禾本科植物叶形态发育的多阶段动力学模型

禾本科植物叶的形态发育在细胞尺度上遵循着严格的动力学规律,其在环境影响下的可塑性是禾本科植物叶片环境适应性的细胞学基础。近年来,禾本科植物叶形态发育的动力学分析方法已经成为植物生长发育及环境适应性研究中一类重要的辅助研究工具。简介了禾本科植物多阶段动力学模型的一般建模思想,并结合国外研究现状,从植物叶形态发育可塑性的角度简短分析了环境影响下禾本科植物叶发育适应性过程中宏观与微观尺度下的动力学机制,有望对国内今后开展该领域的研究提供有益的参考作用。     

东北地区10种蒲公英叶片比较解剖学研究

比较东北地区10种蒲公英(Taeaxacum.)叶片解剖结构,并确定其分类学意义,以期为蒲公英属分类鉴定研究提供理论依据。采用石蜡切片法对东北地区10种蒲公英叶片进行比较解剖学研究,并利用SPSS 12.0.1数据处理系统进行T值测验分析。试验表明:1蒲公英属叶片解剖结构存在很大差异,主要在海绵组织厚度,叶肉厚度、栅栏组织厚度及表皮毛有无这4个性状,可作为其种间区分的主要因子;共同点为气孔分布类型为Allium型,细胞形状为长方形和不规则近圆形;垂周壁式样一致为平直,弧形。2测定数量性状的T值检测和聚类分析结果与《中国植物志》分类结果一致。试验首次对10种蒲公英叶片解剖学进行研究报道,并确定蒲公英叶片解剖学特征的可作为蒲公英属植物分类的辅助依据,结果表明:卷苞蒲公英(Taraxacum urbanum)属于丹东蒲公英(Taraxacum antungense);戟片蒲公英(Taraxacum asiaticum)属于亚洲蒲公英(Taraxacum asiaticum);蒙古蒲公英(Taraxacum mongolicum)、台湾蒲公英(Taraxacum formosanum)和辽东蒲公英(Taraxacum liaotungense)建议归并为蒲公英(Taraxacum monguolicum),为蒲公英属植物分类研究奠定叶片解剖学基础。     

中国典型草原优势植物功能群氮磷化学计量学特征研究

氮(N)和磷(P)影响陆地生态系统的植物生长、发育和系统的结构和功能等,而植物氮磷(NP)生态化学计量特征为研究植物的养分利用状况提供了重要的手段,不同功能群植物叶片N、P元素的系统研究将为草地生态系统植被的限制元素及其对环境的适应策略提供参考依据。因此,以涵盖中国北方温带草原区和青藏高原区主要草地类型的草地样带为平台,通过系统采集该样带上132个采样点的33个主要优势植物叶片,分析了中国典型草地植物叶片N和P的生态化学计量学特征。结果表明:样带上主要物种的N含量、P含量、N/P的均值分别为18.18±6.16 mg·g^-1、1.25±0.64 mg·g^-1和16.75±6.67。其中,N和P存在显著的正相关关系(P<0.05);C₃植物和C₄植物的N、P含量无明显差异;双子叶植物、非禾本科植物、豆科植物、中生型植物的N、P含量分别高于相应的单子叶植物、禾本科植物、非豆科植物、旱生型植物;C₃植物、双子叶植物、禾本科植物、豆科植物、旱生植物的N/P分别高于相应的C₄植物、单子叶植物、非禾本科植物、非豆科植物、中生植物。总之,高寒草地植物的N、P含量高于温性草地植物,但其N/P却低于温性草地。     

甘肃草原禾本科饲用植物资源分布及利用前景

甘肃省具有丰富的禾本科植物资源,植物种类多样,分布地域广阔。通过对甘肃省禾本科植物资源从属种组成和地理分布两个方面进行了分析研究,以期对全省退耕还草过程中禾本科植物的利用提供参考,并对甘肃省禾本科饲用植物资源的保护和在退化草地恢复与草地畜牧业发展中合理利用提出了一些建议。     

