禾本科植物叶片比较解剖的研究进展

禾本科是单子叶植物中的一个大科,国内对其已有较多方面的研究。从分类学、生态学两个方面综述了我国禾本科植物叶片比较解剖的研究历史,意义和研究成果,禾本科植物叶片的解剖结构特征可以作为该科植物分类的重要依据,不同的叶片解剖结构反映了禾本科植物对不同环境条件的适应。综合现有的研究成果提出了禾本科植物叶片比较解剖研究中存在的问题和今后的研究方向。     

白三叶叶片解剖可塑性及其对光强的响应

探讨不同光照强度下白三叶叶片解剖特征,叶片可塑性及其对光强环境的响应。结果表明:白三叶叶片结构具有一定的可塑性,其中表皮和叶肉的可塑性较大,而中脉则相对较为稳定;在全光照条件下,叶片为阳生叶特征,叶片较厚,上表皮外切向壁平展,气孔密度大,栅栏组织发达,栅栏细胞长柱形,排列紧密,海绵组织较薄,细胞较小,排列疏松,中脉较厚;在弱光照条件下,叶片为阴生叶特征,叶片较薄,上表皮细胞凸透镜状,气孔密度较小,栅栏组织极不发达,栅栏细胞不规则或漏斗形,海绵组织发达,细胞较大,排列紧密,中脉较薄;非参数相关性分析结果表明,上表皮厚度、海绵组织厚度与相对光照强度呈显著负相关,而上表皮气孔密度、栅栏组织厚度、栅栏组织海绵组织厚度比、栅栏细胞长宽比和中脉厚度等性状与相对光照强度呈显著正相关。     

内蒙古四种不同生态类型扁蓿豆叶片解剖性状与抗旱性关系的研究

采用石蜡切片法和光学显微技术测定四种不同生态类型扁蓿豆的叶片厚度、栅栏组织厚度、维管束直径、叶脉直径、海绵组织厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、维管束长轴和短轴长度、栅海比、叶片组织结构紧密度、叶片组织结构疏松度等12个与抗旱性相关的解剖结构特征参数并进行综合评价,研究扁蓿豆叶片解剖结构与抗旱性的关系,为扁蓿豆的抗旱选育及在干旱、半干旱地区的栽培种植提供理论依据。结果表明：（1）12个叶片解剖性状中,栅栏组织厚度的变异系数最大,为25.81%;维管束长轴和叶片组织结构疏松度变异系数最小,均为7.00%。（2）主成分分析表明,前3个主成分的累计贡献率达86.352%,特征值总和为10.363,可概括12个指标的主要信息。（3）解剖性状相关分析显示,叶片厚度与海绵组织、栅栏组织等组织结构之间存在极显著的正相关关系。解剖性状与生态因子的相关分析显示,海绵组织厚度、栅栏组织厚度和叶片厚度等3个叶片解剖性状与年降水量、年平均温度显著正相关。（4）采用聚类分析法可将48份材料分成8大类,其中,第Ⅰ类仅含材料M-5,第Ⅱ类仅含材料M-1,第Ⅲ类、第Ⅳ类、第Ⅴ类、第Ⅵ类、第Ⅶ类、第Ⅷ类分别包含11份、11...     

6种鹅观草属植物叶片形态解剖特征比较

为比较鹅观草属(Roegneria C.Koch.)不同种植物间的叶片形态解剖特征,将不同来源的6种鹅观草属植物在内蒙古太仆寺旗典型草原(中国农业科学院太仆寺旗草地资源生态监测与评价野外科学观测试验站)种植,运用刮片法和石蜡切片法将其成熟叶片制成切片,光学显微镜下观察叶片下表皮的4项表型性状,并测定叶片下表皮和叶横切面的17项数量性状指标。结果表明:6种鹅观草属植物叶片表型特征较一致,测量指标中气孔长宽比和长细胞长度变异系数较大。方差分析表明,叶中脉厚、叶厚、上表皮厚、气孔指数等12项指标在6种植物间差异均达到显著或极显著水平,因此这些指标能作为鹅观草属内种间的分类依据。主成分分析表明,17项数量指标的主要信息集中在前3个主成分上,分别是叶片储水和输水功能结构、叶片表皮特征结构以及抵抗逆境的结构。聚类分析将这6种植物聚成3类,即黑药鹅观草(R.melanthera Keng)和垂穗鹅观草(R.nutans Keng)各为一类,纤毛鹅观草(R.ciliaris Nevski)、多变鹅观草(R.varia Keng)、直穗鹅观草(R.turczaninovii Nevski)和肃草(R.stricta Keng)聚为另一类,这与该属植物形态学上的分类相同。因此,叶片解剖结构特征可以作为分类学上的重要依据。     

