鄱阳湖湿地灰化苔草群落物种多度分布格局沿水分梯度的变化

为揭示鄱阳湖湿地苔草群落的构建机制,选择灰化苔草(Carex cinerascens)群落作为研究对象,通过设立3条样带调查不同水分梯度的群落物种多度,选用断棍模型(BSM)、生态位优先占领模型(NPM)、优势优先模型(DPM)、随机分配模型(RAM)和生态位重叠模型(ONM)5个生态位模型对群落种-多度关系进行拟合,结果表明,1)灰化苔草群落可按土壤水分划分为高湿度、中湿度和低湿度3组,分别对应从湖边、湿地中间和湿地边缘的梯度分布;2)从高到低的水分梯度上,灰化苔草群落的物种数先增加后降低,优势种多度逐渐增加,物种多度分布曲线由相对平缓变为陡峭;3)高湿度灰化苔草群落物种多度分布格局的最佳拟合模型为BSM,中、低湿度的理想模型转变为NPM。研究认为,水分条件的变化是灰化苔草群落物种多度分布格局改变的主因,随着水分梯度降低,群落构建的生态学过程由随机生态位变为生态位优先占领。研究为鄱阳湖湿地多样性保育和生态功能管理提供了理论参考。     

退化草原羊草种群根系形态特征对水分梯度的响应

分别于内蒙古锡林郭勒典型草原选取轻度退化和重度退化的草地,进行了水分梯度控制试验,研究羊草(Leymus chinensis)种群在不同退化状况下根系特征对水分资源梯度的响应。结果表明:随着水分梯度的下降,不同退化程度的草地均表现为羊草地上高度逐渐下降,而主根系长度和根系体积逐渐增加;根系面积也呈增加趋势,但只在重度退化样地与水分梯度显著负相关;根系直径呈减少趋势,但只在轻度退化样地与水分梯度显著相关。不同退化程度的草地比较,在大部分水分梯度下羊草根系特征没有显著差异,除了湿润条件下(600mm),根系面积和根系体积轻度退化草地显著高于重度退化草地(P<0.05)。干旱条件下(150mm),羊草主根系长度在重度退化草地显著高于轻度退化草地(P<0.05)。     

青藏高原腹地退化青藏苔草草原植物生态位的特征

采用野外调查方法研究了青藏高原腹地退化青藏苔草草原植物生态位的特征,结果表明:随着青藏苔草草原的退化,青藏苔草的重要值和生态位宽度逐渐降低,莎草科的高山嵩草、禾本科的紫羊茅和波伐早熟禾、豆科的黄花棘豆和多枝黄耆的生态位宽度先升高后降低,轻度和中度退化阶段时最大,杂类草西伯利亚蓼自出现后随退化程度增强,其重要值和生态位宽度逐渐增加.不同退化阶段,植物间生态位重叠度最大的物种对存在分异,在未退化、轻度、中度和重度退化阶段,青藏苔草分别与矮火绒草、紫羊茅、珠芽蓼和高山嵩草的生态位重叠度最高;中度退化时,物种间生态位重叠度最低的是兰石草和线叶龙胆,但其余各阶段多枝黄耆是生态位重叠度最低的物种之一.     

鄱阳湖湿地灰化苔草草甸群落特征及多样性

灰化苔草（Carex cinerascens）是鄱阳湖湿地草甸的主要建群种,对鄱阳湖生态系统功能的发挥起着重要作用。本研究于2010年采用样方法对吴城地区鄱阳湖湿地灰化苔草草甸3个样地的植被组成、盖度、高度、地上生物量及物种多样性等特征进行了调查分析。结果表明,研究区内群落组成简单,植物种类比较贫乏,主要植物种仅8种,优势种为灰化苔草。3个样地中的物种丰富度、多样性指数和优势度指数最高分别为0.88、1.35和0.65,最低分别为0.46、0.46和0.23。相关分析表明,苔草草甸群落物种多样性更多地受丰富度的影响。苔草群落盖度为63.27%~100%,高度为4.25~14.12 cm,地上生物量为1 377~3 080 kg·hm-2,均低于以往调查数据。水位的变化和放牧干扰可能是影响鄱阳湖苔草草甸群落特征的主要因素。     

