春季-冻融交替时期9种落叶及半常绿小灌木抗寒性综合评价

在春季—冻融交替时期,以北京地区迎春、金叶女贞、小花溲疏等9种落叶及半常绿小灌木一年生枝条为试材,通过人工模拟降温,测定其在4 ~ -20℃低温胁迫下的6个生理响应指标,并对各指标进行相关性分析。结果表明,相对电导率、半致死温度、游离-脯氨酸含量和相对含水量这4个生理指标可作为9种小灌木抗寒性的评价指标。利用主成分分析、隶属函数法进行抗寒性综合评价,发现9种小灌木的抗寒性强弱顺序为：小花溲疏＞ 紫叶小檗＞ 太平花＞ 红王子锦带＞ 迎春＞ 连翘＞ 金叶女贞＞ 棣棠＞ 金山绣线菊。通过聚类分析可将9种小灌木分为3类,小花溲疏和紫叶小檗归为一类,其抗寒性相对较好;太平花、红王子锦带、迎春和连翘聚成一组,抗寒性一般;金叶女贞、棣棠和金山绣线菊聚在一起,抗寒性相对较差。     

北京市平原造林常见观叶树种抗寒性的比较

以北京市平原造林常见的8种观叶树种为试验材料,‘测定不同低温胁迫下叶片相对电导率及伤害率,并通过Logistic方程估算出各树种叶片半致死温度,据此对被测树种的抗寒性进行初步评价。结果表明：不同树种叶片相对电导率及伤害率均随着处理温度的降低而升高,且二者趋势一致;通过不同树种抗寒性的聚类分析,可将8个检测树种分为4类。综合测定结果显示,各树种抗寒性顺序为：栾树〉元宝枫〉金焰绣线菊〉珍珠梅〉黄栌〉红宝石海棠〉金叶榆〉紫叶小檗。     

7种木莲属植物抗寒性评价及其生理机制

为建立木莲属(Manglietia)植物的抗寒性综合评价体系,对7种木莲属植物扦插苗进行低温胁迫处理,测定叶片的抗寒性关键生理指标,拟合Logistic方程计算低温半致死温度,隶属函数法筛选抗寒性关键指标并综合评价。结果表明,7种木莲属植物的低温半致死温度依次为木莲红花木莲荷花木莲巴东木莲球果木莲锥花木莲粗枝木莲,且与相对电导率显著正相关。7种木莲属植物叶片的游离脯氨酸和可溶性蛋白含量及超氧化物酶、过氧化物酶活性均随温度降低呈先升后降的趋势,而可溶性糖和丙二醛含量则不断增加、后趋于平稳。聚类分析结果表明7种木莲可分为3类,木莲和红花木莲抗寒性较强;荷花木莲、巴东木莲和球果木莲抗寒性中等;粗枝木莲和锥花木莲抗寒性较弱。     

山西太岳山兴唐寺红柄白鹃梅群落优势种的空间格局分析

使用点格局分析和分形分析(计盒维数、信息维数、关联维数)方法, 对山西太岳山兴唐寺红柄白鹃梅(Exochorda giraldii)群落进行了空间格局分析。结果表明: 1)红柄白鹃梅群落优势种在较小的尺度上呈现聚集分布的特点, 其中, 杠柳(Periploca sepium)和绣线菊(Spiraea salicifolia)在所有尺度上呈现聚集分布, 红柄白鹃梅和连翘(Forsythia suspensa)随着尺度的增加, 呈现聚集分布—随机分布—均匀分布的规律; 2)红柄白鹃梅群落优势种在不同尺度上表现出聚集分布的特点; 3)红柄白鹃梅群落优势种占据空间能力的大小为: 红柄白鹃梅>连翘>绣线菊>杠柳; 4)红柄白鹃梅群落优势种格局强度的尺度变化程度为: 杠柳>绣线菊>红柄白鹃梅>连翘; 5)红柄白鹃梅群落优势种个体空间相关程度为: 杠柳>红柄白鹃梅>连翘>绣线菊。点格局分析与分形分析结果一致, 揭示了暖温带落叶阔叶林遭到破坏后形成的次生灌丛的空间分布格局。     

