Is cytoplasmic pH involved in the regulation of cell cycle in plants?

Modifications of cytoplasmic pH has biological significance in animal and plant cell development. Many observations suggest an important function of cytopiasmic pH in mitotic signalling in animal ceils. In Bidens pilosa cultivated under white light, acidification of cytoplasm, observed after mechanical trauma, is associated with an inhibition of DNA synthesis and a decrease in mitotic frequency. In contrast, in Bidens pilosa cultivated under blue light, mechanical stimulation induces an increase of cytoplasmic pH and stimulation of DNA duplication and mitotic activity. A correlation has been established between transient variations of cytoplasmic pH and rapid modification in cell development. The critical role of cytoplasmic pH in the regulation of the cell cycle in plants is discussed.     

Current plant diversity but not its soil legacy influences exotic plant invasion

植物多样性而非其土壤遗留效应影响外来植物入侵 植物多样性可以影响外来植物入侵,然而植物多样性的土壤遗留效应是否能够影响外来植物入侵目前仍不清楚。植物多样性能够改变土壤微生物群落和土壤理化性质,这种遗留效应可能会对该土壤中外来植物的生长产生影响。因此,我们假设植物多样性的土壤遗留效应会影响外来植物的入侵。为了检验该假说,我们开展了一个两阶段的植物-土壤反馈实验。在土壤驯化阶段,我们将12个植物物种(4种禾草植物、3种豆科植物和5种杂类草植物)分别单独种植,或者随机选择8个物种(包含3个功能型)混合种植在土壤中。在反馈阶段,我们将入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa)分别与本地禾草荩草(Arthraxon hispidus)、本地杂类草翅果菊(Pterocypsela indica)或者同时与荩草和翅果菊种植在被驯化过的土壤中。研 究结果显示,三叶鬼针草相对于其本地竞争植物的生长取决于驯化植物和竞争植物物种的功能型。驯化植物的多样性对三叶鬼针草与其本地竞争植物之间的生长差异没有显著影响。然而,随着本地竞争植物物种多样性的增加,三叶鬼针草相对于其本地竞争植物的生长显著降低。这些结果表明,当前的植物多样性可以通过增加入侵植物和本地植物之间的生长不平衡性来减少外来植物的入侵。但是,植物多样性的土壤遗留效应对外来植物入侵的影响可能很小。     

Bidens pilosa L.: Exclusive report of vivipary in a non-mangrove taxa from the eastern Himalayas

Vivipary is an extremely evolved type of epigeal germination in seed plants and very common in tropical estuarine plant communities (mangroves), ensuring a greater number of viable settings of offspring. In addition to this, there are some other non-mangrove angiosperm taxa that have a successful existence, and because of their invasive nature, vivipary has been reported as an attribute of their uncongenial abiotic stress. The present observation confirms the incidence of true vivipary in Bidens pilosa L. (a member of the family Asteraceae) from the eastern Himalayan region.     

光强对三叶鬼针草生长特征的影响

利用温室盆栽试验,研究了不同光强100%、40%、20%和5%下三叶鬼针草营养生长期和繁殖期的生长特征。结果表明:中度遮荫有利于三叶鬼针草支持结构的生长和营养期的物质积累,重度遮荫下仍能生长良好。在两个生长时期,相对生长速率(RGR)、净同化速率(NAR)均在100%光强下最大,5%光强下最小;总生物量在营养期和繁殖期分别在40%光强和全光照下最大,在3%光强下最小;株高、总叶面积(TLA)、根生物量比(RMR)、根冠比(R/C)、叶生物量比(LMR)、比叶面积(SLA)、叶面积比(LAR)、平均叶面积比(LARm)在3%光强时均大于全光照下的;支持结构生物量比(SBR)在40%光强、20%光强下大于3%光强和全光照处理。这说明三叶鬼针草在形态、生物量分配及生长特性上对光因素具较强的可塑性,这可能是其分布范围广、具有强入侵性的因素之一。     

