叶异形水生植物不同发育阶段叶片的结构和无机碳获取策略

以睡莲(Nymphaea tetragona Georgi)、萍蓬草(Nuphar pumila (Timm) de Candolle)、条叶萍蓬草(Nuphar sagittifolia Pursh)、眼子菜(Potamogeton distinctus A. Bennett)、南方眼子菜(Potamogeton octandrus Poir)和泽泻(Alisma plantago-aquatica L.)6种叶异形水生植物为材料,对它们的叶绿素含量、气孔性状、解剖结构和HCO₃^-利用等指标进行分析,比较了两种不同发育阶段叶片结构和无机碳获取策略的差异。结果显示,幼态叶比成熟叶的叶片更薄,具有更少的细胞层数,幼态叶上下表面均不具备气孔,而成熟叶上表皮有气孔。说明幼态叶在结构上增加细胞比表面积,增加水下吸收无机碳的能力,而成熟叶的结构能更好地吸收大气中的CO₂。pH-drift分析结果证明,幼态叶具有更高获取水下无机碳的能力,以适应沉水环境。本研究还发现眼子菜和南方眼子菜的幼态叶可以利用水体中HCO₃^-为额外碳源,更有利于其在沉水环境中生长。研究结果阐明了叶异形水生植物不同发育阶段叶片结构和利用无机碳获取策略对水下和气生环境的适应性。     

水菜花异形叶片叶绿素荧光特征与HCO3-利用能力的研究北大核心CSCD

以生长发育过程中具有异形叶的水生植物水菜花( Ottelia cordata (Wall.) Dandy)为材料,利用叶绿素荧光技术和pH-漂移(pH-drift)实验测定具有两型叶片的水菜花正常沉水叶(submerged leaves, S)、正常浮水叶(floating leaves, F)、处于淹没状态的浮水叶(submerged floating leaves, SF)以及只有浮水叶植株的浮水叶(floating leaves only, OF)的叶绿素荧光特征与HCO3^-利用能力。快速光曲线分析结果显示:沉水叶(S)的相对电子传递速率( rETR )显著低于其他类型的叶片,且随着光强的增强,差异增大;由光化学引起的荧光淬灭 q P 、潜在最大电子传递速率( rETR max )、半饱和光强( E k )等指标均为沉水叶(S)显著低于浮水叶(F)。沉水叶(S)与淹没状态的浮水叶(SF)表征HCO3^-利用能力的C T /Alk值显著低于两种浮水叶(F和OF)。研究结果表明水菜花成年期的浮水叶比幼年期的沉水叶具有更高的光合效率,并且更适合在高光强下生长;当水位发生波动时被淹没的浮水叶会增强对HCO3^-的利用能力以适应淹水低浓度CO 2 环境。     

水菜花异形叶片叶绿素荧光特征与HCO_3~-利用能力的研究

以生长发育过程中具有异形叶的水生植物水菜花(Ottelia cordata (Wall.) Dandy)为材料,利用叶绿素荧光技术和pH-漂移(pH-drift)实验测定具有两型叶片的水菜花正常沉水叶(submerged leaves,S)、正常浮水叶(floating leaves,F)、处于淹没状态的浮水叶(submerged floating leaves,SF)以及只有浮水叶植株的浮水叶(floating leaves only,OF)的叶绿素荧光特征与HCO_3~-利用能力。快速光曲线分析结果显示:沉水叶(S)的相对电子传递速率(r ETR)显著低于其他类型的叶片,且随着光强的增强,差异增大;由光化学引起的荧光淬灭qP、潜在最大电子传递速率(r ETRmax)、半饱和光强(Ek)等指标均为沉水叶(S)显著低于浮水叶(F)。沉水叶(S)与淹没状态的浮水叶(SF)表征HCO_3~-利用能力的CT/Alk值显著低于两种浮水叶(F和OF)。研究结果表明水菜花成年期的浮水叶比幼年期的沉水叶具有更高的光合效率,并且更适合在高光强下生长;当水位发生波动时被淹没的浮水叶会增强对HCO_3~-的利用能力以适应淹水低浓度CO_2环境。     

