陕北黄土丘陵区6种植物冠层种子库的初步研究

对陕北黄土丘陵区猪毛蒿（Artemisia scoparia）、铁杆蒿（Artemisia gmelinii）、茭蒿（Artemisia giraldii）、杠柳（Periploca sepium）、狼牙刺（Sophora viciifolia）和黄刺玫（Rosa xanthina）6种植物不同时期的冠层种子宿存量进行了调查。结果显示,6种植物均有不同程度的植冠种子宿存量,翌年4月,黄刺玫的宿存量可达57.60%,狼牙刺的宿存量达31.56%,杠柳的宿存量为6.30%,铁杆蒿的宿存量为2.42%,猪毛蒿的宿存量为1.86%,茭蒿的宿存量为1.16%。猪毛蒿、铁杆蒿、茭蒿、黄刺玫的种子宿存时间可长达7个月之久,狼牙刺、杠柳的宿存时间为5～7个月。     

植冠与土壤种子库储存种子的萌发特性及策略

为明确黄土丘陵沟壑区植物种子库如何调控种子萌发来提高个体适合度,选择研究区7种具有种子库的主要物种为研究对象,以刚成熟和室内储存种子为对照,比较植冠宿存(5个宿存期)和土壤埋藏(5a埋藏期)对植物种子萌发特性的影响,探讨植冠种子库与土壤种子库储存下的种子萌发策略。结果表明:7种植物种子经过不同种子库储存后萌发特性表现出明显的种间差异,黄刺玫(Rosa xanthina)和水栒子(Cotoneaster multiflorus)种子萌发力表现为植冠宿存不变型、土壤储存增强型,土壤储存明显提高水栒子种子萌发速率;达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)和狼牙刺(Sophora davidii)种子萌发力表现为植冠宿存增强型、土壤储存减弱型,种子萌发历时表现为植冠宿存延长型,土壤种子库储存还可加快达乌里胡枝子萌发速率、缩短萌发历时;茭蒿(Artemisia giralaii)和铁杆蒿(Artemisia gmelinii),种子萌发率随植冠宿存时间先升高后降低,随土壤储存时间先降低后升高,土壤储存可推迟其萌发,铁杆蒿种子萌发速率在植冠与土壤储存后均加快;紫丁香(Syringa oblata)种子萌发率随植冠宿存先升高后降低,土壤储存明显加快其种子启动萌发与速率。在黄土丘陵沟壑区,植物种子经过植冠或土壤种子库储存,或增加、加快、提早萌发充分利用有利条件提高占据性,或减少、减缓、推迟萌发分摊不利条件的风险;而且该区植物植冠与土壤储存后种子萌发特性间的关系,体现各自适应环境与应对干扰的分工与协作策略,主要表现为:单一主导型和相辅相成型。     

黄土高原先锋种猪毛蒿叶片形态解剖与生理特征对立地的适应性

为了揭示黄土丘陵沟壑区撂荒地植被演替前期优势种猪毛蒿(Artemisia scoparia)对该区立地环境的适应性,探讨猪毛蒿演替生态位的变化,研究了陕北黄土丘陵沟壑区3种立地环境下(阳峁坡、峁顶、阴峁坡)猪毛蒿叶片形态解剖和生理特征的变化,以及这些变化与生态因子之间的相互关系。结果表明:(1)猪毛蒿叶片具有适应该区半干旱环境的形态及解剖结构:叶片针形化、具表皮毛、环栅型叶肉组织、海绵组织特化为贮水组织、维管束退化、具裂生分泌腔,C3植物呈现类似CAM植物的叶片特性;(2)在土壤、空气湿度相对干燥和强光生境的阳峁坡与峁顶,猪毛蒿具有较小的叶面积、发达的栅栏组织、致密的表皮毛和紧密的细胞间隙,而在生境条件较好的阴峁坡则呈相反趋势;(3)阳峁坡猪毛蒿叶片相对含水量和叶绿素含量较小,超氧阴离子自由基增加,但植物体内超氧化物歧化酶和抗坏血酸含量增加以清除植物体内产生的活性氧;(4)冗余及相关性分析表明,猪毛蒿叶片形态、解剖和生理指标的可塑性对立地光照强度、土壤水分和有机质含量较为敏感,同时其形态解剖与生理可塑性可共同调节来适应生境。综合分析,猪毛蒿对陕北黄土丘陵沟壑区撂荒初期光照强度大、土壤贫瘠但土层干化现象尚未出现的立地环境有较好的适应性,使其成为黄土高原植被自然演替过程中的先锋物种。     

