干旱和复水对入侵植物三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素荧光特性的影响

选取入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)及其本地近缘种蟛蜞菊(W.chinensis)为实验材料,比较干旱和复水后二者叶片的叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性等生理指标的变化规律,探讨入侵种三裂叶蟛蜞菊对干旱的响应和生态适应性。结果发现,在自然干旱处理过程中,入侵种三裂叶蟛蜞菊与本地种蟛蜞菊相比土壤含水量下降较快,对它们叶片气孔形态的比较发现,干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊叶片气孔开度明显大于蟛蜞菊,这可能是导致其失水较快的原因之一。干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)降低了43.8%,而蟛蜞菊只降低了3.7%;同时,与蟛蜞菊相比,三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)也表现出较大幅度的降低,说明三裂叶蟛蜞菊对干旱胁迫较敏感;但复水后,三裂叶蟛蜞菊能够较快地恢复到正常水平,且与本地种不存在显著差异。这主要是由于入侵种在遭受干旱胁迫时提高了对其过量激发能的热耗散能力以及超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸还原酶(APX)的活性,保护光合机构少受不可逆的损伤,使其在干旱胁迫解除后光合功能得以迅速恢复。研究结果初步表明三裂叶蟛蜞菊容易受到水分条件的限制,它向干旱地区扩散的可能性较小。

夏季高光下入侵植物三裂叶蟛蜞菊叶片变红的生理功能

三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)是世界最有害的100种外来入侵种之一,现已在我国东南沿海地区广为分布,并造成危害。我们对其野外种群的观察发现,在夏季光照强烈的生境中,其叶片常常有变红的现象。本研究针对这一现象,从叶片花色素苷含量的变化入手,探讨了三裂叶蟛蜞菊叶片变色的原因及其生理功能。结果表明,红叶中的花色素苷含量显著高于绿叶(P<0.05),夏季高光照诱导的花色素苷的积累是叶片由绿色变为红色的主要原因。由于花色素苷含量较高,红叶的总抗氧化能力增强,在甲基紫精(MV)光氧化处理过程中,红叶的最大光量子产量(Fv/Fm)和实际光量子产量分别下降了28.2%和79.1%,显著低于绿叶的下降幅度(70.9%和93.8%)。这一结果表明,三裂叶蟛蜞菊在夏季遭受强光胁迫时,叶片由绿色变为红色增强了对氧化逆境的耐受能力,而相同环境下的本地蟛蜞菊(W.chinensis)并没有叶片变红的现象,暗示这可能是入侵植物三裂叶蟛蜞菊抵御和适应夏季高光的一种特殊的生理机制。

华南地区3种入侵植物与本地植物叶片建成成本的比较

生物量建成成本作为衡量植物生物量建成所需能量的指标,反映了植物的能量利用策略,较低的建成成本可能会增加入侵种的竞争优势。本研究以华南地区3种危害严重的入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)、三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和五爪金龙(Ipomoea cairica)为研究对象,选取与它们伴生或近缘的本地植物鸡矢藤(Paederia scandens)、蟛蜞菊(W.chinensis)和厚藤(I.pescaprae)作为对照,比较了相同环境下培养的入侵植物和本地植物叶片建成成本的差异。结果表明,这3种入侵植物的叶片单位质量建成成本(CCmass)和单位面积建成成本(CCarea)均低于它们的本地对照种。将3种入侵植物作为一组,它们的叶片平均CCmass(1.17g glucose/g)和CCarea(22.34g glucose/m2)显著低于本地种的叶片平均CCmass(1.32gglucose/g)和CCarea(36.93g glucose/m2)。本研究结果进一步证实,入侵植物与本地植物相比具有较低的叶片建成成本,这可能是它们入侵成功的原因之一。同时,本研究通过分析叶片建成成本与叶片碳浓度、氮浓度、灰分含量(Ash)以及去灰分热值(Hc)的相互关系,探讨了影响入侵种和本地种叶片建成成本的可能因素。结果显示,入侵植物具有较低的叶片建成成本是与其较低的碳浓度和氮浓度以及较高的灰分含量相联系的。

