马尾松种源在异质养分环境中的觅养行为差异

选择广东信宜、福建武平、广西岑溪3个不同磷效率特性的马尾松种源,构建同质和异质两种养分环境开展盆栽实验,研究马尾松搜寻利用异质分布养分的获取机制及不同种源觅养行为差异。结果表明,与同质营养环境相比,异质营养环境中马尾松种源具有较高的苗高、地径生长量、较强光合速率和干物质生产能力。研究证实了根系形态可塑性和生理可塑性在马尾松获取异质分布养分中的重要性。马尾松可通过在富养斑块中须侧根的大量增生、对N、P、K等元素的有效吸收提高其觅养能力。马尾松在拓殖富养斑块的初期主要依靠新生侧根的增加和侧根的延长,在拓殖一段时期之后则主要靠新生侧根的生成和须根数量、须根密度的增加来搜寻异质分布养分。异质养分环境中的根系具有较高的养分吸收效率主要缘由在富养斑块中对N、P、K大量的吸收。综合比较分析认为,在3个参试种源中广西岑溪和福建武平种源在异质营养环境中拓殖富养斑块和觅养能力较强,广东信宜种源拓殖和觅养能力相对较弱。     

盐胁迫对2种珍贵速生树种种子萌发及幼苗生长的影响

以1/2Hoagland营养液为基础培养液,研究了在0.1%、0.2%、0.4%和0.6%NaCl胁迫条件下,毛红椿〔Toona ciliata Roem. var. pubescens(Franch.)Hand.-Mazz.〕和水松〔Glyptostrobus pensilis(Staunt.ex D.Don)K.Koch〕的种子萌发和幼苗生长情况。结果表明,随着NaCl浓度的增加,2个树种的种子萌发率和简化苗木活力指数均明显下降,在0.1%、0.2%、0.4%和0.6%NaCl胁迫条件下,毛红椿和水松种子的最终萌发率分别为89.3%、87.3%、62.7%、32.0%和26.0%、16.7%、6.0%、3.3%,简化苗木活力指数分别为1.39~0.08和1.52~0.07,且毛红椿的种子萌发率和简化苗木活力指数均明显高于水松。萌发恢复实验结果表明,高浓度NaCl处理后的种子具有较高的萌发恢复率。根据实验结果初步判定毛红椿种子具有较强的耐盐性。     

酶法合成黑色素的稳定性研究

运用紫外分光光度计对以酪氨酸为底物酶法合成的黑色素进行稳定性分析,结果表明:该黑色素的最大吸收峰为212 nm,不溶于水和酸,易溶于碱,在碱性条件下颜色稳定。热、自然光、紫外光、蔗糖、葡萄糖对色素稳定性无影响;氧化剂H2O2和还原剂Na2SO3对其影响不大;几种金属离子(除Fe2+)对黑色素吸光值及颜色无影响。     

不同光环境对紫背天葵和白背三七生长及光合荧光特性的影响

以紫背天葵(Begonia fimbristipula)和白背三七(Gynura divaricata)两种优良野生蔬菜为研究对象,研究了自然全光照(L0)、郁闭度约50%林下(L1)、郁闭度约70%林下(L2)3种光环境下植株的生长及光合和荧光参数变化,以明确其耐荫性以及林下套种的可行性。结果显示:(1)紫背天葵和白背三七地径和株高在L0和L1处理之间无显著差异,而在L2处理下显著低于L0。(2)两种野菜最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)均随光照强度减弱逐渐降低,表观量子效率(AQY)在3种光环境下无显著差异;PSⅡ潜在最大量子产量(Fv/Fm)、光化学荧光猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)也随光照强度减弱而减小,非光化学荧光猝灭系数(NPQ)却随光照强度减弱而增加。(3)两种野菜光合和荧光参数在L0和L1处理之间无显著差异,而在L2处理下显著低于L0。研究表明,在较大郁闭度林分下,紫背天葵和白背三七叶片叶绿素分子捕获激发能的效率降低,其PSⅡ吸收光能用于光化学电子传递的份额减少,而用于热耗散的份额增加,电子传递活性和通过电子传递链传递的能量降低,净光合速率下降,植株生长受到抑制;两种野菜均具有一定的耐阴性,可以在林分郁闭度50%左右的林下正常生长。     