陕北丘陵沟壑区撂荒地自然恢复植被的组成结构与数量分类

采用样带调查与TWINSPAN分类等方法,对陕北丘陵沟壑区延安、安塞和吴旗174个撂荒地样方的物种组成、出现频率与盖度、及群落类型进行了统计与分类.植被组成结构的统计结果表明:该区自然恢复的植被几乎一半是由禾本科、菊科、豆科和蔷薇科的物种组成,北温带、旧世界温带、世界与泛热带分布成分占到总物种数近75%,且以中旱生、中生和旱生的草本类植物为主,具有典型的温带地面芽植物气候特征.植被的数量分类表明:调查样方基本包括了该区自然恢复的主要植被类型,延安、安塞和吴旗的植被在1年生草本群落到多年生蒿禾类草本群落阶段,依次均以猪毛蒿(Artemisia scoparia)、赖草(Leymus secalinus)、长芒草(Stipa bungeana)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、铁杆蒿(Artemisia gmelinii)、茭蒿(Artemisia giraldii)、白羊草(Bothriochloa ischaemun)等为主要优势物种构成的不同组合的植物群落,且这些物种具有较高的盖度和频度;但在植被演替后期,不同植被带及阴阳坡的演替方向却发生了明显的变化.以延安为代表的森林带,阴坡可形成黄刺玫(Rosa xanthina)、三角槭(Acer buergerianum)、辽东栎(Quercus liaotungensis)等为优势种的群落,阳坡可形成狼牙刺(Sophora viciifolia)、侧柏(Platycladus orientalis)等为优势种的群落;以安塞为代表的森林草原带,阴坡可形成黄刺玫、紫丁香(Syringa julianae)、虎榛子(Ostryopsis davidiana)等为优势种的群落,阳坡可形成白羊草(Bothriochloa ischaemun)、狼牙刺等为优势种的群落;而以吴旗为代表的草原带,阴阳坡植被分异不明显,为多年生蒿禾类草本群落.这些演替后期的灌乔优势物种均为高位芽植物,在阴坡为中生,在阳坡为旱生、中旱生,虽具有比较高的盖度,但分布仅仅是零散出现,并不是目前黄土丘陵沟壑区的主要植被类型.     

子午岭次生林区植被中有机碳的储量

根据野外调查和观测,对子午岭次生林区的灌木和森林植被地上部各部分生物量中有机碳的储量进行了比较和分析。在灌木群落中,狼牙刺、虎榛子和沙棘群落中的茎杆与枝条中有机碳的储量分别占地上部生物量中有机碳储量的70.59%～75.33%、95%和83.84%;茎杆和枝条及叶片生物量中有机碳储量的顺序为沙棘>狼牙刺>虎榛子;灌木群落中草本层生物中有机碳储量的顺序为狼牙刺>沙棘>虎榛子;地被层有机物质中有机碳储量的顺序为沙棘>虎榛子>狼牙刺。狼牙刺群落、虎榛子群落和沙棘群落中有机碳的储量分别为15.06～16.25t/hm2、8.84t/hm2和25.67t/hm2。在森林植被中,山杨-辽东栎混交林、山杨林、白桦林、辽东栎林等落叶阔叶林的茎与枝条中有机碳的储量,占地上生物量中总储碳量的88.66%～97.75%、侧柏林和人工油松林针叶林的茎和枝条中有机碳的储量,约占地上生物量中总储碳量的83%,除过人工油松林外,乔木林中灌木层中有机碳储量的顺序为白桦>山杨-辽东栎>山杨>侧柏>辽东栎,乔木林中草本层生物量中有机碳的储量为0.5～0.6t/hm2,人工油松林的草本层生物量中有机碳的储量为1.26t/hm2,天然乔木林下地被物中有机碳的储量,约占群落地上部总有机碳储量的7%～13%。山杨-辽东栎、白桦、山杨、辽东栎、侧柏及人工油松林中有机碳的储     