白刺叶片解剖结构性状异速生长与生态适应性研究

本实验以不同生境下3种白刺(西伯利亚白刺、大果白刺、唐古特白刺)叶片为研究对象,测量3种白刺的叶片解剖结构中叶片厚度、上角质层厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮厚度和下角质层厚度等性状指标,用经典异速方程(Y=βX^α)描述叶片解剖性状之间的关系。结果表明：不同生境的白刺叶片解剖性状均有显著性差异(P＜0.05),均呈显著性幂指数异速生长关系,其异速系数表现显著性差异(P＜0.05),其异速指数表现出两类完全不同的规律,一类是≈1,另一类是＜1,存在着资源分配的权衡。不同生境白刺叶片解剖性状的变异系数在0.10～0.45之间,属于相对稳定的系统演替性状。植物生境中的海拔高度、年降水量与年蒸发量是影响叶片性状的主要因素,3种白刺通过长期的外界异质性的环境因子驱动改变叶片结构性状,可以使其在不同的生境下朝着最适的异速生长曲线进化。     

退化羊草草地生态恢复技术的研究

在内蒙古锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗对退化羊草草地进行了更新复壮的技术研究,初步探索出了退化羊草草地生态恢复技术和群落演替规律。     

川西北沙化草地生态恢复工程对沙地植被群落的影响

2007年7-8月在川西北若尔盖与红原的沙化草地区内,对生态恢复0、1、3、5、7、10和12年的样地植物群落指标进行调查。结果表明：生态恢复工程增加了样地内植物种类、多样性指数、群落总盖度以及地上部分生物量,而群落密度和高度变化表现出波动性,规律性不强。群落恢复演替中主要数量特征受优势种、次优势种、伴生种的控制,是群落演替较为典型的特征。该区生态恢复工程加快了沙化草地植被的恢复速度与群落正向演替的速度,但恢复演替需要较长的时间。因此,在对沙化草地采取围栏封育期间,禁止牲畜进入封育区;针对沙化草地的特点,采用合理的浇（保）水施肥措施,种植适宜植物及应用合理的种植技术和植被管理技术,才能使植被恢复的速度和效果达到一个理想的结果。     

不同居群狗牙根的叶片解剖结构比较研究

对20个不同生长环境的狗牙根叶片进行了比较解剖学的研究。结果表明,参试材料在角质层厚度、表皮细胞厚度、叶表皮细胞的长宽、气孔的大小及密度、叶片厚度、维管束个数及直径大小,机械组织厚度等方面有显著的差异。其中变异系数较大的是气孔密度及中脉维管束与上表皮间的机械组织厚度,气孔密度的变幅为77.49～335.46个/mm²,变异系数达36.93%,机械组织厚度的变幅为7.50～45.00μm,变异系数达64.20%。将测定的数量指标进行了聚类分析,20个不同居群的狗牙根可分为4大类。聚类结果与狗牙根的生境分布相互吻合。     

云雾山天然草地30年恢复演替过程中优势草种生态位动态

为探究云雾山天然草地30年恢复演替过程中优势草种的生态位动态,通过典型样方调查,运用Levins和Pianka公式分别对封育5年、9年、14年、18年和30年天然草地的主要物种生态位进行了分析。结果表明：不同封育年限草地的物种组成与群落类型具有明显差异,阿尔泰狗哇花（Heteropappus altaicus）、大针茅（Stipa grandis）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和百里香（Thymus mongolicus）4个种群生态位总宽度较大,且在5个不同封育年限草地均有出现。云雾山原建群种长芒草（Stipa bungeana）生态位宽度也较大,但在封育30年样方中未发现其分布。不同封育年限各物种生态位宽度排序和其总宽度排序并不相同,封育5年、9年和14年的草地中生态位宽度最大的分别是长芒草、甘肃蒿（Artemisia gansuensis）和猪毛蒿（A.scoparia）,封育18年和30年草地大针茅最大。随着封育年限增加,优势物种的生态位宽度出现波动,大针茅的生态位宽度随封育年限增加呈现“升-降-升”的动态变化,封育5~18年,长芒草生态位宽度变化表现为先降后升,甘青针茅（S.przewalskyi）只在封育30年样地出现,但其生态位宽度仅次于大针茅。种群间生态位重叠与不同封育年限草地种群生态位宽度无线性关系,封育9年草地种群间的生态位重叠指数均值最大,封育14年和30年草地的生态位重叠指数均值呈递增趋势。随着封育年限的增加,草地生态系统逐渐得到恢复,种间竞争也随之增加。     

