光照条件对蒙古栎幼苗生长特性和光合特征的影响

为了研究不同光照条件下蒙古栎幼苗的生长过程,本文通过控制实验,模拟设计4种不同的光照条件:全光照(FS)、轻度遮荫(LS)、中度遮荫(MS)和重度遮荫(SS),对蒙古栎幼苗的形态特征、光合特性和生物量分配进行比较研究。结果表明:中度遮荫和重度遮荫条件下蒙古栎幼苗的比叶面积显著大于全光照和轻度遮荫,不同光照条件下苗高无显著差异,全光照条件下蒙古栎幼苗的地径显著大于中度遮荫和重度遮荫,同时,全光照条件下的主根长度和根径显著大于3种遮荫条件,而轻度遮荫和中度遮荫又显著大于重度遮荫;最大净光合速率表现为轻度遮荫全光照中度遮荫重度遮荫的趋势,表观量子效率在全光照与轻度遮荫时显著大于中度遮荫和重度遮荫,暗呼吸速率无显著差异;全光照下单株总生物量和根系生物量最高,轻度遮荫和中度遮荫次之,重度遮荫最低;叶片生物量和茎生物量差异较小;不同器官生物量分配表现为根叶茎,并且根生物量所占比重在68%~76%之前;全光照、轻度遮荫和中度遮荫的根冠比显著高于重度遮荫。     

不同光照和水分下三叶鬼针草与本地种金盏银盘生长特征的比较研究

为探讨三叶鬼针草(Bidens pilosa)成功入侵机制,利用盆栽试验对不同光照和水分条件下三叶鬼针草与本地种金盏银盘(B.biternata)的生长特征进行了比较研究。结果表明,两物种对光和水的变化均具有较大可塑性,但与金盏银盘相比,在有利环境下三叶鬼针草具有较大的株高、叶面积、生物量;在不利环境下,三叶鬼针草具有较大的比叶面积和叶面积比;除叶面积比和叶生物量比外,三叶鬼针草各生理参数的可塑性指数均高于本地种。这说明三叶鬼针草具有较强的表型可塑性和入侵适应性,这些特性促进了其成功入侵。     

遮荫对江南油杉幼苗生长和叶绿素荧光参数的影响北大核心CSCD

为探究有利于江南油杉(Keteleeria fortunei var.cyclolepis)幼苗生长发育的最适光照条件,该研究以1.5年生江南油杉幼苗为研究对象,对其进行为期2年不同光照强度(即全光照和遮荫率40%、60%、80%)处理,分析其形态生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、生物量积累及分配等对不同光环境的适应机制。结果表明：(1)随遮荫程度的增强,江南油杉幼苗的地径生长量、叶片厚度逐渐减小,株高生长量、叶面积和比叶面积逐渐增大,叶片干质量呈先升后降的趋势;(2)遮荫造成叶片的叶绿素含量、初始荧光(Fo)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量[Y(Ⅱ)]、电子传递速率(ETR)均呈现显著增加的趋势;(3)遮荫处理下幼苗的叶、茎、根生物量和总生物量总体表现出随着光照强度的降低而减小的变化趋势,幼苗根生物量比和根冠比均减小,而叶生物量比、茎生物量比以及光合组织与非光合组织生物量比均增大。研究发现,全光照下江南油杉幼苗生长发育受到了抑制,遮荫显著影响江南油杉苗期生长及叶绿素荧光特性,适度遮荫能提高幼苗叶片的光捕获能力、光能利用效率,增强幼苗光合能力,促进生长;江南油杉幼苗在遮荫率为60%的环境下受光胁迫较小,其生长、叶片表观特征、光合能力以及生物量积累与分配等表现最优。     

遮荫对青桐幼苗生长性状与化学计量特征的影响

营养元素含量及化学计量比可反映植物器官营养元素的分配及互作关系,亦可反映其营养利用效率及生长环境的养分限制状况。以青桐(Firmiana platanifolia)幼苗为材料,分析4种不同光强(全光照,50%、75%和95%遮荫)对青桐幼苗生长,C、N、P、K含量及其化学计量特征的影响。结果表明:遮荫对青桐幼苗的生长性状、生物量、元素含量和积累量及化学计量比均有显著影响(P<0.05)。苗高和比叶面积随遮荫强度增加而升高,而地径和粗壮度随遮荫强度增加而减小。总生物量在75%遮荫下最大,在95%遮荫下最小。在各遮荫处理下,叶片C、N、P、K含量均大于根和茎,且N含量顺序为叶>根>茎,K含量顺序为叶>茎>根。C、P、K积累量随遮荫强度增大而增加,在75%遮荫下达到最大值,而在95%遮荫下达到最小值。青桐幼苗C∶N和C∶P呈现出相同的变化趋势,随遮荫强度变大先增加后减小,均在50%遮荫下达最大值。青桐各器官N∶P远低于14,即青桐幼苗在不同遮荫条件下的生长严重受N限制。这些结果说明,遮荫可调节青桐幼苗在不同光环境中的养分积累与分配,进而影响生物量。因此,青桐苗期培育宜选75%遮荫,有助于苗高、比叶面积、生物量、养分含量和积累量的增加,而过度遮荫可抑制幼苗生长发育。     