神农架大九湖10种优势草本植物的叶解剖结构观察

【目的】研究10种草本植物的叶解剖结构。【方法】采用常规石蜡切片技术对鹅观草（Elymus kamoji）等6种禾本科植物和阿齐薹草（Carex argyi）等4种莎草科植物的叶横切结构进行观察和比较。【结果】10种植物叶片均为等面叶,无叶肉组织的分化,植物叶肉细胞层数和排列紧密程度有所差异。10种植物叶表皮均由1层细胞组成,其中华刺子莞（Rhynchospora chinensis）上表皮细胞横切面厚度最大,且上下表皮细胞大小差异悬殊,翦股颖（Agrostis clavata）表皮细胞横切面积较小。不同植物叶表皮外无或有厚度不同的角质层,部分植物具有表皮毛,在翦股颖和画眉草（Eragrostis pilosa）表皮外还存在突起物,能良好适应旱生环境。鹅观草和阿齐薹草具有较发达的叶脉,翦股颖叶片维管束外有两层维管束鞘,形成明显的花环结构。除华刺子莞及华东藨草（Scirpus karuisawensis）外,其他8种植物叶片上表皮处存在泡状细胞,泡状细胞组的细胞个数、形态及其在叶表皮的具体分布位置存在差异。华东藨草和阿齐薹草叶片中气腔大且明显,保证了在水分充足环境中的气体运输。【结论】1...     

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。     

黑马河草原8种植物叶的解剖结构研究

为进一步研究植物形态与其生存环境的适应关系,利用常规石蜡切片的方法对黑马河草原8种植物叶的解剖结构进行了观察比较。结果表明:这8种植物叶的基本结构具有相似性,均由表皮、叶肉、叶脉组成;叶有背腹型叶和等面叶两种类型;其共有的特征是:叶肉中栅栏组织层数多,其与海绵组织的比值较高,细胞排列疏松,具有发达的通气组织;叶脉发达,脉间区小。不同之处在于叶片与叶肉组织的厚度及其细胞间隙的大小等方面均有不同的变异幅度。以海绵组织厚度的变异程度最大,其次为叶肉细胞间隙和栅栏组织/海绵组织的比值;中脉、栅栏组织、叶片厚度变异程度较小。从解剖结构来看,这8种植物叶的结构具有中生、旱生乃至湿生植物的部分特点的独特结构。说明生长在同一地区的不同植物对环境的适应有多种方式,这是植物对高寒地区低氧、低温、强辐射等自然条件长期适应的结果。     

青海共和盆地10种荒漠植物植硅体的形态特征

为探究在高寒地区干旱气候条件下不同植物以及同种植物不同部位中植硅体的形态特征,丰富植物植硅体形态研究成果,以期为该区域古植被重建和植物分类提供参考,本研究采用湿式灰化法提取了共和盆地塔拉滩地区常见荒漠植物中的植硅体,并且对提取出的植硅体类型进行了鉴定和形态参数的测量。结果表明：10种植物中共统计到植硅体81298粒,鉴定出主要植硅体类型20种,包括帽型、棒型、齿型、尖型、哑铃型和不规则块状等;植物地上部位与地下部位中6种主要植硅体类型的参数大小分别为0.9～40.1和1.1～42.6 μm。不同科属的荒漠植物均拥有独有的典型植硅体类型,且不同部位中主要植硅体类型存在差异。同一形态植硅体的百分含量和参数大小在不同植物及同种植物不同部位中也存在一定差别。总体上,植物样品地上部位中植硅体的类型和数量均多于地下部位,其中禾本科植物中植硅体类型和数量最为丰富。     

宁夏草原针茅属(Stipa)植物的生态适应策略与生态因子的关系

植物性状间的异速生长关系能够反映植物适应环境的分配策略。然而，关于植物叶内部的分配策略及适应策略的研究较少。本文分析了宁夏草原的优势种和建群种针茅属植物的叶片厚度、角质层厚度和主导管面积等叶片解剖性状间的15组异速关系分析叶片解剖结构的分配策略、叶解剖性状间的异速生长指数随气候因子和土壤因子的移位。研究表明，草原针茅属叶解剖性状间存在“收支平衡”(例如叶片厚度与厚壁组织厚度)、“收益递增”(例如叶片厚度和主维管束面积)和“收益递减”(例如主导管面积和角质层厚度)的分配策略。针茅属叶解剖性状间的分配策略主要受到年均辐射、土壤容重、土壤全磷和年均降水的影响。年均降水和土壤全磷主要驱动针茅属植物的养分运输、机械支撑策略投资的变化；土壤容重主要驱动叶片保护策略投资的变化；年均降水主要驱动叶片构成策略投资的变化。为针茅属植物的植被恢复、环境治理及生态建设等奠定基础。     

