中国南海诸岛的植物和植被现状

中国南海诸岛包括东沙、西沙、南沙和中沙群岛,它们均属热带海洋珊瑚岛,受热带海洋性季风气候影响。南海诸岛有40多个岛礁有陆生植物405种,其中野生植物260多种,栽培植物100余种。常见乔木有榄仁树(Terminalia catappa)、抗风桐(Ceodes grandis)、海岸桐(Guettarda speciosa)、红厚壳(Calophyllum inophyllum)、橙花破布木(Cordia subcordata)、莲叶桐(Hernandia nymphaeifolia)、海柠檬(Ochrosia oppositifolia)等;灌木主要有草海桐(Scaevola taccada)、银毛树(Tournefortia argentea)、海巴戟(Morinda citrifolia)、假茉莉(Clerodendrum inerme)、海人树(Suriana maritima)等;草藤本植物主要有厚藤(Ipomoea pes-caprae)、海刀豆(Canavalia rosea)、滨豇豆(Vigna marina)、海滨大戟(Euphorbia atoto)、孪花蟛蜞菊(Wollastonia biflora)、蒭雷草(Thuarea involuta)、细穗草(Lepturus repens)、盐地鼠尾粟(Sporobolus virginicus)和沟叶结缕草(Zoysia matrella)等。这些植物在形态、结构和生理生态方面形成了耐盐、耐高温、耐旱、喜钙、阳生、海漂、动物传播等方面的植物功能性状以适应生境。南海诸岛的植被有珊瑚岛热带常绿乔木群落、珊瑚岛热带常绿灌木群落、珊瑚岛热带草本群落、湖沼植被和人工栽培植被5大类21种。影响南海诸岛植被演替的主要因素是土壤质地和水分状况,属于外因演替。南海诸岛的土壤主要有分布于岛中的常绿乔木和常绿灌木林下的石灰质腐殖土以及分布在岛外围沿岸海滨的冲积珊瑚沙。南海诸岛面积小,植被形成极不容易,对各岛的天然植被要进行保护,对填海造陆区域的绿化可参考这些天然植被生态系统进行土壤改良、种类筛选和种类搭配,对野生植物资源可以合理利用,要注意外来种入侵防控、恶性杂草控制和病虫害防治。未来要加强植被生态系统的保护、恢复和科研工作,实现可持续发展。     

半红树植物杨叶肖槿和海芒果的光合特性研究

杨叶肖槿(Thespesia populnea)和海芒果(Cerbera manghas)是2种有较高药用价值和园林价值的半红树植物,在海岸带生态系统中发挥着重要作用。测定了这2种半红树植物的比叶面积、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、光响应曲线等光合特征指标。结果表明:杨叶肖槿的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别为519.301和42.178μmol·m~(-2)·s~(-1);海芒果的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别为268.287和29.862μmol·m~(-2)·s~(-1),杨叶肖槿和海芒果分别属于典型阳生植物和中生植物。比较2种半红树植物光合特性发现:杨叶肖槿具有较高的非光化学荧光淬灭(NPQ,2.264)和瞬时水分利用效率(IWUE,9.640μmol·mmol-1),这表明杨叶肖槿在强光下的光保护能力和水分利用能力更强;在高于光饱和点的光强下,杨叶肖槿叶片光合速率未出现下降趋势,对高温和强光照的适应能力更强。海芒果具有较高的比叶面积(SLA,99.07 cm~2·g~(-1))、叶绿素a/b比值(3.519),能在低光环境中有效吸收和转化光能,对低光环境有较强的适应力。上述结果表明,在海岸带绿化中,杨叶肖槿可作为先锋树种种植,而海芒果则需要与阳生植物搭配种植或种植于林缘。     

