放牧干扰对荒漠草原植物叶性状及其相互关系的影响

以宁夏退化荒漠草原优势植物牛心朴子、乳浆大戟、甘草和牛枝子为对象,分析放牧干扰对植物的比叶面积(specific leaf area, SLA)、叶干物质含量(leaf dry matter content, LDMC)、叶面积和叶干质量等叶性状的影响,探讨荒漠草原生态系统中不同物种对环境改变的响应和适应对策.结果表明: 随着放牧强度的降低,牛心朴子、乳浆大戟、甘草和牛枝子的SLA总体呈显著降低的趋势;SLA在不同放牧强度间差异显著,而LDMC则无显著差异.不同植物的叶性状相关性存在差异,牛心朴子和甘草的SLA和LDMC呈显著负相关,而乳浆大戟和牛枝子的SLA和LDMC呈正相关.牛心朴子、甘草、乳浆大戟和牛枝子的SLA对生存环境改变的反应比LDMC更敏感.植物的SLA可以作为荒漠草原植物资源利用对策的指示指标.     

五种大戟属植物nrDNA的ITS序列分析及其叶的比较解剖学研究

运用PCR直接测序法和石蜡切片法,测定5种安徽产大戟属植物的nrDNA的内转录间隔区(ITS)序列包括5.8SrDNA及其叶片的解剖。结果表明(1)5种大戟属植物的ITS的长度范围为641~662bp,运用Maga软件构件ITS树把5种植物归为两大支大戟、月腺大戟与乳浆大戟聚为一支;地锦和斑地锦聚为另一支。结果表明地锦和斑地锦亲缘关系较近,而大戟、月腺大戟和乳浆大戟亲缘关系较近。(2)5种大戟属植物的叶片结构中,除地锦和斑地锦外,其余3种有明显的栅栏组织和海绵组织之分,但二者在叶肉中的厚度比在种间有一定的差别;而地锦和斑地锦叶的栅栏组织与海绵组织分化不明显,且皆有乳汁管,其他3种植物叶片内未见此结构,叶片结构分析表明大戟、月腺大戟和乳浆大戟叶片结构相近,而地锦草和斑地锦叶片结构也相近。(3)分析表明nrDNA的ITS序列及叶的比较解剖特征具有明显的相关性。以上研究结果为大戟属植物的分类和药用开发提供了实验证据。     

问题解答

问葡萄糖、脂肪、蛋白质的热量价是如何计算的? 答有机物燃烧放出的热量,可根据摩尔有机物的燃烧热来计算。因测定方法不同,燃烧热的数值亦有所不同。每克葡萄糖完全氧化所放出的热量一燃烧热(千卡/摩尔)/摩尔质量(克/摩尔)。如按686千卡/克和669.94千卡/克两种燃烧热数值计算,每克葡萄糖的热量价分别为3.81千卡/克和3.72千卡/克,均小于4.1千卡/克。谷物中的糖,以淀粉为主包括有蔗糖、葡萄糖等多种糖,燃烧热各不相同:     

叙利亚马利筋(Asclepis syriaca)成份分析

利用植物材料作液体燃料和化工原料在技术上是行得通的,这项研究的发展很可能把人类对于矿物燃料的依赖减小到最低限度。美国经济植物学家布切耐恩和奥特在一九七九年提出一项建议,提倡发展可以整株加以利用的植物资源,以便从中提取聚合碳氢化合物、油和多酚。他们验证了叙利亚马利筋就是这样一种很有希望的植物,并指出:只要马利筋干物质每公顷年产量不少于13.5公斤,干物质中能含有10％的聚合碳氢化合物、6％的油和7％的多酚,     

植物油代用燃料的研究

一、研究和应用生物燃料的意义及其范围矿物燃料将日益趋于枯竭,人们日益重视研究和利用生物能源。生物能是取之不尽的太阳光的光合作用得到的可再生能源。世界上每年平均能源消耗量的幅度大约为8～10垓瓦(热量),发展中国家的农民以生物量形态(木柴、植物垃圾及粪便等)加以利用的能量为1垓瓦左右,为目前世界一次能源消耗的10％左右。据专家估算,地球在半年内从太阳得到的能     

