斑叶兰自然种群生物量生殖分配研究

(1.井冈山学院生命科学学院,江西吉安343009;2.西南大学生命科学学院,重庆400715)斑叶兰开花前各构件的生物量在总生物量中所占比例具有明显差异,且在生境间具显著差异。在柳杉林中,茎构件所占比例显著高于其它构件的比例;其它生境中正常叶的比例显著高于同生境下其它构件的比例。花期,斑叶兰茎和叶构件所占比例最大,其中仅在灌丛中正常叶构件分配比例略大于其茎构件的,但二者差异不显著;生殖构件中,花瓣所占比例最大;除花托叶(p=0.002)外,其余生殖构件的分配比例在生境之间的差异均不显著;合蕊柱在各群落生境中的分配比例差异极小,几乎是恒定的。斑叶兰的生物量生殖分配表现出随分布群落演替阶段的提高而下降的趋势,即竹林>人工柳杉林>灌丛>混交林;其生殖分配在20·35%~28.90%之间,而以干重计算则为21.09%~31.80%之间,明显高于其它一些多年生植物的(0%~20%),而表现出一年生植物的生殖分配特性。     

羊草种群能量生殖分配的研究

对羊草种群能量生殖分配规律研究表明,在羊草种群中,各构件热值的大小顺序为穗〉营养枝叶鞘〉生殖枝叶鞘〉营养枝叶〉营养枝茎〉生殖枝茎〉生殖枝叶〉凋落物;营养生长和生殖生长的能量分配比例的大小顺序为营养枝〉根茎〉凋落物〉生殖枝;各构件能量分配比例的季节动态也有差异,在羊草种群的生殖枝构件中,茎和叶鞘的分配比例较大,而穗和叶的能量分配比例较小。     

白刺属植物的分类学及系统学研究

在回顾白刺属(Nitraria L.)研究历史的基础上,对全球所产白刺属的12种植物作了详细的考证和系统整理。根据果皮结构及演化趋势,花粉形态及分布区等方面的研究资料,探讨了属内种间的系统发育,提出了属下的分类系统,在此系统下编制出分组及分种检索表。根据其地理分布,绘制了白刺属植物的中国及世界分布图。     

白刺属4种植物传粉特性的实验研究

根据对乌兰布和沙漠地区白刺属4种植物在花期进行的人工控制性授粉实验及室内外调查分析,系统研究了唐古特白刺、西伯利亚白刺、大白刺和泡泡刺4种白刺属植物的传粉特性。结果表明:不同白刺属植物兼具杂交亲和与自交亲和的能力,更倾向于异交结实。繁育系统属于自交、异交相混合的兼性异交交配系统,存在风媒传粉的可能性,不能进行无融合生殖。白刺属植物的这些传粉特性表现出对干旱荒漠地区恶劣环境的较强生态适应性。     

雌雄异株植物鼠李的生殖分配

以雌雄异株树种鼠李为模式物种,分别从树枝、植株和种群水平上分析了雌雄异株树种鼠李的生殖分配过程,检验了营养生长与生殖过程之间的平衡。结果表明:树枝水平,鼠李年生殖生物量(花生物量+果生物量)投资具有显著的性别差异和个体差异(P<0.001)。雌花生物量大于雄花生物量,雌花生物量最大值为雄花生物量最大值的1.75倍。雌树和雄树的叶片生物量差异不显著(P>0.05)。植株水平上,鼠李生殖生物量(花生物量+果生物量)投资具有显著的性别差异和个体差异(P<0.001),雌树与雄树的花生物量和茎干径向增量差异显著(P<0.05),叶片生物量差异不显著(P>0.05)。鼠李胸径大小对花生物量、叶生物量和茎干径向增量影响显著(P<0.05)。鼠李雌树的花生物量和茎干径向增量均大于雄树。种群水平上,鼠李雄树始花期略早于雌树,2010年雌树和雄树分别于5月28日和5月25日始花。在360 m × 660 m研究样地内种群性比为0.17,卡方检验表明种群性比显著偏离1∶1(P<0.001)。雌树和雄树年平均生长量分别为0.78 mm和0.83 mm。因此,在树枝水平、植株水平以及种群水平上,雌雄异株树种鼠李的营养生长和生殖生长不存在平衡关系。推断鼠李雌树能够通过光合过程获得更多生物量来满足其生殖和营养生长过程需要。     

白刺属植物的分类学及系统学研究

在回顾白刺属(NitrariaL)研究历史的基础上,对全球所产白刺属的12种植物作了详细的考证和系统整理。根据果皮结构及演化趋势,花粉形态及分布区等方面的研究资料,探讨了属内种间的系统发育,提出了属下的分类系统,在此系统下编制出分组及分种检索表。根据其地理分布,绘制了白刺属植物的中国及世界分布图。     