不同相思树种单株抗寒性综合评价

选择赤云相思(Acacia mangium×A. auriculiformis (Chiyun))、杂交相思(A. mangium×A. auriculiformis)和马占相思(A. mangium) 3个品种的8个单株,对其扦插繁殖幼苗进行12、9、6、3、0℃的低温处理,以25℃为对照,测定幼苗叶片相对电导率、丙二醛、可溶性糖、游离脯氨酸、可溶性蛋白和超氧化物歧化酶含量等6个生理指标,应用隶属函数法综合各项生理指标进行抗寒性评价,筛选高度抗寒品种单株,为相思选育提供优质材料。结果表明:在低温胁迫下,幼苗叶片相对电导率升高,游离脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量增加,且这4个指标可作为相思树种抗寒性评价的参考指标;结合生理指标的变化情况,相思发生寒害的温度主要是0～6℃;依据平均隶属函数值,综合筛选出抗寒性较强的品种单株依次是杂交相思1、杂交相思4和赤云相思,抗寒性最弱的是马占相思11。     

4种金色叶树木对SO2胁迫的生理响应

近年来SO2污染比较严重,它对植物有着多方面的影响。因此,越来越多的学者开始关注这方面的问题。彩叶植物在丰富园林景观及降低环境污染方面占用重要的地位,它们也被认为是净化城市空气最有效的途径之一。旨在阐明4种彩叶树种耐SO2污染机制,对丰富植物耐SO2研究的理论、科学评价植物抗SO2污染能力以及指导园林绿化科学选择树种等具有重要理论和现实意义。研究采用人工模拟熏气的方法对金叶女贞、金叶莸、金叶风箱果和金叶红瑞木4种金色叶树种的2年生苗木进行不同浓度的SO2胁迫,研究了参试树种的外观受害症状及膜脂过氧化、渗透调节物质、保护酶活性等生理指标对SO2的反应,并采用模糊数学隶属函数法和灰色关联度法对其抗SO2能力进行了综合评价。结果表明:4种金色叶植物对SO2均具有一定的净化能力,表现为随着SO2浓度的增加膜透性增大,丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和硫含量增加,超氧化物歧化酶、过氧化物酶以及过氧化氢酶活性上升,叶绿素含量先增后降,叶液pH值下降。但4种金色叶树木对SO2的净化能力有差别,其中金叶红瑞木的净化能力强最大,金叶女贞和金叶风箱果的净化能力为中等,而金叶莸的净化能力最差。这与其含硫量的顺序一致,却与其对SO2的抗性大小即金叶女贞>金叶莸>金叶红瑞木>金叶风箱果完全不同,说明这四种植物对SO2的吸收能力与其对该气体的抗性不完全一致。但这不能表明抗性差的树种在兰州地区不能应用,因为,兰州市空气中的SO2实际污染程度与研究所设置的最低浓度相比仍属安全浓度。在所选的10个指标中,丙二醛含量、细胞膜透性、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、脯氨酸、过氧化物酶活性、叶绿素和可溶性糖等指标均可作为金色叶植物对SO2抗性的重要鉴定指标,而S含量和叶液pH值在评价植物对SO2抗性能力时并不具有重要性。4种植物的受害程度与其SO2抗性相反,说明受害症状可以作为判断其对SO2抗性大小依据。     

山西历山千金榆群落物种多样性研究

在野外调查的基础上,应用Patric丰富度指数（R₀）、Simpson指数（λ）和Shannon-Wiener多样性指数（H'）、Pielou均匀度指数（E₁）和Alatalo均匀度指数（E₅）等对山西历山千金榆群落物种多样性进行了分析研究。结果表明：（1）千金榆群落R₀、H'、E₁和E₅等多样性指数变化趋势基本一致,λ与H'等指数变化趋势相反;综合考虑：千金榆群落的物种多样性顺序为群丛Ⅰ（千金榆-山胡椒-糙苏群丛） > 群丛Ⅲ（千金榆-连翘-糙苏群丛） > 群丛Ⅳ（千金榆-土庄绣线菊+连翘-鹿药群丛） > 群丛Ⅶ（千金榆-接骨木-贝加尔唐松草+淫羊藿群丛） > 群丛Ⅱ（千金榆-小花溲疏-糙苏群丛） > 群丛Ⅵ（千金榆-小花溲疏-香根芹群丛） > 群丛Ⅴ（千金榆-小花溲疏-鹿药群丛）;（2）乔木层多样性与灌木层多样性、草本层多样性呈负相关（P<0.05）,而灌木层多样性与草本层的多样性相关不显著（P>0.05）;（3）千金榆各群丛间多样性指数差异不显著。     

