广东松幼苗存活率和生长特征的初步研究

2006年5月至2008年7月,在南岭国家级自然保护区测定了不同年龄、不同种植方式的广东松(Pinus kwangtungensis)幼苗的存活率、株高和基径等指标,以期为国家保护植物广东松的保育提供资料。结果表明,实验期间袋栽苗存活率下降明显,从开始时的100%下降到结束时的50%;裸植苗与移植苗的存活率从100%下降到80%左右。总月均株高、基径的增量,袋栽苗、裸植苗、移植苗依次为1.01、1.39、2.76cm;0.17、0.20、0.64mm。年均株高、基径增值,移植苗、裸植苗、移植苗依次为32.91、17.22、12.77cm;7.64、2.31、2.0mm。随着年龄的增长,各组幼苗的株高和基径增长均加快,株高与基径之间存在着极显著的线性相关关系,广东松幼苗至10a生仍属快速生长期。     

米心水青冈幼苗对光照和养分的响应

在模拟郁闭林下(L1,大约1%~2%的全日照)、林窗(L2,大约18%的全日照)、开阔地(L3,全日照)3个光照水平和每个光照水平下进行施肥(F1)和不施肥(F0)对照的6个实验处理条件下,研究了2年龄米心水青冈(FagusenglerianaSeem)幼苗在随后的两个生长季里的生长对光照和土壤养分的响应。结果显示:光照和养分对幼苗高度、基径和生物量有显著的影响。经过两个生长季,L1处理下幼苗高度增量极显著地小于L2和L3处理下幼苗高度增量。L1处理下基径和生物量的增量在处理当年秋就极显著地小于L2和L3处理下的增量,并在第二年差异继续扩大。L2和L3处理下的幼苗间的生长没有显著差异。施肥明显地促进了L2和L3处理下的幼苗的生长,但对L1处理下的幼苗没有明显的作用。这些结果说明,虽然2年龄米心水青冈幼苗能够在林下的弱光条件下生存,但生长受到了极大的抑制。幼苗在林窗的中等光照条件下能够与在开阔地全日照条件下生长的一样好或更好,这与许多耐阴的落叶树的响应一样。在比林内光照强度较高的条件下施肥或较高的土壤养分才对米心水青冈幼苗的生长和生存起作用。     

米心水青冈幼苗对光照和养分的响应

在模拟郁闭林下(L1,大约1%～2%的全日照)、林窗(L2,大约18%的全日照)、开阔地(L3,全日照)3个光照水平和每个光照水平下进行施肥(F1)和不施肥(F0)对照的6个实验处理条件下,研究了 2年龄米心水青冈(Fagus engleriana Seem)幼苗在随后的两个生长季里的生长对光照和土壤养分的响应.结果显示:光照和养分对幼苗高度、基径和生物量有显著的影响.经过两个生长季,L1处理下幼苗高度增量极显著地小于L2和L3处理下幼苗高度增量.L1处理下基径和生物量的增量在处理当年秋就极显著地小于L2和L3处理下的增量,并在第二年差异继续扩大.L2和L3处理下的幼苗间的生长没有显著差异.施肥明显地促进了L2和L3处理下的幼苗的生长,但对L1处理下的幼苗没有明显的作用.这些结果说明,虽然2年龄米心水青冈幼苗能够在林下的弱光条件下生存,但生长受到了极大的抑制.幼苗在林窗的中等光照条件下能够与在开阔地全日照条件下生长的一样好或更好,这与许多耐阴的落叶树的响应一样.在比林内光照强度较高的条件下施肥或较高的土壤养分才对米心水青冈幼苗的生长和生存起作用.     

伞形科两种植物幼苗生长对光照强度的可塑性响应

将明党参（Changium smyrnioides Wolff）和峨参（Anthriscus sylvestris Hoffm．）幼苗置于按全光照百分率为100％（S100）、65％（S65）和25％（S25）的人工控制光环境下处理。结果表明,光照强度显著影响明党参和峨参幼苗的生长：明党参在S6,生长最好,株高、冠幅、叶长、叶宽、地上地下生物量等均达到最大值,且S65的明党参生物量是S100的2倍、S25的3倍左右;而峨参地上部生长随着光照强度的减弱而增强,S25生长最好,但地下部生长则在S65生长最好,表现出与明党参同样的响应规律。明党参在不同光照强度下生长速率差异显著,S65显著高于其余两个处理;峨参虽然也在S65生长速率最大,但在不同光照强度间无差异。明党参生长速率明显小于峨参,总生物量约为峨参的1／3—1／8,相对于峨参而言明党参是一个在幼苗阶段生长缓慢的物种。     

