云南九大高原湖泊湖滨带入侵植物物种组成与分布特征

湖滨带植物多样性是湖滨带生态系统维持稳定的关键,入侵植物的出现破坏湖滨带生态平衡,对湖滨带生态安全造成威胁。为揭示云南九大高原湖泊湖滨带入侵植物组成与分布特征,基于文献报道及野外踏查,整理得到云南九大高原湖泊湖滨带外来入侵植物名录,并对其种类组成、原产地、生活型、分布特征、区系类型、繁殖特征进行了分析。结果显示,云南九大高原湖泊湖滨带有外来入侵植物64种,隶属于23科52属。从种类组成上看,外来入侵植物多为菊科(Asteraceae)和苋科(Amaranthaceae);从分布特征上看,滇池湖滨带入侵植物分布最多,泸沽湖湖滨带入侵植物分布最少;从原产地上看,超过50%的入侵植物来自美洲;从生活型上看,外来入侵植物几乎均为草本植物,且以一年生草本植物居多;从物种分布上看,白车轴草Trifolium repens、凤眼莲Eichhornia crassipes、土荆芥Dysphania ambrosioides、喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides分布最广;从区系类型上看,九大高原湖泊湖滨带外来入侵植物科和属的区系类型均具有明显的广布与泛热带分布特征;从繁殖特征上看,外来入侵植物花期集中于7-10月,果实类型多为被毛瘦果。研究表明,云南九大高原湖泊湖滨带入侵植物较为多样,与同区域数据比对后发现九大高原湖泊湖滨带入侵植物种数有所增加。不同湖滨带入侵植物种数的差异可能与海拔、温度和周边人口数量有关,较高的海拔,较低的年均温以及较少的周边人口数量都有利于减少湖滨带入侵植物种数。研究结果将为高原湖泊湖滨带生态系统风险评估和防控部署提供理论基础。

无柄醉鱼草与大叶醉鱼草的遗传多样性解析

无柄醉鱼草(Buddleja sessilifolia)是狭域分布的极小种群野生植物(Plant Species with Extremely Small Populations,PSESP),大叶醉鱼草(B.davidii)则是广布种,二者亲缘关系较近,且同为四倍体。通过比较濒危物种与近缘广布种的遗传多样性,可以了解濒危物种的演化历史,为制定保护策略提供理论依据。本研究通过简单重复序列(Simple Sequence Repeats,SSR)分子标记对无柄醉鱼草5个居群(126个个体)和大叶醉鱼草14个居群(206个个体)进行遗传多样性和遗传结构解析,并提出对无柄醉鱼草的保护建议。结果表明,无柄醉鱼草和大叶醉鱼草各居群的期望杂合度(He)平均值分别为0.606、0.775,Shannon′s多样性指数(I)平均值分别为1.162、1.729,两个物种均具有较高的遗传多样性,但广布种大叶醉鱼草遗传多样性水平高于狭域种无柄醉鱼草;无柄醉鱼草和大叶醉鱼草遗传分化系数(F ST)分别为0.043和0.024,两个物种居群间遗传分化程度均较低。遗传结构分析结果表明,无柄醉鱼草5个居群可划分为2个集群,居群间地理距离与遗传距离不存在相关性;大叶醉鱼草14个居群可划分为3个集群,居群间地理距离与遗传距离相关。结合野外居群现状,建议对无柄醉鱼草划分保护单元,重点对丹珠居群和独龙江隧道口居群开展就地保护,同时采取种质资源收集、人工繁育等保护措施。