陕西9种大戟属植物红外光谱分析及其分类学意义

利用傅里叶红外光谱仪测定了主产于陕西省的9种大戟属植物叶片的红外光谱,并对其指纹特征区域1800~400 cm-1进行了二阶求导。二阶导数光谱主成分分析表明:前两个主成分的累积贡献率达77.04%,能够充分反映原始光谱的大部分信息,可作为鉴定大戟属植物的依据;同时,前两个主成分分析得到的散点分布图与聚类分析结果,均将9种大戟属植物划分为3大类,其中甘遂和续随子各自单独为一类,而地锦草、大戟、华北大戟、湖北大戟、南大戟、乳浆大戟和泽漆则归为另一类,与依据形态解剖学性状对这9种植物所作的分类结果基本一致,说明傅里叶变换红外光谱法结合主成分分析与聚类分析可以为大戟属植物的分类提供依据。     

什么是代谢水?怎样计算?

答:生物体通过氧化糖类、脂肪和蛋白质,获得生命活动所需能量的同时所产生的水称代谢水。每克营养物质在机体内完全氧化所产生的能量及水见下表。     

中国亚热带不同菌根树种的根叶形态学性状特征与生长差异: 以江西新岗山为例

探究植物功能性状的种内和种间变异不仅有助于揭示植物对环境的适应, 也能够反映植物的生态策略, 但不同菌根类型树木生长过程中根叶形态学功能性状的适应策略仍有待探究。本研究依托中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究平台(BEF-China)选取7种丛枝菌根(AM)树木和7种外生菌根(EM)树木的纯林, 测定各个树种的比叶面积、叶干物质含量、比根长、根系直径、树高生长速率、地径生长速率及细根生物量等根叶形态学功能性状和生长指标, 探讨了两种菌根类型树种间的根叶形态学特征的差异。结果表明: 与AM树种相比, EM树种具有较小的比叶面积、吸收根平均直径和生长速率, 但具有更大的叶干物质含量; 两种菌根树种之间的比根长和细根生物量无显著差异。比叶面积、叶干物质含量、树高生长速率、地径生长速率和细根生物量等功能性状及生长指标在不同菌根类型、树种及二者的交互作用中均存在显著差异; 且树种、根功能型、菌根类型及三者之间的交互作用均对根功能性状有显著影响。EM树种地上指标的种内变异均大于种间变异, 而AM树种地上指标的种内和种间变异程度类似; 但两种菌根树种细根生物量的种间变异均大于种内变异。尽管两种菌根树种地上部分生长速率较快通常表现为较低的叶干物质含量, 但AM树种通常拥有较高的吸收根比根长, 而EM树种拥有较粗的运输根平均直径。吸收根比根长越低, 两类菌根树种的细根生物量就越多。由此可见, 根叶功能性状对植物地上部分的生长具有一定的协同效应, 其中运输根主要在EM树种地上生长过程中发挥重要作用, 吸收根主要与AM树种的地上部分生长有关; 但两类菌根树种的地下细根生物量均与吸收根有关。     

长期施用含硫和含氯化肥对稻田杂草生长动态的影响

利用湖南祁阳红壤稻田长期定位试验,研究了在等量氮磷钾养分条件下,长期施用含Cl-、SO2-4和Cl-+SO2-4化肥水稻生育期间杂草种类和生物量的变化.结果表明:施肥34年后,施用含Cl-化肥处理水稻生育期间杂草的种类最多、总生物量(浮生杂草和湿生杂草的生物量之和)最大,早稻期间杂草平均总干物质量分别比含SO2-4和Cl-+SO2-4化肥处理增加了51.4%和17.6%,晚稻期间分别增加了144%和242%.含SO2-4和Cl-+SO2-4化肥处理稻田中浮生杂草生物量较大,而含Cl-化肥处理田间几乎没有浮生杂草生长.杂草总干物质量和湿生杂草干物质量均与土壤Cl-含量呈显著正相关(相关系数分别为0.764**和0.948**),与土壤SO2-4-S含量呈显著负相关(相关系数分别为0.849**和0.641*).土壤碱解氮和有效磷受土壤SO2-4-S、Cl-及pH的共同作用对杂草总干物质量产生影响.通过各种施肥措施维持土壤适宜pH及碱解氮、有效磷含量,提高土壤SO2-4-S含量、降低Cl-含量,能有效抑制南方红壤稻田中湿生杂草的生长,降低杂草总生物量.     