UV-B辐射对南亚热带森林木本植物幼苗生长的影响

研究了UV -B辐射对广东省南亚热带森林木本植物九节、鸭脚木、猴耳环、半枫荷、山乌桕和绿化树种大叶合欢幼苗生长的影响。实验结果表明 ,UV -B辐射降低叶片光合色素的含量 ;显著降低幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度 ;降低干物质的增长 ;抑制大叶合欢幼苗根瘤的形成     

不同根系分隔方式对栗和茶幼苗生长的影响

研究不同根系分隔方式对栗(Castanea mollissima)/茶(Camellia sinensis)间作地下部分相互作用和植物种间互作动态的影响, 探究根系互作对植株株高、基径和根系生长的影响, 可为栗/茶复合经营模式的可持续发展提供科学指导。该研究以栗/茶间作和相应单作为研究对象, 运用盆栽实验的根系分隔技术(塑料膜分隔、尼龙网分隔和不分隔), 分别利用logistic生长模型模拟栗和茶株高与基径生长动态过程, 利用幂函数研究株高-基径的异速生长关系, 并从细根发育角度分析地下部分相互作用对植物生长发育的影响。结果显示: 与单作茶相比, 间作茶塑料膜分隔方式地上部分、地下部分和总的干生物量以及根长、根表面积、根体积、分形丰度和直径为0.2-1.0 mm根的根长分别显著增加了357.1%、281.8%和345.2%以及74.3%、273.9%、244.8%、42.0%和382.4%。间作茶塑料膜分隔方式的株高渐进值比单作茶显著增加了30.9%, 尼龙网分隔方式的间作栗株高渐进值和基径渐进值比单作栗分别显著增加了21.9%和28.2%; 塑料膜分隔方式下间作茶株高达到最大增长速率的时间和间作栗的基径达到最大增长速率的时间比相应单作模式分别显著延迟了14和15天。不同处理中栗和茶的株高-基径异速生长均呈显著线性正相关关系, 且不分隔方式下间作栗和间作茶的株高-基径异速生长模型的斜率均表现为最小, 且均<1。结果表明, 栗和茶间作时, 栗地上部分通过遮阴促进茶幼苗侧根分枝数、细根根长和株高的生长来增加其干生物量累积, 但地下部分则表现为竞争作用, 且随着地下部分竞争作用的强度增加会逐渐抵消地上部分的促进作用, 最终植物种间相互作用表现为中性作用。     

地下根竞争对3种木本植物幼苗生长的影响

通过在广东南澳岛的野外试验样地移植外来种尾叶桉(Eucolyptus urophylla)、大叶相思(Acacia auriculaeformis)和本地种荷木(Schima superba）幼苗,研究南澳岛原有定居植物的地下根竞争对这些幼苗生长的影响。结果表明,地下根的竞争对3种幼苗生长影响显著,3种幼苗的生物量和生长速率在有根竞争时比无根竞争时小。3种幼苗受到的地下根的竞争强度随着苗龄的增大而不断减小,但一定时期后可达到平稳。荷木、尾叶桉和大叶相思幼苗受到的地下根的竞争强度分别为0．22、0．19和0．13。外来种尾叶桉和大叶相思在入侵森林群落的过程中,根系竞争力比本地植物荷木更强。     

攀援植物绞股蓝幼苗对光照强度的形态和生长反应

 利用遮阳网产生光照强度梯度,以研究攀援植物绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)幼苗对光梯度的形态和生长反应。结果表明：1)相对生长速率、净同化速率和总生物量随光照强度减弱而降低,总叶面积、比茎长、株高、分枝角度、叶面积率和比叶面积却增加;2)株高生长与相对生长速率成负相关;3)幼苗生物量分配对光梯度的反应不敏感。这些结果意味着绞股蓝幼苗的形态和生长反应对不同光环境具有可塑性,比茎长和株高随光照减弱而增加有利于绞股蓝幼苗“寻找”到外界支持物。     