酸雨胁迫下黑壳楠Lindera megaphylla Hemsl.幼苗在夏季和秋季的生理生态特性

浙江为酸雨危害严重地区之一,而植物在酸雨胁迫下的生长和生理变化情况可以衡量其对酸雨的耐受能力,亦可作为植被引种、经营和管理的参考依据.采用盆栽法,研究了在不同季节不同强度酸雨胁迫下黑壳楠Lindera megaphylla Hemsl.的生理生态特性,设置了3个酸雨处理:重度酸雨处理(pH2.5)、中度酸雨处理(pH4.0)和酸雨对照处理(pH5.6).研究结果表明:①酸雨、季节以及酸雨和季节的交互效应对黑壳楠的株高、地径和叶绿素相对含量没有显著影响.②黑壳楠的最大净光合速率(Amax)、表观量子效率(AQE)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)对酸雨胁迫敏感,而季节并未显著影响到植物的光合特性.③酸雨胁迫显著影响黑壳楠的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE).季节对黑壳楠的蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)影响显著.酸雨和季节的交互效应极显著影响到植物的胞间CO2(Ci)浓度和蒸腾速率(Tr).研究表明夏季黑石楠受酸雨胁迫的影响比秋季严重.重度酸雨胁迫严重影响到黑壳楠的生理生长,在酸雨危害严重地区如浙江不适宜大量种植黑壳楠.     

贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替不同阶段优势植物光合生理特征

植物光合能力反映植物获取和利用资源的能力,研究冰川退缩区原生演替不同阶段优势植物光合生理特性有助于理解植物在不同生存环境中的光合策略,阐明原生演替过程物种代替与群落演替的生理机制。以贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替早、中、后3个时期中9种优势植物为研究对象,通过测定植物的光合参数等叶片功能性状,探索原生演替过程中植物光合生理特性的变化规律。结果表明,(1)随着原生演替的进行,优势植物的单位质量叶片氮含量(N_(mass))、比叶面积(SLA)、叶片气孔导度(Gs)、光饱和净光合速率(P_(max))和光合氮利用效率(PNUE)显著降低(P0.01),但水分利用效率(WUE)无显著差异(P=0.274)。(2)演替早期和中期优势植物的最大羧化速率(Vc_(max))和最大电子传递速率(J_(max))无显著差异(P0.05),演替后期优势植物的Vc_(max)和J_(max)显著降低(P0.01)。(3)演替早期到后期优势植物叶片的羧化组分氮分配比例(PC)和生物力能学组分氮分配比例(PB)显著降低(P0.01)。(4)相关性分析表明,优势植物的叶片功能性状之间具有显著的相关性,如P_(max)与SLA、N_(mass)和Gs呈显著正相关关系(P0.01),PNUE与SLA、P_(max)、PC和PB呈显著正相关关系(P0.01)。原生演替过程中植物通过调整叶片结构及光合特征等叶片功能性状以适应环境的变化,植物光合生理特征的变化和叶片功能性状之间的联系可能代表了冰川退缩区植被原生演替进行的基本生理机制。     

红树种植–养殖耦合系统牡蛎石油烃含量及红树净化效果

为减少滩涂养殖中的石油烃污染危害、提高水产品的品质,以珠江口滩涂红树林种植–养殖系统耦验示范研究基地A、B两系统的7个红树种植–养殖塘[包括桐花树(Aegiceras corniculatum)、木榄(Bruguiera gymnorhiza)、秋茄(Kandelia candel)、红海榄(Rhizophora stylosa)的单种或组合种植]为对象,采用荧光分光光度法监测了水体、底质及吊养的近江牡蛎(Ostrea rivularis)肉质的石油烃含量.结果表明,牡蛎体内石油烃含量在11.10~29.3 mg/kg之间;与水体中石油烃含量呈正相关(r=0.88),牡蛎能很好地指示水体水质状况.单种或组合种植秋茄、桐花树、木榄、红海榄4种红树植物能有效降低水体石油烃含量,与对照相比降幅为50%~80%;使牡蛎的石油烃含量受到不同程度的影响,与对照相比,红树种植塘牡蛎石油烃含量降幅在20%~60%不等.木榄和桐花树种植塘中,牡蛎中石油烃平均含量分别为11.20 mg/kg、14.13 mg/kg,能达到无公害水产品标准.因此红树种植–养殖塘具有"种植岛基质–红树植物–微生物"的协同效应,通过物理、化学和生物的共同作用降低了水体石油烃的含量,从而提高了养殖生物的品质.     