内蒙古羊草草原植物种能量含量及其在群落中的作用

根据11a的野外实验对内蒙古羊草草原群落42种植物的能量含量（含灰分）及其在群落中的相对生物量进行了研究。不同植物种地上部分的能量含量在（13156±1141）J／g和（18141±527）J／g之间变动,所有物种的平均能量含量为（16899±840）J／g,种间变异系数4．9％。小叶锦鸡儿具有最高的能量含量。禾草的平均能量含量高于杂草。根据生活型和生长型,草本物种被进一步分组,能量含量从高到低的排列顺序为：高禾草（17717±92）J／g〉豆科植物（17228±433）J／g〉矮禾草（17250±218）J／g〉其余杂草（16784±529）J／g〉半灌木（16719±69）J／g〉1、2年生植物（15911±1759）J／g。42种植物的能量含量和它们在群落中的相对生物量存在显著正相关关系。根据它们在群落中的构成比例进行分组,以物种在群落中的相对生物量为权重,各组能量含量依次为：优势种（17740J／g）〉伴生种（17244J／g。）〉偶见种（16653J／g）。高能量含量的植物更具竞争力,在群落中通常占据优势地位,而低能量含量的植物竞争力通常较弱,构成草原群落的伴生种或偶见种。     

人工和自然羊草种群的高生长及生物量季节动态的研究

本文所研究的人工羊草草地是在内蒙古锡林河中游南岸羊草草原的基础上建成的。此项研究试就人工种植的羊草(Aneurolepidium chinensis)和原生群落建群种羊草在高生长和生物量增长方面作一比较。 （1）从返青后四十天开始,人工羊草种群的高生长表现为曲线 种群平均高度最大值达52.98cm,并在垂直结构上控制着群落的中层和上层;原生群落中羊草的高生长曲线为：种群平均高度最大值为40.61cm。(2) 人工羊草种群的生物量按方程增长,植物地上部分的干物质含量依直线CA=27.4874+0.2245t变化。生物量峰值(172.00g／m2)和干物质含量极值 (58.24%)都超过了天然生长的羊草。目前人工草地适于作为割草场使用,可获得优质高产的牧草。     

东北羊草草原微生物在能流中作用的研究——常微分方程稳定性在能流上的应用

在东北地区天然羊草(Leymus chinesis)草原上测定了羊草凋落物生物量、热值含量和分解速率以及土壤微生物生物量的呼吸作用速率,并将测定结果换算成能量。结果指出,在土壤微生物的能量流动过程中,羊草凋落物中的能量含量为206.57千卡/平方米·年;土壤微生物分解羊草凋落物中的能量为83.79千卡/平方米·年;土壤微生物在呼吸作用中消耗的能量为20.64千卡/平方米·年;土壤微生物自身贮存的能量为63.15千卡/平方米·年。据此推算,每年积累在地表上的羊草凋落物约需2.5—3年的时间可全部分解完。用电子计算机对土壤微生物的能量流动进行了稳定性分析表明,其能量流动过程中的平衡态是渐近稳定的,说明该地土壤微生物能量流动过程中平衡态稳定性机制为负反馈机制。即当土壤微生物的能量流动过程受到干扰时,土壤微生物具有抵抗干扰和保持平衡态的自我调节能力,以确保能量流动的正常进行。     

利用丛粒藻生产燃料油

据研究,单细胞淡水藻丛粒藻(Botryococcus braunii)可以合成和积累碳氢化物“萜油”。这种藻在其所谓的休止期所积累的油占干重的86％,浓度达25—40％。藻体由于积累了大量的油而产生了浮力,故飘浮于水面。用乙烷提取的丛粒藻油由于存在类胡萝卜素而呈橙色。     