不同程度南方菟丝子寄生对入侵植物三叶鬼针草生长的影响

生物入侵严重影响了生态系统的结构和功能。菟丝子属植物可以有效地抑制入侵植物的生长,恢复本地群落,是一种有效的生物防治剂。本文以本地寄生植物南方菟丝子（Cuscuta australis）和三叶鬼针草（Bidens pilosa L.）为研究对象,采用不同数量的南方菟丝子茎段（长度15cm）寄生入侵植物三叶鬼针草来形成不同的寄生程度（寄生I、II、III分别由1、2、3段南方菟丝子茎段寄生）,分析不同程度的寄生对寄主三叶鬼针草补生长的影响,并探讨寄生植物对寄主补偿生长的诱导。南方菟丝子寄生34d之后,三种程度的寄生均可显著抑制三叶鬼针草生长。寄生III处理组的南方菟丝子生物量显著大于寄生I和寄生Ⅱ处理组。不同寄生强度对三叶鬼针草生长的影响具有一定的差异。寄生II和寄生III的三叶鬼针草叶生物量、茎生物量、地上生物量、地下生物量、总生物量、株高与冠幅均显著低于寄生I,但相互之间不存在显著性差异;寄生II的三叶鬼针草的叶面积、根长和根体积均显著低于寄生I,寄生III的叶面积和根长高于寄生II,但与寄生I及寄生II之间不存显著性差异,寄生III的根体积显著高于寄生II,但与寄生I之间不存在显著性关异。与对照相比,不同程度寄生下三叶鬼针草的NAR和RGR极显著降低。寄生II的三叶鬼针草的RGR显著低于寄生I,寄生III的三叶鬼针草的RGR高于寄生II,但与寄生I及寄生II之间均不存在显著性差异。寄生II与寄生III的三叶鬼针草的NAR显著低于寄生I组,但相互之间不存在显著性差异。除寄生I处理组外,寄生II与寄生III处理导致三叶鬼针草与南方菟丝子的累积生物量均显著低于对照。寄生II处理组的累积生物量要低于寄生I处理组,寄生III处理组的累积生物量要高于寄生II处理组,但显著低于对照组,表明寄生III处理组的三叶鬼针草产生了低补偿生长。由于南方菟丝子寄生显著抑制入侵植物的生物量,因此南方菟丝子仍具有防治入侵植物的潜力。     

甘肃景电灌区不同栽植年限枸杞生物量分配特征

枸杞(Lycium barbarum L.)常作为我国干旱区盐渍化土地开发利用中的首选灌木型经济林,研究枸杞各构件及根系生物量的分配特征可以为提高枸杞生产力及资源的持续利用提供理论依据.在甘肃景电灌区选择栽植4年、7年和11年的构杞,研究构杞枝条、果实、叶片生物量在垂直空间上的分布特征,并按地下根系径级的大小,研究了根系生物量在各径级的分配规律.结果表明:构杞栽植初期植株间高度、冠幅差异较小,栽植7年进入生长旺盛期后差异较大,而栽植11年个体间形态指标差异又减小.栽植4年、7年、11年的构杞总生物量及枝条生物量在50 ～ 100 cm空间最大,而栽植4年的果实及叶片生物量最大值在50～100 cm空间,栽植7年时果实及叶片生物量最大值在100 ～ 150 cm空间.4年生与7年生构杞粗根和细根生物量所占的比例均比较大,11年生时细根的生物量比例明显减小,而粗根的比例则超过了50％.果实与叶片以及中根与粗根的生物量均随栽植年限的增加而增加,但枝条以及细根和极细根的生物量为7年生＞11年生＞4年生.用二次函数可以较好地预测该区域枸杞叶片及地下根系各径级生物量与生长年限之间的关系.     