黄土丘陵沟壑区狼牙刺的生长特征研究

在陕北黄土丘陵沟壑区,对阳坡、半阳坡的不同林龄狼牙刺的生长特征作了系统研究,调查分析了狼牙刺的株高、冠幅、树龄、物种组成、新枝生长量以及地上部生物量和叶量(以柠条为研究对照)等生长特征指标。结果表明:天然灌木狼牙刺的株高在1.50m左右,冠幅约2.0m×2.0m,平均分枝数约4.45。17龄、14龄、6龄狼牙刺地上部生物量和种群密度分别为21.0t/hm2,10000株/hm2;27.3t/hm2,4375株/hm2;6.8t/hm2,8750株/hm2;6、7、8三个月份是狼牙刺新枝的快速生长期,新枝年生长量大小顺序为14龄狼牙刺>6龄狼牙刺>17龄狼牙刺。流域内,狼牙刺个体地径基本保持直线生长,其种群处于旺盛生长阶段。林龄是造成狼牙刺地上部生物量差异的主要内因,而立地条件(土壤水分状况)的优劣以及种群密度则是影响狼牙刺地上部生物量及生长速率的重要外部因素。与柠条相比,狼牙刺在长期的生长发育过程中与土壤水分环境形成了更为协调的关系,表现出较高的土壤水分含量和多年地上部累积生物量,生长旺期盖度均能达到50%以上,应该成为当地造林树种的优先选择之一。     

黄土丘陵沟壑区主要物种植冠种子库动态及其生态策略

植冠种子库是植物适应环境并应对外界干扰的种子生态策略之一,研究了黄土丘陵沟壑区12种主要植物植冠种子库动态,结果表明:杠柳不具有植冠种子库,其他11种植物均具有植冠种子库;除了黄刺玫种子在翌年5月达到脱落高峰,其他植物大部分种子在冬季脱落,其中杠柳、达乌里胡枝子、茭蒿、黄柏刺和水栒子的大部分种子脱落集中偏早,铁杆蒿和土庄绣线菊的大部分种子脱落集中偏晚;植冠宿存对大部分植物种子的萌发特性表现为促进作用;但不同植物种子的萌发时滞对植冠宿存响应差异较大;9种植物种子在植冠上宿存至翌年2月底,其种子活力仍能维持达60%以上;该区植物表现出不同的植冠种子库策略,通过不同的方式来减少干扰的威胁,提高成功萌发与更新的几率,它们或具有较大规模的宿存量、或调控种子萌发特性、或提高种子维持活力的百分比。此外,全面了解该区植物形成植冠种子库的机理及对应的生态策略还有待于全面、深入的研究。     

近一世纪黄土高原区植物气孔密度变化规律

以黄土高原地区 4种典型 C3植物辽东栎 (Quercus liaotungensis)、虎榛子 (Ostryopsis davidiana)、酸枣 (Zizyphus jujubavar.spinosa)和狼牙刺 (Sophora viciifolia)植物腊叶样品标本为材料 ,利用数码图像显微镜处理系统 ,研究了从 2 0世纪 30年代至 2 0 0 2年中不同年代植物气孔密度的变化情况。结果表明 ,在近百年中 ,4种植物气孔密度随环境变化的演变规律不同 ,辽东栎气孔密度升高率为 1.31% ,几乎没有变化 ,虎榛子气孔密度降低率为 9.79% ,下降也不十分明显 ,而酸枣和狼牙刺的气孔密度降低率分别为 32 .35 %、4 6 .85 % ,下降非常明显。 4种植物气孔密度变化率比较 :狼牙刺 >酸枣 >虎榛子 >辽东栎。说明不同植物对气候环境因子的敏感性不同 ,具有不同的适应环境变化的策略 ,环境变化对气孔密度的影响 ,其效应因植物种类而异     