光照条件对蒙古栎幼苗生长及形态特征的影响

对生长于不同光照环境(林内和林外)下的蒙古栎幼苗的形态特征进行了比较.结果表明,光照条件对蒙古栎幼苗的生物量及其分配具有明显影响,林外幼苗单株生物量为林外的4.48倍,其中以根系生物量的差别为最大,林外为林内的6.23倍;林外与林内幼苗根冠比分别为2.70和1.11.在不同的光照条件下,蒙古栎幼苗的叶片形态表现出明显不同,林外叶片比叶面积明显低于林内,分别为139.55cm2/g 和284.94cm2/g,林内约为林外的2.04倍;一次生长叶面积林外明显低于林内,总叶面积则高于林内.二次生长使蒙古栎幼苗的叶面积有明显增加,但是经过二次生长后,幼苗的单株生物量没有明显增加,说明二次生长叶片对于蒙古栎幼苗生物量的积累没有明显贡献;光照对于蒙古栎主干及根系的形态具有明显影响,林外幼苗高(包括二次生长)明显低于林内幼苗,而地径则相反,林外幼苗根系的长度和直径则明显高于林内幼苗;林外幼苗顶芽体积明显大于林内幼苗.同时,林外幼苗的二次生长导致顶芽体积明显下降,从而对翌年的高生长量和未来干型产生影响.认为,蒙古栎幼苗通过形态上的一系列可塑性变化来适应不同的光环境以获取最大的碳收益.     

骆驼刺幼苗生长特性对不同地下水埋深的响应

在塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲,对人工控制地下水埋深条件下的骆驼刺幼苗地上和地下部分的生长特性进行了一个生长季的调查。结果表明：1)幼苗的株高、分枝数、冠幅与不同地下水埋深之间存在较好的相关性,不同地下水埋深下幼苗叶片数的波动较大;2)生长在距地下水埋深为2.5和2.0 m及1.5和1.0 m条件下的骆驼刺幼苗的基径变化没有显著差异(P>0.05);3)地下水埋深对骆驼刺幼苗根系的垂直根长的影响显著(P<0.01）;4)不同土壤深度的根生物量、根质量密度、比根长、根表面积对地下水埋深变化的响应也有显著差异(P<0.05)。     

不同遮阴环境下木奶果幼苗生长与生理生化的响应

木奶果是一种在幼苗期和成熟期对光适应性不同的热带乔木树种。研究不同遮阴环境下木奶果幼苗的生长及生理响应机制,以明确木奶果幼苗生长的适宜光照环境范围,对木奶果的苗木栽培及生态应用意义重大。本试验设置了5个处理,即CK(无遮阴),S3(遮光率45.3%)、S4(遮光率69.2%)、S6(遮光率80.0%)和S8(遮光率90.2%),观测停扣山和谢鞋山种源的木奶果幼苗4个月后的生长生理变化情况。结果显示:随着遮阴强度的加大,木奶果幼苗的叶面积与光合色素含量一直上升;叶绿素a/b值和过氧化氢酶(CAT)活性一直下降;丙二醛含量在S6前先呈下降趋势,而后稍有上升;株高和地径增长量先升后降,相对电导率、脯氨酸(Pro)与可溶性糖(Ss)含量则表现为先降后升。强光环境下,木奶果幼苗通过增加类胡萝卜素相对含量与CAT活性,以减缓膜脂过氧化损害;弱光环境下,木奶果幼苗通过增加叶面积与光合色素含量提高光能利用率。Pro与Ss则作为综合调节物,调节渗透压,以减轻强光与弱光带来的细胞膜胁迫压力。其中,停扣山与谢鞋山种源分别在S6与S4处理下Pro与Ss含量达最低值且株高与地径增长量达最高值。表明幼苗期的木奶果...     

