盐碱胁迫下羊草植硅体的形态变化

对6个不同盐碱度梯度环境的羊草(Leymus chinensis)群落中生长状况良好的羊草进行人工筛选, 选取其中长势相近、叶片大小一致的羊草叶片, 用湿式灰化法提取植硅体并对其进行分类和命名, 共统计植硅体3387粒, 鉴定出植硅体类型10类, 分别是平顶帽型、尖顶帽型、刺帽型、光滑棒型、刺棒型、似牛角棒型、尖型、板型、蜂窝状和其他类型。随着盐碱浓度的增加, 帽型、棒型、尖型、板型和蜂窝型都有不同程度的变化。帽型植硅体的百分含量都有不同程度的增加, 6组样品中同种形态植硅体的大小有一定差别, 植硅体的大小随着盐碱度的升高呈现出不同程度的变化, 总体上有增大的趋势。     

东北地区芦苇植硅体的变化特征

深入研究芦苇(Phragmites australis)不同生长期植硅体的形态变化规律, 对提高古植被重建精度、探讨植硅体形成机理具有重要意义。该文对东北地区12个样点的芦苇叶片进行研究, 选取长势相近、叶片大小一致的芦苇叶片, 用湿式灰化法提取植硅体并对其进行分类和命名。研究发现, 芦苇植硅体主要有5种类型, 在不同生长期内和不同温湿度组合下, 其植硅体类型组合基本无变化, 说明同种植物的植硅体类型组合具有稳定性, 据此可以有效地恢复古植被; 同时芦苇鞍型植硅体百分含量的峰值出现在7月份, 随后稍有减少, 而芦苇扇型植硅体百分含量和浓度的峰值出现在8或9月份, 谷值在7月份。由此推测芦苇鞍型植硅体的形成可能更多地受控于植物的光合作用和蒸腾作用, 芦苇扇型植硅体的形成可能与机动细胞的支撑作用关系密切。实验结果还表明芦苇植硅体浓度并不是随着时间逐渐积累的, 其在8月份达到峰值, 9月份达到谷值, 因此推测植物植硅体浓度的变化规律可能与植物在不同生长期其自身对硅的需求规律相一致。鞍型植硅体浓度的峰值也出现在8月份, 谷值也在9月份, 其浓度变化与芦苇植硅体总浓度的变化趋势相似。     

吉林省松原市不同品种玉米穗、叶植硅体形态组合特征研究

玉米(Zea mays L.)作为禾本科一年生的植物,是东北地区最主要的粮食作物之一。本文通过选取吉林省松原市乾安地区21个玉米品种进行植硅体分析,试图探讨玉米不同部位(穗、叶)主要植硅体类型的变化规律。分别在穗中、叶中、整个植株中提取并鉴定植硅体10 311粒、10 466粒、8 530粒。结果表明,21个玉米品种中,植硅体形态基本相同,相比于其它植物玉米十字型植硅体含量十分丰富,常见的还有哑铃型、帽型、棒型等;不同部位植硅体总浓度差异较大,存在有穗中叶中整株中的规律;不同部位不同类型植硅体的百分含量及十字型植硅体的大小有显著差别。穗中十字型含量较多,叶中十字型和帽型含量较多;镜下测量结果显示,叶中十字型植硅体比穗中十字型植硅体大。此外,不同品种中十字型植硅体宽度差异较大,其可能与不同玉米品种的抗逆性有关。本文研究结果可为鉴别玉米与其它禾本科植物提供依据,也为玉米种间差异及抗逆性研究提供了基础资料,同时亦可为探究玉米起源、环境考古等方面的研究提供参考。     

东北地区芦苇植硅体形态的空间差异

笔者对东北地区12个样点的芦苇叶片的植硅体进行了分析,探讨了芦苇植硅体在空间上的分布规律,揭示芦苇植硅体的环境指示意义,为定量恢复古环境提供参考。实验结果表明:12个样点中芦苇植硅体基本类型相同,共有5种主要植硅体类型,即中鞍型、帽型、芦苇扇型、尖型和棒型;但芦苇植硅体的浓度随着纬度的变化而相应的发生变化。总体来说,纬度较低的样点芦苇植硅体的浓度较大,而纬度较高的样点芦苇植硅体的浓度相对较小;随着纬度的变化,芦苇的特征植硅体中鞍型的浓度也呈现波状变化,牡丹江以南的几个样点中鞍型植硅体浓度相对较大,9、10两个月牡丹江以北的几个样点中鞍型植硅体浓度迅速减少。芦苇扇型植硅体则呈现出纬度较高的样点植硅体浓度较大,纬度较低的样点植硅体浓度较小的特点,芦苇扇型植硅体的空间变化规律与扇型植硅体的不同。     

