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。

温度和光照对莫索湾地区两种典型短命植物光合系统的损伤特征研究

为探究莫索湾地区2种优势短命植物对光照和温度的光合适应机制,该文测定了卷果涩芥(Malcolmia scorpioides)和硬萼软紫草(Arnebia decumbens)在不同温度下(25~60℃)及恒定常温(25℃)与胁迫高温(50℃)下不同光强间(80~400μmol·m^(-2)·s^(-1))的叶绿素荧光参数,以探讨其光损伤情况和光合活性变化。结果表明:(1)随温度升高,2种短命植物的光合效率和电子传递速率先升后降,40℃时达到最高值,其后快速下降,并伴随着光系统Ⅱ(PSⅡ)非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]和光系统I(PS I)受体端热耗散效率[Y(NA)]的上升,受体端激发压积累,光合系统受损。(2)在80~400μmol·m^(-2)·s^(-1)的光照范围内,常温下,光合效率随光照强度增加而增加;而高温下,光照与高温对植物产生了联合胁迫,造成光合活性下降,PSⅡ调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]降低,并且当光强达320μmol·m^(-2)·s^(-1)时,环式电子传递流逐渐消失。综上所述,一定范围内的光照和温度能够提升2种短命植物的光合活性,激活热耗散和环式电子传递流,减少光抑制,但温度增加及高温下光强的增加会使2种短命植物的适应能力减弱,光保护机制消失,其主要原因为PS I受体侧激发压积累和调节性热耗散保护能力不足使植物光合系统受损。

两种短命植物春萌秋萌个体生态生物学特征比较

短命植物是新疆北部荒漠生态系统中重要组成部分,对稳定该区沙漠生态系统、丰富物种多样性具有重要的意义。以往对短命植物的研究多集中在春季萌发的短命植物,秋季萌发的短命植物研究很少,对秋季萌发短命植物和春季萌发短命植物的生态生物学特征的异同以及它们对稳定荒漠生态系统的意义缺乏了解。选择小车前(Plantago minuta)和尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)为研究对象,采用野外定点标记观测和室内分析结合的方法,研究了两种短命植物春季萌发和秋季萌发两种表现型在冠幅、生物量、物候期、菌根侵染率等生态生物学特征方面的差异性。结果表明:秋季萌发的小车前和尖喙牻牛儿苗能够在覆雪下越冬,其单株的冠幅、叶片数量、干重等均远远大于同一时期生长的春季萌发的小车前和尖喙牻牛儿苗,尤其是单株结种数量更是比春季萌发小车前和尖喙牻牛儿苗的高13.0和4.4倍;秋季萌发的小车前和尖喙牻牛儿苗的花期分别比春季萌发小车前和尖喙牻牛儿苗早14和7d,植株黄枯期和成熟期分别提早3和4d;此外,秋季萌发小车前和尖喙牻牛儿苗各时期的菌根侵染率也显著高于同期春季萌发小车前和尖喙牻牛儿苗。本研究得到以下结论:秋季萌发的小车前和尖喙牻牛儿苗在稳定和扩大其后代种群繁衍能力、提高防风固沙能力、稳定荒漠生态系统等方面具有重要意义。

沈阳东陵天柱山短命植物和类短命植物种类初步调查

早春短命植物和类短命植物抗逆性强、开花早,是园林绿化可开发利用的资源。初步查统计,沈阳东陵天柱山共有短命植物和类短命植物17科54种。通过对这些植物种类和花期等的调查,为其中有经济价值的植物开发和人工种植提供依据。

古尔班通古特沙漠短命植物分布及其沙面稳定意义

从植被稳定沙面的角度出发,通过2002年对古尔班通古特沙漠南部沙垄表面植物种类、高度和盖度等的系统监测,阐明短命植物在单个沙丘上的时空分布规律。并对气象资料和人类活动扰动沙面后短命植物的自然侵入等进行综合分析,探讨沙面稳定中短命植物的重要作用。研究区总计有45种植物,其中短命植物29种。4月初短命植物萌动出土,在两个月左右的时间完成整个生长发育过程。4、5、6三个月正是北疆沙漠风沙活动强盛期,大部分沙垄表面乔灌木和长营养期草本植物盖度不足10%,而短命植物盖度则分别达到13.9%、40.2% 和14.1%,是古尔班通古特沙漠植被稳定沙面的主要贡献者。对工程行为扰动沙面后的植物恢复调查显示,短命植物是首先入侵的先锋植物。