光强对两种入侵植物生物量分配、叶片形态和相对生长速率的影响

 比较研究了不同光强下生长的（透光率分别为12.5%、36%、50%、100%）两种入侵性不同的外来种——紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）和兰花菊三七（Gynura sp.）的生物量分配、叶片形态和生长特性。结果表明: 1）两种植物叶片形态对光环境的反应相似。弱光下比叶面积（SLA）、平均单叶面积（MLS）和叶面积比（LAR）较大,随着光强的升高,SLA、MLS、LAR和叶根比（LARMR）降低。2）100%光强下紫茎泽兰叶生物量比（LMR）、叶重分数（LMF）和叶面积指数高于低光强下的值,也高于兰花菊三七,支持结构生物量比（SBR）则相反。强光下紫茎泽兰叶片自遮荫严重,这可能是其表现入侵性的重要原因之一;兰花菊三七分枝较多,避免了叶片自遮荫,较多的分枝利于种子形成对其入侵有利。3）随生长环境光强的升高,两种植物的净同化速率（NAR）、相对生长速率（RGR）和生长对NAR的响应系数均升高（但100%光强下兰花菊三七RGR降低）,平均叶面积比（LARm）和生长对LARm的响应系数均降低,但不同光强下LARm对生长的影响始终大于NAR。4）随着光强的减弱,两种植物都增加高度以截获更多光能,但它们的生物量分配策略不同,紫茎泽兰根生物量比（RMR）降低,SBR增大,而兰花菊三七SBR降低,RMR增大。紫茎泽兰的生物量分配策略更好的反应了弱光环境中的资源变化情况。结论：紫茎泽兰对光环境的适应能力强于兰花菊三七。     

不同土壤养分水平下2种外来鬼针草和近缘本地种的比较研究

【背景】鬼针草属白花鬼针草和三叶鬼针草原产于热带美洲,入侵我国后给生态环境、农业经济等造成严重的危害和影响。目前,关于它们的研究主要针对单个物种。为了更好地理解这2种外来鬼针草的入侵能力和入侵机制,本文开展了这2种入侵种与近缘本地种之间的比较研究。【方法】通过盆栽试验,设置低肥和高肥2个养分水平,测量和计算2种外来鬼针草与近缘本地种金盏银盘在不同土壤养分水平下的形态和生长参数、生物量及其分配、繁殖持续期、单株种子产量以及表型可塑性指数等。【结果】在低肥条件下,除了繁殖持续期和种子产量外,2种外来种和本地种的大多数参数均无显著差异。但在高肥条件下,外来种白花鬼针草的总叶面积、比叶面积、叶面积比、繁殖持续期和种子产量明显高于本地种,而三叶鬼针草总叶面积、比叶面积、总生物量、相对生长速率却显著低于本地种。在对土壤养分的可塑性方面,白花鬼针草在株高、总叶面积、比叶面积、总生物量、叶面积比、相对生长速率、平均叶面积比和种子产量方面的可塑性均高于其他2种植物;三叶鬼针草与金盏银盘相比,大多数参数的可塑性指数较接近。【结论与意义】白花鬼针草是一种入侵能力很强的外来种。长的繁殖持续期和高种子产量是白花鬼针草和三叶鬼针草有别于本地种金盏银盘的重要入侵性状。本研究可为揭示三叶鬼针草和白花鬼针草的入侵机制和影响因素提供依据,并为入侵预测和控制提供基本资料。     

不同光强下入侵植物剑叶金鸡菊与伴生种生长和光合特征研究

研究了剑叶金鸡菊及其伴生植物鬼针草、羊蹄幼苗的生物量分配、生长和生理特性在不同强度的光生境中(全光照和31％光照)的响应特征,探讨了这些特征与其入侵性的关系.结果表明:(1)光强是影响剑叶金鸡菊入侵的重要环境因子,高光环境下其幼苗较高的相对生长速率( RGR)和植物单位重量的光合效率(Am)与其入侵性密切相关.遮荫下,...     