黄土丘陵区刺槐群落林下物种分布对环境因子的响应

以吴起、安塞、米脂、宜川等地刺槐群落为对象,结合种群生态位宽度及土壤、海拔等环境因子探究刺槐林下物种分布特征及其影响因素,分析该地区刺槐林下物种分布对环境因子的响应机制,为黄土丘陵区刺槐林的管理提供科学依据.结果表明:在黄土丘陵区不同生长年限刺槐林中,分布较为广泛的物种有狗尾草、阿尔泰狗娃花、猪毛蒿、硬质早熟禾、茭蒿、苦荬菜、角蒿等.随刺槐生长年限的增加(10年至50年),林下物种优势种的分布更替依次为:茵陈蒿→硬质早熟禾→猪毛蒿→其他(茜草、悬钩子蔷薇等)→茭蒿→狗尾草.对刺槐林下物种分布影响较大的因子依次为土壤全磷含量(25.6%)>海拔(20.3%)>土壤全氮(19.3%).土壤有机碳含量、土壤全氮含量、土壤全磷含量、土壤含水量与刺槐林下物种的分布数量呈正相关,相关程度因种群不同而有所差异.坡向对刺槐林下物种的分布无明显影响.综上所述,地形与土壤因子在刺槐林下物种的分布中均占有重要地位,坡度越大,海拔越高,刺槐林下物种的分布种类越少.其次,土壤全磷含量和海拔是影响刺槐林下物种分布的重要环境因子.刺槐林下物种的分布是土壤养分状况的反映,对刺槐林的管理具有一定的指示作用.     

青藏高原高寒草甸罂粟科植物种子萌发特性研究

对9种罂粟科植物种子在5个温度(5℃、10℃、15℃、20℃、25℃)下的萌发特性进行了研究.结果显示:(1)采自低海拔的小果博落回、秃疮花和白屈菜在15～25℃的萌发率高于5～10℃;采自高海拔的全缘叶绿绒蒿和多刺绿绒蒿达到最大萌发率的温度分别为5℃和10℃;而采自高海拔的红花绿绒蒿和五脉绿绒蒿只有通过5℃冷处理后才能萌发,表明种子的最佳萌发温度与采集地海拔相关.(2)萌发速率随温度升高增大,秃疮花和苣叶秃疮花在25℃萌发速率最大,其余种25℃的萌发速率略小于20℃的萌发速率.(3)萌发时滞表现出随温度升高而缩短的趋势,秃疮花、白屈菜和苣叶秃疮花在25℃萌发时滞最短,其余种25℃萌发时滞又长于20℃萌发时滞.(4)一年生植物多刺绿绒蒿在所有温度下的萌发率和萌发速率均最高,而萌发时滞最短,这可能是一年生植物适应特殊环境的一种对策.     

The antioxidation-related functional structure of plant communities: Understanding antioxidation at the plant community level

In the case of ecological stresses, reactive oxygen species (ROS) can be overproduced in plant cells, leading to lipid peroxidation that causes damage or death to cells. To prevent damage, plant tissues contain several antioxidants that scavenge ROS. However, antioxidation at the plant community level still remains unknown and may provide an insight into ecosystem functioning regarding stress resistance. To understand the property, we established the antioxidation-related functional structure based on the concept of the functional structure and the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), reduced glutathione (GSH), carotenoid (Car) and proline (Pro) and the relative abundance of component species in natural plant communities on the Chinese hilly-gullied Loess Plateau. An information-theoretic (I-T) approach was used to infer the effects of antioxidation-related functional components and stresses that we investigated on lipid peroxidation at the plant community level quantified by the community-weighted mean of malondialdehyde (MDA). We found that the induction of lipid peroxidation was more closely associated with a soil available nitrogen deficiency than it was with an available phosphorus deficiency. However, the inducing effect of soil available nitrogen was finite. The prevention of lipid peroxidation was more closely associated with the community-weighted means of GSH and Pro (CWM GSH and CWM Pro) than it was with other antioxidation-related functional components. However, the efficiency of CWM Pro was quite low; CWM GSH exhibited inefficiency. In addition, antioxidation-related functional components were affected by neither soil available nitrogen nor available phosphorus. Furthermore, by estimating the relative weights of the antioxidants and considering the feasibility of community assemblages, we proposed that Stipa grandis, Leymus secalinus, Stipa bungeana, Phragmites australis, Potentilla tanacetifolia, Artemisia gmelinii, Artemisia scoparia, Heteropappus altaicus and Syringa oblata could be utilized in community assemblages to achieve an antioxidation-functional target. Additionally, appropriate phosphorus application for A. gmelinii and H. altaicus might contribute to maintaining their antioxidation.     