茉莉酸类物质(JAs)的生理特性及其在逆境胁迫中的抗性作用

以茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)为代表的茉莉酸类物质(JAs)是广泛存在于高等植物体内的一种新型植物生长调节物质,在调节植物生长发育、光合特性、抗逆反应等起着重要的作用。茉莉酸类物质能抑制植物生长,抑制种子和花粉粒萌发,促进叶片和果实衰老,加速细胞的分裂和膨大,促进气孔关闭,诱导禾本科植物的颖花开放;此外还能调节植物的光合作用和呼吸作用及保护酶活性。目前更多的研究表明,茉莉酸(酯)类物质是与抗性密切相关的植物生长物质,它作为内源信号分子参与植物在机械伤害、病虫害、干旱、盐胁迫、低温等条件下的抗逆反应。在植物受到伤害时,植物体内茉莉酸及其衍生物的含量显著增加,进而诱导一系列与抗逆有关的基因表达,如蛋白酶抑制剂、硫蛋白和苯丙氨酸转氨酶(PAL)等,提高酯氧合酶活性,从而增强植物的抗性。研究还发现,在干旱逆境胁迫条件下,与脱落酸(ABA)的表现相似,茉莉酸类物质大量积累,外施能增强植物的抗旱性。茉莉酸与脱落酸在抑制生长、促进衰老和逆境胁迫的反应上作用极为相似,两者可协同起作用或独立发挥,而茉莉酸与水杨酸(SA)二者之间则大多研究认为存在相互抑制的拮抗作用,但也有一定协同作用。而茉莉酸与各种激素的信号传导途径的相互作用机制仍有待进一步深入研究。     

濒危红树植物红榄李开花生物学特征及繁育系统

为了解红树植物红榄李[Lumnitzera littorea(Jack.)Voigt]濒危的生殖生物学原因,结合野外观测,综合运用杂交指数、花粉-胚珠比、花粉活力和柱头可授性观测、人工授粉以及套袋实验等方法,对红榄李的开花生物学和繁育系统进行研究.结果表明:红榄李群体花期从1月底到8月底.单花开放过程可分为萌动、初展、盛开、凋落4个阶段.单花花期约为(12.60±0.80)d,单花序花期约持续(29.70±1.00)d,单株花期约为(115.20±6.00)d.单株平均开花数量为(9.60±0.03)万朵,单株平均开花振幅为(83.47±1.50)朵/d);红榄李的杂交指数为4,花粉胚珠比为21 649.08.实验发现红榄李繁育系统为兼性异交,传粉过程需要传粉者;红榄李的花粉生活力低于10%,花粉活力可维持至散粉后的第4天.但散粉2 d后,柱头可授性显著下降,花粉的高活力期与柱头可授期有1-2 d的重叠;在自然状况下,红榄李结果率较高但同时空胚率也高.人工辅助异株异花授粉对提高结果率和降低空胚率有明显作用.综上,红榄李"花期分散"的开花模式,花粉生活力低,自然状态下传粉效率低、胚败育严重和花果期虫害严重是导致其濒危的主要原因.     

南沙湿地公园红树林物种多样性与空间分布格局

红树林是海岸的特有植被类型,研究其物种多样性与空间分布,对红树林的恢复与保护具有重要意义。本文以南沙湿地公园红树林为典型案例,采用遥感影像解译和样方调查的方法,对红树林物种多样性、群落特征与空间分布格局进行研究。结果表明:(1)南沙湿地公园红树林物种多样性指数高于其他与之纬度相近的红树林群落;(2)以无瓣海桑Sonneratia apetala Buch-Ham.、桐花树Aegiceras corniculatum(L.)Blanco.、黄槿Hibiscus tiliaceus L.和芦苇Phragmites australis(Cav.)Trin.ex Steud.为优势种;(3)主要的群落类型为无瓣海桑群落、黄槿群落和芦苇群落等3种,总面积百分比达86.72%,无瓣海桑群落和黄槿群落面积占比分别为41.13%和36.44%,成为红树林的绝对优势群落;(4)红树林群落在空间上呈聚集态分布,聚集度最高的是无瓣海桑群落,其次是黄槿群落,面积占比最低的是木榄群落;(5)引进种无瓣海桑,发展态势好,抑制了乡土种红树植物生长。建议扩种白骨壤Avicennia marina(Forsk.)Vierh.、桐花树和秋茄Kandelia candel(L.)Druce.,扩大其斑块面积,以提升乡土红树植物群落的稳定性,达到有效保护红树林的目的。     