氮素添加对黄土高原典型草原植物比叶面积及其重要值的影响

为了解氮素沉降对草地群落植物生长策略和群落组成的影响,通过长期(2009-2012年)氮素添加野外控制试验,研究了黄土高原天然草地禾本科植物长芒草(Stipa bungeana)、赖草(Leymus secalinus),豆科植物达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)以及菊科植物阿尔泰狗哇花 (Heteropappus altaicus) 4种植物在不同施氮水平下叶片比叶面积(SLA)和物种重要值(IV)的变化特征,并探讨了氮素添加对各种植物叶片SLA和物种重要值影响的内在联系.结果显示:沿施氮水平,禾草科植物长芒草和赖草叶片SLA增加幅度较小、物种重要值整体上呈现逐渐增加的趋势,非禾草科植物阿尔泰狗娃花和达乌里胡枝子叶片SLA增加幅度较大,物种重要值整体上呈降低的趋势,施氮对禾草科植物更有利;各物种的重要值与叶片SLA之间无相关关系;物种重要值随着氮素添加量增加所产生的变异系数与该物种在群落中的重要值大小成显著负相关.表明在干旱贫瘠环境中,植物叶片SLA保守性强、可塑性低;氮素沉降对禾草科植物更有利.     

荒漠植物沙鞭(Psammochloa villosa)种质资源收集及谱系遗传分化初探

沙鞭（Psammochloa villosa）是禾本科（Poaceae）、针茅族（Stipeae）、沙鞭属（Psammochloa）中一个具有重要经济和生态价值的荒漠特有种,具有较强的抗逆性,是一种优质防风固沙植物,主要分布于内蒙古高原及其毗邻沙地。2013-2016年,本研究调查了沙鞭野生种质资源在内蒙古高原及其毗邻地区的自然地理分布,并在群体水平上收集了凭证标本、DNA材料和成熟种子;同时,从采集材料中选取具有代表性的180个个体进行了nrITS序列的扩增和测序,结果发现沙鞭所有参试种群的nrITS序列存在两个较为明显的谱系遗传分支,即一个分支主要由生长于内蒙古高原东部的所测个体组成,另一个分支由内蒙古高原西部的所测个体构成,这与依据外部形态特征和叶表皮微形态特征鉴分的结果相吻合。此外,本文还进一步讨论了这些丰富的种质资源对今后研究和利用沙鞭的重要性和相关途径。     

汶川地震重灾区禾本科黍族植物的调查

2008年汶川大地震对当地造成极大破坏,灾后重建正在有条不紊地进行中,其中生态环境恢复也是灾后重建的重中之重。在汶川地震重灾区植被恢复调查的基础上,对灾区禾本科黍亚科黍族植物进行了深入研究,此次调查共记录禾本科黍亚科黍族物种9属,30种(包括3个变种),其中药用植物13种、可食用物种3种、饲料栽培作物6种及优良牧草7种,编写了禾本科黍亚科黍族物种检索表。     

不同放牧方式对高寒草地功能群生态化学计量特征的影响

本研究基于青藏高原东北部高寒草甸化草原设置的控制放牧试验，测定牦牛单牧(YG)、藏羊单牧(SG)、牦牛藏羊1∶6混牧(MG1∶6)、牦牛藏羊1∶4混牧(MG1∶4)、牦牛藏羊1∶2混牧(MG1∶2)和禁牧对照(NG)下禾本科、莎草科、豆科和杂类草的C，N，P含量并计算分析其计量特征。结果表明：各放牧处理增加了禾本科和莎草科的N含量，降低了杂类草的C含量，此外仅YG处理增加了莎草科的P含量；各放牧处理降低了禾本科和莎草科牧草的C∶N，除YG降低了莎草科的C∶P和N∶P以外，其他放牧处理增加了C∶P和N∶P；不同放牧方式下各功能群C∶N，C∶P，N∶P与N，P具有显著的负相关性(P<0.05)。依据中度放牧干扰下植物超补偿性生长的机制和植被生长速率假说，YG促进了莎草科物种的生长，同时也表明N、P在促进植被更新方面起到了重要的作用，是高寒草地植被生长重要的限制性元素。     