南方鲇的营养学研究:饲料的最适蛋白质含量

设计了6个不同蛋白质水平(39.9%,43.7%,46.8%,51.6%,55.7%,59.1%)的等能饲料,采用室内循环水养殖系统,在水温为27.5±0.2℃的条件下对南方鲇幼鱼进行了43d的生长实验.结果显示:随饲料蛋白质含量的升高,特殊体重生长率(SGR)、饲料干物质转化率(FCEdm)、蛋白质转化率(FCEp)、能量转化率(FCEe)和蛋白质效率(PER)均产生了显著的差异(P＜0.05);干物质摄食率(RLdm)与饲料蛋白质含量负相关(r=-0.62,P＜0.01);蛋白质摄食率(RLp)与饲料蛋白质含量正相关(r=0.96,P＜0.01);能量摄食率(RLe)不受饲料蛋白质含量的影响(P＞0.05).通过讨论提出南方鲇饲料的最适蛋白质含量为47%～51%.     

采后大蒜鳞茎的生理生化变化及其贮藏技术

采后大蒜鳞茎的生理生化变化及其贮藏技术刘淑娴,李月标,陈芳,张东林,蒋跃明（中国科学院华南植物研究所,广州５１０６５０）摘要大蒜鳞茎在室温下贮藏２个月后,胚芽开始生长．随着胚芽生长,呼吸速率、蛋白质和维生素Ｃ含量逐渐增高;而可溶性糖和干物质含量下降。...     

极端干旱对草甸草原优势植物非结构性碳水化合物的影响

植物光合作用产生的非结构性碳水化合物(NSCs)水平可以反映植物和生态系统对环境变化的响应程度。近年来, 草原极端干旱事件的发生频率和持续时间增加趋势明显, 对生态系统结构和功能产生深远影响。该研究以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究对象, 通过连续4年减少66%生长季降水量的控制实验来模拟极端干旱事件, 分析草原6种优势物种和植物功能群NSCs各组分对极端干旱的响应规律与机制。结果显示, 由于植物生物学、光合特性以及生理生态等特性的差异, 不同物种对干旱胁迫的响应具有明显差异。这表明草地植物NSCs组分及其利用策略对干旱胁迫的响应具有物种特异性, 从而导致其生物量的不同响应。将6种植物分为禾草和非禾草两类, 发现干旱显著增加了禾草的淀粉含量, 但对其可溶性糖含量无显著影响; 相反, 干旱显著增加了非禾草功能群的可溶性糖含量, 对其淀粉含量无显著影响, 表明不同功能群采取了不同的干旱应对策略。禾草选择将光合作用固定的能量进行储存以应对干旱胁迫, 其生物量对干旱响应不敏感; 而非禾草选择将能量以可溶性糖的形式直接供植物生长利用以及抵御干旱胁迫, 其生物量对干旱响应较为敏感。这一发现可为预测在全球气候变化背景下草甸草原生态系统结构与功能对极端干旱的响应提供科学参考。     

异株荨麻（Urtica dioica）生长及光合特性对不同土壤水分含量的响应

异株荨麻是我国一种重要中药植物,如何对其进行人工定向培植具有重要意义。以异株荨麻扦插苗为实验材料,采用盆栽水分梯度法,按土壤相对含水量93．58％、80．74％、67．90％、55．06％和42．22％分为对照组CK,实验处理组T1,T2,T3和T4五个处理组,通过观测不同水分条件下,异株荨麻生长量、生物量变化和光合特征变化,试图探讨异株荨麻的水分适应性,寻找出适合其生长的水分范围及对生物量分配的影响,为北方地区种植栽培此类植物提供科学依据。结果发现：随土壤水分含量的降低,异株荨麻生长量和生物量积累呈先上升后下降趋势,在土壤相对含水量80．74％生长达到高峰,土壤相对含水量67．90％～80．74％为异株荨麻生长的适宜范围。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、气孔限制值及叶绿体色素含量的变化趋势与之相近似。在上述水分范围以外其光合功能下降、同化作用减弱,使异株荨麻生长衰退和干物质积累的减少。此外,土壤水分直接调控光合产物在地上和地下的分配以及植株个体形状,生产实践中,通过控水可以达到控制株形和根冠比的作用,用以诱导植株朝种植的预期方向生长,以达到获取植株不同部位产量的实际应用需求。     