苦瓜愈伤组织诱导的多因子正交试验研究

采用正交设计方法,研究了不同外植体以及培养基中添加植物生长物质ZT、KT对苦瓜愈伤组织诱导和生长的影响.试验结果统计分析表明,ZT是苦瓜愈伤组织诱导的最主要因素;苦瓜愈伤组织诱导的最佳培养基为MS+(4 0～6 0)mg/LZT+1 0mg/LKT,最佳外植体为子叶;苦瓜愈伤组织生长的最佳培养基为MS+6 0mg/LZT+1 0mg/LKT.

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。

二氧化碳浓度升高对植物入侵的影响

从入侵植物和入侵植物群落两个方面,综述了大气二氧化碳浓度升高对植物入侵的影响。二氧化碳浓度升高,可以增加C3植物的入侵性,提高入侵植物的生物量、资源利用率以及繁殖能力,直接影响植物入侵;还可以通过改变土壤水分、氮循环、干扰体系等其它环境因子间接地影响植物入侵。此外,二氧化碳浓度升高,对入侵群落的初级生产量、组成与结构以及群落动态产生重要影响,改变群落的可入侵性。今后应当着重从群落水平,结合其它全球变化因子的共同作用研究二氧化碳浓度升高对植物入侵的影响,同时深入探讨其作用机制以及不同植物类群对二氧化碳的响应,为入侵种的预防和控制提供理论指导。

苦瓜离体培养过程中内源激素含量的变化

针对苦瓜(Momordicacharantia)离体培养中外植体易于产生愈伤组织而难以再生不定芽的问题,本文采用酶联免疫吸附法,研究了苦瓜组织培养过程中不同发育阶段各外植体内源激素含量的变化,以探讨不定芽分化与激素水平变化之间的关系,以及苦瓜难以再生不定芽的内在制约因素。结果表明:(1)苦瓜外植体中IAA含量较高,而iPAs含量过低,是苦瓜易于产生愈伤组织而不定芽再生困难的主要原因;(2)不定芽的分化与IAA/iPAs的变化有密切的关系;(3)在离体培养过程中,保持外源细胞分裂素类物质(如ZT)的适当浓度并及时继代,有利于苦瓜不定芽的分化。

三裂叶蟛蜞菊、蟛蜞菊及其杂交种对模拟极端高温的生理生态响应

天然杂交能够改变外来种对环境的适应性并提高外来种的入侵能力,甚至使其演变为入侵种。目前有研究发现,入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)与其本地同属近缘种蟛蜞菊(Wedelia chinensis)发生了杂交。为进一步探讨该杂交种在极端高温下的入侵潜力和扩散趋势,本研究从植物的生长、光合气体交换和叶绿素荧光特性3个方面对3种蟛蜞菊属植物在模拟极端高温(40/35℃处理28 d)下的生态适应性进行了比较。主要结果如下,(1)入侵种三裂叶蟛蜞菊对高温的耐受性最强,经高温处理后其净光合速率(P_n)、最大光化学效率(F_v/F_m)分别下降了52.23%和23.09%,其生物量(0.43 g?ind^(-1))显著高于本地蟛蜞菊(0.20 g?ind^(-1))。(2)本地蟛蜞菊对高温最为敏感,处理7 d后即表现出生长受到抑制,高温处理后P_n和F_v/F_m的降幅最大,分别为84.09%和68.05%。(3)杂交种对高温有一定的耐受性,处理14 d后开始表现出生长受到抑制,经高温处理后P_n和F_v/F_m分别下降74.43%和52.90%,其生物量(0.38 g?ind^(-1))介于入侵种三裂叶蟛蜞菊和本地种蟛蜞菊之间。以上结果表明,杂交种对高温的耐受能力介于两亲本之间。由于杂交种对高温的耐受性强于本地种,在未来极端暖事件频发的背景之下,杂交种的扩散可能会对本地蟛蜞菊种群的生存构成进一步的威胁,应当引起关注。