不同恢复年限草地群落水平植物功能性状及功能多样性分析

植物功能性状与功能多样性是评价草地生态系统功能的重要工具。本研究以黄土高原丘陵沟壑区不同恢复年限人工刺槐林林下草地和自然撂荒草地作为研究对象,通过对草地植物群落及功能性状进行调查,分析不同恢复年限草地群落水平植物功能性状及功能多样性动态变化,结果显示：1）林下草地和自然撂荒草地植物群落主要以多年生菊科和蔷薇科为主;2）随恢复年限增加,林下草地植物从以双子叶为主逐渐演替到以单子叶为主,从以菊科为主逐渐演替到以禾本科为主;而撂荒草地物种始终以菊科为主,且在恢复过程中逐渐演替为以灌木和半灌木为主的群落;3）林下草地群落水平叶片功能性状值大于撂荒草地,而群落水平盖度、密度和地上生物量性状小于撂荒草地。撂荒草地物种多样性和功能多样性指数高于林下草地,撂荒草地相较林下草地具有更高的生态效益。本研究可为黄土高原丘陵沟壑区草地生态系统功能评估提供理论依据。     

放牧和氮添加对半干旱沙质草地优势种糙隐子草及群落功能性状的影响

为探究氮沉降背景下放牧对半干旱沙质草地植物功能性状的影响,本试验探究了放牧和短期氮添加(20 g·m-2·a-1)对半干旱沙质草地优势种糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和群落功能性状的影响.结果表明:放牧和氮添加增加了糙隐子草的重要值,放牧降低了糙隐子草叶面积,氮添加显著降低了围封草地中糙隐子草...     

天胡荽的解剖和屏障结构特征研究

利用光学显微镜和荧光显微镜对天胡荽进行了解剖学和组织化学研究,结果表明,1)天胡荽不定根为初生结构,具二原型维管柱、内皮层、皮层、外皮层和表皮。2)茎、花柄和叶主要为初生结构,除了茎和花柄维管束具次生结构,具表皮、厚角组织、皮层、内皮层、维管束和髓;茎具诱导型通气组织。3)天胡荽不定根的屏障结构包括内侧的有凯氏带且栓质化的内皮层,外侧的有凯氏带且栓质化的外皮层和紧邻外侧具扩散状栓质层的表皮细胞;匍匐茎、花柄和叶柄具相似的质外体屏障结构,一是内侧的有凯氏带且栓质化的内皮层,二是外侧的表皮外角质层,但花柄和叶柄有凯氏带的细胞,并不栓质化;叶片的仅为表皮外角质层。4)天胡荽的解剖和屏障结构特征是其适应多种水湿环境的结构基础。该研究为今后选择湿地生态修复植物提供线索。     

放牧调控对短花针茅种群年龄及叶性状的影响

草食动物对植物种群结构和功能的调控机制是放牧生态学研究的重要内容。本研究以内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗荒漠草原的长期放牧控制实验为平台,通过研究荒漠草原建群种短花针茅种群年龄动态与其相应叶性状,以期揭示荒漠草地放牧调控下植物响应机制。结果显示,1)短花针茅种群基径小于4 mm部分植株存活数少;适度放牧处理短花针茅各年龄阶段频度与不放牧基本一致,重度放牧处理龄级Ⅲ的频度和比例分别下降了0.79,0.73;2)短花针茅种群龄级Ⅰ与龄级Ⅱ的短花针茅频度和比例较高,龄级Ⅲ相对较低,属于比较稳定的种群;Godron指数显示短花针茅年龄结构的稳定性重度放牧>适度放牧>不放牧;3)放牧调控下,叶高、叶长、叶干重、叶直立度、叶长宽比为年龄型敏感性状,自然叶宽、完全叶宽、叶卷曲度、叶干物质含量为年龄型保守性状;4)相关分析认为自然叶宽和叶干物质含量与各年龄型敏感性状基本呈协同变化;叶卷曲度与叶干重负相关(P<0.05),与叶直立度呈正相关(龄级Ⅲ、龄级Ⅰ)。研究认为,短花针茅种群在亚稳定下,通过控制种群年龄及叶性状,来完成其生活史对放牧调控的适应。     

