准噶尔荒漠早春短命植物的光合特性及生物量分配特点

准噶尔荒漠分布的早春短命植物不仅具有十分独特的生物学特点，而且在荒漠植物群落演替、物种多样性维持及土壤改良与防治水土流失等方面具有重要的生态学价值。该文运用Li-6400开放式气体交换光合作用测定系统，对分布于准噶尔荒漠的16种早春短命植物生长盛期的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）等特征进行了测定，并对其中7种植物与生长相关的生物量分配特征进行了分析。结果表明：1）16种植物的最大Pn、最大Tr及WUE分别为8．07～35．96μmol CO2·m^-2·s^-1、3．16～29．64mmol H2O·m^-2·S^-1、0．54—4．26μmol CO2·m^-2·s^-1H2O；种间最大R与最大气孔导度（Stomatal conductance，G1）之间存在正相关关系，其相关系数为0．77（P〈0．05），线性回归斜率为26．36μmol·mmol^-1；从光合速率对胞间CO2浓度及光量子通量密度的响应曲线来看，这类植物的表观CO2补偿点均在4～5Pa之间（28～30℃），表观羧化效率为0．64～1．86μmol CO2·m^-2·s^-1·Pa^-1，表观量子效率为0．05-0．06。2）从生物量分配来看，所测植物的个体生物量为0．05～0．39g；单株总叶面积为3．24-51．40cm^2；单位叶面积干重为0．4O～0．77g·m^-2，根在总生物量中所占比例为5．72％-19．43％，单株叶面积比在2．92～9．00m^2·kg^-1之间。种间根所占生物量的比与对应的WUE之间的比较分析结果表明，二者之间存在显著的正相关关系，其相关系数r为0．93（P〈0．01）。这些结果表明，所观测的早春短命植物具有典型的G植物特征，相比其它类型的荒漠植物具有较高的单位叶面积Pn、高Tr及低WUE，并且在生长发育过程中表现出很低的根／地上生物量比、较高的叶面积比和单位叶面积干重，说明它们具有相对高的生长速率，这与其生长发育节律相一致，反映了它们与准噶尔荒漠环境相适应的特点。

新疆四种早春短命植物结实性及种子萌发特性初探

以新疆四种短命植物为材料,对短命植物植株结实性和种子萌发特性进行了初步研究。研究结果表明,光照对短命植物的分布、形态建成和结实率都有显著的影响。萌发实验结果则表明,光照对四种短命植物种子萌发率没有显著影响;在一定范围内温度的升高能够促进独行菜种子的萌发,而温度升高对其它三种短命植物没有显著影响。不同土壤基质的萌发实验表明:孔隙度大的基质(蛭石∶珍珠岩=3∶1)比孔隙度小的基质(花土∶沙土=3∶1)更有利于种子的萌发。四种短命植物的高结实率和种子萌发特性不仅是对早春生境的适应,也为短命植物种群在逆境的繁衍提供了保证。

低温胁迫对三种早春短命植物生理生化指标的影响

【目的】以三种新疆早春短命植物绵果荠、卷果涩荠和粗果庭荠苗期叶片为试验材料,分别测定4℃低温胁迫处理对各材料抗冷性生理生化指标的影响,鉴定三种植物的抗冷能力。【方法】在苗期对三种植物进行4℃低温胁迫处理,分别测定处理0、3、6、9、12、15、18、21和24 h时各材料叶片内相对电导率、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和相关酶活性的变化,使用隶属函数法确定各植物的抗冷性大小。【结果】随着胁迫时间的延长,三种植物苗期叶片中相对电导率、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、SOD酶活性及POD酶活性变化趋势相同,均呈逐渐上升的趋势,但变化率存在差异;使用隶属函数值分析,三种植物的抗冷性从大到小依次为:卷果涩荠>绵果荠>粗果庭荠。【结论】单一生理生化指标很难反映植物抗冷能力,试验所选指标中相对电导率、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、SOD酶活性及POD酶活性能较好反映各材料的抗冷性大小,可作为早春短命植物抗冷性鉴定的参考指标,对抗冷种质资源发掘及抗逆育种有一定指导意义。