天津沿海滩涂互花米草种群生殖分株数量特征及生殖分配研究

通过对天津沿海滩涂单优群落的取样调查,研究了互花米草种群生殖分株的数量特征和生殖分配规律。结果表明,在籽实成熟期,互花米草种群单个生殖分株重为15.62±9.26 g,穗和种子重分别为2.68±2.08和1.39±1.12 g,小穗和种子数分别为537.7±362.2和490.2±376.3个,生殖分配Ⅰ和生殖分配Ⅱ分别为15.02±5.83和7.62±3.8%,结实率为81.9 ±28.6%。穗和种子的形成分别需要分株积累3.2和3.6 g以上的生物量。穗长、穗重、种子数、小穗数、生殖分配Ⅰ和生殖分配Ⅱ分别与分株高度呈极显著(p<0.01)的正相关关系。穗重、小穗数、种子重、种子数、生殖分配Ⅰ和生殖分配Ⅱ分别与分株重呈极显著(p<0.01)的线性正相关关系。种子数、小穗数、生殖分配Ⅰ和生殖分配Ⅱ分别与茎和叶鞘生物量分配呈极显著(p<0.01)的负相关关系。穗各构件在空间上的分布也存在较强的规律性。     

金沙江干热河谷车桑子生殖枝生物量分配的性别差异

以车桑子生殖枝为材料,通过野外调查、取样以及各器官生物量的测定,研究金沙江干热河谷地区车桑子不同性别植株生殖枝生物量分配特征。结果表明：（1）金沙江干热河谷地区车桑子种群雄∶雌性别比为0.11,极显著的偏离1∶1（P<0.001）,种群偏雌性。（2）车桑子生殖枝的形态特征和生物量分配特征均具有显著的性别差异;雌性植株生殖枝花朵生物量和总生物量显著高于雄性和两性植株（P <0.05）,而后两者之间无显著差异;生殖枝生殖分配具有显著的性别差异（P <0.05）,但生殖枝叶生物量无性别差异。（3）生殖枝生物量大小与花朵生物量、营养生物量均呈极显著正相关关系（P <0.001）。营养生物量与花朵生物量之间为显著正相关关系(P <0.01),生殖分配与生殖枝大小无相关关系。研究认为,车桑子生殖枝营养生长与生殖生长不具有权衡关系,且生殖分配不具有个体大小依赖性,特定生物量分配模式可能是对金沙江干热河谷区资源利用、环境适应的一种特殊形态模式。     

羊草种群生物量和能量生殖分配的研究

从构件入手,研究了生长季羊草种群根茎、营养枝和生殖枝及其构件的生物量和能量分配及季节动态,结果表明种群营养枝和生殖枝的生物量和能量分配没有显著的颉抗关系,但营养枝和根茎生物量和能量分配比例间呈显著的颉抗关系。研究结果还表明种群根茎、营养枝和生殖枝及构件的生物量和能量分配比例间的差异基本不显著,而且季节动态趋势一致,即生物量分配和能量分配是等价的。     

甘肃省白刺属植物的数量分类研究

根据白刺属植物的46个形态学、解剖学和细胞学性状指标,对甘肃省分布的5种白刺进行了数值分类研究。根据种问欧氏距离,应用类平均法(UPGMA)进行聚类,结果表明：泡果白刺(Nitraria sphaerocarpa)和小果白刺(N.sibirico)间具有较强的亲缘关系,与其它3种的亲缘关系较远;毛瓣白刺(N.praevisa)、唐古特白刺(N.tangutorum)和大果白刺(N.roborowskii)可以归为一类。其中的毛瓣白刺和唐古特白刺之间的亲缘关系最为相近。     

Typha×glauca Godr.,香蒲属(香蒲科)中国新记录杂种及其形态特征

香蒲属(Typha L.)为多年生水生或沼生草本植物, 种间存在十分普遍的杂交现象, 其中一些杂种在湿地生态系统中有重要的作用。在查阅大量腊叶标本基础上, 结合野外居群生物学工作, 作者发现中国一新记录杂种, 即T.×glauca Godr. (T. angustifolia L.×T. latifolia L.), 并新拟“粉绿香蒲”作该杂种的中文名。对粉绿香蒲的形态特征进行了研究, 讨论了其与亲本水烛和宽叶香蒲的区别, 并给出检索表。     

