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1.
在全球气候变化背景下,筛选抗旱强的城市绿化花卉植物是应对未来持续干旱下水资源短缺和城市绿化建设的重要途径。该研究以常见的城市绿化花卉植物山茶(Camellia japonica)和西洋杜鹃(Rhododendron hybridum)为材料,利用光学技术构建花瓣和叶片栓塞脆弱性曲线,并观察两种植物的花瓣及叶片形态结构特征,比较两种植物花瓣和叶片组织在水分胁迫期间的抗旱性。结果表明:(1)山茶和西洋杜鹃的生长土壤水势之间在自然干旱下没有显著差异,均从第9天开始与对照相比显著降低;西洋杜鹃叶片和花瓣水势在自然干旱后第9天显著降低,而山茶叶片和花瓣水势在自然干旱持续到第12天时显著降低。(2)西洋杜鹃花瓣和叶片水势的P50值(发生50%栓塞时对应的水势值)分别为-3.24 MPa和-4.40 MPa,分别大于山茶花瓣(-3.99 MPa)和叶片(-5.92 MPa)。(3)山茶和西洋杜鹃间的花瓣厚度、上下表皮厚度没有显著差异,而山茶花瓣的脉密度和气孔密度均显著大于西洋杜鹃花瓣;山茶叶片厚度、上下表皮厚度、海绵组织厚度、叶脉密度均显著大于西洋杜鹃。研究发现,西洋杜鹃的栓塞脆弱性大于山茶,其耐旱... 相似文献
2.
木质部空穴化和栓塞是木本植物在干旱等条件下遭受水分胁迫时产生的木质部输水功能障碍, 在全球气候变化的大背景下, 栓塞脆弱性对干旱响应的研究已成为热点和重要内容。近年来有关木质部栓塞脆弱性与植物输水结构和耐旱性的关系已有大量研究并取得一定成果, 但是, 不同学者在不同地区对不同材料的研究结果存在很大不同。该文就近年来这一研究领域取得的成果及争议问题进行了概括和总结, 主要涉及木质部栓塞脆弱性(P50)及脆弱曲线的建立方法、木质部栓塞脆弱性与木质部结构(导管直径、导管长度、纹孔膜、木质部密度、纤维及纤维管胞)间的关系和木质部栓塞脆弱性与耐旱性的关系, 并对未来工作进行展望, 提出在未来的工作中应对同一树种使用Cochard Cavitron离心机法、Sperry离心机技术与传统方法建立的脆弱曲线进行比较验证、计算P50值、分析植物个体器官水平差异(根、茎、叶)、测定树种生理生态指标, 探索植物栓塞脆弱性与输水结构和耐旱性的关系, 从而评估不同类型植物在未来气候变化下的耐旱能力。 相似文献
3.
桂西南喀斯特地区生物多样性丰富、特有种多, 同时也是石漠化问题较为严重的区域。由于该喀斯特地区土层浅薄、岩石裸露、表层储水能力差, 植物在干旱季节经常会受到水分胁迫。植物水力学特征不仅是探讨喀斯特地区植物的生理生态适应性的关键, 还能够为石漠化地区的植被恢复提供重要参考。该研究测定了桂西南喀斯特季雨林17种代表性木本植物(包括不同生活型、叶片习性和生境)的木质部脆弱性曲线、最低水势、叶片膨压丧失点和边材密度等水力性状, 结果发现: (1)喀斯特植物木质部导水率丧失50%时的水势值(P50)的种间差异较大(-0.51- -2.51 MPa), 其中常绿种的抗栓塞能力比落叶种强; (2)喀斯特植物的木质部水力安全边界值(最低水势与P50之间的差值)的均值为0.36 MPa, 说明喀斯特森林植物在自然最低水势状况下木质部发生栓塞的程度较高; 但是不同植物种间存在显著差异, 这可能与喀斯特峰丛洼地生境的复杂性以及物种不同的抗旱策略有关; (3)由于喀斯特植物水分适应机制的多样化, 导致木质部水力安全边界与叶片膨压丧失点、边材密度的相关性并不显著。在区域气候干热化的背景下, 结合喀斯特植物的栓塞脆弱性和长期水势监测(尤其极端干旱事件)分析它们的水力安全, 对预测未来喀斯特森林物种分布和群落动态具有重要的指示作用。 相似文献
4.