植物与微生物碳利用效率及影响因子研究进展

陆地生态系统碳循环是生物地球化学循环的关键过程之一。碳利用效率(carbon use efficiency,CUE)是描述生物用于形成生物量的碳占其所吸收总碳比例的一个定量指标,反映了生物的碳同化能力和固碳潜力,是研究生态系统碳循环中碳通量和碳分配模式的重要参数,能有效预测生物与周围环境之间的碳流通和碳反馈。目前,关于CUE的研究还不充分,尤其是对CUE及其影响因子的系统性综合论述还较少。为此,本文综述了国内外有关碳利用效率(植物碳利用效率(CUEa)和微生物碳利用效率(CUEh))的研究方法和研究进展,分析了CUEa和CUEh的异同、内在联系及作用机理。基于分析对今后的研究提出几点展望:(1)优化测量手段和计算方法,适当地调整参数,将模型方法与实测数据结合,使CUE的定量描述结果更准确;(2)结合不同尺度的研究结果,探究个体、种群、群落、生态系统等不同空间尺度和时间尺度上CUE的联系及变化规律,为碳循环和碳流通的时空变化规律提供新证据;(3)研究CUE对全球变化(如高温、干旱、CO2浓度增加等)的响应,探讨CUE对未来气候情景的响应和适应机制;(4)开展有关物种丰富度或生物多样性的梯度变化对CUE的影响研究,阐释物种多样性减少或物种灭绝等现象对碳循环过程的影响,将生态系统物种多样性与生态系统功能相联系;(5)加强对CUEh的研究,定量探究其与CUEa的异同,并将二者结合起来,更全面地解释地上-地下生态系统碳的分配特征。同时适当开展动物CUE的研究,目前该类研究还缺乏系统性。

西南特有濒危植物大王杜鹃种群结构及动态特征

为了揭示高山杜鹃种群生存潜力和濒危原因,以西南特有濒危植物大王杜鹃(Rhododendron rex subsp.rex)为研究对象,通过对云南省轿子雪山和小百草岭2个大王杜鹃自然种群的野外植株胸径及数量的调查,采用空间代替时间的方法建立大王杜鹃种群的径级结构、静态生命表并绘制种群存活曲线,阐明其种群的结构特征,利用种群数量动态预测和时间序列预测来分析种群未来的发展趋势。结果表明:(1)云南轿子雪山和小百草岭两个样地大王杜鹃均表现出第Ⅰ~Ⅱ龄级个体不足的现象,尽管两个样地内大王杜鹃种群仍表现为稳定型种群,但其均对外界干扰具有很高的敏感性。(2)大王杜鹃存活曲线在云南轿子雪山和小百草岭2个样地都趋于Deevey-Ⅱ型,个体平均生存能力的期望值均在幼年(Ⅰ和Ⅱ龄级)个体中最大,死亡率和消失率曲线的变化趋势基本一致。(3)时间序列预测分析表明,云南轿子雪山大王杜鹃种群在未来2、4、6年龄级后总体均呈下降趋势,种群面临衰退危险;小百草岭样地内,大王杜鹃种群总体上呈增长趋势,种群具有一定的恢复潜力。建议加强大王杜鹃自然种群生境的保护与管理从而维持其种群自然更新与发展的能力。

自交与异交象牙参属植物的蜜腺结构及其生物学意义

蜜腺是有花植物与传粉昆虫构建互惠关系的关键花部结构,解析不同繁殖特性物种间蜜腺结构的差异可为理解有花植物繁殖特性的演化提供理论依据。以传粉系统高度特化、异交实现有性生殖的早花象牙参(Roscoea cautleoides)和缺乏有效传粉者、主动自交实现有性生殖的无柄象牙参(R.schneideriana)为材料,通过野外测量2个物种蜜腺特性、超景深显微镜观察和石蜡切片染色,探究早花象牙参与无柄象牙参在蜜腺分布位置、外部形态及内部结构的异同。结果表明:2个物种均具有结构蜜腺,从外部形态来看,早花象牙参蜜腺体积较大、分泌糖浓度较高的花蜜,而无柄象牙参蜜腺体积较小、无花蜜分泌;从内部结构来看,早花象牙参蜜腺结构特化、各个组成部分有明显的区分,而无柄象牙参蜜腺出现一定程度的退化。该研究结果为揭示早花象牙参与无柄象牙参在花部特征、传粉机制及繁育系统的差异以及无柄象牙参蜜腺无花蜜分泌的可能机理提供了重要的形态学依据,也为深入地探讨植物与传粉动物间的协同进化关系以及理解蜜腺多样性的起源与维持机制奠定了科学基础。