应用能量利用特性对外来植物入侵潜力的判别分析研究

判别分析是多元统计分析中判断研究对象所属类型的一种重要方法。以华南地区5种主要入侵植物及其伴生或近缘的本地种为研究对象,测定了它们的生物量建成成本(construction cost,CC)和比叶面积(special leafarea,SLA),并以此作为判别因子尝试建立入侵种和本地种的判别模型。结果表明,入侵种和本地种之间的平均CC和SLA存在显著差异。以CC和SLA作为判别因子建立的判别模型进行回代检验,总的预测正确率为82.6%,判别效果较好。其中CC的判别函数系数较大,表明它在判别分析中起到了较为重要的作用,进一步证明了植物的能量利用特性是影响外来种入侵潜力的重要因素。利用此判别模型可以根据任何一种外来植物的CC和SLA来定量判断该物种入侵潜力的大小,为有效评价外来植物入侵潜力提供了新的定量方法;但由于所获得数据的不全面,该模型还存在不足,有待在今后的研究中进一步完善。

濒危植物七指蕨的孢子萌发和光合特性研究

七指蕨(Helminthostachys zeylanica)目前在我国仅零星分布于台湾、海南和云南的西双版纳,其种群数量日趋减少,已被列为国家二级重点保护植物.本研究从七指蕨的孢子萌发特性和光合特性2方面入手,探讨七指蕨可能的濒危机制,为七指蕨的保护和资源利用提供科学依据.结果显示:①七指蕨孢子萌发率极低,是导致其自然更新较弱的原因之一;②七指蕨与瓶尔小草(Ophioglossum vulgatum)等其他蕨类植物相比,光补偿点(LCP)接近,但七指蕨的光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pmax)处于较低水平.这一结果说明,七指蕨属于典型的阴生性植物,对光环境的适应范围较窄,强光下碳同化能力有限.森林植被的破坏导致光环境的改变,可能对七指蕨的生长、发育和繁殖造成巨大的威胁.因此,保护森林植被对于保护濒危植物七指蕨至关重要.

珍奇的庭园树木——4种外来玉蕊科植物

玉蕊科植物是世界上比较珍奇的植物类群之一。本文介绍了4种极具园林开发利用价值的外来玉蕊科植物,对其形态特征、生活习性和园林用途等进行了描述。

高温下2种不同生态型麻疯树叶片光能利用和分配特性的比较

比较了高温对来源于海南和贵州的2种不同生态型麻疯树的光能利用和分配特性的影响．结果表明，温度升高引起了2种麻疯树叶片PSⅡ最大光能转化效率（Fv／Fm）的降低和初始荧光（Fa）的上升，部分抑制了PSⅡ的功能．与贵州麻疯树相比，海南麻疯树在中度高温胁迫（30～40℃）时，增加了对过量激发能的热耗散能力。使其维持较高的光能转化效率．当温度升至45℃，虽然热耗散机制受到破坏，海南麻疯树仍然有7％的光能用于光化学反应，而贵州麻疯树的这一比例降为0．研究的结果表明，海南麻疯树比贵州麻疯树具有更强的高温耐受能力．

小良热带植被生态恢复过程土壤保持的经济价值动态特征

以热带植被退化生态系统恢复过程中的长期连续的动态监测资料为基础,应用时空互代法、机会成本法、市场价值法和影子工程法等方法,对小良极度退化生态系统的热带植被恢复中的土壤保持生态经济动态特征进行研究。结果表明:(1)退化森林生态系统恢复到30a林龄时土壤保持量已趋于饱和。边际效用递减到0时土壤保持总效用达到最高,土壤侵蚀基本控制。(2)土壤保持的经济价值具有时效依赖性。退化生态系统植被在20a林龄前恢复经济价值呈快速增长;20a林龄后增长趋势放缓,人工植被对水土的保持能力基本接近天然混交林;(3)土壤保持的经济价值同生态效应具有一致性。小良退化生态系统恢复到20a林龄,林木林冠较茂密,郁密度达到85%左右,土壤肥力增加,土壤侵蚀基本得到控制,同时植物多样性和生物多样性指数增高,其经济价值呈快速上升趋势,到20a林龄后土壤保持经济价值增长趋势平缓。(4)恢复的森林生态系统在不同林龄时的土壤保持经济价值与一些区域自然森林生态系统具有一致性。

