冠层温度多态性小麦的性状特性

冷型小麦的冠层温度（体温）和对照品种相比具有持续偏低（或相当）的特征,暖型小麦的冠层温度则具有持续偏高的特征。一般小麦材料和生产上使用的大多数品种与上述特征有异,其冠层温度突出地表现为多态性,即有的年份温度高低不一,有明显波动;有的年份温度持续偏低,似冷型小麦;有的年份温度持续偏高,似暖型小麦。与此类小麦的温度多态性相伴随,其它一些重要性状也有较明显的多态性表现,即在环境优良、环境指数较高时,它们的叶片功能期、蒸腾速率、净光合速率和籽粒饱满指数等重要性状趋向于代谢功能较好的冷型小麦;在环境恶劣、环境指数较低时,它们的上述性状则趋向于代谢功能较差的暖型小麦。这类小麦性状随环境条件的明显摆动构成了长期以来小麦产量不稳的生态生理基础。欲使小麦产量稳步上升,转换小麦温度型,逐步实现品种冷性化是条有希望的途径。     

干旱条件下小麦冠层温度及其性状的关联研究

通过对小麦冠层温度和有关性状的长期观测,发现自然界存在冠层温度持续偏低的小麦,在干旱条件下,它的叶片功能期、叶绿素含量、蒸腾速率、净光合速率、可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶活性等重要性状明显优于冠层温度持续偏高的小麦品种,且丙二醛(MDA)积累速度慢,在籽粒灌浆期表现尤为明显。冷型小麦表现出干旱胁迫下仍然具有代谢功能较好、活力旺盛和抗早衰能力较强的特征,这进一步拓展了冷型小麦的应用范围,对于加速适应于干旱条件的优良品种选育并将其推向生产具有十分重要的意义。     

施肥对小麦冠层温度的影响及其与生物学性状的关联

利用红外测温仪等研究了不同施肥处理对小麦冠层温度的影响。结果表明 :不同施肥处理可改变小麦基因型的冠层温度 ,对于同一基因型品种 ,养分胁迫越严重 ,冠层温度越高 ;籽粒灌浆期旗叶叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、蒸腾速率、净光合速率及一些农艺性状与冠层温度呈显著负相关。这表明 ,优良的生物学性状和较低的冠层温度相联系 ,冠层温度的高低可能成为反映水、肥等栽培措施是否科学合理的便捷而较准确的指标     

不同肥料处理对豫麦49小麦冠层结构与产量性状的影响

为探讨不同肥料处理对小麦冠层结构和产量性状的影响,采用随机区组试验设计和大田切片法,研究了豫麦49小麦品种在单施尿素、鸡粪和鸡粪与尿素配施等条件下小麦冠层结构特征、产量构成因素的变化,结果表明:施用鸡粪有利于增加旗叶的叶绿素含量(SPAD),提高群体光合有效辐射(PAR),增大小麦群体的平均叶倾角(MLA),降低群体的冠层开度(DIFN),提高小麦群体的叶面积指数(LAI)和籽粒产量.综合考虑小麦产量、经济系数等因素,3种肥料处理以鸡粪与尿素配施为最佳,配施处理的小麦冠层结构适宜、株型最佳、群体光分布合理.     

高产小麦品种冠层形态结构及其与产量性状的关系

在高产栽培条件下,以多穗型、中穗型、大穗型3种类型9个小麦品种为材料,研究了高产小麦品种的冠层形态结构及其与产量性状的关系。结果表明,高产品种与丰产品种相比,冠层结构具有：上三叶较宽、短,叶片较厚、挺,具有相对较小的基角、开张角和披垂度,株型较紧凑,植株较矮(80cm左右),穗下节间和旗叶鞘较长。冠层形态性状与产量及其构成因素的相关分析结果表明,旗叶宽度、比叶重、倾斜角度及穗下节长和叶鞘长是决定产量构成因素和产量的制约性状。     