不同土壤养分水平下2种外来鬼针草和近缘本地种的比较研究

【背景】鬼针草属白花鬼针草和三叶鬼针草原产于热带美洲,入侵我国后给生态环境、农业经济等造成严重的危害和影响。目前,关于它们的研究主要针对单个物种。为了更好地理解这2种外来鬼针草的入侵能力和入侵机制,本文开展了这2种入侵种与近缘本地种之间的比较研究。【方法】通过盆栽试验,设置低肥和高肥2个养分水平,测量和计算2种外来鬼针草与近缘本地种金盏银盘在不同土壤养分水平下的形态和生长参数、生物量及其分配、繁殖持续期、单株种子产量以及表型可塑性指数等。【结果】在低肥条件下,除了繁殖持续期和种子产量外,2种外来种和本地种的大多数参数均无显著差异。但在高肥条件下,外来种白花鬼针草的总叶面积、比叶面积、叶面积比、繁殖持续期和种子产量明显高于本地种,而三叶鬼针草总叶面积、比叶面积、总生物量、相对生长速率却显著低于本地种。在对土壤养分的可塑性方面,白花鬼针草在株高、总叶面积、比叶面积、总生物量、叶面积比、相对生长速率、平均叶面积比和种子产量方面的可塑性均高于其他2种植物;三叶鬼针草与金盏银盘相比,大多数参数的可塑性指数较接近。【结论与意义】白花鬼针草是一种入侵能力很强的外来种。长的繁殖持续期和高种子产量是白花鬼针草和三叶鬼针草有别于本地种金盏银盘的重要入侵性状。本研究可为揭示三叶鬼针草和白花鬼针草的入侵机制和影响因素提供依据,并为入侵预测和控制提供基本资料。     

毛乌素沙地旱柳生长和生理特征对遮荫的反应

在一个控制试验中,旱柳经历了全不遮荫、部分遮荫和全部遮荫处理．比较了全不遮荫枝、全部遮荫枝、部分遮荫阳生枝(阳生枝)和部分遮荫阴生枝(阴生枝)的生长和生理特征,结果表明：阳生枝和全部遮荫枝的叶出生率和死亡率分别大于全不遮荫枝和阴生枝;遮荫处理明显影响净光合速率和夜间呼吸速率;阳生枝的分枝生物量、总校长度、枝叶生物量和枝叶重比显著大于全不遮荫枝,而阴生枝的分枝数、分枝生物量、叶面积、叶生物量、基茎、总校长度、枝叶生物量和枝叶重比都显著小于全部遮荫枝．     

不同光照和水分条件下鬼针草属入侵种与本地种生长、光合特征及表型可塑性的比较

为探讨鬼针草属(Bidens)入侵种的入侵性,利用同质园种植实验比较了该属入侵种三叶鬼针草(Bidens pilosa)和大狼耙草(B.frondosa)与本地种金盏银盘(B.biternata)和狼耙草(B.tripartita)在光照与水分交互作用下的形态、生长、生物量分配、光合特征及其表型可塑性的差异。结果表明:入侵种的株高和生物量在低光低水条件下与本地种相似,在有利的光照和水分条件(高光高水)下显著高于本地种,相对生长速率在高光条件下均高于本地种。入侵种在高光处理下增加了对地下部分的资源投入,在低光处理下增加了对叶的投入,且低光低水条件下比叶面积显著高于本地种。这些特性可能提高了入侵种对资源的捕获和利用能力,使其既能耐受不利的环境,又能在有利的条件下表现最大化。入侵种和本地种的形态、生长和光合生理等参数对水分变化的可塑性指数均较小,对光照变化的可塑性指数均较大。入侵种的多数变量对光照响应的可塑性指数大于本地种,较大的表型可塑性可能促进其成功入侵。另外,入侵种和本地种的光合生理参数无显著差异。相对于光合特征,形态、生长、生物量分配和表型可塑性等可能对鬼针草属入侵种的入侵性更为重要。     

Decoupling of light intensity effects on the growth and development of C3 and C4 weed species through sucrose supplementation

