连香树生理生化物质随海拔的变化及其适应性研究

通过分析四川甘洛马鞍山自然保护区内不同海拔(A1:1874m,A2:1996m,A3:2160m,A4:2290m)梯度连香树的分布状况以及生理指标含量的变化,探讨了连香树对不同环境的适应能力。结果表明:随着海拔的升高,样方内连香树的总数、株高、幼树数量及树冠投影面积值均呈降低趋势,且海拔越高,其它物种抢占的空间资源越多以及环境变恶劣,连香树的适应能力下降;各种生理指标的变化为:叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)和类胡萝卜素含量在A1处均高于A2、A3、A4处。A4与A1相比,叶绿素b、叶绿素(a+b)分别下降了42.42%和33.96%,差异显著。超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性糖含量均随着海拔升高呈下降趋势,A4与A1相比,分别下降了52.74%、66.17%,差异显著;丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量均随着海拔升高呈上升趋势,A4与A1相比,分别升高了3.98倍、4.43倍,差异显著;可溶性蛋白含量呈先降后升趋势,A1、A3、A4处均高于A2处。综合本次研究表明:A1处最适合连香树的生长、A4处连香树生长最差。     

珍稀植物连香树在其中国分布区北缘的种子性状及幼苗更新限制

连香树(Cercidiphyllum japonicum)是第三纪孑遗植物, 存在严重的幼苗更新限制。为验证生活史早期(种子萌发)限制中国分布区北缘连香树种群幼苗更新, 并探讨其主要成因, 本研究在秦岭和太行山脉采集不同种源地的种子, 测定其形态性状、营养元素含量和质量、不同贮存时间的活力及不同温度条件下的萌发性状, 通过方差分析、相关分析等方法对不同种源地的种子性状进行分析。结果表明: 在中国分布区北缘, 其种子长度(P < 0.001)、萌发率(P < 0.001)、平均萌发时间(P < 0.001)、氮(P < 0.05)和磷含量(P < 0.001)在不同种源间存在显著差异; 而在区域尺度上(秦岭与太行山), 仅种子碳含量存在显著差异(P < 0.01)。天水种群的种子萌发率最高(21.77%), 平均萌发时间最长(11.12 d); 栾川的萌发率最低(1.38%), 平均萌发时间最短(3.47 d)。在25℃条件下, 济源种群的种子萌发率显著高于10℃、15℃和20℃条件下(P < 0.05), 而其他种源地的萌发率在不同温度条件下无显著差异。在4个温度条件下, 栾川种群种子的初始萌发时间无显著差异, 而其他4个种源地的初始萌发时间都随温度升高而缩短。相关分析结果表明, 种子萌发率与种子活力密切相关, 而种子活力与种子质量、种子的氮和磷含量显著相关。在中国分布区北缘, 连香树种子的自身属性(质量、氮和磷含量)通过影响种子活力间接影响萌发率; 且种子萌发对温度的响应主要表现在萌发时间上。本研究证实种子萌发是限制连香树种群幼苗更新的关键阶段, 主要原因如下: (1)连香树种子在9月成熟后, 10月的温度仍适宜种子萌发, 但较短生长期的幼苗在冬季低温下不能存活; (2)连香树种子萌发率低(14.4%); (3)第二年春天种子活力骤降。     

连香树的组织培养和快速繁殖

1 植物名称 连香树（Cercidiphyllum japonicum Sieb．et Zucc．）。     

岷江上游不同树种林地客土混合对土壤生物化学性质和枯落叶分解的影响

人工纯林的长期经营会引发连栽障碍,影响森林的可持续发展,解决途径是引进更新树种形成混交林。为了指导四川岷江上游人工纯林更新树种和混交比例的选择,尝试通过针阔叶树种林地腐殖质土壤及其枯落物的客置和混合原位培养试验,探讨不同树种种间关系的协调性。结果表明:(1)连香树、云南松和云杉林地经过各种客土混合后酶活性普遍都有所提高,而在糙皮桦林地,经云南松土壤客土混合后酶活性普遍有所下降,经云杉土壤客土混合后脲酶和过氧化氢酶活性有不同程度的提高,蔗糖酶活性却有所下降;(2)连香树和云南松林地经过各种客土混合后,加速了C和N由枯落物进入土壤,而在糙皮桦和云杉林地经过各种客土混合后,促进了N从枯落物和有机质矿化分解进入土壤的过程,但却会对有机C进入土壤产生抑制作用;(3)所有不同针阔叶树种林地经土壤客土混合后,对原有土壤的酸碱性起到中和的作用,即原来的阔叶林地土壤向偏酸性方向发展,而原来的针叶林地土壤向偏碱性方向发展;(4)所有不同树种林地的客土混合对枯落叶分解均具有明显的促进作用;(5)连香树林地的LM0.15~0.50和LY0.15~0.35、糙皮桦林地的HM0.15和HY0.15~0.50、云南松林地的ML0.15~0.50和MH0.35~0.50、云杉林地的YL0.35~0.50和YH0.35类型是相对较好的选择,可作为确定更新树种和混交比例的参考。     

