热岛效应下亚热带城市植被叶气孔权衡特征及其与叶功能性状的关系

叶片气孔不仅是植物平衡光合-蒸腾关系的重要门户,也是影响大气碳循环与水循环的关键结构。分析热岛效应下福州市乔木、灌木、草本3种生活型和常绿、落叶2种叶习性植物的气孔性状间的差异及其与其他叶功能性状间的权衡关系有助于探究不同类型植物在热环境下的适应策略。以福州市区的自然和半自然植被为研究对象,测定441个植物样本的气孔特征、化学计量特征和形态特征,结果表明:(1)3种生活型、2种叶习性植物的气孔长度(SL)、气孔密度(SD)差异显著(P<0.05),潜在气孔导度指数(PCI)不存在显著差异(P>0.05)。草本的SL高于灌木和乔木,乔木的SD最高,灌木次之,草本最低;落叶植物的SL高于常绿植物,SD低于常绿植物。(2)SL与SD间的权衡关系稳定存在于3种生活型和2种叶习性植物中,且随着不同生活型和落叶习性植物的生态策略而呈现各异的权衡特征,即当SL一定时,乔木的SD最大,灌木的SD最小,常绿植物的SD大于落叶植物。(3)气孔性状和叶片形态、化学计量特征紧密联系,SL与比叶面积(SLA)正相关(P<0.01),与叶面积(LA)负相关(P<0.01);SD与叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)、SLA负相关(P<0.01),与LA正相关(P<0.01);PCI与LNC、SLA负相关(P<0.01),与叶厚度(LT)正相关(P<0.05)。(4)复杂的环境是气孔性状变异的重要驱动因素,SL、PCI均与年均温(MAT)负相关(P<0.05)。

普定喀斯特次生林木本植物叶生活型比例和谱系多样性的驱动因素

为探讨喀斯特森林落叶阔叶植物(DBL)与常绿阔叶植物(EBL)比例和生物多样性差异及其驱动因素,该研究以贵州省普定县43个喀斯特次生林样地作为研究对象,采用广义线性回归模型、模型选择和Mantel检验的多元回归方法,分析地理距离、环境(包括地形和基岩类型)和人类活动等因素对样地内落叶阔叶植物和常绿阔叶植物所占比例以及谱系多样性的影响。结果表明:(1)普定喀斯特次生林样地内落叶阔叶植物与常绿阔叶植物虽在物种丰富度和个体多度上总体相当,但样地间差异较大;样地落叶与常绿阔叶植物谱系alpha多样性(即SES.MPD)无明显差异,但落叶阔叶植物谱系beta多样性(即SES.betaMPD)明显小于常绿阔叶植物。(2)落叶阔叶植物丰富度占比和相对多度随基岩类型改变而变化,均表现为泥灰岩森林高于石灰岩森林,而落叶阔叶植物丰富度占比随人类活动增强而上升。(3)样地落叶阔叶植物谱系alpha多样性随人类活动增强而升高,而常绿阔叶植物谱系alpha多样性受环境和人类活动等因素的作用不明显;落叶阔叶植物和常绿阔叶植物谱系beta多样性受不同因素调节,前者随基岩类型和人类活动等因素变化而升高,后者则随地理距离增加而升高。该研究揭示了普定喀斯特次生林内落叶阔叶植物和常绿阔叶植物比例受到环境条件和人类活动共同调控,在此基础上,落叶阔叶植物谱系多样性受到地形和基岩类型等因素介导的生境过滤等生态位过程影响,而常绿阔叶植物谱系多样性则受到地理距离所介导的扩散限制等空间过程的影响。该研究有助于了解喀斯特森林生物多样性维持机制,为喀斯特森林经营管理提供理论支持。

黄绿叶水稻光温敏核不育系gy157S的开花习性

【目的】探明水稻黄绿叶光温敏核不育系gy157S的开花习性,为特色水稻不育系在新品种选育中的应用提供理论依据。【方法】以目前应用比较广泛的实用性水稻光温敏两系不育系C815S为对照,对比研究水稻黄绿叶光敏温不育系gy157S的花粉败育程度、开花习性、柱头外露率等开花习性。【结果】gy157S单株和单穗的开花持续期分别为15.9 d和10.2 d,在11:00—13:00有明显的开花高峰期,午前花率达60.86%,开颖角度为34.0°,自然条件下柱头外露率为65.0%,与C815S相似。gy157S的花粉不育度为99.97%~100.00%,优于C815S的99.73%~99.98%。【结论】gy157S开花习性良好,在11:00—13:00期间进行赶粉制种效率较高,在水稻两系杂交种生产中具有较大的应用价值。

