基于功能性状的水杉原生母树种群生境适应策略

植物的功能性状变异和表型可塑性是其应对异质生境的主要机制, 对植物的生长和分布有重要贡献。本文以湖北星斗山国家级自然保护区的水杉(Metasequoia glyptostroboides)原生母树为研究对象, 分析了母树种群功能性状对树木形态、地形因子及人为干扰的响应机制。结果表明: 水杉原生母树叶面积、叶干重和比叶面积的变异幅度大, 可塑性较强, 而枝和叶的干物质含量稳定性最高。人为干扰和4个地形因子均对每个功能性状变异方差有5%-20%的解释度, 冠幅对枝、叶干物质含量的变异方差有高达38%和76%的解释度。5个功能性状主要受海拔、坡位和人为干扰影响, 其中, 比叶面积对环境因子和干扰的响应规律不明显, 叶面积和叶干重在强烈人为干扰的环境中普遍增大, 枝和叶的干物质含量对坡向的变化最敏感。总之, 水杉原生母树种群通过功能性状变异对环境能产生一定的可塑性响应, 但人为干扰对母树生长影响较大, 建议人工辅助更新, 并适度减少农业和建筑对现存母树的影响。     

水杉的未尽事宜

主要阐述与水杉有关的三个问题: 首先是水杉研究的教训, 特别是从编辑、作者和学者的角度; 其次讨论水杉研究的不明之处, 包括王战的标本是如何到达吴仲伦之手而转送给郑万钧的, 薛纪如和华敬灿谁先打听到小河的原产地, 三木茂的论文是如何到达中国而胡先骕又是如何得到的; 并讨论了水杉的栽培及栽培品种的注册以及水杉原产地的资源保护、旅游开发及宣传; 最后建议成立水杉博物馆, 编写中国植物采集史, 编写东亚植物分类学文献目录新续编。     

水杉的未尽事宜

主要阐述与水杉有关的三个问题：首先是水杉研究的教训,特别是从编辑、作者和学者的角度;其次讨论水杉研究的不明之处,包括王战的标本是如何到达吴仲伦之手而转送给郑万钧的,薛纪如和华敬灿谁先打听到小河的原产地,三木茂的论文是如何到达中国而胡先辅又是如何得到的;并讨论了水杉的栽培及栽培品种的注册以及水杉原产地的资源保护、旅游开发及宣传;最后建议成立水杉博物馆,编写中国植物采集史,编写东亚植物分类学文献目录新续编。     

水杉凋落物水浸提液对其种子萌发和生长的化感作用

为探究水杉凋落物的化感作用是否是影响其天然更新的障碍因素,该文设置了8种水杉新鲜凋落物和自然凋落物水浸提液浓度200、100、50、20、10、5、2、1 g·L^-1和CK,分析不同类型不同浓度凋落物水浸提液对水杉种子萌发和生长的化感作用的影响。结果表明:(1)水杉新鲜凋落物水浸提液对水杉种子发芽率和发芽势影响不显著(P>0.05),对发芽指数有显著影响(P<0.05),1、100、200 g·L^-1显著抑制种子发芽; 水杉自然凋落物水浸提液对水杉种子萌发3个指标影响均不显著(P>0.05),而浓度为5、10、50、200 g·L^-1时则有抑制效应。(2)水杉种子芽长、胚轴和主根长度均在不同浓度的新鲜和自然水杉凋落物水浸提液间差异显著(P<0.05),并随着水浸提液浓度的增加(≥10 g·L^-1)而逐渐降低,尤其是50～200 g·L^-1范围内抑制作用显著增强。(3)新鲜和自然水杉凋落物水浸提液对自身种子萌发后生长的抑制作用相较于对种子萌发强,并且新鲜凋落物的化感效应抑制强度大于自然凋落物。(4)在种子萌发和生长指标中,主根长度对化感物质反应最敏感。(5)水杉种子的芽长生长动态变化符合“S”型生长曲线(R2≥0.988)。总之,水杉凋落物对自身种子萌发和生长具有一定的化感抑制效应,影响其种群天然更新,建议在水杉种群管理中,适当清理林下凋落物,以促进水杉种群的天然更新。     

水杉在中国北方城市中的应用研究

水杉(Metasequoia glyptostroboides)是世界上珍稀的孑遗植物,仅产于中国四川、湖北及湖南三省交界的局部地区。沈阳是中国水杉引种栽植的最北界,本文对水杉在沈阳生长的生存条件进行研究,为水杉在沈阳园林树种中的进一步应用提供理论依据。     