香果树(Emmenopterys henryi)幼苗生长特性和叶绿素荧光对不同光强的响应

研究了室内人工气候箱中相对高、中和低（（5000&#177;230）lx、（2200&#177;110）lx和（1000&#177;80）lx）光强下香果树幼苗的生长特性及荧光参数的动态变化,结果表明,中光强下的幼苗生长迅速,株高和生物量一直维持最高水平;高光强下的幼苗,生长极其缓慢,株高和生物量均处于最低水平;低光强下的幼苗比叶面积最大;而根冠比则以高光强下的为最高;叶绿素（a＋b）含量在低光强下最高,中光下次之,强光下最小。前期,低光强下幼苗叶片的叶绿素a/b值较大,随着幼苗的生长呈下降的趋势,120d后与其他处理相比达到最小。荧光参数的结果显示,高光强下,香果树幼苗的电子传递速率（ETR）、光化学猝灭系数（qP）和非光化学猝灭系数（qNP）均处于最低水平,而测定初始荧光（Fo）和最大荧光（Fm）却处于最高水平,在低和中光强下则刚好相反。由此可见,高光强对香果树幼苗生长极其不利,而低和中光强下生长较好。建议在室内培育香果树幼苗时,适当减弱光强,保证其正常生长。     

杉木种子萌发及幼苗生长对光强的响应

设置不同光强梯度(透光率分别为100%、40%、20%、10%和5%,光照强度PPFD分别为201.3、77.0、37.5、19.2、9.8 μmol·m^-2·s^-1),研究光对杉木种子萌发和幼苗早期生长的影响,分析杉木种子萌发、幼苗存活、生长、形态响应、生物量积累及其分配格局对不同光环境的响应策略.结果表明: 杉木种子的萌发率、存活率、建植率和萌发指数在不同光强梯度下均有显著差异,且40%的透光率是种子最适萌发条件,萌发率最高,而全光照下存活率和建植率最高;随光照强度的减弱,杉木幼苗茎长增大,根长、子叶长、子叶厚、真叶数呈降低趋势,而基径在各光照强度间无显著差异;总生物量、根生物量、茎生物量、叶生物量均表现为全光照下最大.随着光照强度的减弱,光合组织与非光合组织生物量比、叶生物量比呈降低趋势,茎生物量比呈增加趋势,根冠比和根生物量比无显著差异.弱光环境促进杉木种子萌发,不利于杉木幼苗存活和生长.在弱光环境下,杉木幼苗通过增大茎生物量来提高对弱光环境的耐受力.     

Differential response of Scots pine seedlings to variable intensity and ratio of red and far‐red light

We investigated the response to increasing intensity of red (R) and far‐R (FR) light and to a decrease in R:FR ratio in Pinus sylvestris L. (Scots pine) seedling. The results showed that FR high‐irradiance response for hypocotyl elongation may be present in Scots pine and that this response is enhanced by increasing light intensity. However, both hypocotyl inhibition and pigment accumulation were more strongly affected by the R light compared with FR light. This is in contrast to previous reports in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. In the angiosperm, A. thaliana R light shows an overall milder effect on inhibition of hypocotyl elongation and on pigment biosynthesis compared with FR suggesting conifers and angiosperms respond very differently to the different light regimes. Scots pine shade avoidance syndrome with longer hypocotyls, shorter cotyledons and lower chlorophyll content in response to shade conditions resembles the response observed in A. thaliana. However, anthocyanin accumulation increased with shade in Scots pine, which again differs from what is known in angiosperms. Overall, the response of seedling development and physiology to R and FR light in Scots pine indicates that the regulatory mechanism for light response may differ between gymnosperms and angiosperms.     

光照强度驱动典型阴生植物三七的生理生态响应特征

为探究阴生植物三七(Panax notoginseng)对不同光照强度的生理生态响应特征,研究5种透光率(46.5% LT、21.8% LT、9.70% LT、5.10% LT、2.80% LT)下三七生理、形态和生长等各项指标的变化特征,并对其相关指标进行相关性、可塑性和主成分分析。结果表明:三七在高光(46.5% LT和21.8% LT)和低光(5.10% LT和2.80% LT)条件下各形态特征(株高、茎粗、单株叶面积)、生物量及相对生长速率(RGR)均有所降低;随着光照强度的降低,根生物量比(RMR)、最大净光合速率(P_n-max)、气孔导度(G_s)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)都随之下降,而叶面积比(LAR)、比叶面积(SLA)、茎生物量比(SMR)和叶生物量比(LMR)却呈现升高的趋势。这些变化能够减少三七在高光下的光能捕获及消耗,而低光下的光能捕获和消耗则会得到加强。此外,阴生植物三七的形态特征表型可塑性指数均小于0.5,而光合生理(P_n-max、G_s、LCP、R_d)、LAR和根部生物量的表型可塑性指数则大于0.5,其可塑性较强,且P_n-max、G_s、LCP与RGR的相关系数分别高达0.581、0.558、0.574,这些结果表明光照强度驱动三七的响应特征主要为光合生理特性、LAR和根部生物量的变化。研究还发现三七在10%左右的透光率下生长发育较好。而在低光条件下,三七主要采取保守策略进行缓慢的碳获取和碳消耗,高光条件下则主要采取快速碳获取和碳消耗的冒险策略。研究阐明了三七对不同光照环境的响应策略,为三七的优质高效种植提供理论依据。     

