遮光条件下裂叶沙参和泡沙参气孔行为的对比研究

通过遮光实验研究了裂叶沙参(Adenophora lobophylla)和泡沙参(A. potaninii)叶片的气孔行为,比较了不同遮光处理对裂叶沙参和泡沙参气孔的生理特性以及生态适应的影响。结果表明:裂叶沙参对不同遮光处理的适应性较差,相反,泡沙参具有较强的适应性和抗逆性;在自然光照和轻度遮光条件下,中午时泡沙参叶片的气孔开度逐渐减小和部分气孔关闭;裂叶沙参光合作用的非气孔限制占主要地位,泡沙参光合作用的气孔限制较明显。     

裂叶沙参和泡沙参气孔行为与蒸腾特性的关系

采用LI-6400便携式光合分析系统对裂叶沙参和泡沙参进行了不同遮光水平蒸腾速率的测定,并同步测定了叶片气孔大小、气孔密度、气孔开度和气孔导度等气孔行为.采用相关系数和通径系数分析方法分析了不同遮光水平裂叶沙参和泡沙参气孔行为与蒸腾特性的关系.结果表明:不同遮光水平测定的气孔行为对裂叶沙参和泡沙参蒸腾作用的直接影响大致相同,其中,两种沙参的气孔密度对蒸腾速率的直接影响较大.但泡沙参的气孔导度与蒸腾作用具有极显著的相关关系.     

裂叶沙参气孔行为与光合蒸腾特性通径分析

通过相关系数和通径系数分析方法,对不同海拔高度裂叶沙参（Ａｄｅｎｏｐｈｏｒａ ｌｏｂｏｐｈｙｌｌａ）气孔行为与光合、蒸腾特性的关系进行了相关性分析。气孔行为对光合、蒸腾均缺乏显的相关性,说明裂叶沙参光合、蒸腾作用的气孔控制不显;裂叶沙参叶片气孔开度直接影响光合速率和胞间ＣＯ２浓度,气孔导度对裂叶沙参蒸腾速率影响较大。     

裂叶沙参与泡沙参剖解生态学的比较研究

借助于光镜和扫描电镜,系统观察了濒危植物裂叶沙参（Ａｄｅｎｏｐｈｏｒａ ｌｏｂｏ－ｐｈｙｌｌａ Ｈｏｎｇ）的根、芦头、茎和叶的解剖特性及茎、叶、种子的表面形态特征,并将有关性状与广布沙参（Ａ．ｐｏｔａｎｉｎｉｉ Ｋｏｒｓｈ．）作了对比研究。结果表明,两种沙参在叶表皮细胞形态,垂周壁式样,角质层初级雕纹及次级雕纹;叶片气孔形状及外拱盖外缘纹饰及内缘形状,保卫细胞上角质层薄厚及蜡质纹饰;叶表毛状体形状     

裂叶沙参与泡沙参解剖生态学的比较研究

借助于光镜和扫描电镜,系统观察了濒危植物裂叶沙参(Adenophora lobo-phylla Hong.)的根、芦头、茎和叶的解剖特征及茎、叶、种子的表面形态特征,并将有关性状与广布种泡沙参(A.potaninii Korsh.)作了对比研究。结果表明,两种沙参在叶表皮细胞形状,垂周壁式样,角质层初级雕纹及次级雕纹;叶片气孔形状及外拱盖外缘纹饰及内缘形状,保卫细胞上角质层薄厚及蜡质纹饰;叶表毛状体形状及纹饰,茎中皮层占茎横切面的比例;茎中有无髓纤维等方面存在着明显差异。相对于泡沙参,裂叶沙参单株叶面积大,生物量高,表皮角质层薄,单位面积内被毛数量少,栅栏组织薄,气孔周围蜡质沉积颗粒少;茎的直径大,皮层较薄等。这些特征表明裂叶沙参对旱生生境适应能力弱,而泡沙参对旱生生境适应能力强。     

不同海拔高度泡沙参叶片形态研究

对不同海拔高度的泡沙参叶表形态、气孔特征进行了观察,比较了不同海拔高度对泡沙参叶片生态适应的影响。结果表明：泡沙参叶表皮角质层较厚,被有大量表皮毛和蜡质颗粒,海拔越高越明显;泡沙参气孔复体类型均为不规则型,气孔保卫细胞角质层较厚,气孔口较小,气孔密度与气孔大小成反比,并且气孔大小随海拔升高而减小,气孔密度随海拔升高而增大,是一种抗旱适应的表现。     

裂叶沙参气孔行为与光合蒸腾特性通径分析

通过相关系数和通径系数分析方法,对不同海拔高度裂叶沙参(Adenophora lobophylla)气孔行为与光合、蒸腾特性的关系进行了相关性分析。气孔行为对光合、蒸腾均缺乏显著的相关性,说明裂叶沙参光合、蒸腾作用的气孔控制不显著;裂叶沙参叶片气孔开度直接影响光合速率和胞间CO₂浓度,气孔导度对裂叶沙参蒸腾速率影响较大。     