植物根压研究进展

根压是植物根部产生的一种静水压力,广泛存在于多种植物中。在蒸腾作用很弱的情况下,根压不但可驱动水分从根部流向冠层叶片,缓解因白天强烈蒸腾而导致的水分亏缺,而且在木质部导管栓塞修复方面具有重要作用。虽然国内外学者对根压的产生已有一些解释,普遍接受的观点有渗透理论、代谢理论和水分向上共同运输假说等,但根压产生的机制至今仍是科学家争议的焦点之一。根压的测定方法虽有直接和间接测定、损伤和无损伤测定之分,但较为先进的根压测定技术仍需进一步改善和提升。受水通道蛋白、遗传因素、生境等因素的影响,根压的大小存在差异,即使是较低的根压也会影响农作物生长。在促进转运蛋白质、酶、氨基酸、激素及钙元素等在农作物木质部和韧皮部之间流通方面,适当大小的根压发挥重要作用,且有助于提高农作物产量。因此,加深对植物根压的认识和理解具有重要的生物学意义。该文从根压的定义和产生机制、具有根压的植物类群、根压的测定方法和大小、影响根压的主要因素及根压在植物科学研究领域的意义和影响等多个方面分别进行了归纳总结,并结合当前研究热点和研究成果,针对植物根压研究过程中遇到的问题和后续研究趋势及方向进行了展望。

性选择与性冲突理论在植物繁殖生态学中的应用与进展

性选择与性冲突是植物繁殖性状多样性及性系统演化的重要动力,二者密切相关却又有所区别,理解它们的作用机制及其影响对于植物繁殖生态学的研究具有重要意义。当前,性选择与性冲突理论在植物繁殖生态学中的运用已取得长足进展,但国内相关研究较少,对该领域关注不够。因此,该文对该领域的基本理论和研究进展进行了综述。首先,阐述性选择与性冲突理论在植物研究中的发展及其运用基础;其次,分别从授粉前和授粉后两个阶段详细介绍性选择与性冲突在有花植物繁殖过程中的作用机制及其影响,并指出环境因素对它们所产生的影响;最后,对当前研究存在的不足及该领域未来的研究方向进行总结和展望。希望以此增强人们对性选择和性冲突理论的认识,促进其在植物繁殖生态学中的运用与发展。

杉木林土壤碳氮磷储量及化学计量特征对氮添加的响应

以亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,设计对照(N0,0 kg·hm^(−2)·a^(−1))、低氮(N1,60 kg·hm^(−2)·a^(−1))、中氮(N2,120 kg·hm^(−2)·a^(−1))和高氮(N3,240 kg·hm^(−2)·a^(−1))4种模拟氮沉降处理,探究长期(10 a)氮添加处理后土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)质量比、储量及化学计量特征的变化.结果表明氮添加(N1、N2和N3)显著提高了TN质量比和储量,与N0相比TN质量比分别增加17.31%、21.59%和25.01%;TN储量分别增加22.16%、31.64%和39.47%.氮添加处理对TP质量比和储量影响无明显规律.氮添加处理下土壤w(C):w(N)(C:N)介于8.29~14.23,w(C):w(P)(C:P)介于54.12~95.17,w(N):w(P)(N:P)介于5.16~8.91,土壤碳、氮、磷储量与土壤化学计量特征有显著相关性,SOC储量与C:N和C:P显著正相关,与N:P显著负相关;TN储量与C:P显著负相关;TP储量与C:P和N:P显著负相关.研究结果表明长期氮添加后土壤表层碳氮磷储量受土壤化学计量特征调控.该研究可为氮沉降背景下杉木人工林的可持续经营管理提供一定的科学参考.