Growth-size scaling relationships of woody plant species differ from predictions of the Metabolic Ecology Model

The Metabolic Ecology Model predicts that tree diameter ( D ) growth ( dD/dt ) scales with D ^1/3. Using data on diameter growth and height–diameter relationships for 56 and 40 woody species, respectively, from forests throughout New Zealand, we tested one prediction and two assumptions of this model: (i) the exponent of the growth–diameter scaling relationship equals 1/3 and is invariant among species and growth forms, (ii) small and large individuals are invariant in their exponents and (iii) tree height scales with D ^2/3. We found virtually no support for any prediction or assumption: growth–diameter scaling exponents varied substantially among species and growth forms, correlated positively with species' maximum height, and shifted significantly with increasing individual size. Tree height did not scale invariantly with diameter. Based on a quantitative test, violation of these assumptions alone could not explain the model's poor fit to our data, possibly reflecting multiple, unsound assumptions, as well as unaccounted-for variation that should be incorporated.     

七种热带雨林树苗叶片气孔特征及其可塑性对不同光照强度的响应

对生长在荫棚3种不同光照条件下和全自然光下的热带雨林4个冠层种(望天树、绒毛番龙眼、团花、红厚壳)和3个中层种(玉蕊、藤黄、滇南风吹楠)树苗叶片气孔特征以及它们的可塑性进行了研究、结果表明,这些植物的气孔全部着生在远轴面．7种植物中,玉蕊和绒毛番龙眼的气孔密度较大,滇南红厚壳和团花的保卫细胞最长．随光强的增大,气孔密度和气孔指数增大,单位叶气孔数在低光强下较大．除团花外,其它植物叶片气孔导度在50％光强处最大,而光强对保卫细胞的长度影响不显著．相关分析表明,气孔密度与植物单位叶的面积呈负相关。而与气孔导度的相关性不显著、尽管两种不同生活型植物气孔指数和单位叶气孔数在不同光强下的可塑性差异较小,但冠层树种气孔密度和气孔导度的可塑性显著高于中层树种．     

Root:shoot ratio in developing seedlings: How seedlings change their allocation in response to seed mass and ambient nutrient supply

Root:shoot (R:S) biomass partitioning is one of the keys to the plants' ability to compensate for limiting resources in the environment and thus to survive and succeed in competition. In adult plants, it can vary in response to many factors, such as nutrient availability in the soil or reserves in the roots from the previous season. The question remains whether, at the interspecific level, reserves in seeds can affect seedlings' R:S ratio in a similar way. Proper allocation to resource‐acquiring organs is enormously important for seedlings and is likely to determine their survival and further success. Therefore, we investigated the effect of seed mass on seedling R:S biomass partitioning and its interaction with nutrient supply in the substrate. We measured seedling biomass partitioning under two different nutrient treatments after 2, 4, 6, and 12 weeks for seventeen species differing in seed mass and covering. We used phylogenetically informed analysis to determine the independent influence of seed mass on seedling biomass partitioning. We found consistently lower R:S ratios in seedlings with higher seed mass. Expectedly, R:S was also lower with higher substrate nutrient supply, but substrate nutrient supply had a bigger effect on R:S ratio for species with higher seed mass. These findings point to the importance of seed reserves for the usage of soil resources. Generally, R:S ratio decreased over time and, similarly to the effect of substrate nutrients, R:S ratio decreased faster for large‐seeded species. We show that the seed mass determines the allocation patterns into new resource‐acquiring organs during seedling development. Large‐seeded species are more flexible in soil nutrient use. It is likely that faster development of shoots provides large‐seeded species with the key advantage in asymmetric above‐ground competition, and that this could constitute one of the selective factors for optimum seed mass.