播种方式和施磷对冬小麦群体结构、光合特性和产量的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
为研究播种方式和施磷对新疆冬小麦群体结构、光合特性和产量的影响,以‘新冬22号’为材料,采用双因素裂区试验设计,设播种方式为主区,分条播(D)和匀播(U),设施磷量(P2O5)为副区,分0、60、120、180 kg·hm-2(分别用P0、P60、P120、P180表示)4种水平。结果表明: 匀播群体分蘖成穗率较条播群体高15.9%;光合有效辐射(PAR)截获率、消光系数、叶面积指数、叶片SPAD值和光合参数均以匀播下P120最优,是兼顾群体结构、光合特性和产量的最佳组合。 相似文献
5.
祁连山水源区主要树种耐旱性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
应用P-V技术对祁连山水源涵养林主要树种水分参数进行测定分析.结果表明,不同水分参数在树种上的变化规律各异,反映了植物耐旱机理的复杂性;对10项水分参数的主成分分析结果显示,以|φπ100-φπ0 |、RCV、ROWC0和εmax分析植物的耐旱性能具有可靠性.用两种几何数学方法的分析结果表明,按照耐旱性大小可将供试树种分为耐旱性强树种(青海云杉和千里香杜鹃)、耐旱性较强树种(祁连圆柏、烈香杜鹃、头花杜鹃和青海杜鹃)、耐旱性较弱树种(金露梅、绣线菊和红桦)和耐旱性弱树种(青杨).苗木清晨叶水势与土壤含水率间变化趋势可以用双曲线方程、幂函数式(或指数函数式)取得满意的拟合.通过逐步聚类分析,按照树种主要耐旱机理可分为高水势延迟脱水耐旱树种(红桦和青海杜鹃)、亚高水势延迟脱水型树种(青海云杉、千里香杜鹃和头花杜鹃)、亚低水势忍耐脱水耐旱树种(祁连圆柏)与低水势忍耐脱水型耐旱树种(金露梅、绣线菊和烈香杜鹃). 相似文献
6.
7种木本植物根和小枝木质部栓塞的脆弱性 总被引:7,自引:0,他引:7
用脆弱曲线表示的植物木质部栓塞脆弱性反映了植物木质部栓塞程度与其水势间的关系。众多学者的研究结果表明,脆弱曲线能够提供有关植物的许多生理生态信息,与植物的木质部结构、部位、分布、抗寒、抗旱性等存在一定关系,但各国学者利用不同材料研究得出的结果各异,为了研究木质部栓塞的这种差异是否由于树木对环境适应性不同引起,选取西北农林科技大学西林校区内自然状况下生长良好的5个耐旱树种:刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)、元宝枫(AcertruncatumBge.)(低水势忍耐脱水耐旱树种)、白榆(UlmuspumilaL.)(亚低水势忍耐脱水耐旱树种)、油松(PinustabulaeformisCarr.)、白皮松(PinusbungeanaZucc.ex.Endl.)(高水势延迟脱水耐旱树种),及中生的女贞(LigustrumlucidumAit.)和柳树(SalixmatsudanaKoidz.f.pendulaSchneid.)为研究对象,绘制了它们根和小枝的木质部栓塞脆弱曲线,探讨了中生树种和不同耐旱类型树种根和小枝木质部栓塞脆弱性的差异。结果表明:根和小枝的栓塞脆弱性主要由木质部结构决定,栓塞脆弱性顺序基本一致,小枝容易发生木质部栓塞的,其根也较容易发生栓塞;同一树种根和小枝的木质部栓塞脆弱性与植物的耐旱性有关,与树种的耐旱策略无关;一般是中生树种的栓塞脆弱性:小枝>根;耐旱树种的栓塞脆弱性:根>小枝。 相似文献
7.
