西藏及其东南地区被子植物与其不同生活型的果实类型分析

统计了分布在西藏自治区的被子植物及各生活型果实的类型及比例,并与藏东南地区做了比较。结果如下,西藏自治区果实以蒴果为主(占37.74%),其次为瘦果、坚果、浆果等;干果的比例远远大于肉果;不同生活型的果实类型谱差异较大,乔木中核果的比例最高,藤本中浆果比例最高,灌木中瘦果比例最高,草本中蒴果占优势;4个生活型中,肉果的比例乔木为最高,其次为藤本、灌木、草本。藏东南地区植物的果实类型也以蒴果为主,其次为瘦果、浆果、核果等;藏东南乔木中核果比例最高,藤本中浆果比例最高,灌木和草本植物以蒴果占优势;乔木肉果的比例最高,其次为藤本、灌木、草本。藏东南肉果比例大于全藏区,而干果比例则相反。果实类型的这些性状特征与各自的环境相适应,是植物长期适应自然环境的进化结果,该研究对于理解植物果实对生态环境的长期适应进化具有一定的意义。     

果实生态学的概念、研究现状及研究方向

总结了果实生态学的概念及主要研究内容,对国内外的果实生态学研究领域的进展进行了综述,分析了这些研究尚存在的不足之处,并指出了未来研究的科学问题.迄今为止,果实生态学在果实与种子的关系、果实颜色与环境、果实化学成分与环境、群落果实构成式样的地理分布特征、果实及食果动物的协同进化等方面已经取得了若干进展.果实重量谱等物理性状的空间分异格局及机理、果实化学成分的时空变异格局、果实类型的组成式样及大尺度地理分布格局及其机制的探讨、果实传播与食果动物的协同进化等是未来亟待开展的工作.     

植物夜间液流的发生、生理意义及影响因素研究进展

植物夜间液流是指在夜间通过植物根、茎、叶的液流量。通过对不同物种、生境条件和生态系统的野外观测,发现植物普遍存在夜间液流现象。阐述了夜间液流的大小和组成,并从夜间液流的生理意义、影响因素以及生态水文效应方面对已有的研究进展进行了综述和分析。夜间液流占到全天液流量的比例一般为5%—20%。夜间液流包括夜间的茎干补水和夜间的蒸腾作用两个过程,但是目前没有确切的研究或技术将两个过程区分开来。虽然总体上夜间液流占全天液流量的比例较少,但是夜间液流的储水作用和蒸腾作用对植物生长有重要的生理意义:夜间储水作用提高了夜间茎干水势,减少了木质部栓塞化的形成,加强了植物对干旱环境的适应;而蒸腾作用在营养物质和氧气的运输,以及水力提升等方面有重要的作用。影响夜间液流的因素较多,气象因素是主要的环境驱动因子,而土壤水分对夜间液流的影响与生境有关;夜间液流还受到物种和生境条件的影响。由于夜间液流的发生,对不同尺度的生态水文过程产生了影响。未来的研究可进一步探索在全球气候变化条件下,夜间液流与植物生理过程的关系,定量评估夜间液流对生态水文过程的影响,深入研究夜间液流对环境变化的响应。     

Environmental heterogeneity and mechanism of stoichiometry properties of vegetative organs in dominant shrub communities across the Loess Plateau

 为了探究黄土高原灌丛群落中优势物种的根、茎和叶等营养器官之间碳(C)、氮(N)、磷(P)及其比值等化学计量特征的环境分异性及其与土壤养分的耦合性, 在甘肃省和宁夏回族自治区境内的3个灌丛集中分布区(甘肃南部、宁夏北部和甘肃西部)沿水热梯度选取41个样点进行样地调查。结果显示: 1)甘肃、宁夏灌丛群落的有机物质含量及P资源相对匮乏, 而N资源相对丰富。2)从甘肃南部、宁夏北部到甘肃西部, 生长季温度递增、年降水量递减, 与此耦合, 土壤养分也逐级递减, 沿着土壤养分梯度, 黄土高原优势灌丛根、茎和叶的C、N、P储量减少, 根和茎的C:N下降, 根、茎和叶的N:P上升, 但在宁夏北部和甘肃西部间差异不显著。同时, 3个优势灌丛分布区的优势灌丛各器官间营养元素的分配格局不同。3)土壤养分相对较高的区域优势灌丛间各器官营养元素储量无差异, 而土壤养分较低区域亲缘关系较远的优势灌丛间各器官的营养元素储量差异显著, 而亲缘关系较近的优势灌丛各器官营养元素储量差异不显著。黄土高原优势灌丛各器官C、N、P化学计量特征是植物体与土壤中化学元素耦合的结果, 当土壤养分逐渐升高时, 植物体内的化学元素储量也逐渐增多。该研究不仅有助于认识黄土高原优势灌丛化学计量环境分异规律, 而且有助于洞察不同土壤条件下C、N、P在优势灌丛营养器官间的分配格局和植物资源分配策略, 并为黄土高原植被的管理和恢复提供一定的理论基础。     