入侵植物小花山桃草种群构件生物量结构及种子萌发特征

通过野外设置样方调查和室内萌发试验,研究小花山桃草种群各构件生物量的结构特征和它们之间的关系模型、繁殖分配以及种子萌发特点。结果表明:(1)小花山桃草根、茎、叶、花(果)序生物量与植株高度之间以及各构件生物量之间均呈正相关关系,可用幂函数模型或线性函数模型较好地表达;(2)各构件生物量在个体生物量中所占的比率表现为茎>花序>叶>根;(3)小花山桃草的繁殖投入和繁殖分配都随植株个体的增大而增加;(4)小花山桃草个体大小和繁殖投入之间为线性关系,而个体大小和繁殖分配之间为幂函数关系;(5)小花山桃草存在一个较小的繁殖阈值(0.6043g);(6)小花山桃草种子在有光照(12h)和黑暗条件下发芽率均可达到85%以上;未经贮藏的种子不萌发,低温沙藏(1～2℃)和室温干藏(14～32℃)一个半月种子萌发率分别可达92.5%和79%;低温沙藏时种子即可发芽,且发芽率可达61%。在研究地区,小花山桃草几乎整个生长季都可萌发,甚至初冬还有幼苗产生。小花山桃草构件生物量结构和繁殖分配特征、种子萌发特点等都有助于其入侵能力的提高,是其成功入侵我国的重要原因。     

Identification of ancient Olea europaea L. and Cornus mas L. seeds by DNA barcoding

The analysis of ancient DNA (aDNA) provides archaeologists and anthropologists with innovative, scientific and accurate data to study and understand the past. In this work, ancient seeds, found in the "Mora Cavorso" archaeological site (Latium, Central Italy), were analyzed to increase information about Italian Neolithic populations (plant use, agriculture, diet, trades, customs and ecology). We performed morphological and genetic techniques to identify fossil botanical species. In particular, this study also suggests and emphasizes the use of DNA barcode method for ancient plant sample analysis. Scanning electron microscope (SEM) observations showed seed compact structure and irregular surface but they did not permit a precise nor empirical classification: so, a molecular approach was necessary. DNA was extracted from ancient seeds and then it was used, as template, for PCR amplifications of standardized barcode genes. Although aDNA could be highly degraded by the time, successful PCR products were obtained, sequenced and compared to nucleotide sequence databases. Positive outcomes (supported by morphological comparison with modern seeds, geographical distribution and historical data) indicated that seeds could be identified as belonging to two plant species: Olea europaea L. and Cornus mas L.     

Evaluation of low impact pressure waves as a quantitative sampling method for small fish in shallow water

Low impact pressure waves (LIMP) generated by small (< 1 g) underwater ignition capsules have been used to qualitatively and semi-quantitatively, as catch per unit effort, sample young-of-the-year (YOY) and juvenile fish in shallow (0-3 m) waters. In order to evaluate this method on small fish, four categories, 0+ and 1+ year Eurasian perch, 1+ year roach and 0+ to 1+ year pike, were subjected to the LIMP at distances of 0.5-5 m from the detonation point. At a distance < 1 m all specimens were stunned and either floated to the surface or sank to the bottom, whereas almost all were unaffected at distances > 3 m. The efficiency radius of the LIMP varied between 1.5 and 3.0 m, and the effective area was 7-28 m² depending on habitat and species. The average effective area for the two extensively studied categories (0+ perch and 1+ roach) was 17.9 m². Both depth and vegetation affected the effective area. The smallest area was obtained at < 1 m depth with vegetation present, and the largest at 1-2 m depths with no vegetation present. Within each fish category, the method sampled fish independently of length suggesting that a size/year-class is sampled equally. The proportion of affected fish that sank was large and species-dependent. In addition to the netting of surfaced fish, collecting fish from the bottom is recommended for achieving an accurate quantitative estimate. The tested parameters of the LIMP, P_max and Impulse, declined as a function of distance following a negative exponential growth model with a baseline. The similar-shaped responses among the fish categories suggest that the method works at depths < 3 m also in heterogeneous environments, and that the method can be used to quantitatively estimate abundance of small fish with swim bladders. A model for quantitative abundance estimates based on the evaluation is presented.     