基于可见光遥感的苎麻种质资源冠层性状研究

无人机近空遥感技术可快速实时掌握农田信息,在农作物田间监测中发挥日益重要的作用。本研究使用无人机可见光遥感平台,获取苎麻冠层航拍图像,通过图像处理获得苎麻种质资源冠层图像特征值,结合各苎麻种质资源生长性状,研究26份苎麻种质资源冠层图像性状差异。结果表明,使用HSV色彩空阈值分割可有效将苎麻与土壤杂草分割;26份苎麻资源6个表型性状变异系数分布在11.00%~40.00%之间,多样性指数分布在1.08~1.58之间;26份苎麻资源15个冠层颜色、纹理性状变异系数分布在0.28%~48.09%之间,多样性指数分布在1.25~1.54之间,表明试验苎麻种质资源具有丰富变异和广泛多样性。15个冠层颜色纹理性状主成分分析得到2个主成分,累计贡献率达到95.10%,可有效反映各性状的主要信息。     

香樟冠层光环境对叶片功能性状和光合特性的影响

为了解香樟冠层不同光环境叶片光合能力的适应机制,提升冠层碳汇功能,本文选取香樟单株冠层南向外侧(100%全光)、南向内侧(34%全光)和北向(21%全光)3个方位的叶片,研究光环境对叶片形态结构、营养和生理性状以及光合特性的影响,分析弱光环境下导致光合能力下调的主要限制因子。结果表明：随着冠层光强减弱,叶片的比叶重、表皮角质层厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织细胞数和细胞宽度、栅栏组织与海绵组织的厚度比、细胞结构紧密度均显著降低,而海绵组织厚度、栅栏组织细胞长宽比、细胞结构疏松度均显著升高。与全光环境相比,2个弱光环境下叶片的碳含量、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均显著降低,而氮含量在北向显著升高。弱光导致净光合速率(P_n)、暗呼吸速率、CO₂气孔导度(g_sc)、叶肉导度(g_m)、CO₂总导度(g_tot)、胞间CO₂浓度(C_i)、叶绿体CO₂浓度(C_c)等气体交换...     

小麦冠层叶片性状基因效应的岭估计

选用6套具有P_1、P_2、B_1、B_2、F_1和F_2的六世代遗传材料,采用K．Mather提出的六参数遗传模型,用岭回归方法估算了小麦冠层叶片性状的基因效应．结果表明：各冠层叶片性状都存在1～3种上位性效应,遗传机制较为复杂,其遗传模式可分为加性—显性—上位性、以加性为主的加性—显性—上位性和显性—上位性3种,还讨论了现有几种常用遗传模式的复共线性,以及对冠层叶片性状的选择．     

胡杨枝叶功能性状对地下水位梯度的响应与适应

以塔里木荒漠河岸林建群种胡杨为研究对象,测定胡杨叶厚度(LTS)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶组织密度(LTD)与当年生小枝长(TSL)、小枝茎直径(TSD)、叶面积比率(LAR)、叶茎质量比(LSMR)、小枝茎密度(TSWD)、胡伯尔值(HV)等枝叶功能性状,研究地下水位梯度(GWD)上胡杨枝叶性状的变异特征,采用单因素方差分析、Pearson相关与主成分分析,研究胡杨枝叶功能性状间的协调与权衡关系及性状组合,以期从功能性状的角度揭示胡杨适应干旱荒漠环境的生态策略。结果表明:(1)胡杨枝叶性状种内变异较大,变异系数8.61%～59.31%,其中HV变异系数最大(59.31%),LDMC、LAR变异系数较低(8.61%、9.75%),且二者对GWD变化不敏感,保守性较高。(2)方差分析显示,胡杨枝叶功能性状在GWD 1.5 m与4.8 m间差异显著(P<0.05),而LTS、LTD、TSL、HV在GWD≤2.4 m和GWD≥3.5 m之间均差异显著(P<0.05)。(3)相关与主成分分析表明,LA、SLA、LDMC、LTS、LTD、LAR、TSWD、HV可作为反映胡杨枝叶性状特征的重要指标;28对枝叶性状显著相关(P<0.05),其中HV与TSL、TSD分别呈显著负相关、正相关关系(P<0.05),与展叶效率(LAR、LSMR)、LA、LM均呈显著负相关关系(P<0.05);展叶效率(LAR、LSMR)与LDMC呈极显著负相关关系(P<0.01),LA、SLA与TSWD均呈负相关关系,表明干旱区荒漠植物在维持水力-机械安全和碳收益之间存在潜在的权衡机制。研究发现,胡杨采取降低LA、SLA、展叶效率(LAR、LSMR),增大LTS、LDMC、TSWD、HV等一系列有利于减少水分散失、储存资源(养分、水分)和增强抗性的生态策略来适应干旱贫瘠的荒漠环境;植物经济谱同样存在于荒漠生态系统中,随全球变暖与区域水资源短缺,总体上向慢速投资收益的保守型一端转移。     