科尔沁沙地不同恢复年限退化植被的物种多样性

 研究了科尔沁沙地封育０年的流动沙丘、封育１１年的沙丘（流动、半流动和半固定沙丘）和封育２０年的沙丘（流动、半流动、半固定和固定沙丘）的群落组成及其物种多样性变化。结果表明,随着沙丘的固定和封育年限的增加,植被丰富度、盖度和物种多样性逐渐增加,优势度逐渐减小。沙地退化植被恢复演替模式为：先锋植物沙蓬为主的一年生植物群落（流动沙丘阶段）→灌木差巴嘎蒿和一、二年生草本植物为主的群落（半流动和半固定沙丘阶段）→一、二年生草本和多年生草本为主的杂草群落（固定沙丘阶段）。在沙地退化植被恢复过程中,群落物种组成结构存在递进性和渐变性;禾本科植物和多年生草本逐渐增加,植物群落结构趋于复杂、草本质量明显改善。     

黄土丘陵区不同植物凋落叶片的分解及养分释放特性

叶片凋落物的分解对生态系统的养分循环具有重要意义。刺槐、油松和柠条是豫西黄土丘陵区退耕还林时普遍采用的树种,高羊茅是该区分布广泛的建种草本植物。采用分解网袋法,对该区 4 种植物叶片凋落物一年内的分解特征及营养元素的释放规律进行研究。结果表明:1)柠条叶的分解率分别比刺槐叶、油松和高羊茅高8.86%、19.87%和13.18%,分解规律符合Olson 指数模型,分解速率为柠条叶>刺槐叶>高羊茅叶>油松叶。2)分解过程中 4 种凋落叶片的C/N、P含量持续降低,木质素含量缓慢增加,纤维素含量呈先增加后降低的变化趋势;不同凋落叶片分解过程中全C和全N含量的变化趋势存在差异。4 种凋落叶片的C、P元素属于直接释放模式,N元素属于富集—释放模式。3)凋落叶片的分解速率与总C含量、木质素含量和C/N均呈显著负相关关系(P<0.01),因此该地区凋落叶片的总C、木质素含量和C/N可以作为预测该地区凋落物分解的指标,凋落物叶片功能特征(比叶面积、厚度、硬度等)可能是影响其分解速率的重要因素之一。     

不同利用方式下草地优势植物的生态化学计量特征

在内蒙古温带草原围封、放牧和割草3种不同利用方式下,测定了大针茅、冷蒿和羊草3种优势种植物的化学计量元素,探讨了草地不同利用方式下优势种植物的化学计量特征响应机制。结果表明,3种优势种植物的C、N、P含量及其计量比在不同利用方式下均有明显的季节变化;不同利用方式、不同物种以及二者的交互作用均对N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P有显著的影响,其中,C含量比较稳定,不同的利用方式对其无显著影响,N含量在整个生长季内总体呈下降趋势,放牧样地3种植物叶片的N、P含量均高于割草和围封样地,说明放牧增加了植物N、P的含量。植物生长普遍受到N的限制,土壤养分特征在不同利用方式间也存在一定的差异,围封样地表现为更加缺N,而放牧样地更加缺P。放牧样地有机质、C、N和P含量均高于割草和围封样地,说明适度放牧能提高土壤养分的含量,有利于植物的生长。     