裂叶沙参与泡沙参种群分布格局分形特征的分析

 裂叶沙参与泡沙参种群在不同海拔区域分布格局的计盒维数与其在群落中占据空间的能力成正比,并且与环境因素密切相关。在裂叶沙参与泡沙参种群较为适生的区域,海拔2700～3100m,两者在群落中占据空间的能力最强,他们的计盒维数达到最高。在低于海拔2700m或高于海拔3100m,环境条件严酷的区域,裂叶沙参种群与泡沙参种群占据空间的能力不同程度的下降。在不同的海拔区域,广布种泡沙参种群占据空间的能力均比裂叶沙参种群高,而其受环境因素影响较弱。在海拔2700m以下地区,泡沙参种群水平分布格局的计盒维数比裂叶沙参种群高4.5倍;在两种群较为适生的区域,海拔2700～3100m,泡沙参计盒维数比裂叶沙参种群高1.5倍,差异最小;在泡沙参与裂叶沙参种群分布的上限,海拔3100m以上地区,两者计盒维数差异又增加,泡沙参计盒维数比裂叶沙参种群高1.8倍。这说明裂叶沙参种群的内在适应力、竞争力比泡沙参种群相对较弱。     

青藏高原东部不同海拔高度裂叶沙参气体交换与水分利用效率

裂叶沙参主要分布在四川省青藏高原东部边缘海拔２３００－３４００ｍ区域范围内,比较了不同海拔高度的裂叶沙参的气体交换、水分利用效率和塑性,评价了裂叶沙参在各种生境条件下的适应性和环境因子间可能的相互作用。低海拔的裂叶沙参的净光合速率（Ｐｎ）和表观量子效率（ＡＱＹ）比高海拔地区低,并与相对土壤水分含量（ＳＷＣ）和空气温度（Ｔａ）紧密相关。相反,由于空气效率（ＡＱＹ）比高海拔地区低,并与相对土壤水分含量     

裂叶沙参和泡沙参种群有性生殖和无性繁殖的比较

通过对裂叶沙参(Adenophora lobophylla Hong)和泡沙参(A.potaninii Korsh.)种群有性生殖和无性繁殖特性的对比,揭示濒危植物裂叶沙参的种群内部致濒机制。结果表明:裂叶沙参种群幼苗抢占草本层上层空间能力弱于泡沙参种群;裂叶沙参种群是以相对长的生殖期和高产籽量来适应环境;裂叶沙参种群开花结实量虽高于泡沙参种群,但其中成熟种子少,种子质量差,致使其种群由种子到一年生幼苗的转化率极低,并且幼苗生活力弱,是导致其种群濒危的重要内部原因。裂叶沙参种群除有性生殖外还兼有较弱的无性繁殖,是对其有性生殖的一个重要补充。     

濒危物种裂叶沙参及其近缘广布种泡沙参的遗传多样性研究

根据对１２个形态性状的统计分析和１０个基因位点的等位酶检测,探讨了濒危植物裂叶沙参及其近缘广布种泡沙参的遗传多样性水平,对３个裂叶沙参和６个泡沙参天然群体的遗传分析表明,两种沙参属植物均具有很高的遗传变异水平,这种变异性既体现在形态学水平上,也体现在酶位点水平上,在２个茎叶形状以及１０个花果和种子形状上,濒危种裂叶沙参的变异性均与广布种相当,同样,根据７个酶系统１０个等位酶位点的度量,裂叶沙参群体     

濒危种裂叶沙参种群生命表和存活曲线的研究及其与广布种泡沙参的对照

以近缘广布种泡沙参为对照,本文编制了濒危种裂叶沙参种群的标准生命表、存活曲线以及海拔２３００～２４００ｍ、２７００～２９００ｍ、２９００～３１００ｍ和３１００～３４００ｍ区域４个种群的生命表,存活曲线。根据其生活史,讨论了裂叶沙参各种群特定年龄的存活量、死亡量和死亡率等重要参数。裂叶沙参种群存活曲线属ＤｅｖｅｙＣ型,１～５年生死亡率最高,个体最长寿命２５年。而泡沙参种群的死亡高峰期是１～３年,个体最长寿命２１年。导致裂叶沙参种群幼龄个体死亡的内在原因是其较弱的抗逆性和适应能力;外在原因是严重的干旱、外界干扰和群落内的光照不足。裂叶沙参种群适应不良环境的能力较泡沙参弱：在海拔２７００ｍ以下地区,由于外界干扰和环境干旱,除水份条件较好的特殊生境,大多种群呈严重衰退趋势,不能满足编表条件,只有海拔２７００ｍ以上区域的种群呈稳定或扩展趋势;而泡沙参各种群在不同海拔区域均呈稳定或扩展趋势,满足编表条件。从海拔２３００ｍ到３４００ｍ,不同裂叶沙参种群个体寿命呈：短长短的格式,与外界严酷较好严酷的环境相对应。这表明裂叶沙参种群在严酷环境条件下改变了其生存对策,缩短了个体寿命。     