南亚热带不同人工林生态系统服务功能评估

中国南亚热带地区人口稠密,经济发展迅速,环境破坏严重,区域生态系统退化加剧。种植人工林被认为是减少水土流失、实现植被快速恢复的有效措施之一。目前对生态恢复过程中的人工林土壤养分含量、蓄水量、土壤酶活性等已开展了较多研究,但基于实测数据对不同人工林生态系统服务功能进行评估的研究较为少见。以广东鹤山10树种混交林(10 species mixedplantation,10NS)、16树种混交林(16speciesmixedplantation,16NS)2种人工混交林,尾叶桉纯林(Eucalypyus urophylla monoculture,EU)、红锥纯林(Castanopsis hystrix monoculture,CM)、厚荚相思纯林(Acacia crassicaipa monoculture,AC)3种人工纯林和自然恢复的灌草坡(Shrub and herb land,SH)为研究对象,对其涵养水源、保育土壤、积累营养物质、固碳释氧、生物多样性保护等主要生态系统服务功能进行了评估,为南亚热带地区人工林合理种植和管理提供科学依据。结果表明,13林龄时,土壤保育能力为10树种混交林最强,红锥纯林最弱,尾叶桉纯林、厚荚相思纯林和灌草坡之间无显著差异;植被固碳释氧能力为10树种混交林、16树种混交林和尾叶桉纯林较高且无显著差异,红锥纯林最弱;涵养水源能力为灌草坡最强,其次为10树种混交林,尾叶桉纯林最差。研究表明,人工林改造或退化生态系统恢复时要注意结合不同人工林的生态系统服务功能进行科学种植:尾叶桉纯林土壤固碳作用和积累营养物质能力较强,宜作为用材林和碳汇林种植;厚荚相思纯林生物量较高且具有固氮作用,但抗风能力较弱,不适宜于沿海或台风多发地带种植;红锥纯林在保肥和水源涵养方面的生态服务功能相对较弱,但经济价值较高,适宜以大径材近自然林经营;10树种混交林的土壤养分含量最高且地表径流最小,林分调节水量和保育土壤功能最强,最适于生态恢复,可用作水土保持林、水源涵养林等,也可用于特种用途中的风景林建设。     

海滨锦葵种植系统的植物多样性分析

采用典型样方法对南通小洋口盐滩、连云港青口盐场和盐城金海农场海滨锦葵种植区(种植年限分别为1、2和5a)和非种植区(对照)进行实地调查,研究海滨锦葵种植系统的植物多样性.结果表明:(1)3地海滨锦葵种植区植物种类分别为10、7和9种,明显高于对照区,对照区植物种类主要为碱蓬和芦苇,植被类型单一.(2)3地种植区海滨锦葵重要值都在0.6以上.金海农场种植区碱蓬、芦苇和紫菀重要值分别达到0.225、0.272和0.199,小洋口种植区一年蓬和狗尾草重要值分别为0.228和0.241,青口盐场种植区碱蓬和田菁重要值分别为0.433和0.332,3地对照区优势种均为碱蓬和芦苇,2个物种重要值之和均在0.6以上.(3)3地海滨锦葵种植区与对照区之间植物鲜质量无显著差异,金海农场和小洋口滩地种植区与对照区植物干质量差异显著(P＜0.05),表明对照区植物含水量较高.(4)3地海滨锦葵种植区Berger-Parker丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数均显著高于对照区(P＜0.05).上述结果表明在海滨锦葵种植模式下,本土植物可以与海滨锦葵良好共生,从而改善江苏省海滨盐土植物多样性.     