感染内生真菌的羊草对克氏针茅种子萌发的影响

以我国内蒙古草原常见优势种羊草（Leymus chinensis（Trin.) Tzvel.）及克氏针茅（Stipa krylovii Roshev.）为实验材料,在离体器官和整株植物水平上探讨内生真菌感染是否会影响宿主植物羊草对克氏针茅种子萌发的作用。实验结果表明：内生真菌感染能够影响羊草对克氏针茅种子萌发的作用,其影响程度与羊草的作用部位、处理方法以及处理浓度相关。与未染菌羊草相比,染菌羊草绿叶在低浓度处理下显著促进了克氏针茅的萌发,高浓度下显著抑制了克氏针茅的幼根生长;染菌羊草枯叶显著抑制了克氏针茅幼根的生长,而染菌羊草地下部显著促进了克氏针茅的萌发;感染和不感染内生真菌的整株羊草对克氏针茅的发芽率和发芽速度无显著影响。在处理浓度相同的情况下,草粉对克氏针茅种子萌发的抑制作用比浸提液处理更为显著,绿叶比枯叶抑制作用更为显著。     

水分胁迫对沙棘(Hippophae rhamnoides)和中间锦鸡儿(Caragana intermedia)蒸腾作用影响的比较

多年生灌木沙棘和中间锦鸡儿是黄土高原生态重建的重要物种,设计人工模拟水分胁迫实验,测量沙棘和中间锦鸡儿蒸腾作用的各种指标,研究其蒸腾特性对水分胁迫的适应方式。结果表明,同等水分处理条件下,中间锦鸡儿单叶水平上的蒸腾速率高于沙棘。沙棘和中间锦鸡儿的蒸腾速率日进程在晴天、阴雨天和生长发育的不同阶段明显不同。夜间蒸腾占全天蒸腾的比例相当大,夜间蒸腾在不同物种之间、不同供水量之间存在明显差异,而且越干旱的环境比例越大。两种植物气孔阻力的季节变化格局在不同水分处理间大体相似。沙棘的昼夜蒸腾节律在各种水分处理条件下都表现出明显的气孔振荡现象,而中间锦鸡儿没有。叶片温度、光合有效辐射和气孔阻力是各种水分条件下沙棘和中间锦鸡儿蒸腾作用的共同的限制因子,相对于沙棘,中间锦鸡儿还更多地受到空气相对湿度的影响。     

Seed germination responses to seasonal temperature and drought stress are species‐specific but not related to seed size in a desert steppe: Implications for effect of climate change on community structure

Investigating how seed germination of multiple species in an ecosystem responds to environmental conditions is crucial for understanding the mechanisms for community structure and biodiversity maintenance. However, knowledge of seed germination response of species to environmental conditions is still scarce at the community level. We hypothesized that responses of seed germination to environmental conditions differ among species at the community level, and that germination response is not correlated with seed size. To test this hypothesis, we determined the response of seed germination of 20 common species in the Siziwang Desert Steppe, China, to seasonal temperature regimes (representing April, May, June, and July) and drought stress (0, ?0.003, ?0.027, ?0.155, and ?0.87 MPa). Seed germination percentage increased with increasing temperature regime, but Allium ramosum, Allium tenuissimum, Artemisia annua, Artemisia mongolica, Artemisia scoparia, Artemisia sieversiana, Bassia dasyphylla, Kochia prastrata, and Neopallasia pectinata germinated to >60% in the lowest temperature regime (April). Germination decreased with increasing water stress, but Allium ramosum, Artemisia annua, Artemisia scoparia, Bassia dasyphylla, Heteropappus altaicus, Kochia prastrata, Neopallasia pectinata, and Potentilla tanacetifolia germinated to near 60% at ?0.87 MPa. Among these eight species, germination of six was tolerant to both temperature and water stress. Mean germination percentage in the four temperature regimes and the five water potentials was not significantly correlated with seed mass or seed area, which were highly correlated. Our results suggest that the species‐specific germination responses to environmental conditions are important in structuring the desert steppe community and have implications for predicting community structure under climate change. Thus, the predicted warmer and dryer climate will favor germination of drought‐tolerant species, resulting in altered proportions of germinants of different species and subsequently change in community composition of the desert steppe.     