濒危种裂叶沙参种群生命表和存活曲线的研究及其与广布种泡沙参的 …

以近缘广布种泡沙参为对照,本文编制了濒危种裂叶沙参种群的标准生命表,存活曲线以及海拔２３００￣２４００ｍ、２７００￣２９００ｍ、２９００￣３１００ｍ和３１００￣３４００ｍ区域４个种各的生命表,存活曲线。根据其生活史,讨论了裂叶沙参各种群特定年龄的存活量,死亡量和死亡率等重要参数,裂叶沙参种群存活曲线属ＤｅｅｖｅｙＣ型,１￣５年生死亡率最高,个体最长寿命２５年,而泡沙参种群的死亡高峰期是１￣３年,个     

国产沙参属五个种的核型研究

首次报道了５种国产沙参属（Ａｄｅｎｏｐｈｏｒａ）植物的染色体数目和核型。北方沙参Ａ．ｂｏｒｅａｌｉｓＨｏｎｇｅｔＹ．Ｚ．Ｚｈａｏ的核型公式为２ｎ＝３４＝２８ｍ＋４ｓｍ（２ｓａｔ）＋２ｓｔ（２ｓａｔ）;雾灵沙参Ａ．ｗｕｌｉｎｇｓｈａｎｉｃａＨｏｎｇ的核型公式为２ｎ＝３４＝２６ｍ（４ｓａｔ）＋６ｓｍ＋２ｓｔ或２ｎ＝３４＋１Ｂ＝２６ｍ（４ｓａｔ）＋６ｓｍ＋２ｓｔ＋１Ｂ;秦岭沙参Ａ．ｐｅｔｉｏｌａｔａＰａｘｅｔＨｏｆｍ．的核型公式为２ｎ＝３４＝２６ｍ（２ｓａｔ）＋６ｓｍ＋２ｓｔ或２ｎ＝３４＋１Ｂ＝２６ｍ（２ｓａｔ）＋６ｓｍ＋２ｓｔ＋１Ｂ;裂叶沙参Ａ．ｌｏｂｏｐｈｙｌａＨｏｎｇ的核型公式为２ｎ＝３４＝２６ｍ＋４ｓｍ（２ｓａｔ）＋４ｓｔ或２ｎ＝３４＋２Ｂ＝２６ｍ＋４ｓｍ（２ｓａｔ）＋４ｓｔ＋２Ｂ。泡沙参Ａ．ｐｏｔａｎｉｎｉＫｏｒｓｈ的核型公式为２ｎ＝３４＝２８ｍ（２ｓａｔ）＋４ｓｍ＋２ｓｔ。它们同以往报道的其它种的核型相似：以中部着丝点染色体（ｍ）为主,至少具一对近端着丝点染色体（ｓｔ）和一对随体染色体,核型的对称程度较高,着丝点端化值（Ｔ．Ｃ）为５８．４％～６２．０％。结合其它性状,讨论了裂叶沙参的特殊性     

用核糖体DNA的ITS序列探讨裂叶沙参的系统位置——兼论ITS片段在沙参属系统学研究中的价值

本文采用PCR直接测序方法,对来自沙参属全部2组7亚组的10个种和作为外类群的风铃草属2个种的核糖体DNA　ITS片段进行了序列分析。在重点探讨裂叶沙参分类地位的同时,分析了ITS片段序列在沙参属系统发育重建中的价值。结果表明,在沙参属中,ITS片段在长度、GC含量和位点变异量上均比较一致;长度539bp～541 bp,GC含量57％～60％,信息位点只占总位点的3．9～6％。采用PAUP软件进行的系统发育分析表明,裂叶沙参A．lobophylla与大花盘亚组的A．himalayana组成一支,而不是象以往形态学和杂交试验所推断的与泡沙参A．potaninii或A．stenanthina近缘。可见,ITS序列进一步支持将裂叶沙参移出泡沙参复合体甚至移出有齿亚组的推论,但同时也表明将其作为A．stenanthina的近缘种是不适宜的。尽管本研究所测定的类群已涵盖了整个沙参属,但种间序列的两两比较表明,沙参属种间在ITS片段上的分化很小(0.0～3.9％),相比之下,沙参属类群与风铃草属类群间的分化却很高(17.8％～19.2％)。这大概和沙参属起源较晚、遗传分化较小有关。本文还就ITS片段在沙参属和桔梗科系统学研究中的价值进行了讨论。     