中国亚热带山地植被垂直带分布对气候季节性的响应

根据植被研究的文献,收集了中国亚热带地区(23°-34°N)具有亚热带常绿阔叶林基带的49个山地的地理位置、气候因子、植被垂直带分布等数据;计算了不同山地基带的温度和降水季节性(分别以月平均温度和降水量的变异系数表示),以及气候季节性强度指数(以月平均温度和降水量的变异系数的乘积表示);最后分析了季节性强度与植被垂直带分布的关系。结果显示,中国亚热带地区北纬25°以南的所有山体缺少落叶阔叶林带,而北纬32°以北的则一定具有落叶林带;在中间地带,具有落叶阔叶林带的山体比例随纬度上升而上升。温度的季节性强度和气候季节性强度随纬度上升而增加,但降水的季节性强度与纬度没有显著关系。非参数相关分析表明,中国亚热带山地植被垂直带落叶阔叶林缺失与否与气候要素的季节性强度显著相关,即随山体的温度季节性强度和气候季节性强度的增加,山体拥有落叶阔叶林带的可能性增加。这种纬度梯度上的山体植被垂直分布格局(落叶阔叶林带存在与否)的变化与叶片水平上碳平衡模型的预测一致。

2001年亚热带典型常绿落叶阔叶混交林物种组成数据集

常绿落叶阔叶混交林是常绿阔叶林和落叶阔叶林之间的自然过渡类型,是对气候波动较为敏感的植被类型之一。通过调查野外固定样地,本数据集收集了2001年我国常绿落叶阔叶混交林固定监测样地胸径4 cm以上树种的组成信息,主要包括35科58属81种乔木物种的学名、平均胸径、多度、重要值、叶习性、耐阴性、演替状态等信息。用户可以按照物种名称、叶习性和演替特征进行数据检索。典型常绿落叶阔叶混交林样方数据库的建立与共享,为理解未来全球变化条件下该类型森林的动态特征及其对气候变化的响应提供了数据支撑,有助于提升常绿落叶阔叶混交林的科学研究,对推动我国植被生态学的长期研究具有重要意义。

2014年亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林物种组成数据集

喀斯特木论国家级自然保护区地处当今世界上分布面积最大、保护最好、原生性最强的喀斯特非地带性亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林区。喀斯特顶级森林群落的植物资源清查、生物多样性维持机制研究对石漠化生态重建具有重要指导意义。本数据集记录和收集了2014年广西木论国家级自然保护区亚热带常绿落叶阔叶混交林25 ha森林动态监测样地胸径1 cm以上树种组成信息,包括61科147属227种乔木物种的学名、多度、重要值、叶习性、物种分布等信息。本数据集有助于了解亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林的特征及动态变化积累数据,以及完善我国长期植被生态学研究的内容。

桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林不同叶习性植物功能性状梯度分析

以桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林不同叶习性树种为研究对象,在55个样方88种木本植物的6种功能性状数据的基础上,采用性状梯度分析法研究不同叶习性共存物种的性状差异和生态策略选择。结果表明,常绿树种的叶绿素含量、叶厚度、叶干物质含量和木材密度高于落叶树种,而落叶树种的叶面积和比叶面积高于常绿树种。落叶树种的生态位宽度大于常绿树种的生态位宽度。说明常绿树种采取维持生长、延长叶寿命为主的保守策略,而落叶树种采取以提高资源利用效率为主的积极策略。常绿和落叶树种6个功能性状的α值变化范围都比β值的变化范围大,说明共存物种之间的相互作用比环境因素对物种性状的影响更大,且群落内的作用强于群落间的作用。常绿和落叶树种β值的相关性很高,而α值的相关性很低。说明多个植物功能性状在所处群落中表现出更高的整体差异,功能性状在群落间的相关性大于群落内的相关性。性状间的不相关或弱相关表明,不同性状在2种叶习性树种的生长发育中表现出独立的维度。研究不同叶习性物种功能性状在环境梯度上的差异,对了解常绿和落叶物种的共存机制及群落构建和生物多样性维持机制具有重要意义。

山莓生态习性与叶的解剖结构观察

对湖南省广泛分布的山莓实地踏察和生态习性观察表明,山莓系荒地的一种先锋植物,耐贫瘠,适应性强,属阳性植物.在林缘、山谷阳坡生长,有阳叶、阴叶之分,是湖南省植被的一个广布种.叶的解剖结构为典型的双子叶植物二面叶,由表皮、栅栏组织、海绵组织和维管束组成.叶柄由表皮、基本组织和维管束组成.叶片显著特点为:第一,单细胞表皮毛的数量多于腺毛.腺毛头部大略为球形,多细胞柄部较长,由一行或两行细胞组成.第二,幼叶、阴叶栅栏组织呈“小丘”状,阳叶栅栏组织细胞体积较小,排列紧密,孔隙度小,海绵组织疏松,气下室空腔大.第三,主脉、叶柄的厚角组织和薄壁细胞内多数有晶簇,成含晶异细胞.

