吉首光唇鱼形态特征和染色体核型分析

以采自湖南省吉首市峒河的吉首光唇鱼(Acrossocheilus jishouensis)为材料,对其形态学特征和染色体组型进行了研究。结果表明,在可数性状和可量比例性状上,吉首光唇鱼与光唇鱼属其它鱼类区别不大,其鉴别特征主要有:幼鱼体表两侧具6条清晰垂直条纹和一纵条纹,成鱼条纹逐渐模糊甚至消失;下唇两侧瓣间隙极小;背鳍末根不分枝鳍条柔软不加粗,后缘光滑;背鳍及臀鳍鳍条间膜具清晰的黑色条纹;肠道短而简单,仅两道弯曲。说明吉首光唇鱼为一有效物种。染色体标本制作采用PHA和秋水仙素腹腔注射、肾细胞直接制片法,研究结果表明,吉首光唇鱼的二倍体染色体数目为50,核型公式为2N=14M+16SM+12ST+8T,染色体臂数(NF)为80。

不同生境吉首蒲儿根叶片形态和叶绿素荧光特征的比较

吉首蒲儿根为近年发现的自然分布狭窄的珍稀植物,为了揭示其对不同生境的适应能力及机制,选择野外自然分布的3种河谷生境和人工引种的2种河谷外生境中的吉首蒲儿根为研究对象,比较其叶片形态和叶绿素荧光特征。研究发现,3种河谷生境吉首蒲儿根的叶面积、比叶面积要高于2种河谷外生境,而气孔密度、SPAD值则低于2种河谷外生境。5种生境吉首蒲儿根的Fv/Fm、Fv/Fo、Y(NPQ)没有显著差别,但谷外阳生生境下的吉首蒲儿根ETR max、Ik、qP和Y(Ⅱ)均高于其它各生境,而河谷林下生境吉首蒲儿根的ETR max、Ik、qP和Y(Ⅱ)均显著低于其它各生境,河谷瀑布生境、河谷山坡生境、谷外阴生生境吉首蒲儿根的以上4参数则无显著差别。结果表明:吉首蒲儿根能够通过减小叶面积、比叶面积,增加气孔密度、SPAD值来调整叶片结构,积极调控调节性能量耗散NPQ,提高PSⅡ实际光量子效率Y(Ⅱ)来适应较高的光照和中等空气相对湿度环境。

吉首蒲儿根种群土壤养分特征与分布格局

吉首蒲儿根是近年发现的新物种,对其仅有的3个自然样地生境表层土壤养分特征进行分析,并运用相邻格子法研究其种群分布格局。结果显示:(1)吉首蒲儿根生于海拔300～370m的瀑布下或溪沟边,群落为草丛、灌丛或次生灌丛;种群生境土壤含水量较为丰富,约为34.28%,pH值为8.51～8.60,有机质含量为107 500～143 300mg·kg-1,全氮含量为2 800～3 500mg·kg-1;有机质、全氮、全钾的含量显著高于对照样地,铜元素含量显著低于对照样地,而铁、磷、锰、铬、铅和锌含量与对照样地无显著差异。(2)土壤含水量、有机质、氮素的缺乏及铜含量的增加可能是限制该种群扩展的重要因素。(3)仅有的3个吉首蒲儿根种群的分布格局均呈集群分布,但聚集程度有所差异,方差/均值比率分别为6.68、14.39、11.53,t检验差异显著。(4)流沙瀑布种群的斑块聚集尺度为64m2,夯峡瀑布种群为8m2,而雷公洞种群的斑块大小尚无法判定。研究认为,吉首蒲儿根种群的分布格局可能与该物种的繁殖方式、种子传播的有限性及生境异质性有关。

干旱胁迫对吉首蒲儿根光合机构的影响

为了探讨干旱胁迫对吉首蒲儿根光合机构的影响,通过大棚盆栽实验于7月测量了阴生环境中吉首蒲儿根的叶片相对含水量（RWC）、净光合速率（Pn）等光合作用气体交换参数及初始荧光（F0）等叶绿素荧光参数在土壤自然干旱过程中的变化.结果显示：（1）随着干旱处理时间的延长,吉首蒲儿根叶片相对含水量持续下降;于干旱处理第12天时,叶片相对含水量低于15％,且吉首蒲儿根植株已经死亡.（2）自然干旱处理下,吉首蒲儿根叶片Pn、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）大幅降低,胞间CO2浓度（Ci）增加或与对照接近;非气孔因素是导致其Pn下降的主要原因.（3）停止灌水第9～12天时,吉首蒲儿根叶片PSⅡ的最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光量子效率[Y（Ⅱ）]显著降低,PSⅡ非调节性能量耗散[Y（NO）]显著增加,PSⅡ已损伤严重,叶片吸收的光能逐渐向非光化学途径分配增加.研究表明,在夏秋高温季节,吉首蒲儿根对土壤干旱较为敏感,其PSⅡ受到了一定的伤害,光能分配发生改变,严重影响其光合作用和生长发育,这可能是其分布受到限制的重要原因.