Acylated cyanidin 3-sambubioside-5-glucosides in three garden plants of the Cruciferae

Seven acylated cyanidin 3-sambubioside-5-glucosides were isolated from the flowers of three garden plants in the Cruciferae. Specifically, four pigments were isolated from Lobularia maritima (L.) Desv., together with a known pigment, as well as, three pigments from Lunaria annua L., and two known pigments from Cheiranthus cheiri L. These pigments were determined to be cyanidin 3-O-[2-O-((acyl-II)-(beta-d-xylopyranosyl))-6-O-(acyl-I)-beta-d-glucopyranoside]-5-O-[6-O-(acyl-III)-beta-d-glucopyranoside], in which the acyl-I group is represented by glucosyl-p-coumaric acid, p-coumaric acid and ferulic acid, acyl-II by caffeic acid and ferulic acid, and acyl-III by malonic acid, respectively. The distribution and biosynthesis of acylated cyanidin 3-sambubioside-5-glucosides are discussed according to the variations of acylation and glucosylation at their 3-sambubiose residues.     

指数施肥对楸树无性系生物量分配和根系形态的影响

为探求楸树不同无性系生物量分配和根系形态的差异,2011年3-8月在甘肃省天水市小陇山林科所,以2年生楸树无性系1-4、7080和015-1组培苗为试验材料,设置了CK、6、10、14 g尿素/株4个处理,研究指数施肥对楸树无性系生物量分配和根系形态的影响.结果表明:(1)同一无性系中,10 g尿素/株的根、茎、叶生物量及总生物量、根长、根表面积、根体积和根平均直径均高于其它处理.无性系015-1的生物量和根系形态参数整体上高于无性系1-4和7080.无性系015-1在10 g尿素/株的根、茎、叶生物量及总生物量分别为89.44 g、61.30 g、79.97 g、230.71 g,是CK的1.48、1.52、2.09、1.66倍;根长、根表面积和根体积为22667 cm、6260 cm2、578.14 cm3,是CK的1.94、1.54、2.43倍.(2)指数施肥和无性系的遗传差异明显影响楸树不同无性系生物量的分配格局.适量施氮明显促进3个楸树无性系生物量的积累,而氮素缺乏或过量均不利于生物量的积累.8月同一无性系的根冠比均随施氮量的增加而降低;同一处理下无性系7080的根冠比高于无性系1-4和015-l.无性系1-4和7080的生物量主要向叶和茎分配,而无性系015-1主要向叶分配.(3)指数施肥在6月和7月主要促进细根根长和根表面积的增加;指数施肥在8月主要促进细根、中等根和粗根体积的急剧增加,分别比7月高达36.88％、124.96％、154.79％.这利于根系在中后期吸收更多养分,从而引起生物量分配格局的变化.(4)生物量参数和根系形态参数关系密切.根生物量、地上生物量、总生物量分别和根长、根表面积、根体积、根平均直径极显著正相关;根冠比和根长、根表面积、根体积、根平均直径极显著负相关;比根长和地上生物量、总生物量显著正相关,和根冠比极显著负相关.     

不同生境下入侵植物胜红蓟种群构件生物量分配特性

为探究入侵植物胜红蓟在种群构件水平上的生长特性,以更好地了解其整体的生存策略和入侵性,通过测定胜红蓟各构件的生物量、各构件生物量相关性、繁殖构件/营养构件比和根冠比,对Ⅰ房前屋后、Ⅱ菜园地、Ⅲ桔园和Ⅳ路边4种不同生境下的胜红蓟种群构件的生物量分配进行了分析研究。结果表明:不同生境下胜红蓟种群各构件的生物量既存在差异,又存在相同的趋势,即:茎生物量叶生物量根生物量花果生物量;生境Ⅱ胜红蓟总生物量、茎、叶和花果生物量均最大,生境Ⅳ的均最小,两者之间均存在显著差异(P0.05);不同生境中胜红蓟种群的根、茎、叶、花果生物量分配与其各构件生物量大小顺序并不一致,前者各生境间的差异小于后者各生境间的差异;4种生境下繁殖构件与营养构件生物量比大小顺序依次为ⅣⅢⅡⅠ,其值分别为0.069、0.061、0.050和0.042,根冠比大小顺序依次为ⅢⅠⅣⅡ,其值分别为0.211、0.179、0.154和0.090;胜红蓟植株株高与各构件及各构件之间存在极显著正相关(P0.01),株高与各构件的相关性中,株高与茎生物量的相关性最强,相关系数为0.525,各构件的相关性中,茎生物量与叶和花果生物量的相关性较强,其相关系数均大于0.900。胜红蓟种群在不同生境下各构件的生物量、繁殖构件/营养构件比和根冠比表现出的差异显示了其较强的表型可塑性和对异质环境的适应性,可能增强了其入侵性。不同生境下胜红蓟种群各构件生物量相同的趋势及生物量分配比间相对较小的差异显示了胜红蓟种群构件生物量分配模式的相对稳定性。胜红蓟种群各构件间的极显著相关性显示了其整体性的生存策略。