皖北石灰岩山地不同植被恢复模式对植物群落物种组成及多样性的影响

通过研究皖北石灰岩山地生态系统的植被群落,分析不同植被恢复群落的组成、结构、多样性和生活型组成,进而阐明石灰岩山地生态系统植被恢复模式对群落结构特征以及植物物种多样性的影响。结果表明:研究区有54种植物,隶属26科54属。侧柏(Platycladus orientalis)+构树(Broussonetia papyrifera)人工混交林有植物种类16科26种,分别占总数的61.5%和48.1%。酸枣(Ziziphus jujuba var. spinosa)+牡荆(Vitex negundo var. cannabifolia)灌丛和荩草(Arthraxon hispidus)+牡荆草灌丛植物种类分别为32和33种,分别占调查总物种数的59.3%和61.1%。不同植被恢复群落生活型也有差异。侧柏+构树人工混交林群落高位芽植物占优势,而酸枣+牡荆灌丛和荩草+牡荆草灌丛则以地面芽植物所占比例较大。分析表明,多样性指数、均匀度指数和优势度指数均表现为侧柏+构树混交林>酸枣+牡荆灌丛>荩草+牡荆草灌丛,但物种丰富度表现为荩草+牡荆草灌丛>酸枣+牡荆灌丛>侧柏+构树混交...     

松嫩平原盐生群落植物的组合结构

松嫩平原植被是蒙古、东北、兴安、华北4个植物区系成分相接触的区域,在全区所设的285个盐生群落调查样方中,共有74种盐生植物,隶属于20个科,6个株生长型,4个根生长型,5个生活型,5个水分生态类型,11个分布区型和6个饲用价值类型.其中,禾本科种类最多占20.3%,菊科和藜科分别占17.6%和14.9%.株生长型结构以分枝型种类最多占42%,丛生型为23%,直立型和匍匐型分别占11%.根生长型结构以直根型的种类最多占65%,刷状根型和根茎型分别为23%和11%.生活型结构以地面芽植物最多占37%,一年生植物次之占31%,地下芽植物占20%.水分生态类型结构以中生型种类最多占79%,湿中生型次之占8%.分布区型结构以蒙古分布区型的种类最多占29%,蒙古-华北分布区型次之占24%.饲用价值类型结构以中、低等质量的种类最多占52%,而优、良牧草种类只占23%.松嫩平原盐生植被具有温带草本群落的植株和根系的特点,典型的温带地面芽植物气候特征,中生生境条件,交错带的植物分布区型结构和饲用价值较低.     

喀纳斯景区山地草甸不同退化阶段群落共有种的生态化学计量特征研究

通过在新疆喀纳斯景区山地草甸群落中对不同退化阶段4个典型样点进行样方调查与采样,结合室内分析,探究了不同退化阶段山地草甸群落共有植物及土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其内在联系,揭示了山地草甸生态系统养分循环规律和系统稳定机制。研究结果表明,1) 3种群落共有植物的重要值、盖度、密度和生物量都随着草地的退化加剧而上升,平均高度和叶绿素相对含量随着退化的加剧而降低。2) 随着草地退化程度的增加,群落共有种C、N、P含量均下降,草甸早熟禾C∶N则先降低后升高,其余2种共有种均上升;群落Ⅰ中3种共有植物叶片的N∶P都在14和16之间,剩余3个群落中,草甸早熟禾叶片N∶P高于16,而千叶蓍和短柄苔草叶片的N∶P均小于14。3)叶绿素相对含量与植物的N含量呈显著的正相关,植物盖度与其化学计量比的相关性不显著,植物的高度、密度、生物量与其化学计量比相关性的显著性取决于物种和生境。4)土壤的C、N、P含量均影响植物的C、N、P含量,呈显著的线性正相关。喀纳斯景区未退化阶段的植物生长受N、P双重元素的限制或者均不受限,退化阶段的植物生长主要受N的限制。因此,喀纳斯景区山地草甸土壤生态化学特征对退化山地草甸的植被恢复有着重要影响。     