养分添加对贝加尔针茅草原6种植物叶片性状的影响

养分添加是促进退化草地恢复常用的管理措施。以贝加尔针茅草原为研究对象,设置CK(对照,不施肥),N(单施氮肥,100 kg/hm²),P(单施磷肥,100 kg/hm²),K(单施钾肥,100 kg/hm²),NP(氮、磷肥混施,均为100 kg/hm²),NK(氮、钾肥混施,均为100 kg/hm²),PK(磷、钾肥混施,均为100 kg/hm²),NPK(氮、磷、钾肥混施,均为100 kg/hm²),研究贝加尔针茅草原包括建群种和优势种在内的6种植物的比叶面积、叶绿素含量和养分含量等叶片性状对养分添加的响应,旨在探讨草原生态系统中,不同物种叶片特性随养分供给条件发生的变异及其与土壤理化特性之间的关系。结果表明,6种植物的比叶面积(specific leaf area, SLA)、叶绿素含量、叶片养分在不同养分添加下都发生了变化,但变化的范围和方向都不尽相同。综合6种植物进行分析,SLA与叶绿素含量、叶片含N量呈极显著正相关(P<0.01),与叶片含P量呈显著正相关(P<0.05);叶绿素含量与叶片含N量、土壤铵态氮含量呈极显著正相关(P<0.01);叶片含N量与土壤pH呈显著正相关(P<0.05);叶片含P量与土壤P、土壤速效P含量和土壤pH值呈极显著正相关(P<0.01)。综合研究表明,贝加尔针茅草原植物叶片含N量较低,植物叶片性状受N素影响显著,但不同物种对N素添加的反应不同,土壤养分供给的差异是叶片结构特性和叶片养分组成发生变化的重要原因。     

祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构与物种多样性研究

为祁连山康乐草原生产力恢复与提高提出有效措施、生物多样性保护和资源可持续利用提供理论依据,采用样方法对祁连山高寒草地不同退化程度植物群落结构和土壤特性进行调查、测定和分析,并运用5个多样性指标(Margalef丰富度指数、Dominance优势度指数、Simpson多样性指数、Evenness均匀度指数和Shannon多样性指数)研究了其物种多样性变化。结果表明:1)轻度退化草地(LDG)-中度退化草地(MDG)-重度退化草地(SDG),不同退化草地植物群落特征(密度、高度、频度、总盖度和地上生物量)整体呈现降低趋势且差异显著(P<0.05),表现为LDG>MDG>SDG;2)研究区植物共15科35属39种,其中豆科、蔷薇科、禾本科、菊科和莎草科中的植物均具备较强生态适应性,各退化程度草地植被型分别为草地早熟禾+珠芽蓼、赖草+矮生嵩草、矮生嵩草+赖草,其中禾草是群落的优势种;3)高寒草地功能群植物呈现杂类草最多,禾草类次之,毒草类占有比例最少,其中在不同退化草地杂类草、毒草类重要值分别为75.14%(SDG)>48.67%(LDG)>30.05%(MDG)、20.81%(LDG)>18.01%(SDG)>17.11%(MDG);4)不同退化草地群落物种优势度指数在重度退化草地最高为0.23,而轻度退化草地物种Margalef丰富度指数最高为2.64、Shannon多样性指数最高为2.09;5)随退化程度加重,土壤全磷、全氮、有机质和含水量呈现下降的趋势,pH呈升高的趋势,且不同退化草地土壤环境因子含量对植被生长贡献率不同。综上所述,随着康乐草地退化程度增加群落结构向单一趋势演替且环境限制因子也发生相应变化。