大气污染物与绿化植物光合速率的关系研究

为了研究大气环境污染物与绿化植物光合速率的相关关系,以鸢尾(lris tectorum)、黄鑫(Jasminum mesnyi Hance)、山茶(Camellia japonica)、无患子(Sapindus mukorossi Gaertn)、红叶李(Prunus ceraifera cv.Pissardii)、复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata Franch)和三叶草(Trifolium)等7种常见绿化植物为研究对象,分析了绿化植物的光合速率及其叶片中有机酸浓度,同时采用SEM对其叶面结构进行了表征,并考察了大气环境污染物浓度,探讨了大气污染物和绿化植物光合速率之间的关系,以期为城市绿化提供理论参考。结果表明:所选择的7种绿化植物中,复羽叶栾树的光合速率最大,达到11.85μmol?m-2?s-1,三叶草的光合速率最小,最大仅为4.99μmol?m-2?s-1。所测植物中三叶草的的草酰乙酸含量最高,值为277.64μg?g-1。光合速率对草酰乙酸的浓度产生显著影响,与草酰乙酸呈显著负相关关系,与乙醛酸、α-酮戊二酸和丙酮酸的相关关系不显著,光合速率可以作为叶片中草酰乙酸的指示指标。PM2.5、O3、SO2、NO2浓度与无患子和三叶草的光合作用显著相关,和另外5种植物没有相关性,说明PM2.5、O3、SO2、NO2对这3种植物影响较大,而其它5种植物的耐受性较好。复羽叶栾树的气孔比三叶草的气孔多且大,导致了其光合速率较大,同时也说明叶面表面结构和气孔形状可能是导致环境污染因子致敏的原因。从绿化植物的净光合作用和耐污能力方面综合选择,这7种绿化植物中,宜选取复羽叶栾树作为绿化植物。     

茉莉酸甲酯(MeJA)对水稻幼苗的抗旱生理效应

茉莉酸类物质(Jas)是植物体内广泛存在的生长调节物质,它作为内源信号分子参与植物在机械伤害、病虫害、干旱、盐胁迫、低温等条件下的抗逆反应。选用抗旱性存在明显差异的两个水稻(Oryza sativa L.)品种中二欧六和丰华占作为实验材料,通过设置对照、干旱、干旱 茉莉酸甲酯(MeJA)三种处理研究了茉莉酸甲酯对水稻幼苗的抗旱生理效应。研究结果表明,干旱胁迫后两个水稻品种幼苗叶片水势均显著降低,而干旱后喷施茉莉酸甲酯能明显增加叶片的水势,改善叶片的水分状况,抗旱性强的品种水势增加幅度较大。干旱胁迫后水稻叶片的抗氧化酶活性,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)和有机渗透调节物质,包括可溶性糖、脯氨酸及游离氨基酸含量均大幅度上升,而干旱 茉莉酸甲酯处理则能降低了这些物质的含量,两个水稻品种的变化趋势表现一致。研究结果表明外施茉莉酸甲酯在一定程度上能减缓干旱胁迫对水稻幼苗造成的伤害,有效地提高抗旱性,但这这种增强效应在不同水稻品种间存在一定差异。     

长白山不同海拔岳桦(Betula ermanii)的光合生理

通过研究不同海拔(1 750 m,1 900 m,2 000 m)岳桦的光合生理,探讨岳桦叶片对高山环境的适应特征.结果表明:与海拔1 750 m相比,1 900 m和2 000 m处植物叶片具有较低的暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和CO2补偿点(CCP),较高的最大光合速率(Amax)、光近饱和点(LK)、表观羧化速率(CE)、最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax).1 900 m处光化学淬灭系数(qP)和作用光存在时PSⅡ实际光化学量子效率(ФpsⅡ)最高,2 000 m处非光化学淬灭系数(NPQ)则最高.随海拔升高,岳桦叶片水分利用效率(WUE)先升高再降低.与1 750 m相比,1 900和2 000 m处植物叶片具有较高的气孔导度(gs)和CO2吸收速率(Pn/Ci斜率).分析表明:1 900 m是岳桦的最适生长区,具有较高的光合能力,且所受胁迫较小.图6表3参26     

