植物叶形对环境的可塑性响应研究进展

植物的生长过程受到温度、水分、光照等环境因素的影响.为了适应各种环境变化,植物会在进化过程中改变自身的形态.而叶片作为对环境变化较为敏感且可塑性较强的器官,其形态对环境因素产生了多方面的响应.从叶片长宽、厚度、叶缘、叶面积、比叶面积、叶片毛状体6个方面综述了植物叶形对环境的可塑性响应,以期为今后植物可塑性的研究提供参考...     

异质养分环境下不同家系福建柏光合特性及酶活性的差异

【目的】探究在不同异质养分环境下,福建柏［Fokienia hodginsii (Dunn) Henry et Thomas］不同家系幼苗叶片光合特性和酶活性差异及变化趋势,为福建柏新品种培育提供理论依据和数据支持。【方法】以福建柏9个1年生家系（454,464,467,474,490,493,500,534,541）幼苗为研究对象,采用盆栽试验,设置氮（N）、磷（P）、钾（K）3种不同异质养分环境,以同质养分环境为对照,研究福建柏各家系幼苗叶片的光合特性、荧光参数及酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))活性和丙二醛（MDA）含量对不同养分斑块的响应差异。在此基础上,计算不同家系福建柏幼苗叶片光合特性、荧光参数及酶活性和MDA含量的表型可塑性指数。【结果】（1）N、P异质斑块下,福建柏幼苗叶片的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）均高于同质养分斑块和K异质斑块,493家系在N异质斑块、541家系在P异质斑块中的P_n均最高。K异质斑块和同质养分斑块下,福建柏幼苗叶片胞间CO₂浓度（C_i）明显高于N、P异质斑块,N异质斑块下大部分福建柏家系幼苗叶片WUE较高。（2）在N异质斑块中,不同家系福建柏幼苗叶片的初始荧光值（F_o）和PSⅡ最大光化学量子产量（F_v/F_m）均较高,PSⅡ实际光化学效率（Yield）和光合电子传递速率（ETR）呈极显著正相关,N、P异质斑块中各家系Yield和ETR均较高。各斑块下福建柏家系PSⅡ 的潜在活性（F_v/F_o）无明显的变化规律,同一家系的F_v/F_o峰值在各种斑块间差异较大,其中500家系的F_v/F_o在各斑块之间差异显著,534家系的F_v/F_o在各斑块间无显著差异。（3）在P异质斑块中不同家系福建柏幼苗叶片POD活性均最高,在N异质斑块中大部分家系幼苗叶片POD活性较同质养分斑块有一定提升,在K异质斑块下福建柏家系幼苗叶片POD活性较同质养分斑块无明显规律。N、P异质斑块中,各家系福建柏幼苗叶片SOD和CAT活性均高于同质养分斑块,K异质斑块中POD、SOD和CAT 3种酶活性与同质养分斑块差异不大。N、P异质斑块中,福建柏幼苗叶片MDA含量均明显低于同质养分斑块,而K异质斑块中MDA含量则明显高于N、P异质斑块。（4）福建柏家系幼苗叶片荧光参数的表型可塑性指数均值最低,为0.29,光合特性的表型可塑性指数均值为0.52,而酶活性和MDA含量的表型可塑性指数均值为0.57。光合生理整体表型可塑性指数最高的是464家系,最低的是490家系。【结论】福建柏各家系幼苗叶片对N、P异质环境表现出较好的适应性,K异质环境对福建柏幼苗叶片光合作用强度和酶活性有一定的抑制作用;9个家系中,464家系具有较高的光合生理可塑性。     

菖蒲对持续淹水的生长及形态可塑性

菖蒲为典型的湿生植物,探索其在不同淹水条件下的生长适应性可为湿地水生态系统植被恢复的物种选择 提供科学依据。以菖蒲为材料,研究了静水条件下不同水深梯度(0、30、60 cm)对株高、根状茎长度以及分蘖能力、 总生物量、地上/ 地下生物量分配格局等生长和表型可塑性影响。结果表明,淹水深度及淹水时间显著影响根状茎 延长、分蘖的形成以及总生物量的积累与分配。不同淹水条件下根状茎和分蘖随培养时间的延长均呈S冶形异速 生长趋势,但同期相比,浅水条件下植株分蘖数大于对照及深水条件下形成的分蘖数;总生物量与根冠比随淹水深 度增加而减小。说明淹水条件下,植株通过增加地上部分的相对生物量和减少地下部分的相对生物量增强对淹水 的适应能力,认为0 ~30 cm 浅水环境最适宜菖蒲的生长与繁殖。      

