白刺叶片气孔特征对人工模拟降雨的响应

以荒漠生态系统典型植物白刺(Nitraria tangutorum Bobr)叶片为研究对象,利用数码图像显微镜处理系统,研究了不同人工模拟增雨处理下的白刺叶片气孔密度及形态特征的变化情况。结果表明,荒漠植物固有特征决定了白刺叶片下表皮气孔密度大于上表皮,上表皮、下表皮气孔密度对增雨响应差异不显著(P0.05)。增雨处理上表皮、下表皮气孔密度与对照差异显著(P0.05)。相同增雨季节,50%处理下叶片气孔密度高于100%处理;不同增雨季节,气孔密度对生长季后期增雨响应更明显。白刺叶表皮气孔分布遵循"一细胞间隔(one cell spacing rule)"法则。增雨后叶片上表皮和下表皮气孔长度、宽度均有不同程度的增加,气孔形态特征对100%处理的响应较50%处理更为明显,且生长季后期增雨对叶片气孔形态特征的影响更大。     

灌木铁线莲繁育系统特征及其花下垂现象的适应性意义

该研究对兰州市北山地区自然居群下的灌木铁线莲(Clematis fruticosa Turcz.)的繁育系统特征进行了实验分析,并通过对其花朵进行人工上举处理,研究了花朝向改变(花朵上举)后访花昆虫、花粉数量和质量变化以及结籽率和种子特征的变化,以此反证花朵下垂的适应性意义。结果表明:(1)自然状态下,灌木铁线莲的P/O值为9579.5,属于专性异花授粉;套袋实验结果显示,灌木铁线莲自交亲和,兼具异交和自交的混合交配系统,但不存在无融合生殖现象。(2)灌木铁线莲的主要传粉者为东亚无垫蜂(Amegill aparhypate)和中华蜜蜂(Apis cerana);人工上举处理改变花朝向后,两种传粉昆虫的访花频率和单花停留时间与自然条件下没有发生变化,但因雨水冲刷造成其花粉数量显著下降,且阳光直射使花粉活力显著下降,说明花朝向改变会降低其雄性适合度。(3)花朝向改变后,灌木铁线莲结籽率显著下降,种子宿存花柱长度降低,但并没有影响种子大小和千粒重,说明花朝向改变降低了雌性适合度,并影响到灌木铁线莲种子传播。研究结果证实,灌木铁线莲花期花朵下垂现象对有效传粉昆虫影响不大,但可以显著提高植物雄性适合度和雌性适合度,并作为一种有效的适应策略保障了其繁殖成功。     

不同模拟增雨下白刺比叶面积和叶干物质含量的比较

以荒漠生态系统典型植物白刺(Nitraria tangutorum)为研究对象,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计两个增雨时段(生长季前期与生长季后期),每个增雨时段设置两个增雨梯度(72.5mm/a(50%)、145mm/a(100%)),对天然白刺灌丛进行增雨实验,研究了不同模拟增雨处理下2012年与2013年生长季白刺叶片的比叶面积(SLA)与叶干物质含量(LDMC)的变化。结果表明,增雨处理可以增加白刺叶片的SLA及LDMC,同时期增雨100%处理对SLA及LDMC的影响大于50%处理,但同时期增雨的两个处理之间无显著差异;白刺叶片SLA在生长季前期对水分响应明显,LDMC则在生长季后期对水分反应敏感;相同增雨处理,2012年白刺叶片SLA及LDMC的净增加值高于2013年;SLA与LDMC在2012年呈显著负相关,在2013年虽呈负相关,但相关性不显著。在未来降雨增加的背景下,荒漠植物白刺叶片SLA与LDMC对增雨具有较强的协调适应能力,在不同生长季节可以通过改变不同的叶片性状来适应环境变化。