高寒草甸不同演替阶段优势种叶片光合性状研究

围封年限不同导致形成以不同优势种植物建立的群落样带。按照植被的演替序列(围封1、3、5、15、30 a),在甘南高寒草甸选择不同演替阶段的优势植物:刺儿菜(Cirsium setosum)、披碱草(Elymus nutans)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、沙蒿(Artemisia desertorum)和金露梅(Potentilla fruticosa),对其叶片光合性状进行了测定,探究植物叶片光合性状与环境因子之间的关系,旨在确定演替过程中控制植物光合性状变化的主要环境因子,为进一步促进高寒草甸草地恢复年限的设定及草地资源的可持续利用提供科学依据。结果表明,随着植被演替的进行,群落形成了以草本→半灌木→灌木为主的演替序列。表层(0～20 cm)土壤含水量(SWC)随演替进行呈增大趋势,变化范围为0.323～0.390 g·g~(-1);土壤温度(t_s)和光照强度(I_l)在前期最大(23.974℃;90.382 lx),后期最小(20.310℃;65.220 lx)。各演替阶段优势种光合特征值在时间尺度上除相对叶绿素外均存在明显差异,草本群落优势种(刺儿菜、披碱草、紫花苜蓿)净光合速率(Pn)高于灌丛群落优势种(金露梅),瞬时水分利用效率(WUEi)与Pn变化规律相似。蒸腾速率(T_r)与稳定碳同位素(δ13C)呈缓慢降低趋势,分别降低2.128 mmol·m~(-2)·s~(-1)、4.359‰。各演替群落优势种叶片气孔导度(Gs)随演替的进行逐步升高,最大值为0.155mol·m~(-2)·s~(-1);叶片含水量呈先升高后降低趋势,演替15年最大(5.207g·g~(-1));而相对叶绿素(SPAD)呈先降低后稳定趋势。在植被演替进程中,LWC、G_s与SWC呈正相关,δ~(13)C、T_r、P_n、WUE_i、SPAD与SWC呈负相关,t_s、I_l与SPAD、T_r、P_n、WUE_i、δ~(13)C呈正相关,与LWC、G_s呈负相关。环境因子对植物叶光合性状的影响大小为I_lSWCt_s,这表明光照度是该区演替发生及影响光合性状的主要因子。综合分析表明,群落演替是物种扩散和环境综合作用的过程,该围封地由物质获得能力强的群落向物质保持能力强的群落过渡,围封5～15 a群落环境最优。     

海南热带山地雨林不同生态种组光合能力与水分利用效率

种间关联性对于研究群落结构、演化及分类具有重要意义,并在很大程度上表现了群落演替的趋势和进程。为了研究生态种组的光合生理特征及其在演替过程中的变化,在海南岛热带山地雨林3个演替阶段(前期、中期和后期)的样地内测定群落的种间联结性,并利用种间联结性划分出生态种组;应用Li-6400光合测定系统测量各生态种组在不同演替过程的最大光合速率(maximal photosynthesis rate,Pmax)和水分利用效率(WUE)。结果表明:演替前期和演替中期样地的物种总联结性指数VR分别为1.038和1.232,树种间总体呈正联结,但不显著;演替后期样地的物种总体联结性指数VR为2.238,群落总体联结性呈显著正相关。群落总体正关联性随着演替的进行而加强。每个演替阶段的种群可分为3个生态种组;第1生态种组内的物种两两之间均呈显著正联结;第2生态种组中虽然个别种之间联结性不显著,但大多数物种两两之间也形成显著正联结,某些种与第1生态种组中的种形成显著负联结;第3生态种组内种对间两两彼此独立。各生态种组的光合能力随演替的进行而逐渐降低;第1生态种组演替前期的最大光合速率显著高于中后期(P0.05);第2生态种组前期的最大光合速率显著高于后期(P0.05)。不同演替阶段,不同生态种组水分利用效率差异不显著(P0.05)。光合能力是决定生态种组的内在因素。     