川西北高寒地区多年生禾本科人工草地土壤线虫群落动态

为了查明青藏高原地区建植多年生禾本科人工草地对土壤线虫群落的影响及土壤线虫群落随人工草地建植年限增加的变化趋势,以川西北红原县2018年建植的垂穗披碱草样地(Elymus nutans)和老芒麦样地(Elymus sibiricus)为研究对象,以天然草地(Natural grassland)为对照,于2018—2020每年9月对土壤线虫群落、植被和土壤因子等进行连续监测。研究共分离到土壤线虫38470条,隶属于2纲8目65科172属,平均密度2482条/100g干土;食细菌线虫是研究样地的主要营养类群。垂穗披碱草和老芒麦样地的土壤线虫群落组成结构与天然草地间存在明显差异,但差异性随建植年限增加逐渐降低。线虫群落密度和多样性指数在垂穗披碱草、老芒麦和天然草地间均无显著差异。随建植年限增加,土壤线虫群落密度显著上升,Pielou指数显著下降,丰富度和Shannon指数无显著变化;植物寄生线虫密度和比例在第2年显著增加,并成为优势营养类群。线虫群落生态指数在不同草地类型间无显著差异,但垂穗披碱草和老芒麦样地的线虫基础指数随建植年限增加先增加,在第3年时显著降低(P<0.05)。冗余分析(RDA)与回归分析结果表明,植物群落盖度及根系的全钾、粗脂肪和粗纤维含量是影响土壤线虫群落组成结构、密度及生态指数的主要因子,其中线虫群落密度与根系的全钾和粗脂肪含量呈正相关关系,与粗纤维含量呈负相关关系。高寒地区多年生禾本科人工草地的根系营养物质含量是影响土壤线虫群落的重要因子。

基于扩展的Budyko模型定量评估平江流域森林恢复和气候变异对季节性径流的影响

流域季节性径流变化反映了年内水资源的动态特征。在以森林为主的流域中,森林变化和气候变异被普遍认为是影响流域水文过程的两大驱动因素。因此在全球气候变化背景下,研究流域森林恢复和气候变异对流域季节性径流的影响,可为协调区域碳—水关系和制订可持续的森林经营管理策略提供参考。选择鄱阳湖流域上游的平江流域为研究对象,根据流域历史森林覆盖率变化情况,将研究期划分为参考期(1961—1985)和森林恢复期(1986—2006),采用Mann-Kendall趋势分析研究流域长时期水文气象数据是否存在显著变化趋势。同时引入月干旱指数(潜在蒸散发和有效降雨的比率),将一年定义为能量限制季(1—6月)和水分限制季(7—12月),结合扩展的Budyko模型定量分析平江流域森林恢复和气候变异对季节性径流的相对贡献。在本研究流域整个研究期内(1961—2006),通过Mann-Kendall趋势分析发现,研究流域水分限制季径流呈现显著增加趋势,而能量限制季水文和气候变量变化趋势均不显著。其次,相较于参考期,流域森林恢复使能量限制季径流降低了11.71 mm/a(24.40%),使水分限制季径流增加了12.27 mm/a(17.23%)。同时,气候变异导致能量限制季径流减少了36.28 mm/a(75.60%),而使水分限制季径流增加了58.94 mm/a(82.77%)。上述研究结果表明,森林恢复对径流影响具有累积效应。森林恢复对季节性径流具有积极的调节作用,同时季节性径流对森林恢复的响应存在时间差,而且森林恢复对径流的影响在能量限制季和水分限制季具有相互抵消的作用,气候变异与森林恢复的影响效应类似。此外,本研究也证实,平江流域季节性径流变化主要是受气候变化主导,但森林恢复对季节性径流的贡献也不容忽视。