长白山区乌拉苔草蒸腾规律及环境因子间关系的研究

通过对长白山区沟谷沼泽湿地乌拉苔草蒸腾特性的研究得知:乌拉苔草蒸腾速率日变化在不同月份所表现的波动趋势基本相似,但最高峰的时间不同,7月份最高峰是100(H20)μmol/m2.s,8月份最高峰是105.1(H20)μmol/m2.s,时间在下午16∶00时,9月份最高峰的时间在上午10∶00时,其他月份均在中午12∶00时。不同层面叶片的蒸腾速率波动基本相似,蒸腾速率不同月份日变化规律基本一致,日变化不受生长期的影响。导致蒸腾速率变化的直接原因是环境因子综合变化影响了气孔的开闭。     

羊草形态及生物量分配可塑性对土壤供磷能力的响应研究

植物形态及生物量分配变化是天然草原退化过程中的主要表现之一,通过研究植物形态及生物量分配对环境的响应规律有助于揭示草原退化及植被演替的内在机理。本试验研究了羊草形态、生物量累积及分配对土壤供磷能力的可塑性响应。试验采用有效磷含量低于3mg P_2O_5/kg的土壤设置0,30,90,180mg P_2O_5/kg 4个磷肥添加梯度,形成4种具有不同供磷能力的土壤,用于对羊草植株的培养,并于后期进行各项指标的测定。结果表明,1)土壤供磷能力的减弱明显减小了羊草的株高、各构件生物量,表现为高磷添加量显著高于低磷添加量,株高、叶生物量、茎生物量、根生物量、总生物量的降低幅度分别达到了14%,50%,51%,79%,63%。2)羊草个体形态及生物量分配对土壤供磷能力的响应并不完全一致,生物量累积对供磷量的敏感度最大,生物量分配次之,形态的敏感度最差,可塑性指数分别为0.58,0.31,0.19;单个性状指标以根干重最为敏感,可塑性指数达到了0.79。3)相关分析表明,羊草地上干重与叶宽、节间数、株高达到了极显著水平,此3个形态指标对羊草地上生物量的贡献率分别为30%,27%,26%,是形态指标中解释羊草地上生物量产生差异的主要因子。本试验在课题组前期研究的基础上,进一步从个体水平上探索羊草对土壤供磷能力的响应,与课题组前期试验结果相结合,可有助于探索天然草原退化和植被演替的内在原因。     

青海省高寒草地青藏苔草根围土壤细菌拮抗功能评价及鉴定

从青海高寒草地青藏苔草根围土壤样品中分离到8株菌株,其中1T5在28℃下经几次转接后不能生长,将其他7株细菌进行了拮抗功能评价及鉴定。结果表明:7株菌株中,只有1T4和1T8对指示菌有良好的抑菌作用,占分离总株数的25%,抑菌率在54.3%～75.7%,其中1T4对番茄早疫病菌(Alternaria solani)、马铃薯坏疽病菌(Phoma foveata)、马铃薯炭疽病菌(Colletotrichum coccodes)和马铃薯枯萎病菌(Fusarium avenaceum)的抑菌率分别为67.1%、61.4%、75.7%和69.2%;1T8对番茄早疫病菌及马铃薯坏疽病菌的抑菌率分别为65.7%和54.3%,对马铃薯炭疽病菌和马铃薯枯萎病菌没有抑菌作用;1T1、1T2、1T3、1T6和1T7对4种指示菌均没有拮抗作用;根据培养性状和形态特征,结合16S rDNA基因序列分析,将1T4鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),1T8鉴定为腐生葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)。     