快速城市化区域不同生境类型的蝴蝶多样性

2011年5—10月,在重庆两江新区选取人工次生林、人工草地、苗圃地、荒草地、农田、天然次生林6种不同生境类型,进行蝴蝶调查。共采集蝴蝶1547只,隶属6科27属37种。结果表明:菜粉蝶(Pieris rapae)、东方菜粉蝶(P.canidia)、酢浆灰蝶(Pseudozizeeria maha)和点玄灰蝶(Tongeia filicaudis)是研究区域的优势种;沿城市化梯度,不同采样断面蝴蝶多样性指数变化趋势明显,即城市化水平越高,多样性指数越低;同时生境类型和人为干扰对蝴蝶多样性影响明显;蝴蝶群落多样性特征可以作为生境质量和环境变化的指标。最后提出:在快速城市化区域中,应根据不同城市化水平、不同生境类型采取有差异的管理措施,保护和提高城市生物多样性。     

小菜蛾的耐热性

小菜蛾是世界范围内十字花科蔬菜上的重要害虫.临界高温(critical thermal maximum, CTMax)是昆虫耐热性的常用指标.采用动态加热方法,利用自行组装的装置测定了小菜蛾的临界高温,以此作为其耐热性指标,研究发育阶段、饲养温度、世代、性别和热激对小菜蛾耐热性的影响.结果表明： 25 ℃下饲养的小菜蛾4龄幼虫的CTMax 均值为50.31 ℃,显著高于1龄幼虫(43.03 ℃)、2龄幼虫(46.39 ℃)、3龄幼虫(49.67 ℃)以及雌性成虫(45.76 ℃)和雄性成虫(47.73 ℃);不同饲养温度(20、25和30 ℃)下成虫耐热性无显著差异;30 ℃下饲养1代、3代及6代的不同世代成虫CTMax也无显著变化;所有处理雌雄成虫的CTMax无显著差异;40 ℃下45 min热激可使5日龄雄成虫的CTMax值从45.51 ℃增加到46.49 ℃.     

秦岭西段天然落叶阔叶林乔木种间关联性

为研究小陇山林区天然落叶阔叶林种群的自然生长状况和群落结构特征,解决森林经营中树种选择的问题,2009年6—9月,采用典型抽样的方法,对以锐齿栎为主的落叶阔叶林进行了调查。在小样方(10m×10m)尺度上,调查了乔木树种的分布情况,计算了其重要值;用2×2列联表,以方差比率VR、Jaccard指数、χ2检验,对37个树种666个种对间的关联性进行定量研究。结果表明:群落中锐齿栎重要值最大,其他均为伴生树种;37个树种总体呈现显著的正关联,且总体达到显著水平;χ2检验结果有7个种对呈极显著关联性,占总种对数的1.05%,19个种对呈显著关联性,占总种对数的2.85%;结合AC值,5个种对呈极显著正关联,2个种对呈极显著负关联;640个种对无关联或关联程度未达显著水平,占总种对数的96.10%。群落处于较为稳定的次生演替阶段。研究结果对天然次生林经营及造林树种的选择具有指导意义。     

基于景观图论和生物能学的景观演变分析方法

探讨将景观格局分析的结果应用于景观规划与管理实践,对维护区域生态安全有着重要的理论和实践意义。本文以苏州水岸带景观为例,尝试整合景观图论和生物能学理论,形成一种简单、直观且高效的景观演变分析方法,从生态视角评估土地利用变化的影响,为可持续的景观规划和管理提供决策依据。在ArcGIS支持下,以4期GoogleEarth图像为基础数据,绘制出景观图示;分析节点和连线数量、类型和空间形态的变化以追溯景观的变化历程,阐释图示的生态学含义。结果表明,苏州水岸带景观出现明显的破碎化、自然景观连通性显著降低、细小水系消失以及水岸缓冲带缺乏等问题,对关键生态节点和连线的识别,可以有针对性地保护自然景观元素,平衡保护与开发的矛盾。