增温和线虫添加对西双版纳热带雨林土壤呼吸的短期效应

温度与土壤动物能够调控微生物及土壤呼吸动态,探明土壤生物和环境因子间相互作用对土壤碳排放的影响具有重要意义。以西双版纳热带雨林土壤为研究对象,通过室内微宇宙实验模拟气候变暖,研究土壤呼吸对增温和线虫添加的响应。结果表明:(1)增温显著提高土壤呼吸速率(P<0.05),在培养第11天时,增温3℃和6℃下的土壤呼吸速率分别为对照的1.23倍和1.58倍;增温显著降低土壤微生物碳利用效率(P<0.05),微生物生物量碳则呈现随培养温度增加先升高后下降的趋势;(2)相同温度下,线虫添加使土壤呼吸速率下降约5%,微生物生物量碳下降7.31%—23.32%(P<0.05),而土壤呼吸的温度敏感性升高5.98%;(3)增温+线虫添加处理显著降低微生物生物量碳(P<0.05),而对土壤呼吸速率影响不明显。短期增温提高热带雨林土壤呼吸及其温度敏感性;线虫添加抑制土壤呼吸、减少土壤微生物生物量,表明线虫可能通过对微生物的捕食减少土壤碳排放,缓解全球变暖对生态系统的影响。

入侵植物对本地生态系统三级营养关系的调控机制

入侵植物常形成单一优势种群,严重威胁本地的生物多样性和生态系统的结构和功能.入侵植物通过多种方式改变和影响入侵地的生物群落,其对本地植物和植食性昆虫的影响也会传递到更高营养级.研究入侵植物对于不同营养级生物的影响以及其入侵对当地三级营养关系的调控机制,对于揭示植物入侵机制和准确评估入侵后效至关重要.本文从植物-植物关系、植物-昆虫关系、昆虫-天敌关系以及植物-昆虫-天敌三级营养关系等方面系统地解析了外来入侵植物介入本地食物链的机制.采用野外调查、生物测定、化学物质分析、昆虫行为学、挥发性信号物质采集分析等技术和方法,可以从食物链的营养物质流动、化学防御物质级联和信号物质传递三个角度来解析外来入侵植物对不同营养级生物的调控机制.从多营养级互作的角度综述了入侵植物对本地生态系统三级营养关系的调控机制.

杉木人工林土壤氮矿化对长期氮添加和季节的响应

【目的】探讨长期氮沉降和季节变化对杉木Cunninghamia lanceolata人工林无机氮及氮素转化速率的影响。【方法】以福建省三明市沙县官庄国有林场亚热带人工杉木林为研究对象,开展长期(10 a)氮添加梯度(对照:N_(0);低氮:N_(1);中氮:N_(2);高氮:N_(3))野外控制试验,通过野外原位培养方法测定氮添加对净氮矿化、硝化和淋溶的影响。【结果】①氮添加显著提高了铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(−)-N)和总无机氮质量分数,从大到小均依次为N_(3)、N_(2)、N_(1)、N_(0),且铵态氮质量分数均高于硝态氮。②氮素转化速率随氮添加梯度而增大,高氮显著促进了氮素转化(P<0.05)。③季节显著影响氮素转化(P<0.05),净氮矿化速率、硝化速率与淋溶速率均表现为夏季高、冬季低的季节动态。【结论】氮添加显著增加了土壤无机氮与氮素转化速率,土壤pH、碳氮比(C/N)和土壤温度可能是研究区氮添加驱动氮素转化的主要因子。在杉木人工林的经营与管理中需要更多关注土壤养分和氮素转化速率对外源氮输入的响应。