冠层部位对金叶女贞叶片结构的影响

金叶女贞是一种在园林绿化上广泛应用的彩叶植物,上层叶金黄色,下层叶深绿色。本文利用常规植物制片技术,研究了叶绿素缺少的金叶女贞上层金叶和下层绿叶的解剖结构。结果表明:(1)金叶女贞上层金叶和下层绿叶的上表皮无显著差异,但是下层绿叶的下表皮细胞较小,气孔密度较低;(2)下层绿叶的叶肉组织较薄,细胞较大,排列疏松;(3)在下层绿叶中叶绿体类囊体片层排列密集,叶肉组织内单位体积叶绿体数量较少;(4)冠层部位对光合色素的积累有明显影响。叶绿素缺少的金叶女贞叶片结构显著受到冠层部位的影响,光合色素的变化幅度较一般植物更大,不同冠层部位叶片叶色有明显差异,可以作为研究植物冠层部位对叶形态、结构和生理生化影响的好材料。     

生长型分类方案不同导致森林生态系统植物功能性状的统计偏差

将植物划分为不同的生长型来统计植物功能性状特征,是当前植物性状研究中常用的方法;但生长型分类方案的不同很可能造成植物功能性状统计分析的偏差,对此偏差的评估却尚未见报道。根据植物志描述及野外调查实际情况,将生长型划分为3种不同的分类方案：分类1：根据植物志信息划分为传统意义的乔木和灌木;分类2：根据树高和胸径划分乔木、小乔木和灌木;分类3：仅根据树高划分乔木层与灌木层的乔木和灌木。以东部亚热带常绿阔叶林区域的浙江金华北山35种优势阔叶木本植物的枝叶性状为研究对象,比较不同生长型分类对植物枝叶性状统计数据的影响。结果表明：（1）与传统的分类1相比,分类2对乔木植物枝叶性状影响的显著程度要高于分类3,而对灌木植物枝叶性状的影响程度低于分类3;但不同生长型分类方案中乔木和灌木的枝叶性状总体差异不显著。而与分类2小乔木相比,分类1以及分类2内部的乔木和灌木生长型的性状与分类2小乔木差异非常明显;（2）将不同生长型植物再划分为不同生活型后,不同生长型分类方案对性状统计的影响增大。无论是常绿还是落叶生活型的小乔木,其与不同生活型乔木和灌木的性状差异仍然显著。可见,不同的生长型分类方案可造成植物功能性状统计的差异;把小乔木植物这一功能类群划分出来,能更好地反映森林生态系统性状特征的差异性。     