不同生长型桃的叶脉结构与树体结构的差异与关系

为探讨开张型、直立型、垂枝型、帚形、矮化型和紧凑型不同生长型桃树叶脉结构与树体结构的关系,为桃矮化密植栽培、早期选择提供理论依据。以6种不同生长型桃为试材,对其树体结构特征和叶片形态、叶脉结构进行研究,并对树体结构与叶脉结构的关系进行分析。结果表明:6种生长型桃的叶片角度大小为62.76°~73.50°,没有显著差异,而分枝角度存在显著差异。其中对一级枝基角而言,垂枝型93.92°最大,矮化型36.75°最小,其他4种生长型居中;而一级枝腰角和梢角的变化规律在6种生长型中表现出相似规律,即垂枝型最大,开张型居中,其他4种次之且相互之间差异不显著。在叶片结构特征方面,直立型的叶片长度11.01 cm为最小,但叶柄长2.41 cm最大,紧凑型叶片长度16.20 cm、叶宽4.57 cm、叶面积47.28 cm2均最大,6种生长型的叶脉均为真曲行羽状脉;直立型二级脉数量最多,垂枝型二级脉数量最少;开张型二级脉角度最大,矮化型二级脉角度最小。6种生长型桃叶脉结构和树体结构相关性分析结果表明:开张型、矮化型、紧凑型中,二级脉数量与一级枝梢角之间存在负相关关系,且仅在开张型中两者相关性达到显著水平,相关系数为-0.970,而在直立型、垂枝型和帚型中,二级脉数量与一级枝梢角之间有正相关关系;在开张型、矮化型、紧凑型中二级脉角度与一级枝梢角呈正相关,且紧凑型中两者相关性达到显著水平,相关系数为0.953,其余生长型中两者之间有负相关关系。桃叶脉的二级脉角度和二级脉数量的差异在一定程度上可以反映不同生长型桃树体结构的变化,可作为早期选择桃不同生长型的一项直观形态标记。

水稻苗期白化转绿型叶色标记籼型不育系“云丰66A”的选育

用300 Gy的60Coγ射线辐照籼稻Ⅱ-32B干种子,诱变后筛选苗期具有白化转绿标记性状叶色突变植株,与不育系Ⅱ-32A进行杂交并回交,选育出苗期携带白化转绿型叶色标记不育系云丰66A,该不育系株叶形态优良,分蘖强,开花习性好,花粉败育彻底,配合力高,于2008年通过云南省品种审定委员会现场鉴定。

有限和无限结荚习性大豆叶片解剖及光合特性的比较研究

利用浮力法测定了大豆主茎不同节位叶片体积、厚度、密度、叶内空间体积及叶片和叶肉密度,结合叶片光合速率、可溶性蛋白及叶绿素含量的测试,分析了各性状在大豆植株上的立体表现,比较了叶形相似的有限和无限结荚习性两个大豆品种主茎叶片结构及光合性状的差异。结果如下: 叶片在初生叶,7—8和13—16节复叶较厚,以单位叶面积表示的光合速率,可溶性蛋白含量,叶绿素含量也在初生叶,7—8和13—16节复叶出现峰值。上述峰值的位置与叶片体积、叶肉体积、叶内空间体积、叶片密度、叶肉密度的峰值位置相似,这表明叶片的光合活性等特性与叶片的解剖结构有密切的关系。 虽然上述性状在以单位叶面积表示时两品种间差异较小,但以整叶表示时差异较大,尤其在中上部节位的叶片上表现更明显,这是因为有限结荚习性的早丰1号中上部节位的叶片较无限型的长农4号同节位的叶片面积大,因而上述性状在早丰1号植株上的分布近似倒塔形,而在长农4号则近似纺缍形。