青藏高原3种生活型水生植物的热值及环境的影响

热值反映了植物光合作用固定太阳辐射能的能力,是从能量转化和储存角度理解植物对环境适应的可靠指标。为了探究青藏高原地区的水生植物叶片热值特征及其环境影响,该研究采集了青藏高原地区143个位点的533个水生植物叶片样品,进行了其热值含量的测定,结合实测水体的p H值、溶氧量和盐度等指标,分析环境因子对植物叶片热值的影响。结果表明:在青藏高原地区,3种生活型的水生植物叶片热值大小表现为挺水型植物浮叶型植物沉水型植物;随纬度增加,挺水型和沉水型植物叶片热值呈现显著增加的变化趋势;而随海拔的升高,挺水型植物叶片热值显著降低,沉水型植物变化不显著。从环境因子影响来看,随着气温的降低,挺水型植物叶片热值显著增加,沉水型植物变化不明显;而随水体盐度的增加,挺水型和沉水型植物叶片热值均呈显著增加的趋势;溶解氧仅表现为与挺水型植物热值呈现负相关关系,p H值对两种生活型植物叶片热值均未表现出显著的影响。     

水淹导致皇冠草光合机构发生变化并加剧其出水后光抑制

通过气体交换和叶绿素荧光等方法研究了水淹及胁迫解除后皇冠草不同功能叶的光合特性及光抑制的变化.结果表明:与对照相比,气生叶(全淹组淹水前形成的功能叶)在水淹条件下叶片大小和气孔没有明显变化,但沉水叶(全淹组淹水后新生的功能叶)的叶面积增加,气孔变小,上表皮气孔密度增加.水淹导致气生叶碳同化能力、光化学效率和叶绿素含量下降.沉水叶在发育过程中碳同化能力、光化学效率和叶绿素逐渐升高.气生叶和沉水叶出水后其活体叶片在强光下的相对含水量急剧下降,发生明显的光抑制;而弱光下无明显光抑制发生.出水后离体叶片强光照射下6h后两种功能叶均发生严重光抑制,且弱光下不能恢复.因此,可以认为淹水条件下,沉水叶上表皮气孔密度的增加使其蒸腾速率提高;沉水叶较强的碳同化能力和增加的叶面积是确保其植株水下生存的重要因素;强光使气生叶和沉水叶出水后均发生严重光抑制,导度和蒸腾速率提高导致的叶片失水则加剧了这一过程,两者共同作用导致自然条件下两种功能叶的出水死亡.     

水菜花异形叶片叶绿素荧光特征与HCO3-利用能力的研究

以生长发育过程中具有异形叶的水生植物水菜花（Ottelia cordata（Wall.）Dandy）为材料,利用叶绿素荧光技术和pH-漂移（pH-drift）实验测定具有两型叶片的水菜花正常沉水叶（submerged leaves,S）、正常浮水叶（floating leaves,F）、处于淹没状态的浮水叶（submerged floating leaves,SF）以及只有浮水叶植株的浮水叶（floating leaves only,OF）的叶绿素荧光特征与HCO₃^-利用能力。快速光曲线分析结果显示：沉水叶（S）的相对电子传递速率（rETR）显著低于其他类型的叶片,且随着光强的增强,差异增大;由光化学引起的荧光淬灭q_P、潜在最大电子传递速率（rETR_max）、半饱和光强（E_k）等指标均为沉水叶（S）显著低于浮水叶（F）。沉水叶（S）与淹没状态的浮水叶（SF）表征HCO₃^-利用能力的C_T/Alk值显著低于两种浮水叶（F和OF）。研究结果表明水菜花成年期的浮水叶比幼年期的沉水叶具有更高的光合效率,并且更适合在高光强下生长;当水位发生波动时被淹没的浮水叶会增强对HCO₃^-的利用能力以适应淹水低浓度CO₂环境。     