Light availability has a profound effect on plant growth and development. One of the ways to study the effects of light intensity on plant growth and development without the confounding problem of photosynthate availability is sucrose injection/supplementation. A greenhouse experiment was conducted to evaluate the effects of light levels (0% and 75% shade) and sucrose injection (distilled water or 150 g sucrose l(-1)) on three weed species: redroot pigweed (Amaranthus retroflexus L., C4), lambsquarters (Chenopodium album L., C3) and velvetleaf (Abutilon theophrasti Medic., C3). The average total sucrose uptake was 7.6 and 5.9 g per plant for 0% and 75% shading, respectively, representing 47% of the average total weed dry weight. Plants injected with sucrose had greater dry weights and shoot-to-root ratios under both light levels. In spite of sucrose supplementation the reduction in dry matter due to shading was greater for roots and reproductive structures than vegetative shoot tissues, indicating light level regulation of morphological changes resulting in changed C allocation that are independent of photosynthate availability. Dry weights of plants injected with sucrose under 75% shading were not different from distilled water-injected unshaded plants. However, both sucrose-injected and control plants, regardless of their photosynthetic pathways, underwent similar changes in allocation of dry matter and morphology due to shading, suggesting that these effects are strictly due to light intensity and not related to photosynthate availability.     

“741杨”扦插苗耐阴性的研究

 用黑色遮阴网遮光,研究了741杨嫩枝扦插苗的耐阴性。共设置全日照(对照)、全日照的24.5％、7.5％和2.5％等4种光量。研究了光强对叶生长、叶解剖构造、叶绿素含量、光-光合曲线、新梢生长和生物量等指标。结果表明,741杨是一种喜光树种,在全日照下生长,其生物量等多项指标都高于各种遮光处理。741杨对24.5％光量有较强的适应补偿能力,其单片叶面积、新梢生长率、叶绿素含量、叶柄长度等都超过对照,但生物量还是低于对照34.4％。7.5％光量处理已接近741杨的耐阴极限。741杨扦插苗不能长期在2.5％的光量下生活。     

遮阴对地枫皮幼苗生长和生物量分配的影响

为了解光照强度对地枫皮(Illicium difengpi)幼苗生长和生物量分配的影响,对不同等级幼苗在不同遮阴处理下的形态和生物量变化进行了研究。结果表明,遮阴处理下幼苗的株高、冠宽和平均单叶面积均显著高于对照,同时比叶面积均随光强增大而显著降低。除I级苗50%遮阴处理外,全光处理下各等级幼苗的根长均显著高于遮阴处理。随着光照强度的增加,各等级幼苗的根生物量比与根冠比显著增加,叶生物量比显著减少;不同等级幼苗对强光和弱光环境均表现出较强的适应性,但以50%遮阴处理的总生物量最大,全光和85%遮阴处理均较小。遮阴处理的幼苗个体大小与其初始大小呈正相关,其中II级苗与I级苗差别较小,III级苗生长较差。在人工育苗条件下I级苗数量不到10%,较差的种苗质量叠加喀斯特山顶恶劣环境,可能是导致野外幼苗更新限制的重要原因。因此在野外回归和人工栽培过程中宜选用I、II级种苗,光强控制在透光率50%为宜。     

Effects of size and growth rate on vegetative reproduction in Typha

Summary The objective of this study was to separate the effects of plant biomass and growth rate on vegetative reproduction in two species of cat-tail, Typha latifolia and T. angustifolia. Replicate clones of both species were grown under conditions of 100%, 42%, 24%, and 9% full sunlight with harvests at 41, 70, and 91 days after shading. T. angustifolia produced most of its vegetative offspring before the first harvest and increased biomass over the remainder of the experiment by increasing the size of its ramets. In contrast, T. latifolia produced vegetative offspring gradually throughout the experiment adding new ramets only after existing clones were of mature size. As a result of these differences in the cloning process, T. angustifolia showed little correlation between vegetative reproduction and clone size while T. latifolia showed a strong correlation between gegetative reproduction and clone size at the three highest light intensities. Growth rates, average clone size and vegetative reproduction were all reduced by reductions in light intensity for both species. However, no effect of growth rate on the relationship between clone size and vegetative reproduction in T. latifolia could be detected. T. latifolia showed greater survivorship and more biomass production under 9% light than T. angustifolia indicating a greater shade tolerance.     