坡向对水竹天然林形态可塑性的影响

在滇东北水竹主要分布区,选择具有代表性的水竹天然林形态指标进行调查,对不同坡向水竹天然林生长的形态可塑性进行分析。结果表明：在不同光照环境下,水竹形态特征表现出明显的适应性变化,不同坡向间差异显著;从阳坡到阴坡,水竹天然林密度呈现出依次递减趋势,龙安镇、旧城镇水竹天然林阳坡比阴坡密度分别高出5325 %、4945 %;2个调查区水竹天然林的胸径、高度、节间长度、分枝长度则呈现从阳坡到阴坡逐渐增加的规律性,平均增加5281%、4081%、2585%、3061%。坡向对光照的二次分配所形成的水资源异质性环境是导致天然水竹林形态可塑性的主导因子之一     

根系形态可塑性决定黄栌幼苗在瘠薄土壤中的适应对策

形态可塑性与植物生长对策及资源利用能力紧密相联,是植物在特定环境下生存策略的重要表现。研究有限资源土壤中根系形态可塑性与植物生态对策的关系,对深入理解植物对环境的适应机制具有重要意义。本研究以黄栌1年生播种苗为研究材料,采用温室盆栽试验,设置5个不同梯度养分供给水平,对黄栌幼苗根系功能性状(比根长、比表面积、根组织密度、根细度、根尖密度、分枝密度等)和不同径级细根的功能性状(根长、根表面积、根体积、根尖数)进行分析,研究了不同养分供给环境中黄栌幼苗根系形态的可塑性变化。结果表明:不同养分供给处理对黄栌幼苗的比根长、比表面积、根尖数、分枝数、根尖密度、根平均直径、根组织密度和根细度均有极显著影响(P < 0.01);在纯沙环境中,黄栌幼苗与比根长、比表面积和根细度变化最为密切;在养分受限制较严重的环境中,黄栌幼苗主要通过改变根长、根表面积、根尖数和分枝数适应环境;养分受限制相对较轻和中等的环境中,幼苗与根尖密度、分枝密度、根平均直径和根体积变化关系最为密切;而在全土环境中,幼苗主要通过根组织密度变化适应环境。养分供给量受限制在一定程度上可刺激黄栌幼苗分化直径≤1.0 mm的细根、限制直径>1.0 mm根系发育;通过根系形态性状的可塑性反映,养分供给状况变化显著地改变了黄栌幼苗吸收利用养分的对策,从充足养分到养分受限制条件、到养分极度缺乏条件,黄栌幼苗对养分吸收利用的对策从强化就地利用能力,转变到就地吸收利用与扩大吸收范围并重、扩大吸收范围、提高储存与输导能力,最后转变到忍耐对策。      

环境胁迫对植物根系形态的影响

根是植物获取养分和水分的重要器官,易受环境因子(水分、温度、土壤、光照等)的影响,植物通过改变根系形态(根长、根面积、直径、组织结构及空间构型等)以适应环境胁迫。根系形态的改变也会反作用于根际土壤微环境,影响植物根系的生长和发育。植物根系形态的环境可塑性对于一些根类药材的品质形成而言具有重要意义。总结了环境胁迫因子对植物根系形态的影响及作用机制,为探究环境因子对植物根系的可塑性调控作用提供参考,对阐明特定生态区域根类中药材的品质形成具有一定指导意义。     

土层厚度对筇竹无性系种群形态可塑性的影响

通过探究不同土层厚度对天然筇竹无性系种群分株形态的影响,力图为筇竹的适地适竹、定向培育提供一定的理论与实践的依据。本研究运用方差分析、多重比较和冗余分析与蒙特卡洛检验,分析环境因子随土层厚度变化对筇竹分株形态的影响。结果表明:1)随着土层厚度的增加,筇竹分株高度、枝下高、节长、地径、胸径、分枝长、分枝角、鞭节长、鞭节径、蔸根长、鞭根长、隔离者节间长度和隔离者直径相应增加,隔离者总长度则相应减少。2)全磷、有机碳、全氮、水解氮及含水量对筇竹分株构件的大小起重要作用。土壤水分和养分对筇竹分株构件有着不同程度的影响,单一土壤因子对筇竹分株构件形态影响的重要性大小排序:全磷>有机碳>全氮>水解氮>含水量>全钾>速效钾>有效磷>酸碱度。筇竹无性系分株构件随土层厚度的递增呈现出明显的梯度变化,不同土层厚度中水分和养分资源分配的差异性决定了筇竹分株形态的大小。其中,全磷、有机碳、全氮、水解氮和含水量是影响筇竹分株形态的关键因素。     