早春短命植物抱茎独行菜天然种衣与水分的关系

早春短命植物抱茎独行菜(LepidiumperfoliatumL.)的种子遇水后在种子外部形成一层粘液层——种衣,种衣遇水后迅速膨胀,种子的重量和大小都发生了变化,种衣的存在对抱茎独行菜种子的萌发、幼苗的生长及种群的延续有重要的生态意义。

早春短命植物绵果荠愈伤组织诱导相关因素研究

绵果荠是分布在新疆北部准噶尔荒漠中的十字花科一年生早春短命植物。本研究为探讨绵果荠愈伤组织诱导条件,以无菌苗子叶为外植体,研究了不同苗龄、培养基种类、蔗糖浓度和培养条件对愈伤组织的诱导及其生长的影响。结果表明,1)愈伤组织诱导的最佳条件为:苗龄14d、培养基为MS+1.0mg/L IBA+0.1mg/L BAP、含糖量3%、温度25℃和光照为黑暗。2)愈伤组织生长的适宜条件是光照16h/d和温度25℃。

早春短命植物绵果荠无菌苗组织培养相关因素研究

为建立绵果荠(Lachnoloma lehmannii)无菌苗培养体系,以种子作为试验材料,对不同消毒方法的效果进行了比较,并对影响种子萌发、幼苗生长相关因素进行了探讨。结果表明,1)种子消毒适宜方法为种子流水冲洗1～2min,70%酒精浸泡1min,0.1%HgCl2消毒1.5min;2)光照对种子萌发有促进作用,而幼苗的不同部位对光照有不同响应;3)种子萌发对低温有依赖性,而幼苗生长需要一定的高温;4)适宜激素对种子萌发有促进作用,而幼苗的不同部位对激素有不同反应。因此,绵果荠种子萌发和幼苗生长适合培养体系为把种子消毒后接种无激素的MS,放在变温为15℃/5℃的光照条件下培养4～5d,萌发后转至温度为(25±1)℃的光照条件下培养,发芽率达到90%,比对照高16%,且幼苗长势良好。

新疆北部早春短命植物鸟头荠营养器官解剖学研究

文章采用石蜡切片法,观察到十字花科短命植物鸟头荠〔Euclidium syriacum(L.)R.Br.〕的根、茎、叶有适应特殊环境的结构特点,其结果表明鸟头荠有中生植物结构特点。它的根系分布在土壤的表层。根的次生木质部导管直径大。根、茎、叶中都有大型的薄壁细胞。茎、叶表皮细胞外壁有角质层,叶的表皮细胞还有表皮毛和腺毛,叶表皮气孔多,栅栏组织发达,其维管束围有一层维管束细胞,内含较多叶绿体,为C4植物型。综上所述,鸟头荠的根、茎、叶的结构虽然有一些旱生特点,但总体上看,仍然属于典型的中生植物。鸟头荠是一种结构简单,生长发育快,光合效率高,具有一定的耐旱性中生结构特点的一年生短命植物。因此可以断定,一年生早春短命植物对干旱环境的适应是内部结构的特化,而更重要的是利用其特殊的生理特性和短的生活周期来完成的。因此早春短命植物鸟头荠是干旱植被中一类特殊的草本植物。

早春短命植物抗寒性研究进展

早春短命植物是一类生长于干旱荒漠地区,能利用早春积雪融水和少量雨水,迅速完成生命活动,躲避夏季高温干旱,保证种群繁衍的植物,其具有较高的抗寒抗旱能力,对环境适应能力强。本文介绍了早春短命植物的抗寒性生理性状、抗寒性分子机理,总结了早春短命植物的研究意义,并对其未来的研究方向进行了展望,为进一步研究奠定基础。