青藏高原北缘植物叶片与细根性状的关系及生态适应对策

叶片和细根是陆地生态系统中最具活力的组成部分,其性状关系及随环境梯度的变化反映了植物对环境变化的适应对策。选取青藏高原北缘不同植被类型优势和常见植物的3对性状(叶片厚度(LT)和细根直径(RD)、比叶面积(SLA)和细根比根长(SRL)、叶片组织密度(LTD)和细根组织密度(RTD)),分析沿环境梯度的不同植被类型地上与地下性状的特征及其关系随环境梯度的变化。结果表明:(1)随环境梯度变化,根系性状变异大于叶片性状变异;从高寒植被向温性植被过渡,叶片厚度增加,细根比根长降低,其余性状无明显的变化规律。(2)对植物性状影响最大的环境因子是年均降水(MAP)和大于0℃积温(GDD₀),随MAP升高,LT和RD总体呈下降趋势,SLA先减小后增大,SRL无显著变化;随GDD₀升高,LT呈现上升趋势,RD先增大后减小,SLA总体呈下降趋势,SRL先减小后增大。所有性状中LT随环境变化最强烈,而LTD、RTD随环境变化不显著。(3)LT与RD之间呈显著正相关性,LTD-RTD则呈极显著负相关。随MAP增大,LTD-RTD和SLA-SRL两组性状之间的关系变化趋势相同,均由负相关转变为正相关,LT-RD在各降水段无显著相关性;随GDD₀增大,LT-RD、SLA-SRL两组性状关系在低温端和高温端呈现负相关,在中间积温段呈正相关,变化趋势相同,LTD-RTD的关系则不受GDD₀影响。研究结果揭示了植物功能性状不仅随环境发生改变,性状间关系也会适应环境变化而发生变化, 这有助于预测全球变化背景下植物群落结构和功能随环境变化的响应和适应。     

海珠国家湿地公园浮游植物群落结构时空变化

浮游植物是湿地生态系统的重要组成成分,其数量及群落结构变化会对湿地生态系统的结构和功能产生重要影响。为了解海珠国家湿地公园浮游植物群落结构及时空动态变化特征,于2017年冬、2018年夏两季分别进行了调查。结果表明:海珠国家湿地公园共检到浮游植物171种,隶属7门64属,其中绿藻门、硅藻门和蓝藻门种类分别占总种类的44%、26%和13%;广州平裂藻(Merismopedia cantonensis)和细小平裂藻(Merismopedia minima)在两季均为优势种,冬季啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)也较多;浮游植物群落结构、丰度与生物多样性指数具有明显季节变化,冬季硅藻和绿藻占优,分别占藻类总丰度的32%和29%;夏季蓝藻占绝对优势,占68%;夏季浮游植物平均丰度达(25.58±18.47)×10⁶cells·L^-1,约为冬季的3倍; Shannon物种多样性指数和Pielou均匀度指数冬季分别为4.38和0.77,夏季分别为2.92和0.51;从空间上看,海珠湖浮游植物种类、多样性指数均较低,而丰度较高;塘涌和西江涌硅藻...     

武夷山不同海拔黄山松枝叶大小关系

对武夷山自然保护区不同海拔黄山松叶片面积、叶片数量、小枝长度及小枝直径等性状进行测定,分析不同海拔黄山松枝-叶大小间的权衡关系.结果表明: 随海拔升高,黄山松小枝的叶片数量、小枝长度、小枝直径、出叶强度及茎截面积逐渐增大,单叶面积呈逐渐减小趋势;不同海拔黄山松小枝出叶强度与单叶面积均呈显著负相关,不同海拔黄山松小枝茎截面积与总叶面积呈显著正相关;不同海拔黄山松小枝长度、小枝直径与出叶强度呈显著负相关,与单叶面积、叶片数量及总叶面积均呈显著正相关.为提高竞争优势或是资源利用效率,低海拔黄山松倾向于在短枝上着生量少但单叶面积大的针叶,而高海拔黄山松趋向于在长枝上着生量大但单叶面积小的针叶,这体现出不同海拔梯度黄山松小枝的资源利用策略及枝叶间生物量分配的权衡机制.     