水淹对水芹叶片结构和光系统II光抑制的影响

通过探讨在水淹条件下水芹(Oenanthe javanica)叶片结构的变化以及出水对其光系统II功能和光抑制的影响, 阐明水芹光合机构在水淹条件下及出水后死亡的可能原因。结果表明: 水淹条件下新生沉水功能叶光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm) 、电子传递活性与对照叶片差异很小, 但水淹使气生功能叶的Fv/Fm显著降低; 植株总生物量呈负增长趋势; 活体弱光条件下, 沉水叶出水后2小时叶片相对含水量(RWC)和Fv/Fm无显著变化; 中等光强和强光条件下其RWC和Fv/Fm迅速降低; 离体条件下, 5小时的中等光强对沉水叶的Fv/Fm影响不显著, 在随后的弱光下能恢复到出水时的初始状态; 强光能使沉水叶的Fv/Fm大幅降低, 且弱光下不能恢复到出水时的初始水平; 在解剖结构上, 水芹沉水叶的叶片总厚度、上下表皮厚度和气孔大小都显著低于气生叶, 而且沉水叶没有明显的栅栏组织分化, 但是沉水叶上表皮的气孔密度显著高于气生叶。研究结果表明, 水淹使水芹原气生叶PSII功能迅速衰退, 但对新生沉水叶片影响很小。水芹植株出水后, 沉水叶片结构变化使其在光下保水能力下降, 而强光导致了光合机构的光抑制和反应中心失活。田间条件下两者共同作用则加剧了对叶片光合机构的破坏, 进而致使其死亡。     

不同碱度条件下中华水韭昼夜CO_2气体交换的特征

运用pH-drift的方法研究了在不同碱度条件下中华水韭(Isoetes sinensis)的沉水叶片昼夜CO_2吸收的特征.结果表明中华水非的沉水叶片具有昼夜吸收水中CO_2的能力,而不具备利用水中的HCCO3的能力,进一步证明了水生植物中华水韭的光合碳同化途径具有景天酸代谢(CAM)的特征.中华水韭沉水叶片光照条件下对水中CO_2的吸收速率在一定的浓度范围内正相关于水中的CO_2浓度.光照条件下,中华水韭的pH-drift实验的pH补偿点分别为(8.1±0.3)和(7.9±0.1)mmol·L~(-1),最终[C_T]/Alk值为(1.009±0.01)和(1.022±0. 004).碱度对中华水韭夜晚CO_2的吸收速率有显著的影响(F=38.73,P<0.0001).总碱度1.70mmol·L~(-1)溶液中的中华水韭沉水叶片在相对较低的CO_2浓度(0.04±0.001mmol·L~(-1))水平下即表现出对CO_2的净吸收.调查了野外一处中华水韭沉水种群的生境pH值及CO_2浓度的昼夜变化,发现水体碱度约为1.59mmol·L~(-1),一昼夜的pH值波动不大,平均为(6.1±0.04),昼夜CO_2浓度存在波动,午夜水中的CO_2浓度是午后的近3倍.     

Variation and potential influence factors of foliar pH in land-water ecozones of three small plateau lakes

3个小型高原湖泊水陆交错带中植物叶片pH值变异及其潜在影响因素 陆生植物叶片pH值是与植物生理功能和养分利用状况息息相关的重要植物属性，并随植物功能型和环境的变化而变化。然而，水生植物叶片pH值的变异特征及其与陆生植物间的差异性仍不清楚。在3个自然形成的小型高原湖泊的湖滨植物群落中，我们采集植物、土壤和湖水样品，检测了植物叶片pH值与碳、氮含量以及环境条件(水或土壤pH值、土壤水位状况)。从植物功能型和群落两个水平分析了湖滨植物叶pH值沿水分梯度的变化及其潜在影响因素。研究结果表明，不同类型的水生植物，以及水生、沼生和陆生环境中生长的植物的叶pH存在较大差异；浮叶植物叶片pH值(4.21 ± 0.05)显著低于挺水植物(5.71 ± 0.07)和沉水植物(5.82 ± 0.06)；水生草本植物叶片pH值(5.43 ± 0.10)显著低于沼生草本植物(6.12 ± 0.07)和陆生草本植物(5.74 ± 0.05)；陆生草本植物叶片pH值显著高于木本植物。植物功能群间叶片pH值的变异可能与叶片的结构、光利用特性和养分特性有关。群落水平的结果与植物功能型水平相一致：水生群落叶片pH值显著低于陆生群落。群落水平叶片pH值可能主要受物种组成、水分条件和环境pH值的影响。本研究首次探索了水生植物的pH值，并且在景观尺度上对比了不同功能型植物的叶片pH值，为深入探索植物pH值变异机制以及其在水生和湿地生态系统中的生态意义提供参考。     