新疆北部早春短命植物花颜色分析

早春短命植物是一类生长在干旱或低温等环境下,利用早春雨水或雪水迅速完成生活周期的植物,较集中分布在新疆北部。对其中4个自然分布区,伊犁河谷、准噶尔盆地南缘、塔城和阿尔泰山麓地区进行了以下调查:(1)早春短命植物类型及花颜色;(2)四个分布区主要传粉者类群;(3)四个分布区气象数据。结果显示调查区域内花颜色以黄色系与蓝紫色系为主;各地区在不同时期表现出不同花色多样性,非生物因素如海拔高度、温度和光照时长,生物因素如传粉者类群影响植物和花色多样性分布。

新疆北部早春短命植物区系纲要

新疆北部是早春短命植物分布区的最东端。早春短命植物在这里共有２０５种，其中９４％的种在我国仅产新疆，有４２种标志着３５个属在我国的分布，故早春短命植物区系是我国荒漠区系中十分独特的类群，在植物区系和植物地理学的研究中具有重要价值。

黑龙江省林业科学院牡丹江分院“三道关国家森林公园野生维管植物区系与食用植物资源调查分析”早春类短命植物调查

黑龙江省林业科学院牡丹江分院开展了“三道关国家森林公园野生维管植物区系与食用植物资源调查分析”早春类短命植物资源调查。早春类短命植物是一类广泛生长在温带阔叶落叶林以及针阔混交林下的多年生草本植物,它们能在冰雪初融的早春迅速生长、开花、结实,在40~60天内完成植株地上部分的生长,随后地上植株在林冠层阔叶树展叶之前迅速枯萎,地下部分根系开始进入长达9个月以上的休眠期。

北疆一年生早春短命植物物种丰富度分布格局及其影响因素

理解植物多样性变化的影响因素一直是群落生态学和生物地理学研究的重要内容。大量研究显示,植物多样性受到海拔、古气候、现代气候、土壤养分和地上生物量等一系列因素的影响。然而,很少有研究综合考虑这些因素对植物多样性的影响和相对重要性。本研究以北疆一年生早春短命植物为研究对象,以2017年和2018年对32个样地调查的物种丰富度为基础,通过一般线性模型和偏最小二乘通径模型分析了海拔、气候因素(年平均温度、冬季降水、2-5月降水以及末次冰期以来2-5月降水变化距平)、土壤养分(pH、土壤有机碳、全氮、全磷、碳氮比、碳磷比和氮磷比)和地上生物量与该类植物物种丰富度平均值的关系及其相对重要性。结果显示:(1)一年生早春短命植物物种丰富度与海拔、年均温度、2-5月降水、末次冰期以来2-5月降水变化距平、土壤pH、土壤碳氮比和地上生物量均呈现显著的单峰型关系,而与冬季降水之间表现为先降低后增加的变化趋势,表明该类植物多样性同时受到多种因素的影响;(2)海拔、气候因素和土壤养分不仅对该类植物物种丰富度存在显著的直接影响,也可通过改变地上生物量进而对其物种丰富度产生间接影响;(3)这些因素中,气候因素是影响一年生早春短命植物物种丰富度的最主要影响因素,其次分别为地上生物量、海拔和土壤养分。海拔、土壤养分、气候因素及地上生物量共同驱动了北疆地区一年生早春短命植物丰富度的变化。