吗啡成瘾消退及纳洛酮对前额叶脑电功率谱的影响

为探讨训练消退(TE)和自然消退(NE)对吗啡(MOP)成瘾小鼠的前额叶(PFC)脑电(EEG)功率谱的影响及纳洛酮(NLX)的调控作用,将昆明小鼠以剂量递增方式给药(MOP:10、15、20、25和30 mg/kg)或生理盐水(SAL),训练10 d,建立条件位置偏爱(CPP)模型。消退5 d后,采集PFC-EEG,并注射NLX(5 mg/kg)。结果发现:小鼠MOP-CPP模型建成后,经5 d消退,MOP-TE组CPP分数降至基线和SAL组水平,但其EEG总功率下降(P<0.05);MOP-NE组CPP分数仍然较高,其总功率却与SAL组相似(P>0.05)。NLX注射后,MOP-TE组功率提高较快,其θ、α、β、γ_(1)频段功率也有类似表现。结果提示,PFC-EEG功率谱是PFC参与阿片类药物成瘾消退的重要电生理指标,而NLX在其中有一定改善作用。

传粉昆虫下降背景下的授粉生态弹性:内涵、机制和展望

全球传粉昆虫多样性正在下降,如何保障农林生态系统传粉功能是当前研究的热点。理论上说,传粉功能不仅与生态系统的传粉昆虫多样性相关,还与生态系统的调节能力有关。近年来,学者们逐渐认识到授粉生态弹性对传粉功能的影响。本文在回顾已有研究的基础之上,总结传粉昆虫授粉生态弹性的内涵,厘清授粉生态弹性与工程弹性、稳定性和抗性的异同。目前,学者对授粉生态弹性形成机制开展广泛探讨,提出功能冗余假说、密度补偿假说、响应多样性假说、连接周转假说和跨尺度弹性假说,但这5个假说间的关系仍不清楚,存在一词多义、词意混淆等现象。我们依次阐述功能冗余假说、密度补偿假说、响应多样性假说、连接周转假说和跨尺度弹性假说,介绍不同假说中授粉生态弹性形成过程、研究热点和发展动态。通过解析授粉生态弹性的形成机制可知,5个假说在内涵上存在紧密联系,它们从不同空间尺度和研究对象下解释传粉昆虫授粉生态弹性的形成机制。未来授粉生态弹性研究将整合传粉昆虫群落动态和传粉功能动态的量化方法,通过实验验证5个假说的合理性,并揭示不同假说间的联系,由此阐明授粉生态弹性的发生条件、形成阈值和动态规律。随着研究的深入,授粉生态弹性理论有望用于指导农林生态系统传粉功能的经营管理。

植物木质部栓塞测定技术的研究进展

气候变化引发干旱频度和强度的变化影响植物的生长发育和生态适应。干旱胁迫会引起木质部栓塞并造成水力失效,而如何准确量化木质部抗栓塞的能力对研究植物对干旱的响应过程尤为重要。通常可通过脆弱性曲线量化木质部抗栓塞的能力。目前已经研发出构建木质部栓塞脆弱性曲线的多种方法,但不同方法往往产生不一致的结果。深入理解这些方法的设计原理并在实际应用时比较各方法的异同,对合理解释相关文献数据及准确选择干旱预测模型等尤为重要。本文阐述了自然干燥法、离心法、注气法、声学测定法、同步加速器与X射线显微断层扫描法、光学可视化法及抽气法7种测定木质部栓塞脆弱性的方法,并总结了近年来各测定方法在具体研究中的运用情况及存在的争议。最后,对未来研究测定木质部栓塞脆弱性与实际运用相关方法的选择等提出了展望。