带有黄绿叶色标记的香型籼稻不育系形态特征及开花习性

我们对3个含有黄绿叶色标记的香型籼稻不育系黄标1A、黄标2A、黄标3A和正常绿叶不育系Ⅱ-32A、G46A的形态特征及开花习性进行了调查分析。结果表明:黄标1A、黄标2A、黄标3A不育系同正常叶色不育系Ⅱ-32A、G46A的叶色差异显著,易肉眼识别,其外部形态特征为植株叶片及颖壳呈黄绿色,黄标A株系株高(41.5～56.5cm)比Ⅱ-32A(59.5cm)、G46A(60.4cm)要矮,以黄标3A的播始期85d比Ⅱ-32A短8d、比G46A长7d,穗长、穗平着粒与Ⅱ-32A、G46A相当,千粒重比Ⅱ-32A、G46A高出1.8g和1.47g,其中颖尖、叶鞘、叶耳及叶片边缘呈紫红色。黄标1A、黄标2A、黄标3A不育系的柱头外露率、张颖角度都高于Ⅱ-32A和G46A,柱头生活力供试不育系间存在着生理功能的差异。包颈长度Ⅱ-32A最长,黄标1A、黄标2A、黄标3A与G46A相当;半包颈长度黄标1A、黄标2A和黄标3A相当(3.0～3.5cm)、而Ⅱ-32A最长(5.0cm)、G46A次之(4.5cm)。黄标1A、黄标2A、黄标3A不育系的开花动态相似,曲线呈双峰型,开花高峰为开花后的第2～5天,与Ⅱ-32A的开花动态相似,但Ⅱ-32A有明显的低谷,而G46A曲线呈单峰型。不同不育系所开的颖花数并不一样,以开花第8天统计开花数以黄标2A最多,其次是黄标3A,黄标1A和对照Ⅱ-32A开花数相同,而G46A到第8天开花结束。黄标1A、黄标2A的开花盛期与Ⅱ-32A一致,为开花后第5天,而黄标3A与G46A一致,为4d。参试不育系每天上午10:00时初花、11:00～12:30时为开花盛期,只有G46A表现出迟花特性。

棉大卷叶螟主要生物学习性研究

本文通过对棉大卷叶螟生物学习性的研究观察,发现成虫多在夜间羽化,羽化当天或第二天晚上交配,交配时间多在夜间20:00～2:00,交配时雌雄个体附于攀附物上呈"-"字形,交配持续时间1～4h。交配后的成虫一般于第2天或第3天开始产卵,少数在第4天产卵。成虫不同世代、同世代不同雌虫产卵量差异大,从73～638粒不等。成虫性比随世代的不同有着一定变化,不同补充营养条件下的实验种群性比也有所不同。幼虫多在下午及夜间孵化,上午孵化量少,同一天产的卵孵化时间比较整齐。幼虫共有5龄,主要在夜晚蜕皮,5龄幼虫老熟后即觅地化蛹,预蛹持续期2～4d。

中亚热带马尾松树冠构成规律初步研究

本文研究了中亚热带地区敞开生长条件下马尾松的树冠形态特征及随年龄变化、不同生境、密度的林分中树冠形态指标的变化。通过树冠解析阐明了马尾松Ⅰ级侧技的分枝角度、方向均匀性、分枝数量、分枝能力以及它们的变化。研究了树冠上叶量的变化及分布。

南亚热带马尾松树冠构成规律初步研究

作者研究了南亚热带马尾松树冠形态数量特征的变化、分枝特性及叶量的变化。除与中带进行比较研究外,着重分析了南带马尾松主干二次生长(多次生长)及其对树冠发育的影响。

木质藤本刺果藤灾变的产生机理及管控

本地大型木质藤本刺果藤Byttneria grandifolia Candolle在深圳市羊台山森林公园灾变性生长。为揭示这一现象产生的机理并探索对其管控的措施,开展了习性观测及割除试验。结果表明:刺果藤茎能匍匐状生长、疏松交织多年堆积形成常绿茎叶覆盖层;刺果藤能适应较宽广的土层厚度与水分含量变异,但灾变生长仅出现于高光照生境;刺果藤的扩展主要靠藤茎向丛外生长,割除后恢复较慢。刺果藤终年常绿茎叶覆盖层是危害产生的结构基础;刺果藤适应性较强,但光照充足的生境是产生灾变性生长的必要条件;割除藤茎能有效地为乔灌木嬴得较长的、不受覆盖的生长时间;在受控条件下可利用刺果藤作为常绿地表覆盖物。

枣叶锈螨的生物学特性观察及其防治

近年来在山西省一些重点产枣县市发现枣叶锈螨为害日趋严重.为了控制螨害,保障生产,作者于1985—1988年对枣叶锈螨的生物学特性进行了持续4年的观察,并根据其发生规律进行了防治试验.在枣树发芽前喷波美5度石硫合剂,可有效地杀灭在枣股上越冬的成螨;5月下旬喷40%氧化乐果乳剂1000倍液,对已被螨害的枣树能起到控制的作用.