早春短命植物黑鳞顶冰花的花粉呈现时序及其适应性

花粉的时序呈现是指植物花药按一定次序释放花粉的现象,被认为是对传粉者访问频率的一种适应。在传粉者充足的环境中,植物通过限制花粉1次被移出的数量,使花粉供体能作为多个父本,从而提高雄性适合度。该文从开花习性、花部特征、传粉者及繁育系统等方面对早春短命植物黑鳞顶冰花(Gagea nigra)的花粉呈现时序及其适应性进行研究,结果表明,黑鳞顶冰花单花期约5-7天;白天开放,晚上闭合,花药次序开裂,呈拉链式散粉,散粉期4-6天。黑鳞顶冰花以异交为主,部分自交亲和。蝇类和食蚜蝇为主要传粉者,访花频率为(0.141±0.078)flower·h–1。在雄蕊的时序散粉过程中,雌蕊持续生长,经历了从低于雄蕊到等高、再到高于雄蕊阶段。在等高阶段,单花早晚的开闭,使得雌雄蕊紧靠在一起,促成了自动自花授粉。在传粉者缺乏的环境中,黑鳞顶冰花的花粉时序呈现延长了散粉期,在等待传粉者和分摊风险方面具重要作用。这种花粉渐次呈现的策略,在新疆的早春开花植物中可能广泛存在。

东北温带森林早春类短命植物种类及区系分布

在对现有文献资料查阅和统计的基础上,结合早春类短命植物的生长周期特点,对东北温带森林早春类短命植物种类及区系分布特征进行了统计与分析.结果显示:东北地区有林下早春类短命植物60种,8个变种,15个变型,分属于8科22属.科的组成以毛茛科和罂粟科为主,包括早春类短命植物49种,占所有早春类短命植物的59.0%;紫堇属和银莲花属植物居多,占所有早春类短命植物的1/3以上.属的区系分为4个类型1个变型,其中北温带分布类型是早春类短命植物的主要成分,包括10属49种,其次为旧世界分布类型,包括6属11种.

早春类短命植物生物量研究(Ⅱ)——多被银莲花生物量及其分配特征

采用全收获法研究多被银莲花的生物量及其分配特征.结果表明:多被银莲花在株高达12 cm以上时开花、结果;随株高级的增大,茎叶生物量、地下生物量和果生物量增长明显,花生物量呈单峰型变化;根冠比呈整体下降的变化趋势.随着物候期的推移,总生物量、地上生物量和地下生物量分别增加4.31,5.30和3.45倍;生物量分配表现出由地下向地上转移和由生长向繁殖转移的特点,体现了多被银莲花将有限资源再分配于生长和繁殖之间的生存策略.采用直线、指数、对数和幂函数拟合的多被银莲花地上、地下和总生物量方程均具有较高的相关系数,但验证结果仅有幂函数均达到了建模标准,为多被银莲花生物量预测的最优方程.

早春类短命植物生物量研究(Ⅰ)——齿瓣延胡索生物量特征及模型构建

以早春类短命植物齿瓣延胡索为对象,采用全收获法研究其生物量及分配特征,构建株高与生物量的线性回归模型.结果表明:齿瓣延胡索的高生长在进入花果并存期后基本停止,地上与地下生物量随生长发育不断增加,在花果并存期达到最高,但在果期下降;生物量分配在营养生长期至花期由地下向地上转移,进入花果并存期和果期又转为地下积累.茎叶生物量比例在营养生长期和花期增大,在花果并存期和果期趋于稳定.花果生物量比例逐渐增大,表明了齿瓣延胡索在发育过程中营养生长向生殖生长转移的生活对策.以株高为自变量构建的总生物量、地上生物量和地下生物量4种线性回归方程均具有较高的R2值,拟合结果显示总生物量和地上生物量优于地下生物量,其中总生物量的直线、指数和幂函数拟合方程和地上生物量的指数方程均达到建模标准,可为齿瓣延胡索资源储量的估算及开发利用等提供重要的理论依据.

