常绿阔叶林米槠叶片功能性状对不同海拔梯度的响应与适应

【目的】植物对温度变化的响应与适应一直是科学家研究的热点问题,不同海拔所带来的温度差异为研究植物对低温环境的适应提供了先决条件。目前,对常绿阔叶林不同海拔下优势种米槠（Castanopsis carlesii）叶片功能性状的种内变异知之甚少,对米槠应对低温环境采取何种生理生态策略的认识非常有限。研究海拔尺度米槠叶片性状的变化,有助于了解植物对环境变化的生存策略,可为预测未来气候变化下植物的空间分布提供科学依据。【方法】以江西省九连山自然保护区不同海拔(低、中、高)的米槠天然林为对象,测定其叶片的形态性状（叶面积、叶长、叶宽、长宽比、比叶重、叶干物质含量）与生理性状（叶绿素a、叶绿素b、叶绿素、淀粉、可溶性糖、NSC）,揭示不同海拔梯度下米槠叶片性状的变异规律,检验不同海拔梯度下各叶片性状间的差异,探讨米槠对低温环境的适应策略。【结果】（1）叶面积、叶长、叶宽、长宽比、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素随海拔梯度的升高呈下降的趋势,而比叶重、淀粉、可溶性糖、NSC沿海拔梯度的增加呈上升的趋势,叶干物质含量随海拔梯度的增加没有发生明显的变异趋势;（2）叶面积、长宽比、比叶重、叶绿素a、叶绿素、可溶...     

北京松山油松叶功能性状沿海拔梯度的变化及其环境解释

[目的]本研究探讨油松叶功能性状沿海拔梯度的变化规律,量化地形因子和土壤因子在驱动植物种内性状变异方面的贡献,为预测未来气候变化背景下植物叶片性状时空变异及其机制提供科学依据.[方法]以北京松山南坡油松为研究对象,通过相关性分析和冗余分析等方法,研究其8种叶功能性状沿海拔梯度的变化规律及其与地形和土壤因子的关系.[结果...     

海拔梯度对伏牛山北坡槲栎功能性状的影响

为了探明海拔梯度对南北过渡带槲栎(Quercus aliena)功能性状的影响,以河南伏牛山区为研究区域,于2019年7月份在研究区内沿每个海拔梯度(1 000、1 200、1 400、1 600、1 800、2 000 m)分别随机设置3个20 m×20 m的调查样方,采集槲栎叶片、根系等样品;通过钼锑抗比色法、凯氏定氮法等方法测定槲栎叶片、根系功能性状等11个指标,分析其在海拔1 000～2 000 m的变化。结果表明：(1)槲栎叶干物质质量分数与木材密度均随海拔升高而降低,而比叶面积、比根长、胸径树高比均随海拔升高而升高;(2)槲栎叶片氮、磷质量分数与根磷质量分数均随海拔的升高而升高,而根氮质量分数随海拔升高而降低;(3)槲栎根磷质量分数、木材密度、比根长、根氮质量分数与土壤养分质量分数相关性较弱或不相关,而叶干物质质量分数、叶片氮、磷养分质量分数与各土层氮、磷养分质量分数相关性较强;(4)槲栎根磷质量分数与木材密度间存在显著负相关,与胸径树高比、叶片氮质量分数、比根长、叶片磷质量分数之间存在显著正相关。海拔梯度对槲栎功能性状的影响显著,根磷质量分数能够在一定程度上,间接反映槲栎...     

浅析地形因子对植物叶片功能性状的影响

植物与环境因子的相互关系是植物生态学的热点问题之一.植物叶片功能性状因环境因子的改变而改变,反映了植物对环境变化的适应机制.该文以地形因子为切入点,分析了植物叶片功能性状对地形因子的响应规律,旨在探究全球气候变化背景下植物适应环境的生态策略,为有效预测环境变化对陆地生态系统的影响提供一定的理论依据.     

浅析植物叶片功能性状对气候变化的响应

植物功能性状是植物与环境因子相互作用的结果.植物功能性状既反映了植物对环境因子的响应,也能显著影响生态系统过程与功能.该文综述了植物叶片功能性状对气候变化的响应,旨在探讨植物功能性状对气候变化的响应机制和生态对策,以期为生物多样性保护和生态系统可持续发展提供参考.     