滨海滩涂湿地不同植被土壤磷的生物有效性及其影响因子分析

滨海湿地是全球磷主要的源汇转换器之一,土壤磷的生物有效性对滨海湿地的结构、功能有着决定性作用。研究滨海湿地土壤磷的生物有效性及影响因子对滨海湿地的保护和修复具有重要意义。以江苏大丰麋鹿自然保护区的湿地土壤为研究对象,对互花米草(Spartina alterniflora)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)、白茅(Imperata cylindrica)、芦苇(Phragmites australis)4种植物群落及裸地下土壤进行分层采样,采用模拟生物活化过程的磷素分级方法(biologically based P,BBP法),分析环境因子对不同植物土壤磷素组分的影响。结果表明,(1)大丰麋鹿自然保护区滨海湿地土壤磷素组分含量表现为:CaCl_2-PCitrate-PEnzyme-PHCl-P。(2)无植被覆盖裸地土壤的CaCl_2-P和Citrate-P含量显著高于植被覆盖下土壤的含量(P0.05),植物的生长会显著降低土壤中根系可截留磷素和有机酸可提取磷素的含量。(3)芦苇0—20 cm土层内的CaCl_2-P含量显著最低,与其他3种植物相比,芦苇根系对表层的磷素的截留能力更强;海三棱藨草的Enzyme-P在两个土层都显著最低(P0.05),与其他3种植物相比,海三棱藨草根系发生的酶活化磷素的过程较激烈。(4)土壤Citrate-P含量与含水率显著相关(P0.05),影响土壤Citrate-P含量的主要环境因子是土壤含水率;HCl-P含量与有机质显著相关(P0.01),影响土壤HCl-P含量的主要环境因子是有机质。(5)土壤速效磷与Citrate-P含量显著相关(P0.05),说明大丰麋鹿自然保护区土壤中速效磷主要来自于土壤中有机酸活化释放的无机磷。综上,研究区中生物有效态的磷主要来自于土壤中有机酸活化的无机磷,不同植物土壤磷的生物有效性有显著差异,而含水率和有机质是影响江苏大丰麋鹿自然保护区土壤磷生物有效性的主要环境因子。     

兰州北山不同海拔3种典型绿化树种光合特性研究

光是植物光合作用的基本因子,准确分析光合-光响应曲线及光合参数是研究植物光合生理过程对环境变化响应的重要途径。利用Li-6400XT便携式光合测定仪测定了兰州北山3种典型绿化树种侧柏(Platycladus orientalis)、山桃(Prunus davidiana)和甘蒙柽柳(Tamarix austromongolica)在不同海拔梯度下的光响应曲线,并计算3个树种的光能利用效率(LUE)及水分利用效率(WUE)。通过光合生理参数探讨3个树种对不同海拔(1 600、1 800、2 000 m)的光合生理适应机制,分析影响3个树种光合速率(P_n)的主要生理生态因子。结果表明,(1)3种绿化树种在海拔2 000 m处具有较高的净光合速率(P_(nmax))和表观量子效率(AQE),而在海拔1 600 m处具有最大的光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)。(2)侧柏、山桃和甘蒙柽柳叶片蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO_2浓度(C_i)都呈现出随海拔的增加而上升的趋势,不同树种的气孔限制值(L_s)有显著差异。(3)3树种LUE均表现为随海拔的升高而增加;侧柏和甘蒙柽柳的WUE随海拔的升高而降低,而山桃表现为在海拔1 800 m处WUE最大。(4)侧柏净光合速率(P_n)与光合有效辐射(PAR)、LUE、WUE呈显著正相关(P0.05);山桃P_n与G_s、T_r、LUE呈极显著正相关(P0.01),与WUE呈显著正相关(P0.05);甘蒙柽柳P_n与LUE、T_s呈极显著正相关(P0.01),与WUE呈显著正相关关系(P0.05)。综合分析发现,侧柏耐荫性较强但对光强的适应范围不广,适合栽培在低海拔地区;山桃可以很好利用光能,但其抗旱性能较差;甘蒙柽柳在较大的PAR范围内可以保持良好的WUE,并且其对光能的适应范围较广,可以大面积栽培。     