河西走廊酒泉地区盐碱土壤中可培养放线菌多样性

为了探究甘肃河西走廊酒泉地区盐碱土壤中可培养放线菌种群多样性信息,采用稀释平板涂布法对采集到的4个盐碱土样进行分离培养纯化,并基于16S rRNA基因序列对分离的放线菌株进行系统发育分析。结果显示:根据菌落的表型差异从中共分离到63株放线菌菌株,它们分属于7个亚目、11个科、24个属;其中Streptomyces属为河西走廊酒泉地区盐碱土壤中可培养放线菌的优势菌群,共分离到24株,占放线菌种群总数的38.1%,并且有22株放线菌与已知菌序列的相似性低于98%,占放线菌总数量的34.9%。表明,河西走廊酒泉地区盐碱土壤中的放线菌资源丰富,类群具有多样性。     

观赏灌木小枝和叶性状在林下庇荫环境中的权衡关系

小枝与叶片间的关系能够很好地反映植物对环境的适应策略。目前,从枝叶间权衡关系的角度研究树木对庇荫环境适应性的报道尚少,其中主要包括\"生长-生长\"权衡和\"生长-生存\"权衡两种假说。因此,为了探讨灌木在庇荫环境中,是否会在小枝和叶性状间采取权衡策略,来提高光照资源的利用能力或增强生存和防御能力,在城市绿地的林隙和林冠下两种光环境中,选择了没有人工修枝、整形等经营措施的金银木(Lonicera maackii)、小花溲疏(Deutzia parviflora)和连翘(Forsythia suspensa)等11种、79株观赏灌木作为研究对象,采集其当年生小枝,观测并计算了每棵灌木所处环境的有效光合辐射(PAR)相对累积光量和红光/远红光(R/FR),以及灌木的小枝干重(TDW)、单位小枝叶干重(LDW)、出叶强度(LN/TDW)、叶面积支持效率(LA/TDW)、比枝长(TL/TDW)和单叶面积(ILA) 6个性状。对数据进行标准化和数据转换后,运用Pearson相关检验分析光环境指标和灌木枝叶性状间的相关性;采用标准化主轴估计法进行异速生长方程的参数估计;使用多元回归分析不同光强下各性状的相互关系。结果表明:(1) PAR相对累积光量和R/FR与TDW和LDW呈极显著(P0.01或P0.001)正相关,与TL/TDW、LA/TDW、LN/TDW呈极显著(P0.001)负相关,与ILA相关性不显著(P 0.05)。整体上,R/FR与各灌木性状的相关性大于PAR相对累积光量;(2) TDW和LDW存在极显著(P0.001)的异速生长正相关关系。随着光强的减小,灌木当年生小枝和叶片的生物量都趋于减小,但是表现出相对偏向于叶片生物量的投资偏好;(3) LA/TDW和TL/TDW存在极显著(P0.001)的等速生长正相关关系。但随着光强的减小,比枝长随叶面积支持效率增加而增加的速率却减小,说明灌木在庇荫条件下,更倾向于采取忍耐型的光资源利用策略;(4) ILA和LN/TDW呈极显著(P0.001)异速生长负相关关系。随着光强的减小,灌木趋向于表现出单位小枝上着生大量小叶的现象。所以总体上,庇荫环境下的观赏灌木存在投资偏好和权衡,倾向于通过枝叶生长提高光截获能力来适应弱光环境,与\"生长-生长\"的权衡假说相符,但整体上,观赏灌木的耐阴性较差,故不建议种植在庇荫环境中。     

The leaf size-twig size spectrum of temperate woody species along an altitudinal gradient: an invariant allometric scaling relationship