濒危植物裂叶沙参的大小孢子发生及雌雄配子体发育

本文以近缘广布种泡沙参为对照,对濒危物种裂叶沙参进行了大小孢子发生和雌雄配子体发育的研究。裂叶沙参的药壁发育为双子叶型,绒毡层为腺质型,细胞含两核。小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂为同时型。小孢子四分体为四面体型,成熟花粉粒为2-细胞型。胚珠倒生,单珠被,薄珠心,大孢子四分体为线形排列,胚囊发育为蓼型。成熟胚囊中两极核在受精之前融合为一个大的次生核。当胚囊发育至单核胚囊时,珠被的最内层细胞发育为珠被绒毡层。濒危植物裂叶沙参在大、小孢子发生及雌、雄配子体的发育过程中,未见有败育及其它异常现象;与对照种泡沙参相比,也未见有差异,这说明裂叶沙参的致濒原因不在于有性生殖过程。     

川西泡沙参种群地上生物量生长发育的研究

对川西泡沙参种群地上各器官,茎、叶、花-果的生物量生长发育过程进行了系统的研究,结果表明：（1）泡沙参种群（总和）个体地上总生物量和各器官的生长发育在1-5年生生长缓慢,5-15年生随年龄增长,年生物量增幅较大,此后,生长速度开始下降,直到死亡年龄,泡沙参种群（总和）地上生物量生长发育过程可程可用方程y=a0 a1x a2x^2表示。（2）不同海拔区间的泡沙参种群个体地上总生物量和各器官生物量生长发育与种群（总和）地上总生物量生长发育的趋势基本一致。生物量生长在幼年和老年时较低,大约在15年生时达到高峰。（3）不同海拔区域综合生境条件与种群的地上生物量生长,生长模式,生物量最高峰出现的年龄区段等有着密切联系。在较为适生的环境条件下,外界干扰少,水热条件适宜,种群各器官的生物量和个体总生物量可达到较高水平,在低海拔地区,外界干扰严重,或高海拔地区,低温条件来酷,个体总生物量和各器官生物量均较低。     

裂叶沙参个体生长动态研究（1）：一个生长季地上部分的生长

在不同生境条件下的固定样地内,观察分析了裂叶沙参种群的地上部分在一个生长季的生长过程和物侯特点。生长于灌木群落下,裂叶沙参地上部分生物量生长（ｙ,ｇ）与时间（ｘ、ｄ）的关系可以用公式：ｙ＝０．２８７２－０．０１８７ｘ＋０．０００９ｘ＾２表示;地上各器官茎、叶、花枝、花芽、花和果的生物量（ｙ,克）与生长时间（ｘ,天）的关系可以用公式：ｙ＝ｂ０＋ｂ１ｘ＋ｂ２ｘ＾２表示。从４月１０日到８月１５日的速生期     

裂叶沙参分布区域和生物学生态学习性的调查

濒危植物裂叶沙参(Adenophora lobophylla Hong)已发现的天然分布区在四川西北部金川县的安宁、曾大、卡撒、马尔邦、观音桥五个乡,分布面积估计不超过5000km2,根据文献记载和50年代采集的标本分析,裂叶沙参的分布区正在缩小。裂叶沙参以有性生殖为主,在外界干挠和春旱严重的条件下也营无性生殖。在海拔2700m以下地区,裂叶沙参星散分布,生长发育不良,年龄结构老化,种群呈衰退趋势。在较为适生的海拔区间(2700-2900m),裂叶沙参生长正常,花果产量高,年龄结构合理。在海拔2900m以上地区,裂叶沙参分蘖数、花果量减少,个体寿命缩短。裂叶沙参所处群落可分为山杨、山棉花林;旱生多刺灌丛或灌丛;旱生灌草丛;和旱生草丛。裂叶沙参种群在各群落中均为伴生种,受到群落不同程度的影响。     

濒危植物裂叶沙参生境条件及外界致危因素分析

裂叶沙参分布于四川西北地区金川县,受到当地地质、地貌、气候、土壤、生物和人为因素等多方面的综合影响,形成了裂叶沙参种群生长发育的外部特定环境条件。裂叶沙参种群生长发育最主要的外界致危因素是:人为采挖、森林过伐、开荒、放牧所导致的生境破坏;频繁的地震、滑坡、泥石流等地质灾害;周期性的春旱、伏旱和暴雨所引发的洪涝灾害;锈病、地下害虫和野生动物的危害。这些致危因素周期性或经常性地对裂叶沙参种群数量、个体生长产生着长期而广泛的危害。应立即停止人为对当地生境条件的一切破坏活动;在金川县建立以保护裂叶沙参为主的自然保护区,并在适生地引种栽培,实行迁地保护;对裂叶沙参种群继续跟踪研究,为揭示一般濒危植物的内部致危机理及外界致危因素提供科学参考。