孑遗植物水杉的遗传多样性研究

采用随机扩增多态DNA(RAPD)方法对孑遗植物水杉 (Metasequoiaglyptostroboides)的 8个居群 (包括 6个孑遗居群和 2个人工栽培居群 )的 48个个体进行了遗传多样性研究。用 16个随机引物共扩增出清晰谱带 5 7条。孑遗居群平均多态位点百分率为 38.6 %。各居群多态位点百分率差异显著 ( 10 .5 3%～ 33 .33 % ) :湖北利川的小河和桂花 2个居群较高 ,分别是 33 .33%和 31.5 8% ;湖南龙山洛塔居群较低 ,为 10 .5 3 %。人工栽培居群中 ,美国密西根州和湖北武汉 2个居群的多态位点百分率也较低 ,仅分别为 10 .5 3 %和 8.77%。用POPGENE 1.31版软件进行数据处理后结果如下 :孑遗居群的平均Nei’s基因多样性为 0 .130 5 ,Shannon’s遗传多样性信息指数为 0 .192 1,水杉孑遗居群遗传距离与地理距离的相关系数r =0 .2 346 6 (P =73 .2 7% ) ,基因分化系数Gst=0 .10 82 ,表明居群间有一定分化。用UPGMA方法聚类可知 ,2个人工居群与湖北利川居群优先聚类。鉴于目前水杉孑遗居群生境人为破坏严重、遗传多样性较低和原生母树分布分散 ,建议在湖北利川小河和桂花野生水杉最适生境建立水杉遗传多样性保护点 ,将现有的 2 5 0多株原生母树分别采种育苗定植于保护点 ,以达到最大限度地保存现有水杉遗传多样性的目的。     

不同浓度亚硒酸钠溶液对水杉种子萌发的影响

硒元素是植物生长所需的微量元素。在水杉母树主要生长所在地恩施境内形成立体的硒资源环境,而该区的水杉群落天然更新困难,林下鲜见更新幼苗或幼树。因此,结合硒资源,研究硒元素与水杉种子萌发的相互关系对水杉的天然更新繁育具有重要意义。为了揭示硒元素对水杉种子发芽的影响,该研究通过测定不同环境条件(温度:20、25、30 ℃; 光照:12 h光照/12 h黑暗、24 h全黑暗; 是否浸种)下原生水杉种子的萌发率,筛选出最适萌发条件,并在此条件下采用不同浓度(0、0.25、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0 mg·L^-1)的亚硒酸钠对水杉种子进行处理,观察其萌发的变化。结果表明:当使用浓度为0.25 mg·L^-1的亚硒酸钠溶液处理水杉种子时,种子的发芽率、发芽势和发芽指数都为最高,分别为34.0%、29.0%、13.9; 当亚硒酸钠浓度大于0.25 mg·L^-1时,水杉种子的发芽率、发芽势和发芽指数开始随着浓度的增加而降低,在亚硒酸钠浓度为16.0 mg·L^-1时,三个指标都达到最低值,分别为0.5%、0%、0.025。由此可知,低浓度(0～0.25 mg·L^-1)的亚硒酸钠处理对水杉种子的萌发有一定的促进作用,而高浓度(>0.25 mg·L^-1)的亚硒酸钠处理对水杉种子的萌发则有一定的抑制作用。     

水杉人工林树冠结构及生物生产力的研究

研究了水杉人工林的树冠结构和林分生物生产力。结果表明,不同密度及林龄的林分树冠结构存在较大差异,随着树冠部位上升和林分密度增大,分枝角度逐渐减小;径阶大小与枝叶率成反比,与树冠重量成正比,径阶增大,树冠最大叶量层的集团上移,有效光合面积相对减少,树冠结构的变化直接影响到林分的生物量生产、分配分配和经济生物量,林分干、枝、叶的干物质累积趋势可用Ｒｉｃｈａｒｄ方程描述;林龄增大,分配到主干的生物量比例     

浙北平原水杉人工林生物量的研究

 本文对浙江省北部平原水杉人工林的生物量和生产力进行了测定和研究。按平均标准木法分别调查了干、枝、叶、根的生物量。据调查材料,用相对生长规律建立了估测单株林木各器官干重的回归方程,方程的相关系数和估测精度符合要求,具实用价值。研究结果表明：水杉人工林生物量随年龄的增长而增加,林带18年生后增加速度变缓,片林生物量普遍大于林带生物量,生物量组成比例因年龄而异。随着年龄的增加,年平均净生产量、叶面积指数、光能利用率均逐步加大,至18年生时,上述指标分别为17.51t／ha·a、9.1和0.77%。叶净光合生产率以速生阶段为最大,衰退阶段为最低,当叶净光合生产率急剧下降时,可实施主伐更新。     

中国辽宁省始新世水杉的研究

以辽宁省抚顺早始新世古城子组和计军屯组的水杉（Ｍｅｔａｓｅｑｕｏｉａ Ｍｉｋｉ）为研究对象,对其雌球果、雄球花枝和营养枝叶的形态、叶表皮和雄球花苞片表皮的结构进行了研究分析,并与Ｍ．ｇｌｙｐｔｏｓｔｒｏｂｏｉｄｅｓ,Ｍ．ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ,Ｍ．ｍｉｌｌｅｒｉ的性状进行比较,认定其属于Ｍ．ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ。并没得Ｍ．ｇｌｙｐｔｏｓｔｒｏｂｏｉｄｅｓ和抚顺水杉叶下表皮气孔分布区内的平均气