圆囊苔草叶片的形态解剖学研究

利用光学显微镜研究了圆囊苔草叶的形态结构。圆囊苔草叶基生,由叶鞘和叶片两部分组成,叶片扁平带状,平行脉序;上下表皮细胞垂周壁均呈不同程度的波浪状,外壁均有较薄的角质层和硅化乳突;正对主脉的上表皮有泡状细胞;上下表皮均有气孔器分布,并且上表皮气孔密度大于下表皮。等面叶,栅栏组织发达,叶肉细胞中有2种类型的异化细胞,相邻维管束之间有发达的气腔;叶脉稠密、维管束鞘2层,外层为较大薄壁细胞,内层为较小的厚壁细胞。由纤维组成的机械组织,成片存在于绝大多数叶脉的上下方。     

18种苔草属植物种子生物学特性的比较

对从北京山区采集及外地引种驯化的扁杆苔草（Carex planiculmis）、尖嘴苔草（C.leiorhyncha）、披针苔草（C.lanceolata）、青绿苔草（C.breviculmis）、涝峪苔草（C.giraldiana）等18种苔草种子的形态特征、千粒重、发芽率进行研究。结果表明,18种苔草种子形态特征、千粒重、发芽率差异较大。翼果苔草（C.neurocarpa）、溪水苔草（C.forficula）、疏穗苔草（C.remotiuscula）种子明显小于其他种子,涝峪苔草种子体积最大,千粒重最高,达3.3 g;KT种子较大,发芽率最高,达94%;长嘴苔草（C.longerostrata）始发芽时间最早,但其持续发芽时间最长,发芽率63%;短鳞苔草（C.augustinowiczii）始发芽时间较早,持续发芽时间较短,但其发芽率较低;涝峪苔草、披针苔草、脚苔草（C.pediformis）、尖嘴苔草发芽率较高,均超过55%,但持续发芽时间较长;麻根苔草（C.arnellii）始终未发芽,异鳞苔草（C.heterolepis）、溪水苔草分别在第25天、第46天发芽后,发芽数一直没有增加,发芽极其困难。本研究结果可为鉴别苔草种类提供科学依据,并为研究种子的萌发特性、选育优良苔草种质资源、提高推广应用力度提供基础资料。     

青海扁茎早熟禾形态特征与生物量对磷添加的响应

磷添加可塑造植物的形态特征、促进植物生长发育,这对应用根茎型植物进行天然草地退化修复具有重要意义。青海扁茎早熟禾(Poa pratensis var. anceps ‘Qinghai’)是高寒退化草地恢复的优选根茎型草种,但磷添加对其形态特征及生长发育的影响是否有利于退化草地的治理尚未可知。因此,本研究以青海扁茎早熟禾栽培草地为研究材料,通过3.6、7.2、10.8、14.4、18.0、21.6 kg·hm^-26个磷素添加梯度,探讨磷添加对植株形态、生物量及生物量分配的影响。结果表明：1)磷添加对青海扁茎早熟禾植株的形态特征具有显著影响(P <0.05),植株的生物量随磷素的增加先增加后降低,施磷素10.8 kg·hm^-2时,形态指标与生物量表现较好。2)青海扁茎早熟禾株高、叶宽、叶长、叶面积及根分叉数是影响个体生物量的主要因子,对个体生物量的贡献率高达59%,地上器官对磷添加敏感,可塑性更强。因此,施磷素10.8 kg·hm^-2时,青海扁茎早熟禾的植株高度、叶片及根系的生长状况表现较好,总生物量最大,该施磷水平下...     