不同光强对棱角山矾幼苗生长及光合特性的影响

通过比较不同遮阴处理下棱角山矾幼苗生长及光合特性的差异,以探讨不同光强对棱角山矾生长及光合作用的影响及其适应机制。结果表明：棱角山矾幼苗的生物量分配对光强的反应敏感,在强光处理下,比叶面积减小,总叶面积变小;弱光处理下通过增大叶生物量比、叶面积比,支持结构生物量比,提高捕光能力。但L100、L30、L10处理下总生物量的积累显著小于L50处理,L30、L50、L100光强处理下总叶面积显著高于L10光强处理。并且10%和100%光强下棱角山矾叶片的最大净光合速率（P_max）、光饱和点（LSP）、表观量子效率（AQY）均显著低于30%和50%光强处理;而光补偿点（LCP）则随光强的增大而升高;总叶绿素和类胡萝卜素含量在10%~100%随着光强增大而显著降低（P<0.05）。说明棱角山矾幼苗在不同光环境下具有一定适应性,但过强或过弱的光环境均会对棱角山矾的生长产生负面影响,其中50%光强是棱角山矾幼苗生长的最佳光强;棱角山矾为中性树种,苗木适宜生长在荫蔽的环境下。     

光照对苦瓜形态可塑性及生物量配置的影响

在人为遮阴条件下,对苦瓜的生长动态、形态特征以及生物量分配进行了研究。结果表明,不同遮阴处理下苦瓜植株的生长有较大的差异,弱光照不利于苦瓜构件数量的增加和生物量的积累;植株在弱光下形成较少的分枝,较薄的叶片以及较细长的主茎和叶柄,表现出较强光生长环境下更强的形态可塑性;植株在生长早期较生长晚期有较大的形态可塑性;生物量对叶片和主茎的分配随光照的减弱而增大,分枝的生物量分配随光照的减弱而降低,光照对分枝茎的生物量分配影响不大;在光资源充足的情况下,外界支持物的缺乏不会对苦瓜的生长造成太大的影响。     

杉木种子萌发及幼苗生长对光强的响应

设置不同光强梯度(透光率分别为100%、40%、20%、10%和5%,光照强度PPFD分别为201.3、77.0、37.5、19.2、9.8 μmol·m^-2·s^-1),研究光对杉木种子萌发和幼苗早期生长的影响,分析杉木种子萌发、幼苗存活、生长、形态响应、生物量积累及其分配格局对不同光环境的响应策略.结果表明: 杉木种子的萌发率、存活率、建植率和萌发指数在不同光强梯度下均有显著差异,且40%的透光率是种子最适萌发条件,萌发率最高,而全光照下存活率和建植率最高;随光照强度的减弱,杉木幼苗茎长增大,根长、子叶长、子叶厚、真叶数呈降低趋势,而基径在各光照强度间无显著差异;总生物量、根生物量、茎生物量、叶生物量均表现为全光照下最大.随着光照强度的减弱,光合组织与非光合组织生物量比、叶生物量比呈降低趋势,茎生物量比呈增加趋势,根冠比和根生物量比无显著差异.弱光环境促进杉木种子萌发,不利于杉木幼苗存活和生长.在弱光环境下,杉木幼苗通过增大茎生物量来提高对弱光环境的耐受力.     

杉木和木荷种子萌发及幼苗生长对光梯度的响应

光是影响种子萌发和幼苗生长的关键因素.为理解不同树种种子萌发及幼苗生长对光梯度变化的响应机制,本文研究了不同光照强度(分别为自然光强的100%、60%、40%、15%和5%)对杉木和木荷种子萌发及幼苗生长的影响,探讨了两树种种子萌发和幼苗生长对光照响应的差异性.结果表明: 光照强度对两树种的种子萌发和幼苗生长均具有显著影响. 随着光照强度的减弱, 杉木种子萌发率增大,萌发指数增大,木荷种子萌发率和萌发指数则先增大后减小,在40%光照强度下达到最大值.两树种幼苗存活率在全光照(100%光照)下均为0,在5%～60%光照处理下则随着光照强度的减弱而显著降低.两树种幼苗根长、地径和株高对光梯度变化的响应趋势一致,随着光照强度的减弱,根长显著减小,地径和株高则先增大后减小,在5%光照强度下达到最小.随着光照强度的减弱,杉木幼苗根、茎、叶及总生物量降低,木荷幼苗生物量积累在15%～60%光照强度下较高, 5%光照强度下最小,且相同光照强度下,木荷幼苗各部分生物量均大于杉木.两树种幼苗应对低光环境时,表现出较大的茎和叶的生物量分配比,而根生物量比和根冠比降低.表明杉木苗期生长不耐阴,需要相对较强的光照,而木荷苗期具有较强的耐阴性,对弱光环境的适应性更强,能够在郁闭的林冠下定植和正常生长.