钝叶柃花器官性别分化的形态学研究

【目的】柃木属植物为热带和亚热带常绿阔叶林灌木层优势种,传统认为是严格的雌雄异株,但在重庆缙云山钝叶柃却存在性别变异现象,即除了典型的雌株、雄株还有两性变异株。通过对不同分化时期的花芽进行形态和结构观察,比较两性变异花芽与典型的雌花芽、雄花芽分化过程的异同,旨在掌握钝叶柃不同性别花芽分化的整体进程及各分化时期的形态特征,明确花芽性别分化的关键时期,进而为探讨性别分化的相关机理提供重要的形态学证据。【方法】以钝叶柃典型的雌株、雄株、两性变异株的花芽为试验材料,采用常规石蜡切片法对花芽分化过程中的外部形态变化和组织结构进行观察分析。【结果】1)钝叶柃1～4个花芽着生于当年生新枝及2年生枝叶腋处; 2)花芽分化始于8月上旬,12月中下旬基本完成,历时120天左右,之后花芽处于休眠状态,次年2—3月进入始花期,两性变异花花芽分化时间晚于雄花芽、雌花芽; 3)花芽分化大致可以划分为5个时期,即苞片分化期、萼片分化期、花瓣分化期、雌雄蕊分化期、雌雄蕊成熟期; 4)在花芽发育过程中,两性变异花芽和雄花芽的雌雄蕊原基同时出现,雄花中雄蕊原基正常发育而雌蕊原基停止发育,两性变异花中雌雄蕊原基皆正常发育;雌花中只见雌蕊原基,未见雄蕊原基。5)在雌雄蕊分化期,两性变异花中,雌蕊原基发育速度略快于雄蕊原基,雌蕊发育与雌花一致,中央心皮原基基部愈合膨大,中部凹陷形成子房室,顶端愈合向上延伸形成花柱;雄蕊发育与雄花一致,雄蕊原基上端膨大形成花药,下端形成短的花丝。在雌雄蕊成熟期各花器官继续生长,发育日趋成熟。6) 3种不同性别花芽长宽比在分化的整个过程中均呈先上升后下降的趋势,雄花芽在萼片分化期长宽比值达到峰值,而雌花芽、两性变异花芽均在雌雄蕊分化期达到峰值。花芽外部形态特征(形状、色泽)在5个分化时期的动态变化依次为圆锥形(绿色)→椭圆形或近圆形(绿色褪尽,深紫红色)→圆胖(深紫红色)→圆形,雄花芽顶端圆钝,雌花芽、两性变异花芽顶端渐尖(紫红色逐渐褪去,绿色加深)→椭圆形(紫红色完全褪尽,由嫩绿色逐渐变成黄绿色或棕绿色)。【结论】钝叶柃3种不同性别花芽在苞片分化期、萼片分化期、花瓣分化期花芽形态和内部组织结构保持一致,而在雌雄蕊分化期出现较大差异,两性变异花芽与雄花芽的分化较为相似,均出现雌蕊、雄蕊原基,明确性别分化的关键期为雌雄蕊分化期,随着分化时期不断推进,花芽外部形态也发生相应的变化。     

贵州赤水桫椤国家级自然保护区植物群落特征

目的本研究以贵州赤水桫椤国家级自然保护区为研究地,通过分析比较不同植物群落特征,为有效地保护珍稀濒危植物以及典型的中亚热带常绿阔叶林森林生态系统提供科学依据。方法在研究区建立73个样地,通过样方调查,从物种组成、区系特征、生活型及群落结构等方面对植物群落特征进行分析。结果结果表明:(1)研究区内共计维管植物91科180属251种,其中蕨类植物16科21属25种,重要值前3位的物种分别为芭蕉、毛竹和桫椤。(2)群落种子植物区系成分以热带为主,包含一定比例的温带成分;生活型以小高位芽植物为主,1年生植物最少。(3)群落垂直结构可分为乔木层、亚乔木层、灌木层和草本层4个层次,高层建群种主要为毛竹、杉木、亮叶桦和川钓樟等,中层主要为芭蕉、粗糠柴、罗伞和脚骨脆等,低层主要为柃木、红果黄肉楠和金珠柳等;桫椤平均高度为3.58 m,在灌木层中优势地位明显,年龄结构稳定。(4)乔木层植物胸径以2~8 cm为主,灌木层以＜3 cm为主;平均胸径＞9 cm的物种主要有芭蕉、杉木、亮叶桦和桫椤等,平均胸径＜5 cm的物种有柃木、红果黄肉楠和金珠柳等;桫椤径级结构合理,平均胸径为12.20 cm。(5)73个调查样方被聚为14类,分属于10个群系,分别为毛竹林、芭蕉灌草丛、桫椤-芭蕉-罗伞灌草丛、马尾松林、楠木林、杉木林、亮叶桦林、枫香-四川大头茶混交林、楠木-灯台树-毛脉南酸枣林和灯台树林;各群落植物多样性和均匀度随海拔升高而增加,桫椤-芭蕉-罗伞灌草丛径级分布最不均匀。结论保护区不同群落植物多样性和结构差异明显;海拔是影响群落空间分布的主要环境因子,较高海拔区多为山地常绿落叶阔叶混交林和典型阔叶林,群落稳定性较高;沟谷低海拔区域多为南亚热带常绿阔叶灌草丛,以芭蕉和毛竹为代表的优势种突出,群落物种组成和结构单一,是桫椤种群的主要生长环境,其生境范围相对狭窄。