轻度放牧后陌上菅形态和生理特征及地上部分营养成分的动态

轻度放牧干扰下对陌上菅形态和生理指标及地上部营养成分的变化进行了研究。结果表明,1)轻度放牧后,陌上菅地上部分高度、鲜重和干重在恢复的前4个时期明显低于对照,并随着时间的推移约40 d后恢复到对照水平,但是在整个恢复阶段轻度放牧对密度的影响不大,与对照相比各时期均无显著性差异。2)陌上菅叶的MDA含量在轻度放牧后的第1周升至最高,然后缓慢下降,约30 d恢复到对照水平;叶的CAT和SOD活性在恢复过程中呈先上升后下降的趋势,约1个月后恢复到对照水平;而POD活性开始较高,然后下降再次升高,最后缓慢下降恢复到对照水平,但陌上菅叶的叶绿素含量在整个恢复过程中与各自对照相比均无显著性差异。3)陌上菅地上部分粗脂肪和粗蛋白含量在整个恢复过程中随时间推移均呈上升趋势,并且显著高于各自的对照,地上部分粗纤维含量在轻度放牧后初期显著高于对照,随着时间推移呈逐渐下降的趋势,约20 d后恢复到对照水平,后又逐渐下降并显著低于对照。研究结果表明轻度放牧比对照(不放牧)更增强了陌上菅的恢复能力且提高了牧草的品质。     

盐胁迫对青绿苔草生长及生理特性的影响

为探究青绿苔草(Carex leucochlora)对盐(NaCl)胁迫的生理适应机制,本试验以青绿苔草‘四季’为材料,采用盆栽试验,研究不同浓度(0,50,100,200和300 mmol·L^-1)NaCl胁迫对其生长和生理特性的影响。结果表明：不同浓度NaCl胁迫对青绿苔草生长抑制作用不同。低浓度盐(50 mmol·L^-1)对青绿苔草生长影响不显著,但胁迫8 d以上,叶片相对电导率显著提高。高浓度盐(≥100 mmol·L^-1)显著抑制青绿苔草生长,随着盐浓度提高和胁迫时间的延长,青绿苔草叶片相对含水量、叶绿素含量呈下降趋势;枯叶率、叶片相对电导率、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量则呈升高趋势;超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)和过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性呈先升高后降低的趋势。根据主成分分析和生物量下降50%时盐浓度建立回归方程确定青绿苔草耐盐临界浓度为231.29 mmol·L^-1。综上,青绿苔草在低盐或短期高盐胁迫...     

弯囊苔草对Cd胁迫的响应及其Cd富集能力的研究

通过水培实验,研究了不同Cd2+浓度(0、50μmol/L、100μmol/L、200μmol/L、400μmol/L)下和不同时间内(1d、4d、7d、10d)Cd2+对弯囊苔草生长、生理指标及富集能力的影响。结果表明:(1)株高、最长根长、新增根数、新分蘖数、鲜重和地上与地下部分的干重比均随着Cd2+浓度的提高而逐渐下降。(2)3种抗氧化酶活性均随着Cd2+浓度的增加呈现先上升后下降的趋势。(3)MDA含量、Pro含量和质膜透性均随着Cd2+胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长而增加。(4)叶绿素含量在低浓度Cd2+胁迫时增加,高浓度和胁迫时间长时下降。(5)弯囊苔草体内Cd含量随Cd2+浓度的增大而增加,根系对Cd的富集能力明显高于地上部分。根系对Cd的平均滞留率为93.21%,弯囊苔草对Cd的转移系数小于1,表明弯囊苔草根系对Cd有较强的滞留作用和富集能力。     

白颖苔草对不同浓度NaCl胁迫的响应及其耐盐阈值

以白颖苔草(Carex rigescens)为研究材料,采用盆栽试验研究了不同浓度NaCl(0,100,200,300,400,500mmol·L~(-1))处理下白颖苔草地上部生长和生理等指标的变化趋势,分析了不同浓度盐处理对白颖苔草生长的影响,并计算确定了其耐盐性的阈值。结果表明,盐处理对白颖苔草的生长产生了抑制作用。随NaCl处理浓度增加,白颖苔草的株高、叶长和叶宽均呈下降趋势,同时枯叶率显著升高(P0.05)。白颖苔草叶片相对含水量随NaCl浓度的增加呈下降趋势,而叶片的质膜透性则呈升高趋势。但两指标在低浓度盐(NaCl为100和200mmol·L~(-1))处理下较无胁迫对照无显著差异(P0.05),当NaCl浓度超过300mmol·L~(-1)时,两指标发生显著变化(P0.05)。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势,在300mmol·L~(-1)处理下均达到最大值,说明在NaCl浓度300mmol·L~(-1)左右可能存在白颖苔草耐盐的临界浓度。不同浓度NaCl处理对白颖苔草叶片叶绿素a,叶绿素b和叶绿素a+b均产生了不同程度的影响。随盐浓度的增加,叶绿素a和叶绿素a+b含量呈先升高后降低趋把势,叶绿素b含量呈降低趋势,而叶绿素a/b值无显著变化(P0.05)。以白颖苔草生物量下降50%时的盐浓度来评价其耐盐性,建立回归方程确定其耐盐阈值为263mmol·L~(-1)。上述结果表明,白颖苔草对盐胁迫有较高的耐受性,在一定范围的盐胁迫环境中能正常生长,该结果可为后续白颖苔草耐盐机制的研究提供理论依据。     