德阳市3种林草模式下土壤动物群落特征

为了解林草模式下土壤动物组成及群落结构特征,以核桃(Juglans regia)+紫花苜蓿(Medicago sativa)、核桃+菊苣(Cichorium intybus)及核桃+鸭茅(Dactylis glomerata)3种模式为研究对象,同时以纯核桃林模式作为对照进行土壤动物调查。结果表明,1)调查共获土壤动物303只,分属3门7纲17目,优势类群为线虫纲(Nematoda)、膜翅目(Hymenoptera)、蜱螨目(Acarina);2)林草模式下土壤动物表聚性明显,纯林模式下土壤动物个体密度土层分布表现为5-10cm10-15cm0-5cm;3)核桃+苜蓿模式下Shannon-Wiener多样性指数和密度-类群指数(DG)最高,纯林模式下密度-类群指数(DG)最低,但Pielou均匀度指数最高;4)核桃+苜蓿模式下虽然土壤动物个体数明显高于纯林模式,但在类群种类上却与纯林模式最为相似;5)4种模式中,核桃+苜蓿模式腐食性(Saprozoic)土壤动物种团比例最高。综合而言,3种林草模式均能有效增长土壤动物群落组成,尤其以核桃+苜蓿模式土壤动物群落丰富程度最高。     

The effects of fire-breaks on plant diversity and species composition in the grasslands of the Loskop Dam Nature Reserve,South Africa

There is a dearth of knowledge on the effects of annual burning of fire-breaks on species composition, plant diversity and soil properties. Whittaker's plant diversity technique was used to gather data on species composition and diversity in four grassland communities on the Loskop Dam Nature Reserve (LDNR). The study demonstrated that fire-beaks did not have a negative effect on plant diversity and an increase was even noted in various diversity parameters in the grassland on abandoned cropland. Fire-breaks were changing the species composition, as three of the four communities illustrated a clear separation in species composition between fire-break and unburnt plots. There was not a strong association between specific species and the fire-break or unburnt plots, except for Themeda triandra and Tristachya leucothrix, known for their association with and without fire, respectively. The change in species composition was not negatively affecting range condition. Carbon and nitrogen concentrations were slightly lower in the fire-break than unburnt soils, but the reduced concentrations were unlikely to cause severe soil degradation in fire-break zones. From a management perspective, fire-breaks appear to be a sustainable management tool as they are not adversely affecting plant diversity or range condition in the grassland association on LDNR.     

Rapid assessment of montane anuran communities in the Albertine Rift: Hyperolius castaneus Ahl, 1931 as an umbrella species for conservation

The species richness of seven montane anuran communities of the Albertine Rift was assessed with visual and acoustic transects. A total of 28 anuran species were detected. The highland anuran communities at (2000–2800 m) were dominated by up to nine Albertine Rift endemic species considered threatened by IUCN Red List criteria, whereas the community at lower elevation included mainly wide-ranging, least-concern species. Cluster analyses of the presence/absence data on the overall array of species indicated that Ahl’s reed frog (Hyperolius castaneus) is a suitable umbrella species for the highland Albertine Rift endemics. Hyperolius castaneus was always among the first species collected at each site, either by visual detection or by acoustic detection based on the characteristic advertisement and aggression calls which were emitted during the day and at night. The ease of its detection in the field makes this species an ideal candidate for rapid assessments of priority sites for conservation measures.     

河北省森林草原区草本植物物种多样性和功能多样性

理解物种多样性和功能多样性之间的关系以及分析它们对环境变化的响应,有利于揭示生物多样性的影响因素。本研究以塞罕坝地区不同植被类型(草地、灌木林和天然次生林)的草本群落为研究对象,分析了物种多样性(物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度)和功能多样性测度指标(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)之间的相互关系,并采用相似性分析检验(ANOSIM)和冗余度(RDA)分析等方法研究了它们随植被类型和环境因子的变化规律。结果表明,草地中草本植物物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著高于灌木林和天然次生林中的草本群落(P<0.05),而功能丰富度指数在草地中最低(P<0.05),功能均匀度和功能离散度在灌木林中最低(P<0.05),Pielou均匀度指数在不同植被类型间差异不显著(P>0.05);功能丰富度与物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著负相关(P<0.01),功能离散度与物种均匀度显著正相关(P<0.01),而功能均匀度与所有物种多样性指数均不相关(P>0.05);影响物种多样性的主要因子有土壤含水量、土壤有机质、土壤pH值、土壤全氮含量和坡向,影响功能多样性的主要因子有土壤有机质、土层深度、土壤含水量和海拔。物种多样性和功能多样性分布主要受土壤因子的影响,分别占到总解释变异的29.1%和29.8%。本研究结果表明研究区草本植物物种多样性和功能多样性变化相对独立,物种多样性可能主要是由资源可利用程度决定,而功能多样性可能是生态位分化即环境筛选和物种间相互作用共同决定。