干旱胁迫对黄土高原4种蒿属植物叶形态解剖学特征的影响

以黄土高原演替初期阶段的猪毛蒿(Artemisia scoparia Waldst.et Kit.)、茭蒿(Artemisia giraldii Pamp.)、铁杆蒿(Artemisia gmelinii Web.ex Stechm.)3种优势种和1种常见种黄花蒿(Artemisia annua Linn.)为供试材料,采用盆栽试验与称重控水法,将土壤含水量分别控制在田间最大持水量的75%(适宜水分对照)、55%(中度干旱)和35%(重度干旱),研究干旱胁迫对菊科蒿属植物叶片形态解剖学的影响,揭示植物叶片生态适应机制,为生态恢复过程中植被演替的规律提供理论依据。于植物营养生长末期选取代表性的叶片,分别采用电子扫描显微镜、电子透射显微镜和光学显微镜对叶表皮特征、亚细胞显微特征和组织结构进行观察。结果表明:干旱胁迫下,这4种植物表现为不同程度的叶片增厚、栅栏组织厚度、叶片紧实度和角质层厚度增加;3种旱生型植物猪毛蒿、茭蒿和铁杆蒿的叶片下表皮具有浓密的表皮毛,有利于防止水分过度蒸腾,而中生型黄花蒿叶片无此功能;铁杆蒿和黄花蒿上表皮毛稀少,不利于保水和防止强光照,干旱胁迫下依靠降低上表皮气孔密度和叶细胞叶绿体数目来适应环境;茭蒿和猪毛蒿叶绿体形态相似,具有较厚的基粒和浓密的基粒片层,强光下容易引起氧化损伤,猪毛蒿通过浓密的上表皮毛而茭蒿通过较强的抗氧化机制防止光能过剩,两者在重度干旱下均产生大量脂质体。4种蒿属植物中黄花蒿的叶片解剖学特征受到干旱的影响变化最大,铁杆蒿和猪毛蒿次之,茭蒿最弱,3种优势种的干旱适应性显著强于黄花蒿,干旱下叶片解剖学的结论与干旱耐受性指标结果一致。     

重金属Pb(Ⅱ)对3种藜科植物种子萌发的影响

以珍珠猪毛菜（Salsola passerina Bunge）、地肤（Kochia scoparia(L.)Schrad.）和白藜（Chenopodium album L.）3种藜科植物为研究对象,研究不同浓度（0、50、150、300、600、800、1 000 mg·L^-1）的Pb(Ⅱ)处理对植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：当Pb(Ⅱ)浓度为50和150 mg·L^-1时,珍珠猪毛菜和地肤种子的发芽率、发芽势和发芽指数与对照相比差异不显著,Pb(Ⅱ)浓度为150 mg·L^-1时,对白藜种子发芽率、发芽势和发芽指数有明显影响,Pb(Ⅱ)浓度大于300 mg·L^-1对3种植物种子萌发均有抑制作用,对白藜和地肤的抑制大于珍珠猪毛菜。3种植物的种子活力指数除珍珠猪毛菜在50 mg·L^-1时与对照无显著差异,其余各处理均与对照有极显著差异。Pb(Ⅱ)浓度为50 mg·L^-1时,对3种植物的胚根长和胚芽长都影响不大,随着Pb(Ⅱ)浓度的升高,对3种植物的胚根长和胚芽长都有明显的抑制作用,对地肤和白藜的抑制强度更大。地肤和白藜幼苗分别在Pb(Ⅱ)浓度为300和600 mg·L^-1时死亡,当Pb(Ⅱ)浓度达到1 000 mg·L^-1时,珍珠猪毛菜仍可生长,但生长比较缓慢。3种植物幼苗对Pb(Ⅱ)的耐受性为：珍珠猪毛菜＞白藜＞地肤。     

山西绵山植被优势种群生态位研究

应用Shannon-Weaver指数和Portraitis方法,研究了山西绵山植被优势种群的生态位宽度、生态位普遍重叠和特定重叠,结果表明：(1)乔木层中辽东栎生态位宽度最大（2.458 7）;灌木层中山桃（2.342 2）和土庄绣线菊（2.306 1）生态位宽度最大;草本层中披针苔草（2.518 7）和山蒿（2.218 2）生态位宽度最大。这主要由于这些物种的生态幅较宽,是绵山植被的主要建群种或优势种,对环境具有广泛的适应性;(2)群落中25个优势种群之间并不存在完全的普遍重叠,说明这些植物各自具有不尽相同的生物学特性及生态适应性;(3)乔木层物种除辽东栎与其它植物间具有一定的重叠之外,其它乔木间生态位重叠较少;灌木层中六道木与土庄绣线菊生态位重叠值最大（0.663）,其次是山桃和胡枝子（0.587）;草本植物中披针苔草与糙苏（0.339）、铁杆蒿与山蒿（0.245）表现出较大的特定重叠。种对间生态位重叠值越大,表明它们彼此间具有较为相似的生物学特性和生态适应性,反之亦然。如六道木与土庄绣线菊、披针苔草与糙苏,它们均为耐荫植物,具有一定程度的耐荫性;而山桃和胡枝子、山蒿与铁杆蒿则为喜阳耐旱植物。     