木薯农艺性状及品质对不同海拔梯度的响应

为了探究木薯农艺性状及块根品质对不同海拔梯度的响应,进而明确海拔梯度变化对木薯生长的影响。以木薯品种‘SC205’、‘GR4’为材料,于800~1600 m的海拔上种植。同海拔木薯的株高、茎粗、主茎高和落叶高度随时间不断增加而增加,但同时间段,随海拔升高呈降低趋势,2个品种在8—10月生长最快,11月生长相对缓慢,到12月生长基本停止;随海拔梯度升高,同一木薯品种块根品质呈上升趋势,除粗纤维含量外,其他均差异达极显著;同海拔不同木薯品种间,除粗纤维含量外差异显著;块根品质含量最高多出现在海拔1400 m,最低在海拔1000 m或800 m。不同海拔下,海拔800 m、1000 m木薯生长旺盛,海拔1400 m块根品质相对较好,生产上应根据用途选择适宜的木薯种植海拔。     

广西大明山常绿阔叶林功能群间的功能性状关系

[目的]以叶功能性状划分大明山常绿阔叶林功能型,比较各个功能群功能性状间的联系和变化,探索叶功能性状在植物功能群分类中的适用性.[方法]2012年对大明山天坪区3.2 ha样地内的树种挂牌调查,计算得到各植物的重要值,选取前20种优势木本植物作为研究对象.每种木本植物在样地的上、中、下3坡各选取1棵生长形态相似的植株,测定其叶功能性状(叶面积、叶厚度、叶鲜重、叶干重、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、叶绿素含量和叶片氮、磷、钾含量)和其他功能性状(茎干密度即Pilodyn值、高径比).通过系统聚类分析划分为3个功能群,并分析3个功能群之间的功能性状.[结果]3个功能群之间只有叶组织密度和茎干密度显著相关,其余的都是两个功能群之间互相显著相关,其中比叶面积只在A功能群和B功能群之间差异显著,叶干物质含量在A功能群和B功能群以及B功能群和C功能群之间差异显著.[结论]广西大明山的常绿阔叶林可以按照叶功能性状划分为3个不同的功能群,不同的功能群之间存在一定的联系,但也有各自的功能群特点.     

藏东南川滇高山栎叶功能性状海拔分布特征

为了探明植物叶功能性状对海拔这一青藏高原重要地形因子的适应机制,以藏东南川滇高山栎为研究对象,在9个连续海拔梯度上(2700～3500 m)测定并分析叶功能性状指标的分布特征及其之间的耦合权衡关系.结果表明:9个海拔梯度上川滇高山栎叶功能性状存在不同程度的变异,变异系数最大的是叶体积,为50.31％,变异系数最小的是叶...     

羊草功能性状对放牧强度的响应

[目的]探讨呼伦贝尔草原中优势植物功能性状对放牧强度的响应机制。[方法]以内蒙古呼伦贝尔典型草原为研究对象,采用方差分析方法比较不同放牧强度下羊草(Leymus chinensis)12个性状指标的变化。[结果]放牧强度对羊草叶片氮含量、叶片磷含量、叶面积、比叶面积、叶片含水量、叶片干物质含量、叶片厚度、归一化植被指数、叶绿素相对含量及单株重均有显著影响,对光化学反射指数和株高无显著影响。随着放牧强度的增加,叶片氮含量显著降低;轻度放牧的叶片磷含量显著高于中度放牧;轻度放牧的叶面积、比叶面积、叶片含水量、叶片干物质含量和归一化植被指数与中度放牧、重度放牧之间均呈显著差异;中度放牧的叶片厚度和叶绿素相对含量显著高于轻度放牧和重度放牧;轻度放牧和中度放牧的单株重显著高于重度放牧。植物通过对性状的权衡改变其资源利用策略,对不同的放牧强度作出响应。[结论]该研究可为草原生态系统的保护、恢复及重建提供科学依据。     

天山森林不同功能型植物功能性状沿海拔梯度的变化规律

植物功能性状是联系植物个体特性,生态系统功能,以及群落结构的桥梁,为探讨不同环境梯度下的天山森林不同功能型植物间的功能性状的一系列改变,本文分析了43个固定样地内的草本层以及木本层(包含灌木和乔木)的植物功能性状特征。结果表明:在不同功能型物种之间,叶片碳含量(Cleaf)、植株高度(H)、叶干物质含量(LDMC)、叶片木质素含量(LLC)、细根碳含量(Croot))等5个性状表现为乔木最大、灌木次之、草本最小,5个性状(叶片氮含量(Nleaf)、叶片氮磷比(N/P),叶绿素含量(Chl)、细根氮含量(Nroot)、细根磷含量(Proot))表现为草本>灌木>乔木。2个性状(叶片碳氮比(C/N)、细根干物质含量(RDMC))特点是:灌丛和乔木差别较小,但均明显高于草本,2项指标(叶片磷含量(Pleaf)比根长(SRL))在各功能型物种间没有明显差别;在海拔梯度上,由于土壤、气候及种间交互等因素的筛选过滤,不同的功能型物种随着海拔所呈现出的变化模式存在着很大的差别,并且它们大多呈现出了直线和多项式分布,从而导致了在海拔梯度上,群落结构的分化。研究结果分析了不同功能型植物功能形状的差异性,可为天山森林的经营管理提供支撑。     