干旱胁迫对2种辣椒植株形态可塑性与持水力的影响

为探查辣椒形态可塑性和持水力与其耐旱性之间的关系,以弄口早椒和正椒13号为材料,研究干旱胁迫对2 种辣椒品种植株形态可塑性与器官持水力的影响.结果表明:干旱处理抑制了2 种辣椒的生长,但对弄口早椒的抑制作用更大;干旱促进了同化产物向根系的优先分配,也促进了叶厚和根长的增加,但减少了辣椒叶面积和叶脉间距,这可能是辣椒植株形态对干旱胁迫所产生的适应性反应;干旱胁迫对正椒13号的影响大于弄口早椒,由此计算得出正椒13号形态可塑性明显高于弄口早椒;对叶片和茎持水力的测定表明干旱处理后正椒13号叶片和茎的持水力明显高于弄口早椒.由此推测正椒13号具有较高的形态可塑性和持水力可能是其较弄口早椒更耐旱的原因.     

粗茎鳞毛蕨种群形态性状及其生态可塑性的研究

对吉林省东部山区的3个粗茎鳞毛蕨种群进行了形态特征及其生态可塑性的研究。结果表明:林分郁闭度和光照条件显著影响粗茎鳞毛蕨种群的株高、冠幅、叶片数量、叶片宽度、孢子叶数等形态指标。方差分析结果表明:5个形态指标在种群间的差异程度依次为株高>冠幅>孢子叶数>叶数>叶宽。可见,不同光环境对粗茎鳞毛蕨种群的株高影响最大,对其繁殖能力也有较大影响,而对叶片数量和叶片宽度影响最小。尽管粗茎鳞毛蕨常生长在林下,有一定的耐阴性,但是过阴环境不利于粗茎鳞毛蕨种群的生长发育和繁殖更新。     

长白落叶松播种苗根系形态可塑性与氮素空间异质性关系

采用盆栽方式,通过3种施肥处理对不同位置土壤(盆中和袋中)的NH+4—N和NO-3—N的质量分数和根系形态指标的影响,分析了根系形态可塑性与氮素空间异质性的关系。结果表明,长白落叶松播种苗根系主要通过增加根长和根尖数来提高吸收表面积和根系体积以实现觅养,而根系平均直径对N的响应不显著(p袋根=0.84;p总根=0.70);施肥对细根(0~2 mm)的根尖数(p0~1mm0.05*;p1~2mm0.01**)和较粗根(2~5 mm)的长度(p0.05*)、表面积(p0.05*)和体积(p0.05*)具有显著的影响;低氮处理(LN)会显著促进各径级及总体根系的生长,而高氮处理(EN)下根系生长受抑制;低氮处理使得NH4+—N和NO-3—N同时在主根附近相对富集,进而创造出主根附近和远端间的N异质性,而EN只能使得NH+4—N在距离主根的远端相对显著富集,却无法创造NO-3—N的异质性。     

山栀子幼苗表型可塑性对不同光环境的响应

通过遮荫设置5个光照强度(100%、52%、33%、15%和6%),研究不同光环境下山栀子幼苗形态、生物量积累及其分配,以及叶绿素含量和光合特性的响应。结果表明,随遮荫程度增加,叶长、叶宽和叶长/叶宽变化幅度较小,单株总叶面积显著减少,比叶面积则随光照有效性降低逐渐增大;叶绿素a、总叶绿素和类胡萝卜素含量在遮荫处理(除33%相对光照处理)中显著增加,但叶绿素b含量和叶绿素a/b在不同光环境中没有显著差异;最大净光合速率、光饱和点、光补偿点也随光照有效性降低显著减小。山栀子叶、枝、干、根及总生物量均显著降低,但地上、地下生物量的分配格局并不随光环境的变化发生显著改变。总体上,山栀子叶性状(叶面积和光合参数)具有较高的表型可塑性,而结构性状(生物量分配)可塑性较低。适度遮荫(52%相对光照)不会显著影响山栀子幼苗的生长,这对今后山栀子的复合经营和栽培提供了参考依据。     