防风种子发芽特性及促进发芽的试验研究

防风种子发芽率和发芽势均较低,其主要原因包括个体之间的差异及物种特性。种子发芽率较低首先表现在个体发芽率上的差异,试验所用15株防风发芽率从28.0%到92.0%,从整体 上表现发芽率较低。防风本身发芽率低,由于物种因素,种子刚刚采收后的休眠,个体之间解除休眠时间和进入衰老的时间不一致,致使所有的种子不能全部在同一时间进入发芽高峰,同时,防风发芽的启动日有所差异,15株防风启动日和发芽持续时间相差均为两周以上。采用5~50 mg·kg^-1 GA、1~10 mg·kg^-1 6-BA、1%KNO₃和3%H₂O₂可提高休眠防风种子的发芽率,GA、6-BA可除防风种子的休眠,而1% KNO₃和3% H₂O₂对解除休眠的种子无明显影响。采用多种微量元素,即10~100 mg·kg^-1 Mn²⁺、10 mg·kg^-1 Cu²⁺和1 mg·kg^-1 Mo对种子进行处理可显著提高防风种子的发芽率,提示在植株绿果期喷施该类元素也可提高防风种子的发芽率。采用GA、NAA处理幼果,也可以提高种子的发芽率。     

山杨杂种无性系的SSR分子标记遗传多样性

采用5对SSR引物对52个山杨杂种无性系进行了遗传多样性检测,结果表明在研究的5个位点上SSR标记多态位点百分率为100%,平均等位基因数为4.4个,有效等位基因数最多的位点是PTR7,最少的位点为PTR12;欧美山杨杂种的遗传多样性最丰富,相比之下,中美山杨杂种遗传变异最低;聚类分析表明,在一定的遗传距离基础上,欧美山杨杂种和欧洲山杨首先聚为一类,然后又与中美山杨杂种聚类,最后是中国山杨。研究表明来自芬欧美山杨杂种具有较高的遗传多样性,这对我国山杨遗传资源的扩大,以及未来山杨杂交育种,杂种优势的利用都是重要的。     

Environmental driving factors affecting plant biomass in natural grassland in the Loess Plateau,China

Plant biomass is a key parameter for estimating terrestrial ecosystem carbon (C) stocks, which varies greatly as a result of specific environmental conditions. Here, we tested environmental driving factors affecting plant biomass in natural grassland in the Loess Plateau, China. We found that above-ground biomass (AGB) and below-ground biomass (BGB) had a similar change trend in the order of Stipa bungeana > Leymus secalinus > Artemisia sacrorum > Artemisia scoparia, whereas shoot ratio (R/S) displayed an opposite change trend. There was a significantly positive linear relationship between the AGB and BGB, regardless of plant species (p < 0.05). Furthermore, more than 50% of the AGB were found in 20–50 cm of plant height in Compositae plants (A. sacrorum, A. scoparia), whereas over 60% of the AGB were found in 20–80 cm of plant height in Gramineae plants (S. bungeana, L. secalinus). For each plant species, more than 75% of the BGB was distributed in 0–10 cm soil depth, and 20% was distributed in 10–20 cm soil depth, while less than 5% was distributed in 20–40 cm soil depth. Further, AGB and BGB were highly affected by environmental driving factors (soil properties, plant traits, topographic properties), which were identified by the structural equation model (SEM) and the generalized additive models (GAMs). In addition, AGB was directly affected by plant traits, and BGB was directly affected by soil properties, and soil properties associated with plant traits that affected AGB and BGB through interactive effects were 9.12% and 3.59%, respectively. However, topographic properties had a weak influence on ABG and BGB (as revealed by the lowest total pathway effect). Besides, soil organic carbon (SOC), soil microbial biomass carbon (MBC), and plant height had a higher relative contribution to AGB and BGB. Our results indicate that environmental driving factors affect plant biomass in natural grassland in the Loess Plateau.