松嫩草原典型群落植硅体固碳与植硅体类型关系研究

探讨植硅体固碳能力与植硅体形态间关系,可以更精确估算群落植硅体固碳量,同时为植硅体固碳机制解释提供依据。本文在松嫩草原选取28个群落样方进行研究,按优势植物分为禾本科、莎草科、菊科三种群落类型,采用植硅体碳含量来指示植硅体自身的固碳潜力,植硅体碳占干物质含量指示群落长时间固碳能力(以下简称群落固碳能力),植硅体百分含量与固碳有关指标间的相关性来指示不同植硅体类型的固碳贡献量。研究发现:与非短细胞植硅体相比,短细胞植硅体的百分含量与植硅体碳含量、植硅体碳占干物质含量间的相关性更显著,因而其对植硅体固碳的贡献相对更大。究其原因,本文认为这可能主要与松嫩草原的短细胞植硅体的产量大以及短细胞植硅体的形成过程有关。     

植硅体形态的研究进展

植硅体作为古环境的代用指标是以植硅体形态分类研究为基础的,植硅体分类研究程度将直接影响到植硅体应用的精度及深度。从植硅体的植物母体来源分析和讨论,分别总结和比较多种植物(21科的草本植物及20科的木本植物)科、属乃至种级水平上的典型植硅体类型,植硅体组合特征及同一类型植硅体的细微差别。综合多位学者的认识,以期能够完善植硅体形态学研究,为植硅体在现代植物分类、重建古环境、环境考古等领域提供有意义的证据和资料。     

东北长白山区北部虎山泥炭剖面植硅体的环境指示意义

长白山区是对全球气候变化十分敏感的区域,将其中的泥炭地作为信息载体来获取气候信息对恢复中一晚全新世以来的气候变化有着重要意义.植硅体的抗腐蚀和产量高等特点为第四纪环境变迁的研究提供了有效途径.本文选择了长白山区北部的虎山泥炭剖面为典型剖面,对其沉积物中植硅体组合的环境指示意义进行了研究与探讨.根据虎山剖面植硅体图谱分析...     

吉林敦化地区全新世泥炭沉积中植硅体分析

通过敦化吉祥泥炭沉积中的植硅体分析发现,该剖面中植硅体含量丰富,分类特征比较明显。该地泥炭中植硅体组合以示冷型植硅体占优势,温暖指数比较低,反映气候呈寒冷型,期间曾发生4次气候波动。此次研究以泥炭为信息载体,为恢复古环境、古气候演变提供了又一重要的途径。     

中国-中新世湖泊的古生态:根据山旺盆地植硅体的初步解释

山东山旺中新世山旺组湖相沉积中富含保存精美的古生物化石。对于湖相沉积中的昆虫、植物和哺乳动物化石,前人已经做了大量的研究工作。其中植物大化石和孢粉的研究结果表明,中新世山旺组在沉积期间,山旺湖周围的植被处于湿润的暖温带到亚热带的古生态环境下。哺乳动物蝙蝠和貘化石的研究结果也支持这个结论。然而,迄今为止,还没有关于草本植物的种类组成及含量的研究报道。本文首次对山旺组样品中的植硅体进行了研究,为山旺中新世植被的研究提供了新的证据。对从6块山旺组样品中分析出的植硅体进行研究的结果表明,山旺中新世植硅体组合含有丰富的保存极好的草本植物植硅体,代表森林成分的双子叶植物植硅体,以及偶尔出现的棕榈科植硅体。草本植物的植硅体主要来自于C_3/C_4禾本科的PACCAD类群和早熟禾亚科的植物,少数可能来自于在林下封闭生活环境中生长的草本植物。山旺中新世植硅体组合显示,在湖边森林生活环境下,伴生大量的适合沼生到中生环境的草本植物,在较干旱的地区生长着早熟禾(和PACCAD)的草本植物。本文的研究结果进一步支持山旺中新世气候比现在更加湿润而且变动较小的观点。山旺中新世植硅体组合与土耳其和北美大平原中新世湖相沉积中的植硅体组合不同,后者的植硅体组合主要是由多种C_3早熟禾亚科草本和不同种类的PACCAD类群草本植物组成。今后的研究工作将进一步揭示这种差异是否反映了草本植物群落在大尺度的生物地理上的差异,或者是由于地区性的局部气候不同所导致。     

东北地区草本植物和木本植物植硅体的形态特征鉴别分析

为了鉴别草本植物来源及木本植物来源的植硅体类型,本文从植硅体形态和大小两方面着手,对东北地区常见的57种草本植物和72种木本植物的植硅体进行系统分析。从植硅体形态来看,鞍型、帽型和哑铃型等24类植硅体为草本植物的特征类型,木本植物也鉴定出17类典型植硅体类型,包括立方体、端尖细长棒型和凹口棒型等。同时,进一步通过引入形态参数区分三类形态相似且含量较多的植硅体类型(不规则扁平状、边缘弯曲扁平状、不规则块状)的植物来源,结果显示,长度30μm不规则扁平状、长度50μm边缘弯曲扁平状(包含蕨类植物)、长度30μm不规则块状主要来源于草本植物;长度40μm不规则扁平状、长度50μm边缘弯曲扁平状及长度40μm不规则块状主要形成于木本植物。在利用形态和大小分别区分植硅体植物来源的基础上,本研究还系统总结了东北地区草本类植硅体和木本类植硅体的鉴别标准,并据此识别东北地区表土植硅体的植物来源。该研究能够为本区开展植硅体-古植被重建等研究提供重要的参考。     

International code for phytolith nomenclature 1.0

BACKGROUND: Phytoliths (microscopic opal silica particles produced in and between the cells of many plants) are a very resilient, often-preserved type of microfossil and today, phytolith analysis is widely used in palaeoenvironmental studies, botany, geology and archaeology. To date there has been little standardization in the way phytoliths are described and classified. SCOPE: This paper presents the first International Code for Phytolith Nomenclature (ICPN), proposing an easy to follow, internationally accepted protocol to describe and name phytoliths.     