水淹对水芹叶片结构和光系统Ⅱ光抑制的影响

通过探讨在水淹条件下水芹（Oenanthe javanica）叶片结构的变化以及出水对其光系统II功能和光抑制的影响,阐明水芹光合机构在水淹条件下及出水后死亡的可能原因。结果表明：水淹条件下新生沉水功能叶光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（Fv/Fm）、电子传递活性与对照叶片差异很小,但水淹使气生功能叶的Fv/Fm显著降低;植株总生物量呈负增长趋势;活体弱光条件下,沉水叶出水后2小时叶片相对含水量（RWC）和Fv/Fm无显著变化;中等光强和强光条件下其RWC和Fv/Fm迅速降低;离体条件下,5小时的中等光强对沉水叶的Fv/Fm影响不显著,在随后的弱光下能恢复到出水时的初始状态;强光能使沉水叶的Fv/Fm大幅降低,且弱光下不能恢复到出水时的初始水平;在解剖结构上,水芹沉水叶的叶片总厚度、上下表皮厚度和气孔大小都显著低于气生叶,而且沉水叶没有明显的栅栏组织分化,但是沉水叶上表皮的气孔密度显著高于气生叶。研究结果表明,水淹使水芹原气生叶PSⅡ功能迅速衰退,但对新生沉水叶片影响很小。水芹植株出水后,沉水叶片结构变化使其在光下保水能力下降,而强光导致了光合机构的光抑制和反应中心失活。田间条件下两者共同作用则加剧了对叶片光合机构的破坏,进而致使其死亡。     

挺水植物与浮叶植物光合荧光特性的差异

为探讨自然生境中不同生活型水生植物光合生理特征的差异,选取4种挺水植物菖蒲(Acorus calamus L.)、再力花(Thalia dealbata Fraser)、梭鱼草(Pontederia cordata L.)、茭草(Zizania latifolia(Griseb.)Stapf),以及4种浮叶植物黄睡莲(Nymphaea mexicana Zucc.)、莼菜(Brasenia schreberi J.F.Gmel.)、金银莲花(Nymphoides indica(L.)O.Kuntze)、菱(Trapa bispinosa Roxb.)为研究对象,比较其叶绿素荧光参数、色素组成和比叶重的差异。研究发现,高光强下挺水植物电子传递速率(ETR)、非光化学淬灭(NPQ)等光合荧光参数、以及低光强下ETR拟合曲线的初始斜率(α)均值显著大于浮叶植物。不同挺水植物间光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(F_v/F_m)、ETR、NPQ、最大潜在电子传递速率(Ps)、最大电子传递速率(ETR_m)及饱和光强(E_m)变化幅度较大;不同浮叶植物间上述参数变化幅度较小。挺水植物叶绿素(Chls)、类胡萝卜素(Cars)含量均值也高于浮叶植物。但由于比叶重(SLW)的影响,不同水生植物间单位叶面积和单位叶鲜重色素含量的变化规律略有不同。挺水植物中再力花、梭鱼草光合能力较强,其光合荧光参数和色素比例均符合典型阳生型特征;菖蒲、茭草光合能力略弱,部分指标符合阴生型特征。4种浮叶植物各指标均符合阳生型特征。实验推测,挺水植物和浮叶植物由于叶片所处环境不同,其光合适应机制存在明显分化。挺水植物叶片所处环境异质性较大,因而不同物种之间光合参数适应范围也大;浮叶植物叶片所处环境相对均一,因而光合参数差异也小。浮叶植物也不依赖NPQ进行高光保护。在湿地植被恢复工具种筛选过程中应综合考虑环境异质性和不同物种光适应能力的差异。     