增加降水对荒漠短命植物当年牧草生长及群落结构的影响

通过模拟降水增加试验研究了古尔班通古特荒漠常见短命植物盖度、密度及产量对水分输入量增加的响应。结果表明:尖喙=牛儿苗、弯果胡卢巴、角果藜、琉苞菊、条叶庭芥及囊果苔草6种牧草生物量总和占总生物量的60%以上,是荒漠草原的优势牧草植物;供水量增加显著促进了角果藜、尖喙=牛儿苗、弯果胡卢巴、条叶庭芥和琉苞菊5种牧草植物的个体生长;在自然降水的基础上,增加40mm和80mm供水使这5种植物生物产量比对照增加86%～230%。供水增加后,6种重要牧草对整个群落的生物贡献比例发生很大变化,只有角果藜和尖喙=牛儿苗的贡献比例规律性增加,分别比对照增加了58%和11%,表明2种植物对供水增加的环境变化适应能力强;供水量增加促进了弯果胡芦巴、尖喙=牛儿苗和角果藜3种植物N、P和K养分的吸收量;与此同时,供水量增加也显著提高了荒漠短命植物的密度和盖度。在降水增加的背景下,古尔班通古特沙漠南缘荒漠短命植物群落结构发生改变,植被盖度和群落净初级生产力提高,这对于防风固沙、稳定沙面,增加荒漠草原载畜能力有着积极的意义。

短命植物分布与沙垄表层土壤水分的关系——以古尔班通古特沙漠为例

于 2 0 0 2年 3月至 2 0 0 2年 8月 ,对古尔班通古特沙漠南部短命植物分布和沙垄表层 30cm厚土壤水分间的关系进行了系统监测和研究 .结果表明 ,早春表层土壤水分在个体沙丘表面的分异直接影响到短命植物的分布 .4月下旬 ,垄间、两坡和垄顶土壤含水率依次为 4 6 2 %、3 98%和 2 0 1% ,相应的短命植物平均盖度于 5月中上旬依次为 5 1 8%、38 2 %和 4 4 % .5月中旬后 ,短命植物的分布又改变了表层土壤水分分布 ,上述各地貌部位的土壤含水率依次为 1 0 0 %、1 90 %和 2 4 5 % ,形成垄顶最高、两坡次之、垄间最差的新的空间分布格局 .

新疆短命植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)种子萌发特性及其生态适应性

通过显微结构及不同处理条件下种子萌发率的观察,对早春短命植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)种子萌发特性及影响因素进行了研究,并对其生态适应性进行了讨论。结果表明:(1)温度和光照变化对自然生境和温室收获种子的萌发率影响均不显著,说明此种群在前期萌发阶段对光、温不敏感;(2)自然生境中采收的小拟南芥种子萌发率显著低于温室收获种子,说明环境条件的变化对短命植物种子的发育具有重要作用,可显著改变种子的萌发行为;(3)赤霉素使自然生境收获种子胚活性增强从而对萌发有较大促进作用,可使萌发率增加50%以上;(4)对种皮进行各种机械损伤处理使得种皮松弛或透气,可以显著提高自然生境种子的萌发率(超过70%);(5)盐和干旱胁迫对种子萌发均具有明显的抑制作用,但复水后部分被抑制种子可重新萌发,显示盐和干旱胁迫可导致种子产生浅度休眠。结合小拟南芥自然生存环境及本研究的结果,显示其种子萌发特性与生境具有高度适应性。

新疆短命植物小拟南芥耐盐性的初步研究

利用种子萌发及石蜡切片等方法对新疆短命植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)在盐胁迫下种子的萌发率及植株生长发育的变化进行了研究,结果显示:(1)盐胁迫对小拟南芥种子萌发具有抑制作用,当去除盐分后,部分种子能够重新萌发.(2)盐分影响幼苗的形态及内部结构,低盐(50 mmol/L)时,幼苗基生叶较大且数量增加;叶中栅栏组织细胞大,排列舒展;根中导管数量明显增多,植株生长健壮而旺盛;而较高盐(150 mmol/L)时,叶片变小增厚,色深绿,底部叶变黄白色,叶中栅栏组织细胞窄小,排列紧密;根中导管数急剧下降,植株生长受到明显抑制.(3)盐胁迫对成株期植株的高度、花序轴长、角果数等性状都有显著影响,但在NaCl浓度达500 mmol/L时,植株仍然存活且有一定的结实率,显示此时的耐盐性比萌发期和幼苗期有显著提高.研究表明,小拟南芥从幼苗至成株期耐盐性逐渐增强,该特征与其对自然生存环境的适应相关.