青藏高原常见早熟禾亚科植硅体形态特征初步研究

文章对采自青藏高原地区早熟禾亚科（Pooideae）常见的10属19种现代植物进行详细的植硅体形态描述、分类、统计、测量和对比。分析发现：青藏高原现生植物早熟禾亚科（Pooideae）特有的植硅体形态主要包括帽型、齿型、针茅哑铃型和针茅多铃型,同时发育塔型、棒型、尖型、刺球型等其它亚科常见的类型。初步明确了部分属一级的植硅体形态特点,例如,羊茅属（Festuca）、早熟禾属（Poa）等主要发育尖顶帽型;长芒草（Stipa bungeana Trin．）、赖草（Leymus secalinus（Georgi）Tzvel．）等主要发育平顶帽型;针茅属（Stipa）主要发育针茅哑铃型;早熟禾属（Poa）、三毛草属（Trisetum）同时发育较丰富的帽型和齿型。为进一步地深入研究该区草原植被群落的演替过程和规律提供了植硅体形态学分析的基础。     

Phytolith assemblages in grasses native to central Argentina

BACKGROUND AND AIMS: Phytolith reference collections are a prerequisite for accurate interpretation of soil phytolith assemblages aimed at reconstructing past vegetation. In this study a phytolith reference collection has been developed for several grasses native to central Argentina: Poa ligularis, Piptochaetium napostaense, Stipa clarazii, Stipa tenuis, Stipa tenuissima, Stipa eriostachya, Stipa ambigua, Stipa brachychaeta, Pappophorum subbulbosum, Digitaria californica, Bothriochloa edwardsiana and Aristida subulata. METHODS: For each species, phytoliths present in the leaf blades were classified into 47 morphotypes, and their relative frequency determined by observing 300-400 phytoliths per sample (n = 5). Data were analyzed by complete linkage cluster analysis, using the Morisita Index as measure of association. KEY RESULTS: The results showed differentiation among phytolith assemblages at species level or at plant functional type level. Cluster analysis separated C3 from C4 species and palatable from non-palatable species. CONCLUSIONS: This study highlights the possibility of reconstructing past vegetation in central Argentina grasslands through the analysis of soil phytolith assemblages.     

Inter- and intraspecific variation in grass phytolith shape and size: a geometric morphometrics perspective

Background and AimsThe relative contributions of inter- and intraspecific variation to phytolith shape and size have only been investigated in a limited number of studies. However, a detailed understanding of phytolith variation patterns among populations or even within a single plant specimen is of key importance for the correct taxonomic identification of grass taxa in fossil samples and for the reconstruction of vegetation and environmental conditions in the past. In this study, we used geometric morphometric analysis for the quantification of different sources of phytolith shape and size variation.MethodsWe used landmark-based geometric morphometric methods for the analysis of phytolith shapes in two extant grass species (Brachypodium pinnatum and B. sylvaticum). For each species, 1200 phytoliths were analysed from 12 leaves originating from six plants growing in three populations. Phytolith shape and size data were subjected to multivariate Procrustes analysis of variance (ANOVA), multivariate regression, principal component analysis and linear discriminant analysis.Key ResultsInterspecific variation largely outweighed intraspecific variation with respect to phytolith shape. Individual phytolith shapes were classified with 83 % accuracy into their respective species. Conversely, variation in phytolith shapes within species but among populations, possibly related to environmental heterogeneity, was comparatively low.ConclusionsOur results imply that phytolith shape relatively closely corresponds to the taxonomic identity of closely related grass species. Moreover, our methodological approach, applied here in phytolith analysis for the first time, enabled the quantification and separation of variation that is not related to species discrimination. Our findings strengthen the role of grass phytoliths in the reconstruction of past vegetation dynamics.     

Distinguishing rice (Oryza sativa Poaceae) from wild Oryza species through Phytolith analysis: Results of preliminary research

Asian rice is an important grain, not only in its homeland but in many areas of the world. Identifying rice in the archaeological record is a challenge, especially in the moist tropics, where organic materials preserve only when charred. Phytolith analysis, the identification of opaline silica bodies, provides an alternative method for identifying this important crop. Results of our research suggest thatOryza contributes phytoliths that are genus-specific, that bulliform characteristics alone do not permit separation of wild and domesticatedOryza in regions where species overlap, and that a number of phytolith types, especially silicified glumes, show promise for separating wild from domesticated forms. With further research it should be possible to identify rice through its phytolith assemblage in archaeological soils in the heartland of its domestication and use.