兴安落叶松和水曲柳叶片水力性状对长期氮添加的响应
大气氮沉降影响树木水力结构,进而影响树木的生长和生存。然而,目前关于叶片水力性状对氮沉降的响应尚不明确,而且该响应可能与物种或植物功能型有关。本研究以中国东北地区水曲柳 (Fraxinus mandshurica,阔叶被子植物)和兴安落叶松(Larix gmelinii,针叶裸子植物)人工林为研究对象,利用长达16年的施氮(10 g N m−2 yr−1)试验研究了氮添加对两种树种叶片水力性状的影响。用自然干燥法测定了叶片压力-容积曲线,用复水动力学法量化了叶片最大水力导度(Kleaf_max)和抗栓塞阻力(P50leaf)。研究结果表明,与水曲柳相比,兴安落叶松具有较高的Kleaf_max和较强的干旱容忍性(即较低的质壁分离点的相对含水量(RWCtlp)和弹性模量(ε),较负的P50leaf)。此外,氮添加增加了水曲柳的叶膨压损失点水势(πtlp)、叶饱和含水量时的渗透势(π0)和叶水容(Cleaf_mass),但对兴安落叶松的这些性状影响不显著,表明水曲柳对氮添加更敏感。氮添加增加了水曲柳和兴安落叶松的Kleaf_max和P50leaf。水曲柳的πtlp和π0均与叶密度(LD)正相关,而Cleaf_mass与LD负相关。兴安落叶松的Kleaf_max与LD正相关,P50leaf与LD负相关。两个树种的Kleaf_max与P50leaf均呈负相关关系。我们的研究表明,长期氮添加降低了这两个重要造林树种的叶片干旱容忍性,这一发现加深了我们对氮沉降背景下树木水力表现的理解。 相似文献
8.
水力失效是植物干旱死亡的主要机制。量化分析水力性状的种间和器官间差异是预测树木在气候变化下的响应甚至生存能力的基础。该研究对比分析了罗汉松科3种植物器官(茎和根)水平上水力功能性状的差异, 并探讨其与解剖结构和机械强度之间的关系。在湿生同质园内选择罗汉松科3种植物, 测定了茎和根木质部水力功能性状(最大比导率(Ks)和栓塞抗性(P50))、解剖结构性状(管胞直径(Dt)、水力直径(Dh)、管胞密度(Nt)、管胞壁厚(Tw)、纹孔膜直径(Dp)和纹孔密度(Np))和机械强度(木材密度(WD)和管胞厚度跨度比((t/b)2))。结果发现: (1)罗汉松科3种植物茎木质部不存在效率-安全权衡, 而根木质部存在权衡。(2)茎Ks与Dp显著正相关, 与(t/b)2和WD无关; 茎P50与Dp极显著负相关, 与(t/b)2和WD无关。(3)根Ks与Dh显著正相关, 与Tw和(t/b)2极显著负相关; 根P50与Tw、(t/b)2和WD均极显著正相关。在罗汉松科植物中, 根木质部性状与输水效率和栓塞抗性的密切关系是解释其存在效率-安全权衡的基础, 而茎木质部的过度建造是茎不存在效率-安全权衡的原因, 木质部的过度建造仍需要更多的实验证据。 相似文献
9.
六种杜鹃花属植物花粉活力测定方法的比较研究 总被引:1,自引:0,他引:1
选取睫毛杜鹃(Rhododendron ciliatum)、多鳞杜鹃(Rhododendron polylepis)、薄皮杜鹃(Rhdodenron taronense)、映山红(Rhododendron simsii)、马银花(Rhododendron ovatum)和比利时杜鹃(Rhododendron hybridum)为研究对象,通过蔗糖、H3BO3、CaCl2单因子及L25( 53)正交试验对它们进行花粉萌发试验研究,比较I2-Kl染色法、TTC染色法、联苯胺染色法、MTT染色法4种花粉活力测定方法的不同.结果表明:蔗糖、H3BO3、CaCl2及3因子交互效应对杜鹃花花粉萌发有显著影响.适宜的离体培养基配方依杜鹃花种类不同而不同,睫毛杜鹃为:蔗糖150 g/L +H3BO3 0 mg/L +CaCl2 50 mg/L;映山红为:蔗糖100 g/L +H3BO3 100 mg/L +CaCl20 mg/L;马银花为:蔗糖50 g/L+ H3BO3 200 mg/L +CaCl2 0 mg/L;比利时杜鹃为:蔗糖150 g/L+ H3BO3100 mg/L +CaCl2 0 mg/L.MTT染色法是简单快速测定杜鹃花花粉活力的最适染色法. 相似文献
10.