阔叶红松林6种阔叶树单个叶片叶面积和叶干质量的垂直变异及模型构建

快捷、准确地测定植物叶片尺度上的叶面积(LA)和叶干质量(LDM)对于探讨植物性状对气候变化的响应机制至关重要,但适于测定区域尺度上不同阔叶植物单个叶片LA和LDM的经验模型尚未提出.本研究以中国东北4个分布区阔叶红松林内的白桦、紫椴、山杨、枫桦、水曲柳和裂叶榆6种阔叶树种为研究对象,分别测定其不同冠层高度(上层、中层和下层)叶片的叶长、叶宽、叶厚、LA及LDM.以叶长与叶宽之比(叶长宽比)的中位数为标准将6种阔叶树分为两组,检验每组树种不同冠层高度对构建预测LA和LDM的经验模型是否存在显著影响;构建适于预测区域尺度上不同冠层单个叶片LA和LDM的经验模型,验证其预测精度;并进一步评估构建的经验模型预测其他区域相同阔叶树种LA和LDM的适用性.结果表明: 整体上6种阔叶树单个叶片的LA随冠层高度的降低呈显著增大趋势,而部分树种的LDM呈下降趋势;冠层高度对构建预测LA和LDM的经验模型具有显著影响;构建的经验模型预测两组阔叶树种不同冠层单个叶片LA和LDM的平均精度分别为95%和83%,且基于这些模型预测其他区域相应树种LA和LDM的平均精度分别为94%和80%,表明本研究构建的经验模型在我国东北区域具有普遍适用性.     

小叶锦鸡儿和狭叶锦鸡儿的光合特性及保护酶系统比较

对锦鸡儿属羽状叶类群的代表植物--小叶锦鸡儿(Carag ana microphylla)和假掌状叶类群的代表植物--狭叶锦鸡儿(Caragana stenophyll a)的光合特性和保护酶系统进行了比较研究.小叶锦鸡儿的光补偿点(217 μmol photo n/(m2·s))、光饱和点(1107μmol photon/(m2·s))、光合最适温度(25.65℃) 均低于狭叶锦鸡儿(光补偿点,342μmol photon/(m2·s);光饱和点,1444μmol phot on/(m2·s);光合最适温度,32.89℃),前者在低温、低光强下表现出更高的光合速率 .小叶锦鸡儿净光合速率表现出随空气相对湿度增大而升高趋势,而狭叶锦鸡儿则在空气相对湿度为80%～90%时,净光合速率达到最大.这说明狭叶锦鸡儿光合系统对强辐射、高温和干旱环境的适应能力大于小叶锦鸡儿,小叶锦鸡儿对低辐射的利用能力高于狭叶锦鸡儿.狭叶锦鸡儿净光合速率和光能利用效率日进程午后高于小叶锦鸡儿,表明狭叶锦鸡儿的保水能力好于小叶锦鸡儿.小叶锦鸡儿LUE日平均值(8.17mmolCO2/mol photon)大于狭叶锦鸡儿(7.08 mmolCO2/mol photon),表明小叶锦鸡儿对低光强环境适应能力强.这些光合特性正好与它们分布区的光、温、湿条件相适应.从光合特性来看,狭叶锦鸡儿比小叶锦鸡儿更适于在光辐射充足、气温较高、降水更少的环境下生长.狭叶锦鸡儿有较高的POD和S OD活性,导致其自由基含量、MDA含量和细胞膜相对透性小于小叶锦鸡儿,这是狭叶锦鸡儿适应其干旱、高温、强辐射环境的重要特性.狭叶锦鸡儿叶细胞游离脯氨酸含量小于小叶锦鸡儿,也说明狭叶锦鸡儿对干旱的适应性强.结果表明(1)锦鸡儿属植物是以光合特性和抗氧化系统的变异来适应它们的光、温、湿环境的.(2)假掌状叶的代表植物--狭叶锦鸡儿比羽状叶的代表植物--小叶锦鸡儿对干旱、高温、强辐射的适应性强.这一研究结果似可以作为羽状叶是原始类群、假掌状叶是较进化类群观点的证据.     