三裂叶蟛蜞菊入侵对土壤酶活性和理化性质的影响

通过野外采样和盆栽试验,研究了三裂叶蟛蜞菊Wedelia trilobata入侵对土壤pH值、有机质、全氮、速效磷、速效钾以及土壤酶活性的影响。野外采样的结果表明,三裂叶蟛蜞菊长期入侵后土壤pH值与蟛蜞菊Wedelia chinensis相比显著降低,两者生长的土壤环境中pH值分别约为6.30和6.71左右;三裂叶蟛蜞菊的生长提高了土壤中营养物质的含量,其中有机质、全氮、速效磷和速效钾含量与蟛蜞菊相比分别显著提高了71.74%、78.89%、188.57%和46.36%,说明三裂叶蟛蜞菊长期入侵改变了土壤的理化性质,增加了土壤中可利用的营养物质含量。短期盆栽试验的结果表明,经三裂叶蟛蜞菊和蟛蜞菊生长后的土壤环境中pH值与空土对照(CK)相比均显著降低,三者的pH值分别约为6.31、6.40和6.51左右;与CK相比,三裂叶蟛蜞菊生长后土壤中的全氮和硝态氮含量分别下降了9.94%和33.21%,速效钾含量上升了55.27%,而有机质、铵态氮、速效磷含量则无显著性差异;三裂叶蟛蜞菊和蟛蜞菊生长后的土壤中脲酶活性与CK相比均显著降低,而过氧化氢酶在三者之间没有显著性差异,蟛蜞菊的生长还提高了磷酸酶的活性。由此,我们认为入侵种三裂叶蟛蜞菊对土壤环境的影响分两个阶段,在入侵前期可能通过快速消耗土壤养分进行群落结构的构建,在群落建成的中后期则通过改变其入侵地土壤理化性质和酶活性,形成对自身生长发育和种群扩张有利的土壤微环境,达到成功入侵的目的。

南美蟛蜞菊和蟛蜞菊化感作用的比较研究

采用培养皿滤纸法比较了南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata(L.)Hitchc.)和蟛蜞菊(W.chinensis(Osbeck.)Merr.)水浸提液对萝卜(Daucus carota L.)和菜心(Brassica parachinensis Bailey)种子萌发和幼苗生长的化感作用.结果表明:随着南美蟛蜞菊和蟛蜞菊水浸提液质量浓度的升高,萝卜和菜心的种子最大发芽率逐渐降低;相同质量浓度下,南美蟛蜞菊水浸提液对植物种子发芽势、发芽率和发芽指数的抑制作用小于蟛蜞菊;南美蟛蜞菊和蟛蜞菊对植物幼苗的生长影响表现为"低促高抑"的趋势,其中蟛蜞菊对受试植物的化感抑制作用较南美蟛蜞菊更强.

我国海洋自然保护区的发展和分布特征分析

对我国海洋自然保护区发展动态和分布特征进行了分析。根据海洋自然保护区的数量和面积,将其发展过程划分为零发展、零星发展、停滞发展、恢复与快速发展和高速发展5个阶段。基于遥感信息,文章绘制了我国海洋自然保护区分布图,并深入分析了海洋自然保护区的行政分布、类型分布和地理分布的特征。文章还分析了影响海洋自然保护区发展与分布的因素。

我国海洋自然保护区面临的主要问题及管理策略

我国海洋自然保护区的建立,在保护海洋环境、物种资源,维护海洋生态平衡等方面起了重要作用;然而海洋自然保护区建设管理工作起步较晚、基础薄弱、保护区的管理正处于摸索阶段,还存在一些问题。文章提出了目前我国海洋自然保护区在管理体制、总体布局规划、经费投入、法律法规以及科研工作方面存在的主要问题,并根据这些问题提出相应解决的管理策略。