陕北沙地3种典型灌木根木质部解剖结构及水力特性 总被引:1,自引:0,他引:1
比较了陕北沙地沙柳、柠条和沙棘3种典型灌木不同土壤深度(0~20和30~50 cm)根木质部解剖结构和水力特性.结果表明: 沙柳具有较高的叶水势,根木质部导管平均最大直径(dmax)、平均最小直径(dmin)、平均导管面积(Alum)以及导管面积占木质部面积比例(Aves/Axyl)显著高于柠条和沙棘,根导管密度(VD)与沙棘相当但显著高于柠条;沙柳根的比导水率分别为柠条和沙棘的5.0和2.8倍;沙柳根栓塞脆弱性指数与柠条根相当,但显著高于沙棘根.表明沙柳属耗水型水分利用策略,而柠条和沙棘属节水型水分利用策略,且柠条更耐旱.3种灌木在2个土层深度的dmax、dmin和Alum无显著差异,但30~50 cm土层根VD和Aves/Axyl显著高于表层;30~50 cm土层根比导水率显著高于表层根,但脆弱性指数小于表层根,深层根具有高的水分传输效率和低的水力脆弱性. 相似文献
11.
Dilia Mota-Gutiérrez Guadalupe Arreola-González Rafael Aguilar-Romero Horacio Paz Jeannine Cavender-Bares Ken Oyama Antonio Gonzalez-Rodriguez Fernando Pineda-García 《Journal of Plant Ecology》2020,13(1):78
植物抗旱性机制包括耐旱性和避旱性。耐旱性的特征主要是木质部易栓塞性和膨压损失点,而避旱性的特征则是叶片脱落和落叶性。虽然这些机制可以权衡物种连续性,但对于干旱引发的叶片脱落和持续时间的变化如何影响木质部和叶片耐受性之间的关系却知之甚少。在本研究中,我们研究两种具有不同叶片脱落叶行为的橡树(栎属)的耐旱性程度差异。我们预测了Quercus deserticola 在旱季结束时落叶(晚落叶)而面临更大的空化风险,导致其比Q. laeta更耐旱,对水分的利用也更加保守。Q. laeta 只在旱季中期很短的时间内落叶(短落叶)。本研究在墨西哥中部进行,两种橡树各具有单个种群,它们之间相距1.58公里,海拔差为191米。Q. deserticola (晚落叶)多出现在下坡,而Q. laeta (短落叶)多出现在沿坡度海拔较高的地方。我们评估了样地内茎干的水分传导率的季节差异(雨季和旱季),并检测了两个物种间木质部对空化的脆弱性、叶片水分利用和叶片膨松损失点的差异。两种橡树在耐旱性状方面没有显著差异,主要包括木质部易栓塞性、叶片膨松损失点和气孔导度。然而,两种植物在旱季都有不同的表现:短落叶植物对木质部功能的负面影响要比晚落叶植物低。综上所述,两种橡树在植物生理性能方面的季节变化取决于冠层叶面积的减少。 相似文献
12.