格姆滩“黑土滩”退化草地植物量和土壤水分研究

通过对格姆滩“黑土滩”退化草地和中度退化草地植物量和土壤水分的研究,结果表明：“黑土滩”退化草地植物群落以阏叶型杂类草为主,中度退化草地以莎草科为主。地上总植物量“黑土滩”退化草地〉中度退化草地。0—30cm地下总植物量“黑土滩”退化草地〈中度退化草地。两样地0～20cm土层土壤含水量变化趋势总体上为先增高,后降低。各个时期土壤各层及平均含水量均为中度退化草地〉“黑土滩”退化草地。0—20cm土壤水分垂直变化“黑土滩”退化草地总体上随土层深度的增加而增大,中度退化草地随土层深度的增加而减小。     

黑土滩人工草地生物多样性及土壤水分对灌溉的响应

对黄河源区黑土滩上建植的垂穗披碱草人工草地利用太阳能提灌系统进行喷灌试验,通过50d的灌溉试验后,对人工草地的物种多样性和土壤水分进行了研究。结果表明:灌溉区和对照区植物群落多样性指数、物种丰富度指数、均匀度指数、生态优势度指数均为对照区>灌溉区;灌溉区每个土层土壤含水量均显著高于对照区(P﹤0.05)。     

重庆红池坝地区草地群落生物量及物种丰富度沿海拔梯度格局变化

以重庆红池坝地区草地群落为研究对象,沿海拔梯度设置了14个样地,利用收获法和土钻法分别测定地上生物量和地下生物量,同时记录各样方内的物种数,研究了群落生物量及物种丰富度沿海拔梯度的变化特征。结果表明:草地群落地上生物量沿海拔梯度呈降低趋势,地下生物量和根冠比呈增加趋势;禾本科与杂类草植物的地上生物量与海拔梯度呈显著负相关(P<0.05),菊科植物地上生物量与海拔梯度相关性较小;物种丰富度与海拔梯度呈负相关关系,分布格局呈单峰曲线;物种丰富度与地上生物量呈正相关关系,与地下生物量和总生物量呈显著负相关关系(P<0.05),物种丰富度与生物量的关系呈单峰曲线。     

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。     

兔眼蓝莓花冠形态特征对坐果率和果实性状的影响

以‘粉蓝’、‘梯夫蓝’、‘杰兔’与‘芭尔德温’4个兔眼蓝莓品种为试材,调查了花冠口径、花冠长度、花冠宽度、药孔到柱头的距离和柱头到花冠口的距离等5个花冠数量性状指标,及果实横径、纵径、单果重、可溶性固形物与种子数等果实性状和坐果率,在此基础上探讨了坐果率与果实性状和花冠形态特征之间的相关性。研究结果表明,所试4个品种间的花冠形态特征、果实性状与坐果率均具有显著差异,坐果率或果实性状与花冠形态特征各指标之间的相关性呈多样化。其中值得关注的是坐果率与单果重和花冠口径,可溶性固形物含量和药孔到柱头的距离在0.01水平上均呈显著正相关关系,其相关系数分别为0.818、0.918和0.922,这表明花冠口径与药孔到柱头的距离是影响蓝莓实现优质高产的两个重要花冠形态指标。