北京地区野生植物果实类型谱及沿海拔分布格局

陆地生态系统的果实类型谱是植物对环境长期适应演化的结果。本文分析了北京地区的所有被子植物1371种以及4种生活型(乔木、灌木、草本、藤本)的果实类型谱,并调查了北京西部东灵山的植物果实类型谱的海拔梯度变化格局。结果表明:北京果实类型中蒴果的比例最高,其次为瘦果、坚果、颖果、浆果、荚果等;北京果实类型中肉果比例占13.57%,干果比例占86.43%;干果中裂果比例占35.6%,闭果比例占50.83%。4种生活型中果实类型的构成式样相差较大,乔木中坚果比例最高,其肉果比例为32.7%,干果比例为67.3%;灌木中浆果比例最高,其肉果比例为49.2%,干果比例为50.8%;草本中瘦果比例最高,其肉果比例为6.4%,干果比例为93.6%;藤本中浆果占绝对优势,其肉果比例为52.2%,干果比例为47.8%,这些特征与北京地区所在的温带气候和地理位置(较高纬度和较低海拔)相适应。在东灵山地区,随着海拔的升高,肉果的比例逐渐降低,从海拔为1083m的18.52%至海拔2100m处消失,而干果的比例则逐渐升高,从80.95%以致达到100%。随着海拔的升高,肉果、核果、浆果的比例显著下降,而干果的比例明显上升,原因为随着海拔的升高,水热条件变得较为严酷,不利于核果、浆果等植物的生存,更适合瘦果、蒴果等植物的生长。本研究对理解北京山地果实类型分布格局与当地气候的关系以及陆地生态系统对自然环境的长期适应演化具有一定的意义。     

黄土高原优势灌丛营养器官化学计量特征的环境分异和机制

为了探究黄土高原灌丛群落中优势物种的根、茎和叶等营养器官之间碳(C)、氮(N)、磷(P)及其比值等化学计量特征的环境分异性及其与土壤养分的耦合性, 在甘肃省和宁夏回族自治区境内的3个灌丛集中分布区(甘肃南部、宁夏北部和甘肃西部)沿水热梯度选取41个样点进行样地调查。结果显示: 1)甘肃、宁夏灌丛群落的有机物质含量及P资源相对匮乏, 而N资源相对丰富。2)从甘肃南部、宁夏北部到甘肃西部, 生长季温度递增、年降水量递减, 与此耦合, 土壤养分也逐级递减, 沿着土壤养分梯度, 黄土高原优势灌丛根、茎和叶的C、N、P储量减少, 根和茎的C:N下降, 根、茎和叶的N:P上升, 但在宁夏北部和甘肃西部间差异不显著。同时, 3个优势灌丛分布区的优势灌丛各器官间营养元素的分配格局不同。3)土壤养分相对较高的区域优势灌丛间各器官营养元素储量无差异, 而土壤养分较低区域亲缘关系较远的优势灌丛间各器官的营养元素储量差异显著, 而亲缘关系较近的优势灌丛各器官营养元素储量差异不显著。黄土高原优势灌丛各器官C、N、P化学计量特征是植物体与土壤中化学元素耦合的结果, 当土壤养分逐渐升高时, 植物体内的化学元素储量也逐渐增多。该研究不仅有助于认识黄土高原优势灌丛化学计量环境分异规律, 而且有助于洞察不同土壤条件下C、N、P在优势灌丛营养器官间的分配格局和植物资源分配策略, 并为黄土高原植被的管理和恢复提供一定的理论基础。     

种子地理学研究的新进展

在已发表的“种子地理学”基本理论框架和内涵的基础上, 该文对种子地理学理论进行了补充和修订, 在以前提出的7个方面的研究内容基础上, 补充了土壤种子库的地理学、种子雨的地理学、种子散布方式的地理学三个方面的研究内容, 提出了“土壤种子库的三向(纬度、经度和海拔)梯度变化假说”和“种子散布模式的三向梯度变化假说”。还对以前提出的6个方面的研究内容进行了增补, 在“种子化学性状地理学”方面添加了种子稳定性同位素性状, 在“种子重量的地理学”方面添加了油质体性状, 在“种子形态性状的地理学”方面补充了种子长、种子宽、种子长宽比、种子的附属结构(如果翅的有无以及种子附属物种翅长、种翅宽、种翅长宽比)等性状, 在“花和果实的地理学”方面增添了一些新的关注对象, 如花瓣的长和宽、花萼长和宽, 还有果实的长、宽、高及其比值, 夏季成熟的果实及秋天成熟的果实比例等, 在“种子遗传学性状的地理学”方面添加了DNA含量这个性状, 在“种子细胞性状的地理学”方面增添了淀粉粒。