改善农村环境建设美丽乡村

改善农村环境是新农村建设的重要内容,而如何改善农村环境,是摆在农村工作中的一大难题。基于此,结合吉林省伊通满族自治县农村工作的具体实际,提出了具体的措施。     

植物表型可塑性对环境因子的响应研究进展

植物的表型可塑性是同一基因型受不同环境的影响而产生的不同表型特征,是性状对异质环境的权衡,是植物对环境的一种适应与表达。通过系统梳理了植物表型可塑性研究发展的基本脉络,聚焦了气候、地理以及生物环境对可塑性的影响及其响应机制;总结了在全球气候变化的背景下,今后植物表型可塑性研究的几个重要方向。认为国内表型可塑性的研究还需要进一步深入,尤其是多因子对植物可塑性影响的过程与机制需要加强。     

美丽乡村视野下的农村环境经济协同发展探究

美丽乡村建设是美丽中国建设的重要组成内容。面对农村日益严峻的环境问题,大力发展农村经济的时候,还必须将生态环境保护工作的开展纳入统筹规划之中,只有环境经济协同发展,才能够真正实现美丽乡村建设工作的有效落实。因此谋求农村环境经济协同发展,既是美丽乡村建设的基本内涵,也是农村地区健康有序发展的必然选择。文章正是基于此,试图探讨研究美丽乡村视野下的农村环境经济协同发展对策。     

美丽乡村视角下武汉市乡村人居环境综合整治研究

随着乡村经济的迅速发展,人民的生活质量得到了提高,与此同时,人民对幸福生活的需求也越来越大,对乡村人居环境的要求也越来越高。党的十九大以来,美丽乡村建设、人居环境整治等系列重大政策措施不断出台,丰富了美丽乡村建设的内涵,乡村人居环境综合整治力度也逐步得到增强。强化乡村人居环境综合整治,是构建“美丽村庄”的自然基础、物质基础、经济基础、精神基础和制度基础。本文选取武汉市为样本,总结出美丽乡村视角下湖北武汉市乡村人居环境综合整治现状及存在的问题,最后有针对性地提出美丽乡村视角下湖北武汉市乡村人居环境综合整治的对策建议。希望通过本文的论述,能够为乡村人居环境综合整治研究提供理论借鉴。     

林分密度对观赏型南方红豆杉幼树生长及形态可塑性的影响

通过调查测定福建明溪县不同密度观赏型南方红豆杉人工林幼树的生长指标和形态指标,研究其生长及形态学特征与林分密度的关系。结果表明,不同密度林分的幼树在冠长、冠幅、地径、枝下高、侧枝数量等树冠特征性状和圆满度、枝叶浓密度等观赏性状方面均存在显著差异,在树高及叶色间不存在显著差异。林分密度对生物量的分布格局有着显著影响,对不同器官生物量、生物量分配比等指标均有显著影响;单株不同器官生物量和叶枝干等器官生物量分配比,根生物量分配比和地上/地下生物量比均随林分密度增加而降低。林分密度对1级侧枝分枝角、1级侧枝数量、1级侧枝密度及平均长度有着显著影响,且随着林分密度增加而下降,幼树树冠对林分密度有着显著可塑性响应,表现出强烈的可塑性反应。     

美丽乡村建设环境绿化措施探讨

在建设美丽中国背景下,建设生态宜居美丽乡村是实施乡村振兴战略的关键环节。在乡村环境绿化中,由于缺乏总体规划、绿化布局不合理、树种选择不当、后续管理和养护工作不到位等原因,导致乡村绿化效果差,成果保存不理想,环境改善不明显。为此,在美丽乡村建设环境绿化中引入园林绿化理念,通过借鉴城市园林绿化技术措施,因势造景,因地植树,增加绿量,加强养护管理,不断提升农村人居生态环境质量,助推美丽乡村建设再上新台阶。     

美丽乡村建设对赣南传统乡村聚落形态的影响分析

随着现代社会的迅速发展,农村的各种建设也是进行得如火如荼。在这样的背景下,传统乡村聚落的形态也受到了不同程度的影响。本文从赣南传统乡村聚落的形态出发,对传统乡村聚落与美丽乡村建设后的乡村聚落之间形态的变化进行了分析比较。