机械损伤对9种水生植物叶片的影响

水生植物叶片的功能性状特征与陆生植物有所不同,同时叶脉类型也显著影响叶片的功能性状。本研究选取9种具有不同叶脉类型的水生植物,通过对叶脉进行直接损伤,分析叶片性状(形态、色素含量和叶绿素荧光指标)在叶脉受损后的变化程度与叶脉类型的关系。结果显示:具有平行脉的3种水生植物对叶脉损伤具有较强的耐受性;具羽状脉的4种植物主脉受损后显著抑制叶片生长,而侧脉受损的影响在不同物种间有所不同,具有物种特异性。本研究可为大型湖泊水生植物修复的水生物种筛选提供参考。     

南方灌草丛典型灌木不同叶片性状的相关性及其对不同光环境的响应

光照是影响植物生长和分布的重要环境因子,而叶片结构相对稳定,其性状对植物的碳收获非常重要,并且各性状间的相互关系格局相似,通过叶片性状有助于研究植物对不同光环境的响应及生态适应策略。本研究分析了南方灌草丛3种典型灌木——巴柳(Salix etosia)、川莓(Rubus setchuenensis)和马桑绣球(Hydrangea aspera)的叶片性状(单叶面积、叶干重、比叶面积、叶碳含量、叶氮含量、叶磷含量)之间的相关性以及在林内-林外2种不同光环境下叶片性状的差异,探讨不同植物叶片性状在不同光环境下的响应及适应策略。结果表明:1)3种灌木叶片性状之间的相关性差别较大,具有物种特异性。2)巴柳叶片性状在不同光环境下无显著差异,川莓和马桑绣球均提高了林内叶片的比叶面积和叶氮含量以适应弱光环境,且马桑绣球叶碳含量在林内显著增加,表现出较强的固碳能力。3)不同光环境中,影响川莓和马桑绣球叶片性状变化的主要环境因子均为土壤温度。研究结果进一步揭示了植物叶片性状具有表型可塑性,不同植物对环境变化的响应及适应策略具有物种特异性。     

2004年第15届国际生物学奥林匹克竞赛实验试题F(4)

实验2:两种水生植物之间的互作。(16分) Lemna是一种单子叶植物,Azolla是一种蕨类。这两种植物都是浮水植物通过植物方式繁殖。Azolla有根部共生的藻青菌,能在氮浓度很低时固定水中的氮。这两种植物的无性系的生长通过计数叶片(Lemna)和     

Comparative study on several physiological characters among the re-introduced population of Cycas debaoensis

以广西黄连山自然保护区内的德保苏铁幼苗为材料,研究了不同叶数苏铁幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量的变化.结果表明:在7月至11月间,随着时间的推移,德保苏铁幼苗叶片的SOD、POD活性均呈递增趋势,CAT活性则先缓慢下降后又呈递增的趋势;MDA含量呈下降趋势;脯氨酸含量呈缓慢上升趋势;可溶性糖和可溶性蛋白质均呈持续积累趋势.综合分析结果表明:可将不同叶数苏铁幼苗分为两类:5叶植株单独为一类,环境适应能力强;3叶植株和4叶植株可聚为一类,环境适应能力相对较强.     