长白山林线树种岳桦幼树叶功能型性状随海拔梯度的变化

通过研究沿不同海拔岳桦幼树叶功能型性状,揭示其对环境的响应机制.结果表明:①随海拔升高,岳桦叶面积(LA)逐渐降低,比叶重(LMA)增加,但LMA较高的可塑性指数表明其适应更依赖叶片的薄厚变化;②岳桦叶绿素含量随海拔升高而显著下降,但类胡萝卜素Car和Car/Chl显著升高,Chlb和Car/Chl表现出较高的可塑性指数,更倾向于吸收蓝紫光和保护光合器官;③岳桦叶氮含量(Narea和Nmass)在海拔1800-1900m间最低,在低海拔和高海拔均表现较高,但Chl/Nmass却随海拔升高而显著增加,Nmasss比Narea具有较高的可塑性指数,对光能的吸收更依赖Nmass对Chl的贡献,高海拔主要将更多的氮投资于光合器官的保护(1900m以上),低海拔则更倾向于光合生产(1800m以下);④随海拔升高,MDA增加,但随之抗氧化物质DS、Pro和APX活性增加,负责对活性氧的抵御和清除,但APX活性最大的可塑性指数表明活性氧的清除更依赖于酶促系统,但在海拔1900m以上,APX活性差异不显著,生理抗性逐渐下降,限制岳桦继续向高海拔生长;⑤抗氧化物质可塑性指数最高,叶绿素和叶形态次之,叶氮最低,表明随海拔升高,岳桦林以保护自身的生存为最主要的适应策略机制,然后以增加吸收光能的Chlb及LMA指标为主要生长策略.     

模拟淹水对杞柳生长和光合特性的影响

以1年生红皮柳(Salix integra cv.hongpi)和青皮柳(Salix integra cv.qingpi)为试验材料,研究了人工模拟淹水胁迫对两个杞柳品种的生长、气体交换及叶绿素荧光的影响.经过75d的淹水处理,两个品种的存活率均为100％.在试验过程中,红皮柳和青皮柳都产生了有利于吸收氧气的不定根和肥大的皮孔,但在产生的时间上红皮柳较青皮柳迟lOd左右.渍水处理促进了青皮柳的生长和光合作用,而红皮柳在渍水和轻度淹水胁迫处理下的生长、叶绿素含量(Chl)、净光合速率(PN)和气孔导度(Gs)都明显低于对照.随着淹水时间的增加,红皮柳的非光化学淬灭系数(NPQ)持续增加并高于对照,最大光化学量子效率(Fv/Fm)持续下降且明显低于对照;青皮柳的非光化学淬灭的值增加幅度较小,最大光化学量子效率一直在0.8-0.85之间波动,与对照相比都无显著差异.以上的实验结果表明在淹水胁迫下红皮柳的光合运转机构受到了一定程度的损伤,而渍水处理则促进了大青皮的生长,因此青皮柳较红皮柳而言更耐淹,更适合在河岸带和消落区生长.     