开花红哺鸡竹叶片的显微结构与光响应参数研究

为阐释竹子开花过程中的生理功能变化,探寻竹子花后复壮更新的途径,本研究选取红哺鸡竹(Phyllostachys iridescens)竹林换叶后出现开花征兆的竹株异形叶和外观正常叶,并以未开花竹株正常叶为对照,进行了叶片结构观察和光响应测定。结果发现:红哺鸡竹从营养生长向生殖生长转变的过程中,叶片的发育有变小变薄的特征,相邻维管束距离增大,维管束横切面积和气孔密度有显著变小的趋势(p0.05)。开花竹异形叶的叶片厚度、上表皮厚度、维管束横切面积和气孔密度是未开花竹正常叶的71.59%、87.40%、77.79%和73.56%,相邻维管束距离增加了19.34%,这种结构的变化相应地导致了开花竹叶片光合和蒸腾作用的显著降低(p0.05)。开花竹异形叶的光响应参数,如光饱和点、表观量子效率和最大光合速率是未开花竹正常叶的67%、40.5%和8.27%,分别为900、0.015、1.22μmol·m-2·s-1;光补偿点比未开花竹正常叶高出208.5%,达85.11μmol·m-2·s-1,而开花竹外观正常叶的光响应参数介于两者之间。开花竹株的叶片结构弱化和随之产生的生理功能异化可能是多年生竹子无法像树木那样连年开花、持续生长的重要原因之一。     

基于种实性状的无患子天然群体表型多样性研究

无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)是我国长江以南地区传统的重要绿化树种,其果皮富含皂苷,种仁富含油脂,是国家林业局审定的新型木本油料树种之一。为揭示无患子群体间和群体内种实表型性状变异式样,采用单因素方差分析、巢式方差分析、相关分析和主成分分析等方法,对无患子13个天然群体的10个种实表型性状进行比较分析,研究其群体间和群体内种实表型多样性以及表型变异与地理生态因子间的相关性。结果表明:无患子种实表型性状变异系数平均为7.34%,在群体间和群体内均存在丰富的表型变异。表型性状分化系数平均为62.21%,群体间变异(39.93%)大于群体内(27.46%),是无患子种实表型性状变异的主要来源。多数性状在群体间差异显著,不同程度的表现出边缘群体易于分化的特点,但地理变化规律不连续,而在群体内不同性状的差异性亦不一致。种子形态受群体地理生态的影响较果实形态大,西北部群体种子趋于椭圆形,东部、南部则趋于圆球形;地理纬度、年平均气温与多数种实性状间呈显著相关,是无患子种实表型性状变异的主要地理生态影响因子。可见,无患子种实表型性状在群体间、群体内变异都较为丰富,这些变异是由遗传和环境因素共同作用的结果。群体间和群体内多层次的变异为无患子优良种质资源保育和利用提供了物质基础。     

基于 HS-SPME/GC-MS 分析山茶品种‘克瑞墨大牡丹’花器官香气成分简

采用顶空固相微萃取法（HS-SPME）提取了山茶品种‘克瑞墨大牡丹’不同花器官自然挥发的花香挥发油,并用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）分析了花香成分。分别从整花、花瓣、雄蕊中检测到了89、80、21种化合物。花香成分主要由萜类、芳香族化合物、脂肪族化合物等组成,其中以单萜中的芳樟醇相对含量最高,以下依次为顺式氧化芳樟醇、水杨酸甲酯、十四烷等。花瓣和雄蕊中花香成分有较大差别,芳樟醇在花瓣和雄蕊中均占首位,相对含量分别为15.12%和63.97%,雄蕊缺乏烷烃和芳香烃。同一朵花所有花瓣的花香绝对挥发量是所有雄蕊的3倍以上,但质量相同时雄蕊的挥发量却明显高于花瓣,表明花瓣和雄蕊对‘克瑞墨大牡丹’的花香具有同样重要的贡献。     