胡杨不同发育阶段叶片光合作用及其光响应特征

胡杨(Populus euphratica)为第三纪孑遗植物, 在个体的不同发育阶段形成了独特的异形叶, 具有较强的抗旱性和耐盐性, 是额济纳绿洲生态系统的主要建群种, 具有重要的研究价值。以内蒙古额济纳旗胡杨林自然保护区胡杨为研究对象, 通过实地调查观测, 分析了胡杨幼苗期、幼树期和成熟期叶片的形态变化规律及其性状特征, 利用Li-6400XT便携式光合作用系统测定了胡杨幼苗期、幼树期和成熟期不同形态叶片的光合作用光响应过程, 并采用直角双曲线修正模型对其进行了拟合分析。结果表明: (1)在胡杨生长发育过程中, 其叶片形态性状表现出明显的变化规律。随着胡杨树龄的增长, 其叶片的长/宽比值、比叶面积和叶片厚度逐渐减小, 而叶干物质含量、叶面积和叶干重数据增大。(2)胡杨成熟期阔卵圆形叶具有较高光合活性, 通过提高P_nmax以增强光能利用率, 使其在干旱荒漠区高温、强光环境下仍能保持较高的光能转化效率与光合速率; 幼树期条形叶具有较宽的光能利用区间, 能够在弱光环境下保持较高的光合速率; 幼苗期条形叶具有较低的α与相对较高的LCP、LSP及P_nmax, 主要归因于其较高的比叶面积, 高效光捕获面积使其具有较高的光合速率; 上述结果是胡杨在不同光环境下形成的适应性反应和生理生态机制。(3)直角双曲线修正模型适于胡杨不同形态叶片光合生理参数的定量研究。     

洱海三种生活型水生植物叶片中碳、氮与总酚含量的比较研究

植物体内的C、N和总酚是影响其被牧食和凋落物降解的重要因素,从而影响C和N在食物链的传递和生物地化循环。本研究测定了云南洱海3种生活型（挺水、沉水和浮叶）26种水生植物叶片中C、N和总酚含量以及C/N比率,并分析了它们与总酚的关系。结果表明:挺水植物叶片的C、N和总酚平均含量为448.08、39.30和24.70 mg/g,浮叶植物叶片的C、N和总酚平均含量为433.32、35.16和28.05 mg/g,沉水植物叶片的C、N和总酚平均含量为378.36、27.31和10.28 mg/g;总体上看,植物叶片C和N含量:挺水植物 浮叶植物 沉水植物;挺水和浮叶植物叶片的总酚含量差异不显著,且均远高于沉水植物叶片的总酚含量;26种植物叶片中C和N与总酚含量均呈显著正相关。在富营养化条件下,3种生活型植物所处生境的光照和CO2供给均差异显著,会对这些植物叶片的C、N和总酚含量有一定影响,此外由于应对生境中的胁迫（草食性昆虫、病原体及紫外线辐射等）压力以及自身的生长策略的不同也可能导致C、N和酚在三者中形成差异;通过对13种沉水植物叶片总酚含量比较,推测光叶眼子菜和微齿眼子菜较为适合作为洱海耐牧食恢复先锋物种;N与总酚正相关的关系可能在富营养化进程中加速湖泊沼泽化。     

湖泊水生植物稳定碳同位素分馏机制与应用研究进展

水生植物是维持湖泊生态系统健康发展的重要基础与支撑。与陆地植物相比,水生植物稳定碳同位素(δ~(13)C)的分馏过程较复杂,为系统的了解水生植物δ~(13)C的分馏过程及其在湖泊现代生态系统和古环境研究中的应用,调研了国内外相关研究进展。总结已有研究表明,水生植物的δ~(13)C主要与其吸收利用的碳源和水体环境要素等密切相关,影响因素较复杂,而且目前在利用水生植物的δ~(13)C研究不同时间尺度上湖泊环境变化时所选用的载体存在差异。植物不同组分样品的选择对解释水生植物δ~(13)C与环境之间的关系至关重要。因此,以太湖典型水生植物为研究实例,探讨了水生植物不同组分稳定碳同位素的分布特征及其对环境因子的响应差异,结果显示水生植物不同组分的δ~(13)C存在一定的差异,而且对环境的响应也不同,未来在利用水生植物δ~(13)C研究湖泊环境变化时对于水生植物样品组分的选择应谨慎考虑。