连香树科及其近缘植物matK序列分析和系统学意义

测定和分析了连香树科(Cercidiphyllaeeae)、交让木科(Daplmiphyllaceac)、金缕梅科(Hamamelidaceae)代表植物的叶绿体marK序列(5′端31bps除外),以木兰属作为外类群,应用邻接法构建分子系统树,结果表明：连香树科与水青树科的亲缘关系较远。连香树科、交让木科和金缕梅科形成了一个自展数据支持率(bootstrap)为100％的单系类群,其中金缕梅科枫香属(Liquidambar)、红花荷属(Rhodoleia)和金缕梅属(Hamamelis)虽构成了一个单系类群,但自展数据支持率仅为68％;连香树科与交让木科构成的单系分支自展数据支持率仅为53％。由于连香树科、交让木科、金缕梅科之间的进化距离相当短,表明这3个科之间亲缘关系密切,内部分支的自展数据支持率不高,表明它们之间准确的亲缘关系有待进一步研究。本研究结果与rbcL、aptB、18S rDNA序列分析结果相似,但自展数据支持率更高,表明marK序列分析可应用于较高等级分类群系统发育关系的研究。     

中国连香树科的系统研究——Ⅱ.次生木质部的显微和超微结构

本文报道连香树木材解剖和扫描电镜研究结果,连香树木材特征较为原始,具导管和管胞,导管端壁斜、梯状穿孔板、具有超出穿孔板的三生螺旋加厚,管胞为原始的梯纹管胞,木纤维壁上具裂隙状纹孔,木薄壁组织离管型,星散状分布,木射线异型。     

中国连香树科的系统研究——Ⅰ.叶的宏观结构及叶柄维管束变化

本文研究了连香树科(Cercidiphyllaceae)叶的宏观结构,首次报道连香树齿腺体显微结构及晶体类型,并对叶柄维管束的变化作了进一步研究。通过与近缘科的比较,我们认为连香树科的系统演化处于孤立地位,和金缕梅科有较近的亲缘关系,与木兰科较为疏远。     

连香树人工林根系分泌物输入季节性变化及其驱动的根际微生物特性研究

根系分泌物介导的根际过程具有重要的生态学效应,但目前有关植物尤其是濒危珍稀植物根系分泌物及其介导的土壤生物地球化学循环过程的原位季节动态研究甚少。本文以阿坝州茂县大沟流域30年生的国家二级濒危保护植物连香树人工林为研究对象,于2014年4、7、9和12月利用原位收集装置对连香树根系分泌物进行原位收集;并同步分析了根际土壤微生物特性的变化。结果表明：（1）根系分泌物C和N分泌速率均呈现明显的季节动态变化,其中,夏季最高,冬季最低。（2）根际土壤微生物碳、氮及土壤酶活性显著高于非根际,表现出正的根际效应;根际效应也与根系分泌物输入表现出类似的季节动态规律,即夏季（7月）最高,而冬季（12月）最低。（3）进一步相关分析表明：根系分泌物分泌速率与土壤微生物碳、氮及土壤酶活性根际效应值呈线性正相关,表明根系分泌物输入是驱动根际微生物活性的重要因子,揭示连香树根系碳输入对根际土壤过程和功能的季节响应。未来研究应加强根系分泌物输入与土壤生物地球化学循环过程的偶联效应与机制研究。     

用关联度和聚类分析法研究连香树人工群落与环境的关系

对10年生连香树人工群落与环境关系的研究表明,土壤中有机质,。有效Ca,Fe,Mg和N之间有较强的相关性;土壤有效元素除N和Mn外,一般都不直接影响群落对土壤中各应的有效元素的吸收和积累,连香树在不同生物条件下,对土壤元素的吸收有一定的选择,影响连香树地径,胸径,和生物量的因子顺序表现为土壤化学性质＞土壤物理性质＞气候因子,土壤有效P对连香树生长的影响小,连香树适宜生长在海拔2200－2700m,且土壤疏松多孔,富含有机质,自然含水率较高以及空气平均湿度较大的区域。     

神农架山体对濒危植物连香树遗传结构影响的研究

山体屏障能阻断植物连续的生境,干扰居群的基因交流,从而影响植物居群的遗传结构.本研究应用AFLP标记探讨神农架地区南北坡4条河岸带分布的连香树4个居群的遗传多样性水平,以及山体隔离对居群遗传结构和基因流的影响.结果显示连香树居群水平的Nei's基因多样性(h)和Shannon信息指数(/)分别为0.116和0.173,遗传多样性水平相对较高.在遗传结构方面,邻接树(NJ)和主坐标分析的结果清晰地将南北坡分开,从居群和个体上都分成两组.并且STRUCTURE的结果显示基因流在同坡向的居群间比不同坡向的居群间要大.这些表明神农架山体可能对连香树居群的基因交流产生了一定的限制作用.神农架南北坡居群间的分化程度较低(FST为0.075),推测与连香树自身有较强的种子散布和花粉传播能力有关.本研究结果表明,神农架山体及相关的生态因子可能对连香树居群的基因交流产生了限制作用.