镉胁迫下杞柳对金属元素的吸收及其根系形态构型特征

采用水培方法,研究了杞柳(Salix integra)2个品种在0-90 μmol/L Cd处理下不同组织对Cd的吸收和积累规律,探讨了镉胁迫下杞柳根系形态学功能响应特征以及对矿质离子吸收的影响。结果发现,镉在杞柳2个品种不同组织的含量均表现为根>韧皮部>木质部>叶。2个品种地上部组织对镉的吸收和积累规律相似:在0-70 μmol/L Cd处理浓度范围内,随着溶液Cd浓度的增加,叶、木质部、韧皮部中镉的含量逐渐增加,到50 μmol/L时,镉在地上部组织的含量达到最高,当Cd处理浓度达90 μmol/L时,地上部各组织中Cd含量出现下降趋势。而2个品种根系对Cd的吸收则不同,"微山湖"品种在溶液Cd达70 μmol/L时,根系镉的积累量最大,在90 μmol/L时,根系Cd的积累量明显下降;"一枝笔"品种根系在0-90 μmol/L范围内,根系Cd的积累量均为增加趋势。通过分析2个品种根系形态学参数变化发现,Cd胁迫抑制了杞柳2个品种根的伸长,促进了"微山湖"品种根的径向生长,导致根系平均直径增加;进一步对叶片矿质营养状态分析发现, Ca、Mn的吸收受镉胁迫的影响较大,在高浓度镉胁迫下(50-70 μmol/L)"微山湖"和"一枝笔"对Ca和Mn的吸收明显下降;Cd胁迫对Fe在叶片的含量影响不明显;同时发现,在50 μmol/L Cd处理下,Cu²⁺在叶片的积累明显增加。由此可见,杞柳2个品种间对镉的吸收和积累差异主要体现在根系,地上部对镉毒害的响应差异不大。     

影响外来植物入侵的几个主要叶功能特性

就影响外来植物入侵的几种较重要的叶功能特性进行介绍,包括构建成本、叶N含量以及它们在光合各组分的分配模式、叶的比叶面、叶寿命等,说明它们在外来植物入侵中的作用以及它们之间的相关关系。外来入侵种具有相对较低的CC,SLA则较高。入侵植物具有较强的形态和生理可塑性以及适应性的叶氮分配模型。叶寿命随叶子构建成本的增加而变长。除常绿植物外,一般LLS长的植物比LLS短的成本回收期长。     

东灵山不同林型五角枫叶性状异速生长关系随发育阶段的变化

分析植物叶片性状种内水平的异速生长关系有助于加深理解生长发育过程中叶片的资源利用模式。分析了东灵山3个主要林型(白桦林、胡桃楸林、辽东栎林)中五角枫成树、幼树、幼苗的叶面积、叶体积、叶含水量与叶干重之间的异速生长关系。结果表明:成树叶面积增长速度小于叶干重的增长速度,幼树、幼苗叶面积与叶干重保持同速增长;成树、幼树叶干重与叶体积保持同速增长,幼苗叶体积的增长速度超过了干重的增长速度;成树叶含水量的增长速度小于叶干重的增长速度,幼树、幼苗两性状间保持等速增长。叶含水量与叶干重的异速生长指数在不同的林型间有显著差异,白桦林叶含水量的增长速度小于叶干重的增长速度,其余两个林型均为等速增长趋势。这些结果揭示了不同发育阶段五角枫资源利用方式的转变。随叶干重的增加,成树将更多的叶生物量投资于同化和支持结构;幼树则保持对光合面积和光合同化结构的稳步投资;而幼苗主要投资于叶面积的增大。叶含水量与叶干重的异速曲线在不同林型间的差异说明叶片代谢活性相较于其他叶性状可塑性更高。     

野鸢尾和射干种间杂交F_2代主要性状变异分析

通过观测野鸢尾(Iris dichotoma)×射干(I.domestica)杂交F2代群体(n=61)中每一个体的株高、花径、花数、花色和彩斑等14个表型性状,对F2代与双亲性状差异、群体性状变异、主要性状间遗传相关性及花色遗传变异等方面进行分析,以明确F2群体性状变异特点,指导夏季开花鸢尾育种实践。结果表明:F2代12个性状中,8个性状的观测值居于双亲之间;除花朵直径和花朵数量外,花葶长等10个性状基本均呈正态分布,属多基因控制的数量性状;性状之间存在一定相关性,外花被长与内花被长和外花被宽与内花被宽的相关度最高,相关系数分别为0.821和0.734,趋于连锁遗传;对颜色性状的分析结果表明花色和花瓣彩斑的遗传由不同基因调控,但都是由多个基因共同控制。野鸢尾×射干F2代群体的花朵直径、花朵数量、花葶长及花色变异丰富,利于大花、多花、花葶矮生和奇异花色的优良单株的选择。     

阔叶红松林两个主要树种叶功能性状随树高变化

植物功能性状之间的不同组合和权衡决定了植物的生活史对策,反映了植物对环境变化的适应,个体 水平功能性状的变异更是其能量投资策略的体现。为获取随树高变化叶功能性状的变化,对蛟河阔叶红松林两个主 要树种白桦和青杨的5 个叶功能性状指标进行比较分析。结果表明,除青杨氮磷比外,两个树种的比叶面积、叶干物 质含量、氮含量、磷含量及白桦氮磷比均与树高存在显著相关性,且多数相关系数高于0.5。对树冠进行分层比较,除 氮含量外,白桦比叶面积、叶干物质含量、磷含量和氮磷比在树冠不同层次间差异显著,中层氮磷比小于14,上下层 氮磷比大于14,但未超过16;青杨叶片主要生长在树冠中上层,且除氮磷比外,其他功能性状指标在树冠不同部位 也有显著差异。叶功能性状随树高变化而变化可以认为主要由光照在树冠垂直变化引起的,体现了植物对光环境的 适应及资源的分配差异。     