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。     

6种含笑属植物抗寒性分析与综合评价

以6种含笑属植物为试材,进行田间冻害调查,拟合Logistic方程计算其低温半致死温度,采用石蜡切片技术,测定9项叶片解剖结构指标,运用隶属函数法对各树种的抗寒性进行综合分析与评价.结果表明: 6种含笑属植物叶片的相对电导率与0～25 ℃低温处理3 h的半致死温度之间呈显著正相关.6种含笑属植物低温半致死温度在-20.48～-8.67 ℃,高低顺序为深山含笑>红花深山含笑>峨眉含笑>杂交11-8>阔瓣含笑>六瓣含笑;叶片表皮细胞1～2层,垂周壁略呈波浪状,栅栏组织细胞1～3层,9项叶片解剖结构指标差异显著,栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度是影响抗寒性的主要叶片解剖结构指标.电导法和隶属函数法对6种含笑属植物的抗寒性评价结果与田间调查结果基本一致.6种含笑属植物抗寒性强弱顺序为:六瓣含笑>阔瓣含笑>杂交11-8>峨眉含笑>红花深山含笑>深山含笑.     

两种绣线菊耐弱光能力的光合适应性

研究彩色叶花灌木金山绣线菊(Spiraea bunmalba‘Goldmound’)、金焰绣线菊(Spiraea bunmalba‘Goldflame’)对弱光胁迫的光合适应能力,分析其弱光处理及恢复过程中光合特性的变化,探讨其对弱光环境的光合生理适应性变化,为绣线菊在城市园林不同光照环境中得到科学应用提供参考.2种绣线菊具明显光合日变化规律,光强为自然光照60％-65％、40％-45％时光合速率日变化为双峰型曲线,第1峰值高于第2峰值,有明显光合“午休”现象,光强为自然光照20％-25％时光合速率日变化为单峰型曲线,无明显光合“午休”现象;2种绣线菊最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、最大表观量子效率和暗呼吸速率随处理光强减弱而减小;叶绿素(a+b)、类胡萝卜素含量随处理光强减弱而增加,叶绿素a/b值随处理光强减弱而降低;随处理光强减弱2种绣线菊叶片变薄,上、下表皮细胞变小,栅栏组织、海绵组织厚度变薄,海绵组织细胞间隙变大,2者比值减小;2种绣线菊弱光胁迫均产生低分子量(45.0-66.2 kDa)特异表达蛋白,推测为弱光胁迫诱导蛋白.2种绣线菊经60％-65％、40％-45％弱光处理后具一定恢复能力,光强仅为自然光照20％-25％处理时其恢复能力较弱.栅栏组织与海绵组织厚度比值、叶绿素a/b值和最大净光合速率是评价2种绣线菊耐弱光能力的重要指标,叶绿素a/b值与耐弱光能力显著负相关,栅栏组织与海绵组织厚度比值、最大净光合速率与耐弱光能力显著正相关,2种绣线菊耐弱光能力按隶属函数值排序为金焰绣线菊＞金山绣线菊.     

Soil-borne viruses occurring in nursery soils and infecting some ornamental species of Rosaceae

Soil from twelve of twenty-six sites on ten nurseries growing ornamental trees and shrubs contained viruliferous nematodes, transmitting arabis mosaic virus (AMV) at eight sites, tomato black ring virus at three and tobacco rattle virus at one site. Tobacco necrosis virus was detected at two sites. Xiphinema spp. were found at nine sites, Longidorus spp. at sixteen and Trichodorus spp. at thirteen sites. Thirty-one ornamental species of Rosaceae were tested for virus infections and AMV was found in Spiraea bumalda, Spiraea japonica alba and Kerria japonica.     

山西南部脱皮榆种群生态位的研究

在山西省脱皮榆分布比较集中的霍山设置 4个样地 ,中条山设置 3个样地 ,采用样方法对脱皮榆种群进行调查 ,共作 5 85个样方 .将土壤含水量、土壤有机质含量和土壤全氮含量分别作为反映脱皮榆生长环境的资源轴 ,选择该区 2 2种灌木 ,5 3种草本 ,计测其在 3条资源轴上的资源选择性系数 L 、生态位宽度 B 、脱皮榆与其下灌木的生态位重叠 O .结果表明 :脱皮榆在 3条资源轴上生态位宽度值大小为 :B w >B n >B o ,其资源选择性系数则相反 ;连翘、3裂绣线菊在生态适应上与脱皮榆具有一致性 ;与脱皮榆生态位重叠值较大的连翘、虎榛子等是脱皮榆种群不同的生态种组 ;用土壤含水量、土壤有机质含量和土壤全氮含量作为资源轴研究脱皮榆种群生态位宽度和生态位重叠是可行的     