对《水稻栽培理论与技术》一书中一些数据问题的询问

《植物生理学通讯》编委: 本人在阅读有关植物生理书籍时,发现书中有关数字很不一致,今写信给你们,以示询问,望回答。一、关于腺三磷转变为腺二磷能量释放多寡的问题,在北农大编《植物生理学》上讲:腺三磷水解为腺二磷,每克分子释放自由能是7300卡。但在《水稻栽培理论与技术》一书上却为12000卡/克分子。二、葡萄糖彻底氧化时能量释放的多少,在中央农业广播学校教材上葡萄糖降解为CO_2和H_2O,每克     

哈巴湖国家级自然保护区油蒿群落生态化学计量特征对群落生物量和物种多样性的影响

以宁夏哈巴湖国家级自然保护区内的油蒿群落为研究对象,测定了油蒿群落不同发育阶段植物叶C、N、P含量,分析了植物叶C∶N∶P比化学计量特征,探讨了油蒿群落生态化学计量特征对物种多样性和生物量的影响。结果表明,在哈巴湖国家级自然保护区,油蒿群落发育早期,植物生长受N限制,发育中后期,植物生长受P限制;油蒿群落发育早期阶段的植物具有较高的叶C∶N比和较低的叶N∶P比,而油蒿群落发育后期阶段的植物具有较低的叶C∶N比和较高的叶N∶P比。随着叶C∶N比的增大,油蒿群落生物量呈指数函数显著降低,物种多样性呈对数函数降低的趋势,但不显著;而随着叶N∶P比的增大,油蒿群落生物量和物种多样性均呈幂函数显著增加,表明生态化学计量特征对油蒿群落的物种多样性和生物量有重要影响。     

车桑子幼苗生物量分配与叶性状对氮磷浓度的响应差异

调整叶性状和生物量分配格局是植物适应环境变化的主要途径, 研究车桑子(Dodonaea viscosa)幼苗生物量分配与叶性状对氮磷浓度的响应对认识车桑子在氮磷浓度变化下的适应策略具有重要意义。该研究通过砂培法, 测定不同氮浓度(3、5、15、30 mmol·L^-1)与不同磷浓度(0.25、0.5、1、2 mmol·L^-1)下车桑子幼苗的生长、生物量分配、叶性状的响应特征及其相互关系。结果表明: 高浓度氮(30 mmol·L^-1)促进了车桑子幼苗生长、叶片氮含量和生物量积累, 其余氮添加条件(3、5、15 mmol·L^-1)下车桑子幼苗各性状无显著差异, 但相比高氮水平, 其生物量积累和叶片氮含量显著降低, 根冠比和氮利用效率显著增加。随着磷添加浓度的增加, 车桑子幼苗生物量显著增加, 低磷条件(0.25、0.5 mmol·L^-1)限制了车桑子幼苗生长和生物量积累, 其根冠比和磷利用效率均没有发生显著变化, 但比叶面积和叶/茎生物量比例显著增加, 叶干物质含量显著降低。氮处理下, 叶片氮含量与根冠比显著负相关; 磷处理下, 叶片氮含量与比叶面积显著正相关。同时, 氮处理下, 车桑子幼苗株高、基径、总生物量等生长性状均与根冠比显著负相关, 与叶片氮含量显著正相关, 表明根冠比和叶片氮含量的调整在车桑子适应氮限制中发挥重要作用; 而磷处理下, 株高、基径、总生物量与比叶面积显著负相关, 与叶干物质含量显著正相关, 表明叶片结构性状的调整在车桑子适应低磷环境中具有重要意义。该研究表明, 车桑子幼苗生物量分配和叶性状及性状间的权衡策略对氮、磷的响应具有明显差异性, 在今后的研究中, 应关注氮和磷对植物性状影响的差异性。