短命建筑引起的资源、能源、环境问题分析

从调查我国近年来短命建筑的典型案例入手,详细分析了短命建筑对资源、能源的浪费及环境的污染。根据建设部提供的2003年我国城镇拆除房屋面积,计算得出这些短命建筑浪费资金1858.3亿元,浪费水泥3220万t、钢材966万t、原煤1183万t;其中,浪费的水泥、钢材均占我国2003年建筑房屋所需水泥、钢材的8.9%;并无辜增加了4669万t CO2的排放量,占全国当年建筑用能所排放的CO2总量的22%。还揭示了短命建筑产生的政治、经济、法律和社会原因,并提出了通过完善法律法规、严格监管、建立问责制、发展建筑维护业、改造旧城等治理短命建筑的对策。

近30年古尔班通古特沙漠短命植物的时空格局

基于1985—1999年的GIMMS-NDVI数据和2000—2014年的MODIS-NDVI数据提取短命植物的时空格局,结合野外调查数据和1985—2014年气象站点气温和降水数据,从不同时空尺度上分析了古尔班通古特沙漠短命植物的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)古尔班通古特沙漠中短命植物层片整体表现出物种组成简单,优势度高、多样性和覆盖度低等特征,且层片特征主要是由优势物种所主导,在早春至盛夏期间,由于短暂的生活史造成层片整体在物候上有一个明显的起伏差异。(2)沙漠中短命植物覆盖度最高的区域为南部和中东部,北部次之,西部最少。就时间变化趋势而言,受近30年早春温度和冬春降水增加的影响,短命植物覆盖的区域面积呈现出明显的增加趋势。(3)1985—2014年间3、4月温度和冬春两季降水量呈上升趋势,而反映短命植物长势的NDVI值与冬春两季降水量也呈正相关性,但就相关性程度而言,冬季降水量与NDVI呈显著性相关(P<0.05,r=0.405),而春季降水由于时滞效应并未表现出显著相关性。

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。

接种AM真菌对短命植物生长发育及矿质养分吸收的影响

采用分室培养方法研究接种幼套球囊霉（Glomus etunicatum,BEG168）、摩西球囊霉（G.mosseae,BEG167）、混合菌剂（M）对两种沙漠早春短命植物小车前（Plantago minuta）和尖喙[牜龙]牛儿苗（Erodium oxyrrhynchum）生长发育及矿质养分吸收的影响。结果表明,接种AMF处理的小车前和尖喙[牜龙]牛儿苗根系形成了典型的菌根结构,侵染率为22%~60%;接种AMF提高了小车前和尖喙[牜龙]牛儿苗两种植物的生物量、株高及N、P养分吸收量。小车前单独接种BEG167、BEG168以及混合接种都显著提高了单株种子数量,其增幅分别为67%、50%和78%。上述结果说明,在极端贫瘠和干旱的古尔班通古特沙漠中,丛枝菌根真菌对于早春短命植物小车前和尖喙[牜龙]牛儿苗的生态适应性的贡献表现为促进营养生长、提高后代（种子）繁殖数量。

古尔班通古特沙漠地区短命植物土壤种子库研究

采用野外定点取样和室内萌发相结合的试验方法，研究了短命植物在沙丘不同部位的空间分布、萌发状况、密度、物种多样性及土壤种子库生物多样性与地上植物多样性的关系。结果表明：短命植物种子主要集中分布于地表0～5cm土壤中，5cm以下土壤中极少存在有活力的种子；沙丘间及沙丘不同部位的种子库密度大小不同，密度自坡底随高度增加逐渐减少，坡底、坡中部及坡顶部密度分别为124粒／m^2、91粒／m^2、66粒／m^2。迎风坡种子库密度比背风坡面少，迎风坡种子库平均密度为81粒／m^2，而背风坡种子库平均密度为100粒／m^2；短命植物种子在4月上旬达到萌发高峰，沙丘不同部位物种多样性存在差异，土壤种子库和地上植被存在较高的相似性，此外短命植物在沙丘不同部位的分布存在较高的率间异质性．

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。

新疆短命植物抱茎独行菜种子粘液质特性的研究(英文)

