和地上生物量以及相对生长速率显著高于低水位和高水位,并且芦苇相对于白茅的生长优势在中水位条件下最为明显.除株高和基径以外,白茅的其它生长指标在3个地下水位梯度间均无明显差异;在种群水平,芦苇种群植株密度,叶面积指数,叶、茎和地上生物量随着地下水位升高而逐渐升高,在高水位达到最优.与芦苇相反,白茅种群植株密度,叶面积指数,叶、茎和地上生物量随着地下水位升高而逐渐降低,在低水位生长最好.虽然白茅在单株水平上生长不如芦苇,但是凭借其极强的无性繁殖能力在芦苇群落中迅速扩散,与芦苇竞争光照、水分等资源,并且在地下水位较低的条件下白茅种群生长尤为旺盛.因此,在植物幼苗阶段通过人工水位调控适当提高地下水位可以抑制中生性植物白茅的生长,从而有助于恢复东滩湿地以芦苇为单优势种的湿地群落结构和功能.     

酸性土壤改良对不同种源的柚木生长的影响

在强酸性土壤上，柚木不能正常生长；用石灰、有机肥和复合肥改良土壤后．树木生长正常，但如不继续追肥．生长将显著下降；7794、8508号种源的柚木在改良后的土壤上生长最好；7794．8508和3054号种源的柚木表现出对酸性土壤有一定的抗性；来自同一种源的个体之间存在着显著的生长差异．     

盐胁迫对沙棘幼苗生K与光合生理特征的影响

用不同浓度的NaCl处理沙棘(Hippophea rhamnoides)2 a生幼苗,研究盐胁迫对其生长、叶片水分、光合生理特征以及叶绿素含量的影响.结果表明,随着盐浓度的增加,沙棘幼苗鲜重、干重、比叶重(LMA)和单株总叶面积均明显下降.盐胁迫下,沙棘叶片出现严重的缺水现象,导致叶水势()、叶片相对含水量(RWC)逐渐下降,而叶片水分饱和亏缺(WSD)、组织密度(TD)逐渐升高.同时,叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)含量和叶绿索a/b(Chl a/Chl b)与对照相比均极显著降低.随着盐浓度的增加和胁迫时间的延长,沙棘幼苗叶片净光合速率(pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均明显下降,胞间CO2浓度(Ci)先降后升,气孔限制值(Ls)和水分利用效率(唧)则先升后降.研究表明,Pn下降的原因短期内以气孔限制为主,长期则以叶片生理代谢紊乱、光合色素降解导致的光合能力下降等非气孔限制因素为主,且盐浓度越高,由气孔限制转为非气孔限制的时间越早.     

西南亚高山次生灌丛促进建群树种更新恢复技术

针对西南亚高山区大量退化灌丛恢复技术缺乏的问题,在浓密灌丛抑制建群树种幼苗更新的生态系统,采用调控灌丛冠幅和适当去除地被物层技术,以改善灌丛生态系统中限制建群树种更新和生长的环境因子,促进幼苗生长和更新;在缺乏种源的灌丛生态系统,利用灌丛微环境的直播和栽植技术补充种源.对调控处理后的幼苗存活、生长及微环境的变化进行了动...     

青藏高原东缘野生暗紫贝母形态特征对高山环境的适应

通过分析海拔梯度、群落类型、群落盖度和生活史阶段4个变量对暗紫贝母形态特征的影响,探讨不同环境因子与生活史阶段对暗紫贝母形态特征的综合效应,并主要探究不同海拔梯度和生活史阶段其形态特征的差异.结果显示:1)海拔梯度和生活史阶段对暗紫贝母株高、单叶面积和比叶面积的影响差异极显著(P0.01),且存在明显的交互作用.2)各生活史阶段暗紫贝母形态特征对海拔梯度变化响应趋势相似,株高、鳞茎的横轴与纵轴长、单叶面积和比叶面积均随海拔的升高而极显著(P0.01)降低.3)暗紫贝母形态特征随其生长发育差异明显:株高随生活史阶段的增加极显著(P0.01)增加,鳞茎横轴和纵轴长则表现出先增加后减小的趋势,而单叶面积和比叶面积随之极显著(P0.01)减小.研究表明,暗紫贝母长期生长于严酷的高山环境中,在形态方面形成了一系列的适应策略.对这些策略的揭示无疑有助于了解青藏高原东缘多年生高山草本植物变异的普遍规律,同时为名贵中药材"松贝"的最佳生长条件选择提供理论参考.     

镉污染胁迫下水稻生理生态表征高光谱识别模型

利用水稻生长季节多个时相的ASD实测高光谱数据和同步获取的土壤-作物特征参数,系统分析了高光谱遥感指数与镉污染胁迫下水稻生理生态参数变化特征之间的响应关系.选择叶绿素含量、水分含量、细胞结构和叶面积指数4个重要生理生态参数作为水稻镉污染胁迫响应因子,通过理论分析和实验验证,得到对上述因子变化敏感的高光谱遥感指数及其响应规律.在此基础上建立MCARI-NDWI、MCARI-RVSI、MCARI-RVI、NDWI-RVSI、NDWI-RVI和RVSI-RVI模型,揭示了不同污染程度条件下响应因子在各光谱指数空间中的表征规律.     

氮素处理对不同种质菘蓝叶氨基酸、总黄酮与矿质元素的影响

菘蓝Isatis indigotica为十字花科的药用植物,其叶入药为大青叶,为了解菘蓝的氮营养生理,以5份种质菘蓝(S1-S5)为材料,采用田间小区试验,设置7个处理,不施氮(CK)、硝态氮(NO3~--N,T1)、铵态氮(NH_4~+-N,T2)、NH_4~+-N/NO3~--N=75/25(T3)、NH_4~+-N/NO3~--N=50/50(T4)、NH_4~+-N/NO3~--N=25/75(T5)和酰胺态氮(100%CO(NH_2)_2-N,T6),研究不同氮素处理对不同种质菘蓝叶的氨基酸、总黄酮和矿质元素含量的影响.结果显示,不同种质菘蓝叶的游离氨基酸、总黄酮与矿质元素对不同氮素处理的响应存在较大的差异.其中T3处理的S3的总游离氨基酸含量增加幅度(54.03%)最大,T6处理不利于游离氨基酸的积累;T1处理的S2的总黄酮含量增加幅度(28.11%)最大,T3处理能提高4份种质S1-S3与S5的总黄酮含量;T3处理有利于5份种质的5种必需元素P、K、Ca、Mg和Cu的吸收,但不利于Ni元素的吸收.综上,NH_4~+-N与NO3~--N(75/25)配合施用能有效促进菘蓝对矿质元素的吸收,同时也能提高其总黄酮和游离氨基酸的含量;研究结果可为优质的大青叶药材生产提供参考依据.