《植物生态学报》2019,(3)
桂西南喀斯特地区生物多样性丰富、特有种多,同时也是石漠化问题较为严重的区域。由于该喀斯特地区土层浅薄、岩石裸露、表层储水能力差,植物在干旱季节经常会受到水分胁迫。植物水力学特征不仅是探讨喀斯特地区植物的生理生态适应性的关键,还能够为石漠化地区的植被恢复提供重要参考。该研究测定了桂西南喀斯特季雨林17种代表性木本植物(包括不同生活型、叶片习性和生境)的木质部脆弱性曲线、最低水势、叶片膨压丧失点和边材密度等水力性状,结果发现:(1)喀斯特植物木质部导水率丧失50%时的水势值(P50)的种间差异较大(–0.51––2.51MPa),其中常绿种的抗栓塞能力比落叶种强;(2)喀斯特植物的木质部水力安全边界值(最低水势与P50之间的差值)的均值为0.36 MPa,说明喀斯特森林植物在自然最低水势状况下木质部发生栓塞的程度较高;但是不同植物种间存在显著差异,这可能与喀斯特峰丛洼地生境的复杂性以及物种不同的抗旱策略有关;(3)由于喀斯特植物水分适应机制的多样化,导致木质部水力安全边界与叶片膨压丧失点、边材密度的相关性并不显著。在区域气候干热化的背景下,结合喀斯特植物的栓塞脆弱性和长期水势监测(尤其极端干旱事件)分析它们的水力安全,对预测未来喀斯特森林物种分布和群落动态具有重要的指示作用。 相似文献
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木质部栓塞脆弱性对干旱响应的研究已成为全球气候变化背景下的热点和重要内容。该文以6个耐旱树种刺槐(Robinia pseudoacacia)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、榆树(Ulmus pumila)、元宝枫(Acer truncatum)、旱柳(Salix matsudana)、榛(Corylus heterophylla)为研究对象, 采用Cochard Cavitron离心机技术建立木质部栓塞脆弱曲线, 计算木质部栓塞脆弱性, 利用染色法、硅胶注射法等测定木质部导管直径、导管内径跨度、导管连接度、导管密度、导管长度和木质部密度, 探究木质部结构与栓塞脆弱性的关系, 区分6个耐旱树种木质部结构在抗栓塞性上的差异, 以期建立6个耐旱树种在木质部结构方面的抗栓塞性指标。结果表明: 6个耐旱树种木质部栓塞脆弱性大小为刺槐>榆树>沙棘>旱柳>元宝枫>榛, 其中, 刺槐、沙棘和榆树的栓塞脆弱曲线为“r”形, 而元宝枫、旱柳和榛的栓塞脆弱曲线为“s”形, 脆弱曲线为“r”形的树种与脆弱曲线为“s”形的树种栓塞脆弱性差异极显著(p < 0.01)。线性分析表明: 木质部结构影响各树种的栓塞脆弱性, 其中, 木质部密度影响最大(t = 0.702), 导管直径次之(t = 0.532), 导管长度影响最小(t = 0.010)。 相似文献
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为了探索适宜的磷肥用量,提高鲜食型甘薯的经济产量和磷肥利用率,以徐薯32为例,于2018—2019年进行两年的田间试验(土壤有效磷含量为31.70 mg·kg-1),比较了不同施磷量对鲜食甘薯产量、品质、磷积累和磷利用效率的影响。试验设置5个施磷水平(P2O5),分别为0(P0)、25(P25)、50(P50)、75(P75)和100 kg·hm-2 (P100)。结果表明: 1)与P0相比,施磷显著提高了鲜薯产量和商品薯产量,以P75处理最高,其次为P50处理,两处理间差异不显著。2)施磷显著提高了薯块中淀粉和还原糖含量,在P50处理下可溶性糖和蛋白质含量显著增加。3)在生育期90~120 d,施磷显著提高了甘薯的磷积累量和干物质积累量。4)磷表观利用率随着施磷量的增加而下降,磷农学效率则随着施磷量的增加先升后降,在P50处理下显著高于其他处理。综合考虑鲜薯产量、品质、经济产量和磷肥利用率,本试验条件下P2O5的适宜用量为50 kg·hm-2。 相似文献
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海涂土壤结构改良对水稻叶绿素荧光参数和产量的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