山西太原市综合公园植物多样性研究

城市公园绿地是城市园林绿地系统的主体,是集中体现城市植物多样性的场所,研究其植物多样性可为城市生物多样性保护提供基础。以山西太原市 17 个综合公园为研究对象,从植物应用的重要值、 Margalef 丰富度、Shannon-Wiener 多样性和 Pielou 均匀度分析其植物多样性,为太原市公园植物多样性保护及公园绿地建设提供参考。研究表明太原市综合公园的植物种类有 78 科 164 属 285 种。植物应用重要值排名前五的种类为大叶黄杨 > 紫叶小檗 > 圆柏 > 国槐 > 金叶女贞。植物丰富度指数为 26.42,乔木层 > 草本层 > 灌木层;多样性指数为 3.13,乔木层 >灌木层;均匀度指数为 0.60,乔木层 >灌木层。木本植物多样性总体评价较高的公园为汾河公园、玉门河公园和晋祠公园;较低的为映山湖公园、长风商务区大平台景观绿化、南海子公园。     

The Characteristics of Accumulation of Sulphur from the Air by the Main Plants and Soils in Beijing and Their Indicative and Purgative Abilities

This paper is a study on the charcaterics of sulphur accumulation from the air in 50 species of plants and the soils in the suburbs of Beijing and their indicative and purgative abilities. The results of an investigation show that among all the 50 species Salix matsudana has the highest sulphur content, while Spiraea blumei has the lowest. According to their sulphur contents, different types of plants can be arranged in the following order: mosses deciduous broad trees>herbs>deciduous shrubs>evergreen coniferous trees. The sulphur content of plants and soils in industry pollution area' are the highest. The sulphur content of plants in this area are 2.5–10 times higher than the background value and the sulphur content of soils are 4 times higher than the background value. The sulphur contents of the plants and soils can be used as an indicator of the state of sulphur pollution, which reflects the environmental quality of the air in different function areas. The amount of purification of ten different plants has been investigated. Among the trees under investigation Paulownria tomentosa has the greatest amount, which is about 6 kg/ha per year. According to their amount of purification they can be arranged in the following order: Paulownria tomentosa>Salix matsudana>Sophora japonica> Robinia pseudoacacia> Populus tomentosa. Among the shrubs under investigation Syringa oblata has the highest amount, which is about 4 kg/h per year. According to their amount of purification, they can be arranged in the following order: Syringa oblata > Spiraea blumei> Prunus triloba > Lagerstromia indica > Forsythia suspensa. We suggest that the results of the study can provide a scientific basis for city planning and selecting suitable species of plants which have large amount of purification and strong resistance.     

Germination of shrub species from Chinese subtropical forests: implications for restoration

• Incorporating native shrubs into restoration projects can improve biodiversity conservation and enhance the sustainability of ecosystem functions. Shrubs grow under different forest canopy structures, having varied microclimatic conditions according to forest type and composition. Currently, there is a lack of information on propagation from seed and planting material availability for the utilization of shrubs in forest restoration.
• In the present study, we evaluated the effects of temperature and light on germination of ten shrub species (Ardisia japonica, Callicarpa cathayana, Callicarpa giraldii var. subcanescens, Deutzia schneideriana, Fraxinus sieboldiana, Hydrangea chinensis, Maesa japonica, Rhododendron simsii, Spiraea japonica var. fortunei and Weigela japonica var. sinica) occurring in subtropical forests in China.
• No seeds of any species germinated in the coolest thermal regime (5/10 °C), while optimal temperature requirements varied from 10/20 °C to 25/35 °C. Seeds of small-seeded species had higher germination percentages in the light treatments, while larger seeds were not photoblastic. There was no relationship between germination in the light and the seed shape index.
• Our results may assist in identification of seed traits and suitable shrub species for restoration in specific forest types, thus aiding native forest recovery of structure and composition. Successful recovery leads to enhanced biodiversity, reestablishment of microhabitats and ecological interactions in the forest understorey.