斑叶堇菜花粉形态、贮藏条件及其保护酶活性的变化

以斑叶堇菜花粉为材料,使用扫描电子显微镜观察花粉表观形态,采用离体培养法研究花粉的萌发特性,并探讨了不同贮藏温度和时间对花粉萌发率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:初步判断斑叶堇菜在堇菜属中具有较为特殊的分类地位;花粉萌发的最适宜培养基为:280 g·L~(-1)蔗糖+250 mg·L~(-1)硼酸+50 mg·L~(-1) GA_3+200 mg·L~(-1) Ca(NO_3)_2。花粉最佳贮藏条件为-80°C;-80°C贮藏360 d后,花粉萌发率仍达到40.50%,3种保护酶活性较高,花粉抗氧化、衰老能力较强。贮藏过程中,在3种酶出现高峰值前后,室温和4°C的花粉萌发率出现大幅度下降。不同贮藏温度下,3种保护酶的作用不同,室温下,CAT为敏感性保护酶;4°C下,POD为敏感性保护酶,SOD为非敏感性保护酶;-20和-80°C下,POD为零下低温敏感性保护酶。花粉萌发率与SOD呈极显著正相关。     

基于Farquhar改进模型的北亚热带森林常见树种光合限速因子研究

为探讨北亚热带地区植物的光合限速因子,利用改进的Farquhar模型研究了9种常见树种的光合特性。结果表明,与常绿树种相比,落叶树种枫香(Liquidambar formosana)和乌桕(Sapium sebiferum)的最大净光合速率(Pmax)和表观羧化速率(CE)较大;核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性是他们的光合限速因子。地带性树种青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)的Pmax和CE在常绿木本植物中最大,青冈较强的光合能力可能是来源于Vcmax和TPU。耐阴灌木八角金盘(Fatsia japonica)和美人茶(Camellia uraku)的Pmax较小,其光合限速因子是叶肉细胞导度和呼吸速率。低光照下植物较低的光合能力是由于较小的叶肉导度(gm)和TPU导致的;有效光合辐射短时间的降低使得物种的gm平均减少了60.14%。因此,不同树种在不同环境条件下的光合限速因子不尽相同,应根据树种不同的光合生理特性来合理布局,科学育林。     

Effects of simulated nitrogen deposition on fine root morphology,nitrogen and phosphorus efficiency of Pinus massoniana clone under phosphorus deficiency

Aims In forest ecosystems with phosphorus (P) deficiency, the impact of atmospheric nitrogen (N) deposition on nutritional traits related to N and P uptake potentially affect plant growth and vegetation productivity. The objective of this study was to explore the effects of simulated N deposition on fine root morphological characteristics and effiency of N and P absorption in Pinus massoniana under under low P stress.
Methods Two clones of P. massoniana seedling with different P efficiency (high P efficiency 19-5 vs. low P efficiency 21-3) were used. A two-year pot experiment was applyed with treatments of two P conditions, (i.e. homogeneous low P availability vs. heterogeneous low P availability) and three N deposition levels (0, 30 and 120 kg N·hm^-2·a^-1; i.e., N0, N30, or N120, respectively) .
Important findings 1) The growth of P. massoniana seedling was interactively affected the three factors: simulated N deposition, P condition and genotypes. Simulated N deposition increased the seedling height and dry mass under heterogeneous P deficiency, but did not significantly affect those traits under homogeneous P deficiency. Under heterogeneous P deficiency and N120 treatment, the seedling height and dry mass of clone 19-5 were 1.1 times and 1.6 times higher than that of clone 21-3, respectively. 2) Fine root length and surface area decreased as root diameter increased. N deposition significantly stimulated proliferation of fine root with diameter ≤1.5 mm, while roots with diameters ranged from 1.5 to 2.0 mm and over 2.0 mm were not influenced. The length of fine root ≤1.5 mm in diameter accounted for 90.4%-92.8% of the total root length and was not affected by N deposition. 3) Under the heterogeneous low P condition, clone 19-5 was found to respond to the simulated N deposition with increased root length and surface area in fine-root diameter class of ≤1.5 mm. Additionally, in compared with control, its N and P absorption efficiency were significantly enhanced 93.3% and 148.4%, respectively under N120 treatment. However, the N and P absorption efficiency of clone 21-3 was less affected by the simulated N deposition. The N and P use efficiency had no notable variation. Finally, we found that the proliferation of fine-root ≤1.5 mm in diameter and high N (P) absorption efficiency maybe the adaptive mechanisms of P. massoniana responding to atmospheric N deposition under P deficiency.