亚热带山地森林木质藤本和共生树木枝条和叶片性状的分化

因缺少性状的比较,我们对亚热带山地森林木质藤本和树木的与生态适应策略有关的功能性状变异格局仍知之甚少。本文通过研究中国西南亚热带山地森林中不同叶片习性的33种植物(7种落叶和4种常绿木质藤本、10种落叶和12种常绿树木)的13个性状的分化来填补此空白。研究结果表明,木质藤本的枝条木质部导管直径、理论导水率、比叶面积、叶片氮和磷含量显著高于树木,但其叶片干物质含量和氮磷比显著低于同域分布的树木,表明木质藤本采取获取的生态策略,具有更高效的枝条导水系统和生产力更强的叶片。与树木相比,木质藤本的导管直径变异更大,同时具有一些大导管和很多小导管,说明木质藤本具有较大的导管二型性。生长型解释了性状总变异的48.7%,叶片习性仅解释了3.8%的总变异,生长型和叶片习性之间没有显著的交互作用。此外,枝叶性状仅在树木中存在显著相关,木质藤本中不存在,表明亚热带木质藤本枝条的水力功能与叶片的性状是解耦的。上述结果表明,亚热带山地木质藤本和树木的枝条和叶片功能性状存在显著差异。加强对亚热带山地生态系统中木质藤本和树木生态策略差异机制的认识还需要深入研究。

木兰科植物叶片光合系统耐热性与叶片形态及温度生态位的关系

全球气候变化背景下,极端高温事件日益频繁,对植物的生长、存活造成严重威胁,准确评估植物的耐热性,对物种保育和适应性预测具有重要作用。木兰科是中国亚热带常绿阔叶林的标志类群,也是被子植物基部类群,具有重要的生态价值和演化生物学地位,然而目前对其耐热性尚缺乏了解。该研究以种植于同质园的23种木兰科植物为研究对象,利用叶绿素荧光技术研究了叶片光合系统的耐热性,同时测定了叶片形态性状,并基于这些物种在全球的分布地气候数据,分析了叶片光合系统耐热性与叶片形态及温度生态位的关系。发现木兰科植物光系统II最大光化学效率降低50%时的温度(T50)范围在46.1-56.7℃之间,且常绿物种的T50显著高于落叶物种。叶片形态方面,T50与叶面积显著正相关,与叶片厚度无显著相关关系。温度生态位方面,T50与年平均气温、最冷月最低气温呈显著正相关关系,但与最暖月最高气温无显著相关关系。T50具有较弱的系统发育信号,暗示T50受系统发育影响较小,受叶片形态与环境气候的影响较大。研究结果说明木兰科植物的叶片光合系统耐热性较强,但耐热性的气候适应可能并不受高温环境驱动,未来的高温事件对生活于更炎热地区的木兰科落叶植物威胁较大。

不同叶习性树种木质部功能性状相似且与其导管间纹孔结构密切相关

研究木质部的结构及功能性状有助于预测植物对干旱事件的响应。为探究安徽省潜山市板仓自然保护区常绿和落叶树种木质部超微结构及水力性状差异及关系,采用多种显微技术结合的方式对生长于板仓自然保护区内的八个优势树种的枝条木质部超微结构进行观测并对枝条的水力性状进行了测量。研究结果表明:(1)以叶习性进行分组的两个类群里,常绿树种和落叶树种之间的解剖结构和水力性状高度相似,不存在统计学差异。(2)八个树种水分运输的安全性和效率性之间存在显著权衡关系,其中大果山胡椒抗栓塞能力最强(P_(50)=-1.69 MPa),青榨槭抗栓塞能力最弱(P_(50)=-0.90 MPa)。(3)八个树种的P50值与纹孔口直径和纹孔膜直径之间呈正相关关系,与木质部机械强度(导管壁加固系数、木材密度)、纹孔膜厚度以及纹孔膜厚度与直径的比值之间呈负相关关系,与导管直径、导管密度、导管群指数和导管接触比例之间无相关性。本研究为板仓自然保护区的引种、选种及森林保护提供了一定依据。