BACKGROUND AND AIMS: The leaf size-twig size spectrum is one of the leading dimensions of plant ecological variation, and now it is under development. The purpose of this study was to test whether the relationship between leaf size and twig size is isometric or allometric, and to examine the relationship between plant allometric growth and life history strategies in the spectrum. METHODS: Leaf and stem characters-including leaf and stem mass, total leaf area, individual leaf area, stem cross-sectional area, leaf number and stem length-at the twig level for 59 woody species were investigated along an altitudinal gradient on Changbaishan Mountain in the temperate zone of China. The environmental gradient ranges from temperate broad-leaved mixed forest at low altitude, to conifer forest at middle altitude, and to sub-alpine birch forest at high altitude. The scaling relationships between stem cross-sectional area and stem mass, stem mass and leaf mass, and leaf mass and leaf area at the twig level were simultaneously determined. KEY RESULTS: Twig cross-sectional area was found to have invariant allometric scaling relationships with the stem mass, leaf mass, total leaf area and individual leaf area, all with common slopes being significantly larger than 1, for three altitudinal-zoned vegetation types under investigation. However, leaf mass was found to be isometrically related to stem mass and leaf area along the environmental gradient. Based on the predictions of previous models, the exponent value of the relationship between twig cross-sectional area and total leaf area can be inferred to be 1.5, which falls between the confidence intervals of the relationship at each altitude, and between the confidence intervals of the common slope value (1.17-1.56) of this study. This invariant scaling relationship is assumed to result from the fractural network and/or developmental constraints of plants. The allometric constants (y-intercepts) of the relationships between the stem cross-sectional area and leaf area (both total leaf area and individual leaf area) were found to decrease significantly along the altitudinal gradient. This suggests that the species would support less leaf area at a given twig cross-sectional area with increasing environmental stress. CONCLUSIONS: This study demonstrated that plants respond to the environmental gradient by changing the y-intercepts of the relationship between leaf size-twig size, while keeping the exponent value of the allometric relationship as an invariant constant. The allometric growth in the twig size-leaf size spectrum is related to many other components of plant life history strategy, including the well established life history trade-off between efficiency and safety in the hydraulic transport of water.     

羌塘高原降水梯度植物叶片、根系性状变异和生态适应对策

叶片和根系是植物获取资源的最重要的器官,其性状随环境梯度的变化反映了植物光合碳获取和水分与养分的吸收能力及其对环境变化适应的生态对策。羌塘高原降水梯度带高寒草地群落叶片和根系成对性状关系研究不仅能揭示环境梯度对植物性状的塑造作用,也可为理解寒、旱和贫瘠等极端环境下植物的适应策略提供依据。为此,选择3组具有代表性的叶片和根系成对性状:比叶面积(SLA)和比根长(SRL);单位质量叶氮含量(LN_mass)和单位质量根氮含量(RN_mass);单位面积叶氮含量(LN_area)和单位长度根氮含量(RN_length),分析不同优势植物地上、地下成对性状变异特征及其与环境因子的关系,探讨植物性状对高寒生态系统水分和养分限制因素的适应策略。研究表明,区域气候和土壤环境导致的叶片性状变异大于根系性状的变异,干旱端的植物既具有高的SRL,又具有高的叶片和根系的养分含量(LN_mass,LN_area和RN_mass)。SLA-SRL、LN_mass     

红色幼叶的适应意义探讨

很多木本植物的叶片会在春季和其他时期产生花青素而呈现红色, 该现象已经被众多学者所关注。本文对已有工作作了归纳总结。研究表明: 这种广泛存在的现象需要消耗营养和能量并影响光合作用, 并非只是代谢的副产品。前人以秋季红叶为研究对象, 主要提出了两大类假说: 第一类假说认为红叶是对强光、低温、干旱等恶劣环境的适应; 第二类认为红叶是植物通过化学防御警示、适口性差、隐蔽自身或暴露啃食者等方式来防御植食动物的啃食。这两类假说也都存在争议。目前对红色幼叶的研究相对较少且多侧重其作为独立视觉信号的作用, 而未能将红叶与植物的其他防御策略结合进行讨论。今后的研究应当综合环境因子的影响和啃食者的视觉分析, 并与植物其他出现红色的器官对比, 深入探讨红色幼叶的适应意义。