不同倍性猕猴桃的适生区预测及生态位分化

多倍体与2倍体植物之间的生态位分化是多倍体植物成功建立的重要条件。2倍体、4倍体和6倍体猕猴桃分布在不同的地区,目前尚不明确不同倍性猕猴桃之间是否发生了明显的生态位分化,也不明确影响不同倍性猕猴桃生态位的主要环境因子。本研究通过文献查阅和野外调查收集不同倍性猕猴桃的自然分布点,利用最大熵模型预测不同倍性猕猴桃在当前气候条件下的潜在适生区及影响其分布的主导气候因子,并通过生态位一致性检验评估不同倍性猕猴桃间的生态位差异。结果表明:不同倍性猕猴桃的潜在适生区存在明显差异,2倍体猕猴桃的高适生区集中在海拔较低的湖南丘陵;4倍体猕猴桃的高适生区大部分与2倍体重叠,但有部分向贵州北部、重庆东部区域偏移;6倍体猕猴桃的高适生区则集中分布在贵州大部、湖南西北部、湖北西南部和陕西南部。6倍体猕猴桃明显向高海拔、高纬度地区偏移,并且有更广的高适生区面积。生态位一致性检验证明,2倍体与4倍体猕猴桃有重叠的生态位,而2倍体与6倍体、4倍体与6倍体猕猴桃之间均发生了明显的生态位分化。最冷月最低温(Bio6)和最干月降雨量(Bio14)是影响不同倍性猕猴桃生态位分化的主要环境因素。多倍体猕猴桃在较低的Bio6和Bio14下能保持较高的存在概率,表明多倍体猕猴桃能占据低温、干旱的极端生态位。

植物与植食者的爱恨情仇

植物与植食者之间一直充斥着生死的较量和智慧的博弈。不过,它们不仅是互相厮杀的“宿敌”,也是并肩前行的“战友”。“红树青山日欲斜,长郊草色绿无涯”,春风拂过。

共生真菌对兰科植物种间杂交后代种子萌发的效应

石斛属(Dendrobium)植物在种子共生萌发过程中与真菌有着较为专一的共生关系,为探讨这种共生关系在种间杂交后代上的进化和适应,深入理解兰科植物和真菌共生关系的形成机制,该研究利用能有效促进铁皮石斛(Dendrobium officinale)和齿瓣石斛(D.devonianum)种子萌发形成幼苗,并具有较强专一性的胶膜菌属(Tulasnella)真菌SSCDO-5和瘤菌根菌属(Epulorhiza)真菌FDd1,开展真菌对铁皮石斛和D. tortile种间杂交种子萌发效应的研究。结果表明,在真菌与种子共生培养68天时,SSCDO-5菌株和FDd1菌株都能有效地促进杂交种子形成原球茎和幼苗,两个接菌处理之间无显著差异,来源于铁皮石斛的SSCDO-5菌株不但没有表现出优势,反而在杂交石斛幼苗形成率上低于来源于齿瓣石斛的FDd1菌株(SSCDO-5:(22.13±6.62)%;FDd1:(29.53±5.51)%);SSCDO-5菌株和铁皮石斛在幼苗形成和发育阶段的共生专一性并没有在杂交后代上得到遗传或表现,或者说是杂交打破了这种专一性的共生关系,使得杂交后代能够和不同的真菌建立新的共生关系。该结果不支持关于共生真菌专一性是石斛属植物杂交后代形成的重要限制因素的假设,推测石斛属植物在幼苗分化和发育阶段与真菌这种专一性的共生关系是在适应特定生态环境的过程中形成和建立的。

叶片吸收水分的研究进展

叶片吸收水分(foliar water uptake, FWU)是植物通过叶片"逆蒸腾作用"吸收和利用空气水分的现象。近年来, FWU一直是植物生理生态学领域的研究热点,几乎所有生态系统中的植物都存在FWU生理过程。FWU对植物个体、群落和生态系统的水分及碳平衡起到了不可忽视的作用,尤其是在全球气候变暖导致干旱加剧的背景下, FWU备受关注。为此,本文总结了国内外研究具有FWU现象的各科物种数量、FWU过程和影响因素:(1)降雨和云雾导致空气相对湿度上升或土壤水势降低等外界环境因素;(2)叶片表面结构对水分的渗透影响;(3)叶片内部结构和物质通过改变叶片吸水速率和通量进而影响FWU。同时,本文归纳了FWU的生理生态学意义:FWU可通过提高植物叶片水势,增加气孔导度和光合速率等,促进植物的生存和生长发育。此外,在极端情况下,叶片吸收的水分还可以通过植物的维管系统进入到根系及根周的土壤中,具有改善土壤水分平衡和保持水土等作用。