高榕榕果内Eupristina属两种榕小蜂的遗传进化关系

对生长在福州地区的高榕进行长期追踪观察,发现高榕榕果内仅生活着Eupristina altissima和Eupristina sp.榕小蜂,前者为高榕的传粉小蜂,后者无传粉行为,两者雌蜂之间在体色、触角、花粉袋和花粉刷等部位存在细微的差异,而两者雄蜂之间无形态差异。通过克隆福建地区5个样地的高榕榕果内收集到的E. altissima和Eupristina sp.榕小蜂,以及细叶榕的传粉小蜂Eupristina verticillata(外群)的Cytb及COI基因,并进行碱基组成及遗传距离分析,用邻接法构建系统发育树,分析两榕小蜂群体之间的遗传进化关系,结果显示:(1)榕小蜂COI及Cytb序列碱基组成中A+T的含量(Cytb序列中A+T=75.3%,COI序列中A+T=75.5%)显著高于G+C,符合膜翅目昆虫线粒体基因碱基组成特征。(2)对两群体小蜂进行遗传距离分析显示,Cytb序列中E. altissima和Eupristina sp. 群体内各样本之间的平均遗传距离分别为0.0092和0.0030,而E. altissima与Eupristina sp. 群体间的平均距离为0.1588;COI序列中E. altissima 与Eupristina sp. 群体内各样本之间的平均遗传距离分别为0.0065和0.0205,而二者群体间的平均遗传距离为0.1043,表明两者群体间的遗传距离明显大于各自群体内各样本间的遗传距离。统计GenBank中下载的6个属34种榕小蜂Cytb序列的种间遗传距离为0.0811-0.1723,6个属28种榕小蜂COI序列的种间遗传距离为0.0939-0.1986。由此认为E. altissima和Eupristina sp.之间的遗传距离差异已经达到了种间水平,即E. altissima与Eupristina sp.为两个不同的种。(3)在形态上,两种小蜂的雌蜂之间有微小差异,而二者雄蜂之间无差异,但Cytb与COI序列分析结果一致表明:E. altissima与Eupristina sp.雄蜂之间,以及二者雌蜂之间的遗传距离均差异显著,表明形态变异滞后于基因变异。雌蜂在表型上进化快于雄蜂,可能是由于雌蜂羽化后从榕果出飞,受到外界环境因素的影响较大,且两种雌蜂在传粉功能上存在差异,故二者之间的形态差异较大,而雄蜂寿命短,又终生生活在黑暗封闭、环境变化相对恒定的榕果内,两种雄蜂在行为上不存在差异,故二者表型变异较为缓慢。E. altissima和Eupristina sp.小蜂对宿主的专一性不强,在榕-蜂协同进化过程中,可能发生过宿主转移事件。     

油桃园捕食性天敌对山楂叶螨和李肖叶甲的空间跟随关系

为合理保护和利用天敌及科学地选取抽样方法,开展合肥地区"518"油桃园山楂叶螨和李肖叶甲与其天敌之间空间关系研究,运用地学统计学方法求得天敌和害虫各自半变异函数的变程,用灰色关联度分析方法分析害虫与天敌变程的关联度,关联度值越大的天敌在空间上对害虫的跟随关系越密切。分析了山楂叶螨和李肖叶甲种群数量在全年最多时段5月23日—7月17日的油桃园中8种主要天敌对两种害虫空间跟随关系的密切程度。结果表明,与山楂叶螨空间上跟随关系密切的前3位天敌依次是异色瓢虫、草间小黑蛛和八点球腹蛛;与李肖叶甲空间上跟随关系密切的前3位天敌依次是草间小黑蛛、龟纹瓢虫和八点球腹蛛。用生态位分析法分析油桃树冠不同方位上与山楂叶螨空间上跟随关系密切的前3位天敌依次是草间小黑蛛、异色瓢虫和八点球腹蛛;与李肖叶甲空间上跟随关系密切的前3位天敌依次是草间小黑蛛、异色瓢虫和八点球腹蛛。