以新疆荒漠植物抱茎独行菜为材料,运用光镜与扫描电镜观察以及紫外吸收光谱法、化学反应及种子萌发实验等方法,对粘液质的形态和结构,物理化学特性,粘液质对种子萌发及萌发后的影响进行了研究.结果显示：（1）完整干种子表面覆盖着一层膜状物质（完全脱水的粘液质）,并呈同一走向的山脊状突出的网状结构,遇水后粘液物质呈射线状向外发射出来,化学反应实验结果表明,粘液质的组成可能是某种多糖,如β-葡聚糖.（2）粘液质约占干种子重量的1/4,有很强的吸水能力,完全浸润10 min后,种子重量增加约30~40倍,种子长度、宽度、厚度的增加分别多于1倍、2倍、4倍;完全润湿的种子能够粘附相当于其干种子重量68倍的沙粒.（3）种皮粘液质对于不同土壤基质中的种子萌发有重要作用,但是对萌发后幼苗的生长没有作用.

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。

新疆早春短命植物适应荒漠环境的机理研究进展

短命植物是生活于极端干旱自然环境,利用冬春雨雪水在春末夏初迅速完成生活周期,并以种子形式渡过不良环境的特殊生态类型,它们具有生长发育快、光合效率高、繁殖率和结实性极强的特点.本文从短命植物种子萌发机制、形态结构适应性、高光效结构特征、结实特性、生活周期的可塑适应性等方面,对新疆早春短命植物的相关研究进行综述,以阐释短命植物适应荒漠环境的特殊机制.

准噶尔荒漠6种类短命植物生物量分配与异速生长关系

类短命植物是我国荒漠植物区系中重要而独特的组成部分。准噶尔荒漠是类短命植物在中亚干旱区分布的最东端。目前关于类短命植物生物量分配及异速生长关系的研究较少。选择了百合科的小山蒜、棱叶韭、粗柄独尾草、黑鳞顶冰花、伊犁郁金香以及菊科的细叶鸦葱共６种植物作为研究对象，对比研究了其生物量分配及异速生长关系的异同。结果表明，６种类短命植物单株总生物量在０．６２８～２１．１４４ｇ之间，根冠比在０．３５５～３．０６６之间，叶片生物量比例在０．０９２～０．２８９之间，繁殖分配比例在０．１１１～０．６４９之间。６种植物用于繁殖器官和光合器官的生物量分配各不相同，表明不同科、不同属及同属不同种之间的生物量大小及器官分配比例无一致规律。大部分物种根冠比随个体增大而显著下降，而繁殖分配则呈显著的异速增加的趋势。６种植物器官生物量间（共４５对）大部分（４０对）表现为等速生长关系（即异速生长指数为１），而且地上与地下生物量间及叶片与地下生物量间还各自具有共同的异速生长指数（分别为０．８７６４和０．８５８５），表现出强烈的功能趋同性。但６个物种间没有出现完全一致的相关生长关系，这可能归因于由系统分类地位决定的遗传特性的差异。

类短命植物新疆猪牙花解剖结构及其生态适应性的研究

新疆猪牙花是分布于新疆阿勒泰地区西伯利亚落叶松林下的一种多年生高山类短命植物。解剖学研究结果表明:其地下鳞叶中薄壁组织发达,是重要的储藏器官,为该植物每年长达10个月的休眠提供了充足的水分和营养物质的储存空间。茎由表皮、基本组织以及3～4轮散生的维管束组成;茎表皮细胞具厚角质层,能有效降低体内水分的散失;发达的维管束为其在冰冷的土壤中有效地吸收水分和养分,实现碳水化合物由地下器官向地上器官的转移和物质重新分配提供了有力保障。发达韧皮纤维为支撑顶部的花、果器官提供了必要的机械支持。叶片大而薄,有助于增大光合器官的面积;叶表皮角质层不明显,可以减少对日光的反射;叶肉有海绵组织与"拟栅栏组织"的分化,后者的细胞呈长柱形,其长轴方向与叶表皮方向平行,多层排列,能有效提高叶绿体对光能的捕获效率,是该植物对林下弱光生境长期适应的结果。花被片中维管束密集,发达的维管组织对维持花被片薄壁细胞的膨压,维持花被片较长时间的强烈反折状态以增加被昆虫访花的机会,提高昆虫传粉效率,促进繁殖成功具有关键作用;中轴胎座,胚珠多数;柱头与花柱中空,内表面具分泌细胞,有利于花粉管的快速萌发和迅速伸长。