吉首蒲儿根的繁殖生态学特性及其濒危成因

吉首蒲儿根为近年来发现的菊科蒲儿根属新物种,由于种群和数量都极度稀少,其濒危级别达极危(CR)等级。生态分布和生境的调查结果表明,吉首蒲儿根仅在吉首市德夯地质公园内分布有3个种群,总数约2000—3000株,其中,峡谷瀑布下的种群最大,约2000株;分布海拔为268—384 m,生境特点是温暖、湿润,土壤略偏酸性且钙质高。野外生殖物候的观察结果表明,2月初吉首蒲儿根的芽开始萌动,2月底至3月初抽生花葶,3月中旬至5月中旬开花,6月茎生叶逐渐枯死,随后根状块茎侧芽开始萌动,逐渐形成新分株。种群水平从第1个头状花序开放到最后一个凋谢约为50 d,单个头状花序从开始膨大到凋谢约为18 d,单朵小花的花期为3—5 d,整个过程表现出明显的雌雄异位和菊科特有的花粉次级展现现象。吉首蒲儿根的花部构成、高度同期的开花模式和"刷状机制"、瘦果小且无冠毛及以营养繁殖为主兼有种子繁殖等是对峡谷瀑布特殊生境的生态适应。人为活动的干扰,访花昆虫种类较少、访问频次和效率低,种子数量不多、质量差和传播不开,以及生境要求苛刻则是吉首蒲儿根致濒的主要原因。

吉首蒲儿根的繁育系统及克隆构型

吉首蒲儿根是分布于武陵山区的稀有植物,通过观察其花部特征和开花进程,检测花粉活力、柱头可授性以及套袋实验对其繁育系统进行了研究,并根据地下根茎构筑型、形态特征和地下根茎间的夹角分析了其克隆构型。结果显示：（1）吉首蒲儿根种群花期一般为45-50d,有不明显的二次开花现象,单株花期为10-22d,单个头状花序花期约为3-5d;散粉时柱头高于花药筒,形成花冠、药筒、柱头三者在空间上的分离。（2）吉首蒲儿根的杂交指数为5,P/O值为3 188,繁育类型属于专性异交,异花授粉为主,部分自交亲和,需要传粉者。（3）吉首蒲儿根地上平均含有3.61个分株和4.74个根茎数,根茎间的分枝角度以30°为主,地下根茎构筑型归属于密集型,根状茎断裂是由于组织破碎引起的。研究认为,为适应特殊的峡谷生境,吉首蒲儿根形成了独特的适应策略,先以克隆繁殖来占据生境中的有利地位,后通过＂集中开花模式＂、雌雄异熟、产生大量花粉等方式来提高异交率,以获得高质量的种子来拓展生境。

吉首紫菀植物群落的种间联结性研究

根据野外调查数据,运用种间联结指数及2×2列联表的χ2统计量,分别测定了吉首紫菀群落中物种总体关联性和群落中主要植物物种对间的联结性。结果表明,群落物种总体表现出一定程度的负关联,群落处于比较不稳定阶段。群落中10种主要植物物种的45个种对中,有15个种对表现出正关联,21个种对表现出负关联,9个种对表现为相互独立的关系,正负关联种对数比例为1.0∶1.4。吉首紫菀与其他9个物种之间只有2对表现为正联结,6对表现为负联结,但均未达到显著水平,且有1对表现为相互独立的关系。因此,要对吉首紫菀及其分布的群落进行重要保护,为吉首紫菀的生长提供良好的生态环境。

特有植物吉首紫菀生物群落特征研究

运用棋盘格子调查法对吉首紫菀(Aster jishouensis)生物群落的物种多样性指数、物种丰富度和均匀度指数进行了分析。结果表明,吉首紫菀群落的组成成分简单,植物物种比较贫乏;其物种多样性指数、物种丰富度和均匀度指数基本上表现出一致的变化趋势。

三种不同光照强度对新种吉首蒲儿根生长的影响

本研究利用薄膜滤光法,探讨25%、50%和100%光照强度对瀑布特殊生境下吉首蒲儿根营养生长和生殖生长的影响。从而为该植株的移栽提供某些相关理论数据。主要测定了母株茎叶形态指标(平均株高、叶长、叶脉长、叶中部宽)和花部形态指标(平均花苞数、舌片数、舌片长、开花数)及根克隆产生的幼苗数。研究结果表明,25%的光照条件下,植株不仅生长快,而且相对健壮,存活率高,花开时间最早,花苞数较多;100%的光照条件下,植株生长最慢,存活率最低,且花苞的分化相对最少;50%的光照条件下,植株的花苞分化最旺盛,开花数最多。

珍稀特有植物吉首鳞毛蕨群落生态环境特征初探

【目的】了解珍稀特有植物吉首鳞毛蕨(Dryopteris jishouensis)的群落生态环境特征。【方法】采用标准样方法对吉首鳞毛蕨群落进行调查,计算草本层各物种的重要值,并测定群落生境土壤理化性质,分析土壤环境特征。【结果】(1)吉首鳞毛蕨群落共有维管植物24种,隶属于15科20属,生活型以草本为主,群落优势种为十字薹草(Carex cruciata)和吉首鳞毛蕨,主要伴生种为粉被薹草(C.pruinosa)、翠云草(Selaginella uncinata)、兖州卷柏(S.involvens)等。(2)各样方中物种数量在7~12种之间,多数物种只分布在1~2个样方中。(3)群落生境土壤为碱性土(pH>9),有机质丰富,氮、磷、钾含量与高纬度的香鳞毛蕨(D.fragrans)以及当地广泛分布的黑足鳞毛蕨(D.fuscipes)和蛇足石杉(Huperzia serrata)显著不同。【结论】吉首鳞毛蕨群落物种组成多样性高,但科属分化不明显,物种分布随机性高;群落生境土壤养分含量较高,但土层稀薄,生存环境恶劣,亟需采取有效措施对其进行保护。