入侵植物三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素荧光对温度的响应

选取入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)及其本地近缘种蟛蜞菊(Wedelia chinensis)为实验材料,以叶绿素荧光影像仪研究整株植物在零上低温(10℃)和室温(25℃)条件下,强光(1700μmol.m-2.s-1)诱导叶片的叶绿素荧光的特性,探讨入侵种三裂叶蟛蜞菊对强光及温度的响应特性和生态适应性.结果表明,室温强光处理5h后三裂叶蟛蜞菊PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)的下降幅度均显著小于本地种蟛蜞菊,而在低温强光处理5h后三裂叶蟛蜞菊的Fv/Fm、Yield、ETR降低幅度显著高于本地种蟛蜞菊.研究结果初步表明,三裂叶蟛蜞菊对室温强光适应性强,而对低温强光则较敏感.这一结果暗示外来入侵种三裂叶蟛蜞菊可能较适应我国南方热带亚热带地区的高温强光气候,而向北方地区进一步扩散有可能受到低温等环境因子的限制.

模拟SO_2污染对广东8种常见果树的胁迫效应

研究了模拟SO2污染对黄皮(Clausena lansium)、荔枝(Litchi chinensis)、龙眼(Dimocarpus longan)、石榴(Psidiumguajava)、芒果(Mangifera indical)、木瓜(Chaenomeles sinensis)、香蕉(Musa nana)、杨桃(Averrhoa carambola)等8种广东常见果树离体叶片的叶绿素含量、荧光参数、叶片总抗氧化能力以及亚硫酸根氧化酶(EC.1.8.3.1)活性的影响。结果表明,随着模拟SO2浓度的升高,8种果树叶绿素含量均有不同程度的降低且存在明显级差;高浓度SO2胁迫使荔枝、木瓜、石榴、杨桃的光系统Ⅱ受到严重破坏;随着模拟SO2浓度的升高,8种果树叶片的总抗氧化能力呈先升高后降低的趋势,其亚硫酸根氧化酶活性也有不同程度的增强。黄皮、龙眼、芒果和香蕉对SO2污染的抵抗能力要高于荔枝、木瓜、石榴和杨桃,在全球SO2污染日趋严重的背景下,选择抗性更高的果树品种具有更高的经济效益。

南美蟛蜞菊叶蛋白提取方法筛选

【目的】筛选出适合南美蟛蜞菊叶蛋白的提取方法和条件,为其蛋白饲料资源化利用提供技术支持。【方法】通过正交试验分别优化酸加热法、碱加热法、盐析法和有机溶剂法提取南美蟛蜞菊叶蛋白的工艺条件,并对比4种方法的提取效果,确定最佳提取工艺。【结果】4种方法提取的南美蟛蜞菊叶片粗蛋白含量排序为:盐析法(15.18 mg/g)>酸加热法(9.97 mg/g)>碱加热法(9.79 mg/g)>有机溶剂法(7.21 mg/g)。其中,盐析法的最适提取条件为氯化钠质量浓度30%、絮凝时间10 min;酸加热法的最适提取条件为絮凝温度60℃、pH 3、絮凝时间2 min;碱加热法的最适提取条件为絮凝温度25℃、pH 7、絮凝时间2 min;有机溶剂法的最适提取条件为乙醇体积分数20%、絮凝时间10 min。絮凝温度对酸加热法和碱加热法提取效率有显著影响(P<0.05),溶液浓度对盐析法和有机溶剂法提取效率有极显著影响(P<0.01)。【结论】综合比较4种方法提取南美蟛蜞菊叶蛋白的效果,确定盐析法是提取南美蟛蜞菊叶蛋白的最适方法,其提取效率高、操作简便、蛋白质活性保持较好,适用于实验室提取和工业生产。