为探索添加生物炭和聚丙烯酰胺(PAM)改良海涂围垦区土壤结构对水稻叶片叶绿素荧光特性和产量的影响,开展测坑栽培试验.试验供试土壤分别设置3个水平生物炭(0%、2%、5%,分别表示为B1、B2和B3,占表层0~20 cm土重比)和PAM(0‰、0.4‰、1‰,分别表示为P1、P2和P3,占表层0~20 cm土重比)添加量处理.3年试验结果表明: 添加适宜生物炭和PAM有利于改善水稻叶片荧光特性,而高浓度生物碳和PAM对其影响不明显,甚至出现抑制现象.各生育期水稻叶片最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)均在B2P2组合处理下达到峰值.生物炭添加量处理间水稻叶片叶绿素量(SPAD值)无明显差异,而PAM添加量不同导致水稻叶片SPAD值差异显著,添加0.4‰PAM(P2)下水稻叶片SPAD值最高.添加生物炭和PAM改良盐渍土对水稻产量影响显著,在B2P2组合处理下产量最高,达到7236 kg·hm-2;与对照组(B1P1)相比,产量提高了28.5%.添加生物炭和PAM改良海涂盐渍土对水稻产量的影响主要是通过对水稻千粒重、每穴穗数、每穗粒数和结实率的影响而实现的.添加适量生物炭和PAM改良滩涂围垦区土壤结构有利于提高水稻叶绿素荧光特性和产量. 相似文献
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水是植物生存与生长的基础条件, 水分有效性影响植物木质部解剖结构、水力功能, 使之形成特定的适应特征。因此, 对比自然与人工生境中同一植物的水力功能与解剖结构差异, 有助于理解植物对水分环境的适应机理。该研究以湿润区三角槭(Acer buergerianum)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和女贞(Ligustrum lucidum)为研究材料, 对比分析了自然和人工生境中各物种的栓塞抗性(导水率损失50%时的水势(P50))、输水效率(比导率(Ks))和解剖结构(导管直径(D)、导管壁厚(T)、导管密度(N)、木质部密度(WD)、厚度跨度比(t/b)2)特征, 探究了同生境种内与跨生境、跨物种水平的效率-安全权衡关系, 量化分析了水力功能与解剖结构的关系。结果发现: 1) 3种被子植物在自然生境中Ks更大, P50更小, 与其更大的D、更小的(t/b)2有关。2)同生境种内Ks与P50不存在权衡。3)功能性状和解剖结构相关分析表明: 同生境种内D与P50不存在显著的相关关系; 除自然生境女贞外, T、(t/b)2均与P50正相关。相对于人工生境, 在水分有效性低或无额外浇灌的自然生境中, 植物通过增大导管直径显著提高其输水效率, 从而避免水势下降、降低潜在栓塞风险。 相似文献
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杜鹃花品种(种)间杂交亲和性及其杂交种子萌发研究 总被引:2,自引:0,他引:2
《亚热带植物科学》2017,(4)
以映山红Rhododendron simsii及‘霸王红’R.‘Bawanghong’、‘迎春6号’R.‘Yingchun6’、‘孩儿面’R.‘Haiermian’、‘华玉3号’R.‘Huayu 3’、‘若姪子’R.‘Ruozhizi’等12个杜鹃品种为杂交亲本,进行不完全双列杂交,并进行部分正反交,对其结实性进行探讨;选取3个2016年杂交育种获得的种子作为试验材料,通过不同温度、不同浓度赤霉素浸种处理,筛选适宜杜鹃花杂交种子的浸种处理方式。结果表明:(1)不同品种(种)间杂交座果率存在明显差异,各杂交组合座果率在0~81%之间;(2)同一品种(种)作为父本或母本,其杂交座果率也存在显著差异;(3)不同浸种处理对杜鹃杂交种子萌发率均有显著影响,其中40℃浸种处理和赤霉素处理均能显著提高种子萌发率。 相似文献
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为了了解簕杜鹃植物群落景观的构景主要因素和公众喜爱程度,以深圳市公园绿地中簕杜鹃群落景观作为研究对象,采用美景度评价法(SBE法)对随机选取的25个景观样本进行评价。结果表明,研究区域内25个群落景观样本的美景度值为–0.776~0.700,公众对于簕杜鹃植物群落景观样本总体喜爱度一般。相关性分析表明,对簕杜鹃景观美景度值影响较大的因素分别是群落整体协调性(X4)、观赏特性多样性(X5)和簕杜鹃应用独特性(X9)。通过多元线性回归建立的美景度评价模型,即SBE=0.425X4+0.247X5+0.503X9,可较为准确地评价簕杜鹃景观的美景度。该研究结果为营造和改造提升簕杜鹃植物景观提供理论指导。 相似文献