     

八仙山国家级自然保护区山樱花种群结构特征

山樱花(Cerasus serrulata)是樱花的野生种,其花色和树形优美,是重要而稀少的樱属观赏植物资源。近年,在燕山山脉东麓的天津北部山区,发现比较集中分布的山樱花种群。为明确该野生山樱花种群特征,探究其生态分布习性,本研究选取了天津八仙山国家级自然保护区阴坡、山脊、阳坡3种不同坡位中的山樱花群落,设置样地进行了野外群落学调查,研究了山樱花的种群结构及所在群落物种多样性随海拔和坡位的变化规律,并运用主成分分析法,分析群落间的差异以及群落结构对多样性变化的影响。结果表明:(1)山樱花为落叶阔叶林伴生种,所在群落乔木层主要树种为蒙古栎(Quercus mongolica)、槲栎(Q.aline)、白蜡(Fraxinus chinensis)、鹅耳枥(Carpinus turczaninowii)、臭檀(Euodia daniell)、桑(Morus alba)和元宝槭(Acer truncatum),灌木层主要物种为迎红杜鹃(Rhododendron mucronulatum)、三裂绣线菊(Spiraea trilobata)、小花溲疏(Deutzia parviflora)、大花溲疏(D.grandiflora)、大叶朴(Celtis koraiensis)和锦带花(Weigela florid);山樱花种群结构和所在群落的结构依坡位不同而发生变化;(2)山樱花种群的年龄结构呈倒"J"型分布,600~800 m海拔和阳坡更新状况最好;(3)不同坡位山樱花种群的Shannon生态位宽度为阳坡>山脊>阴坡。与山樱花生态位重叠最高的种群,阴坡为中国黄花柳和蒙古栎,山脊为臭檀和蒙古栎,阳坡为杏和桑;(4)山樱花所在群落的乔木层径级分布呈倒"J"型,多样性指数随海拔增加先增后减;阴坡多样性指数最高,山脊和阳坡较低。灌木层的多样性指数变化趋势与乔木层相反。群落的物种多样性将随群落发育而增加,其优势种的优势度也将进一步提高,作为伴生种的山樱花种群将在阴坡可能衰退,在山脊和阳坡发育良好。该研究可为我国北方地区野生山樱花种群的保护与开发利用提供科学的参考依据。     

贺兰山10种典型植物光合及水分利用效率特征研究

为了探究贺兰山不同乔灌草的光合生理特性及其对自然环境的适应特性和机制,该研究采用Li-6400XT便携式光合仪测定了贺兰山10种乔灌草气体交换参数及自然环境因子并分析其相关性。结果表明:(1)净光合速率(Pn)日均值从大到小为披针叶黄华>灰榆>山杨>栒子>冰草>油松>小叶忍冬>小檗>青海云杉>苔草,从不同生活型来看表现为乔木>草本>灌木。(2)青海云杉、油松、灰榆、小檗、栒子和小叶忍冬的Pn日变化曲线为单峰型,山杨、披针叶黄华、苔草和冰草的Pn日变化曲线为双峰型,具有明显的光合“午休”现象,山杨和冰草主要为非气孔因素所致,披针叶黄华和苔草主要为气孔因素所致。(3)相比同种生活型的其他植物,青海云杉、油松、小叶忍冬和披针叶黄华具有较高的水分利用效率(WUE)日均值。(4)通径分析表明,乔木和灌木植物的主要决定因子为光照强度(PAR),主要限制因子为叶片温度(T_l)和饱和蒸汽压亏缺(VPD);草本植物的主要限制因子为气温(T_a)和T_l。研究发现,贺兰山东麓不同乔木、灌木、草本植物的光合特性日变化规律不尽相同,相比同种生活型的其他植物,青海云杉、油松、小叶忍冬和披针叶黄华具有较好的抗旱性,能适应较为干旱的气候环境。     

暖温带森林生态系统林下灌木生物量相对生长模型

灌木层作为暖温带森林生态系统的重要组成部分,其生物量估算的精确性及便捷性,成为森林生态系统能量流动、物质循环研究的重要环节。目前可用于暖温带森林生态系统灌木层生物量估算的相对生长模型较少。以河北雾灵山国家级自然保护区暖温带森林生态系统为研究对象,建立了该区域15种常见灌木的相对生长模型。研究发现:15种灌木全株和单一器官的最优相对生长方程均以D2H为自变量,分别以幂函数W=a(D2H)b或二项式函数W=a+b D2H+c(D2H)2为最优化回归方程。统计分析结果显示:判断系数R2值介于0.7331—0.9992之间,显著性检验各参数P0.01,满足回归模型的适用性要求。对研究区域常见灌木全株生物量(WTU)的普适性研究发现:以D2H为自变量的二项式函数回归模型WTU=0.0362+297.03D2H-127.1(D2H)2,R2=0.9434,P0.01,普遍适用于除去六道木(Zabelia biflora)和照山白(Rhododendron micranthum)之外的13种灌木植物的生物量估算。此模型对以上2种植物不适用的原因有待进一步研究。