不同地质背景下黄荆的光合蒸腾及水分利用效率比较

为了掌握岩溶生态环境下典型植物的水分生理生态特征,采用英国产TPS-1便携式光合作用测定系统,研究比较了桂林毛村不同地质背景(石灰岩、白云岩和砂页岩)下黄荆 (Vitex negundo Linn.) 的蒸腾光合和水分利用效率特征,并通过偏相关分析和主成分分析,探讨了影响黄荆水分利用效率的主要因素.结果表明,①砂页岩区黄荆的日平均蒸腾速率明显高于石灰岩区和白云岩区,但日平均光合速率却明显低于石灰岩区,与白云岩区差别不显著.关于水分利用效率(WUE),则是石灰岩区远高于砂页岩区,白云岩区则略高于砂页岩区,说明生长在岩溶区(石灰岩区和白云岩区)的典型植物黄荆在长期的演化中形成了适应岩溶干旱的水分生态特征.②影响黄荆水分利用效率的主要因子是大气温度、大气相对湿度、气孔导度和CO2浓度,但影响程度因地质背景的不同而有较大差异.     

菟丝子寄生对黄顶菊光合作用和荧光特性的影响

菟丝子Cuscuta chinensis可以作为一种生物防除手段抑制入侵植物的生长,但其对植物光合特性的影响规律至今尚无明确定论。以菟丝子和入侵植物黄顶菊Flaveria bidentis为研究对象,分别选取自然状态下菟丝子不同程度寄生的黄顶菊(未寄生、轻度寄生和重度寄生菟丝子的盖度分别为0%、20%~30%和60%以上)测定其光合参数和荧光参数,分析菟丝子寄生对入侵植物黄顶菊光合作用和荧光特性的影响。结果表明:菟丝子重度寄生区黄顶菊的初始荧光(F_0)值最大为175.33,未寄生区F_0值最小为146.50,且重度寄生区F_0显著大于菟丝子未寄生区和轻度寄生区,而菟丝子寄生程度对黄顶菊的可变荧光(F_v)和最大荧光(F_m)没有显著性影响;未寄生区黄顶菊的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_0)值最大分别为0.77和3.33,且显著大于重度寄生区;重度寄生区黄顶菊的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(Wue)显著小于未寄生区和轻度寄生区,重度寄生区各光合参数值相对于未寄生区分别减少了51.18%、53.93%、42.12%和14.83%,轻度寄生区黄顶菊的G_s和Wue相对于未寄生区有升高的趋势,对寄生胁迫表现出一定的耐性;黄顶菊的光合参数可塑性指数与荧光参数相比都较高,表明相对于荧光特性而言,菟丝子寄生对黄顶菊的光合作用影响更为显著。     

两种人工林对工程建筑废弃地植被初始生态恢复的影响

以隔河岩水电工程建筑废弃地初始生态恢复中人工构建植被为研究对象,在样地调查的基础上,分析了废弃地退化生态系统植物多样性和植物群落组成与结构的恢复对种植植物种类的生态响应。通过与周围未治理废弃地及自然次生林群落组成与结构的比较,研究了该废弃地植被的生态恢复进程。结果显示,苗木种植促进了本地植物种类在废弃地的扩散和定居,初步形成了具一定组成与结构的群落类型,是一种及时有效的生态恢复技术。但不同的苗木种类对废弃地植被初始生态恢复的效果不同,通过比较圆柏(Sabinachinensis)和湿地松(Pinuselliottii)2种人工林的生物多样性及群落组成与结构,认为圆柏林的初始生态恢复效果比湿地松林好。