辽宁白石砬子保护区早春类短命植物研究

调查和分析了白石砬子保护区早春类短命植物物种组成的数量特征,应用物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数,定量描述了不同林型下早春类短命植物的物种多样性。结果表明:研究区有早春类短命植物12种2变型,隶属7科11属。黑水银莲花是早春类短命植物层片的优势种。花曲柳林下早春类短命植物物种数最多,枫桦林、红松阔叶林、落叶松林次之,蒙古栎林、杂木林、鱼鳞云杉臭冷杉林最少。多样性指数的变化趋势总体上表现为针阔混交林>落叶阔叶林>针叶林。均匀度指数的变化与多样性指数的变化趋势基本一致,与优势度指数的变化趋势相反。红松阔叶林下早春类短命植物物种多样性最高且各物种均匀分布,层片结构稳定。

早春类短命植物生物量研究(Ⅲ)——顶冰花生物量特征及模型构建

以早春类短命植物顶冰花为研究对象,采用全收获法对其生物量进行统计.结果表明：顶冰花的单株生物量平均为0.316 2 g,地下部分较地上部分平均高出37.92%.随着叶长的增大,叶生物量、果生物量、总生物量、地上生物量与地下生物量均显著增加,而花生物量显著减小.有性生殖生长与植株个体大小的关系密切,占总生物量的5.47%～19.42%,平均为11.92%;占营养器官的比例平均为14.41%,表现出随叶长的增大呈先增加后下降再增加的变化趋势.根冠比介于0.93～1.86,平均为1.33,随叶长的增大呈单峰型变化.整体来看,顶冰花的生物量有随生长发育由地上生长转为地下生长,再由地下生长转为地上为主的变化和从营养生长逐渐转向有性生殖的趋势.以叶长为自变量拟合顶冰花地上、地下和全株的4种生物量估测模型,除地下生物量的指数模型外,拟合和验证结果均达到相关建模的精度要求.

早春类短命植物生物量研究(Ⅳ)——荷青花生物量及其模型构建

基于荷青花在药用、观赏以及森林生态系统养分循环等方面存在的价值,利用全株收获法采样,经分选、烘干、称重和数据统计后,获得了荷青花生物量及分配特征,并以其易测生长指标为自变量构建了总生物量的一元和多元线性回归方程.结果表明:荷青花群丛在营养生长停止期,各生长指标及生物量分配在个体间有较大差异,但平均丛高和根冠比变化较小;地下部分所支持的丛幅冠、丛株数和花果数等存在一定的供给限制,且这种限制与地下生物量间存在着显著或极显著的正相关关系.虽然荷青花生物量随各生长指标的变化存在不同程度的差异,但根冠比的变化差异均不显著,这在一定程度上印证了荷青花存在权衡有限光合资源分配的能力.荷青花生物量模型以多元线性回归的拟合结果较好,但考虑自变量过多带来的系统误差,生物量预估模型可选用以丛株数和花果数为自变量的拟合方程.

早春类短命植物多被银莲花分解动态

以早春类短命植物多被银莲花(Anemone raddeana)为研究对象,利用分解袋埋藏法研究多被银莲花分解过程中的质量残留率、分解速率及周转时间,为深入研究多被银莲花等早春植物养分循环奠定基础.结果发现:多被银莲花凋落物质量随分解时间的推移显著下降,分解初期(10 d)平均质量残留率在10%左右;分解30 d,多被银莲花凋落物质量损失率达到最大;在3种林分中,质量残留率总体上表现为阔叶红松林>白桦林>落叶阔叶混交林.分解30 d,多被银莲花在阔叶红松林中的平均质量残留率为56%,分别为白桦林(47%)和落叶阔叶混交林(37%)的1.2和1.5倍.多被银莲花平均分解速率为0.030 g/(g·d),在落叶阔叶混交林中分解速率最高(0.033 g/(g·d)).分解50%平均需要23 d,在3种林分中表现为落叶阔叶混交林(21 d)<阔叶红松林(22 d)<白桦林(27 d);平均周转时间为101 d,在白桦林中周转时间最长(115 d),落叶阔叶混交林中最短(91 d).多被银莲花分解速率与土壤温度呈显著正相关关系.