夏秋季丹霞梧桐叶片光合特性日变化特征比较

利用便携式光合蒸腾仪于夏季、秋季各测定了国家重点保护植物丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis Huse et H.S.Kiu)叶片的光合特性及生态因子,以期为了解该植物的生态适应性提供基础数据。结果表明:夏季测定日的气温、大气相对湿度、CO_2浓度、光合有效辐射、叶片SPAD值、净光合速率、蒸腾速率及气孔导度等光合特性等指标均高于秋季测定日的相应值,但叶片水分利用效率、各因子之间的相关性则夏季低于秋季。夏季在测定日平均气温近37.37℃高温下,大气相对湿度65.66%,丹霞梧桐叶片净光合速率平均为14.35μmol CO_2/m~2·s,蒸腾速率4.28 mmol H_2O/m~2·s,气孔导度184.33 mol H_2O/m~2·s;秋季测定日气温平均33.78℃,大气相对湿度41.97%,叶片净光合速率8.70μmol CO_2/m~2·s,蒸腾速率2.75 mmol H_2O/m~2·s,气孔导度85.19 mol H_2O/m~2·s;可见,丹霞梧桐在夏季以高的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,表现出对丹霞地貌高温高湿环境的高度适应性。     

中国特有种丹霞梧桐的新分布区和形态特征修订

为完善丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)的形态描述,对丹霞和喀斯特地貌4个分布点的植株宏观形态特征进行了比较研究。结果表明,丹霞梧桐的叶柄、叶片、花序、雄蕊、蓇葖果、花萼等特征与其原始文献的描述明显不同,且原始描述缺少败育雄蕊、败育子房、及花萼、果皮、种皮在发育过程中的颜色变化等特征。因此,对丹霞梧桐形态描述进行了修订或补充,并提供图片资料。     

丹霞梧桐群体遗传结构及其遗传分化

丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)是分布于我国韶关地区北部丹霞地貌的特有物种, 其分布范围狭窄, 种群数量小。本文利用EST-SSR分子标记位点, 分析丹霞梧桐群体(丹霞山组群和南雄组群)的遗传多样性和遗传结构, 研究群体的分化历史, 探讨该物种的可能分布和科学保护策略。结果表明: 丹霞梧桐总的遗传多样性中等(Ht = 0.631), 群体内遗传多样性较高(Hs = 0.546), 遗传变异主要存在于群体内(79.66%), 但不同地理组群间存在显著的遗传分化(F_ST = 0.150)。长期地理隔离和现代人为干扰是形成丹霞梧桐当前遗传变异模式的主要原因。STRUCTURE分析可将研究群体划分为清晰的两个基因库(gene pool), 其遗传结构与系统发育地理格局之间有密切关系。丹霞梧桐不同地理群体经历了独立的进化路线, 但丹霞山群体的杂合性高, 遗传背景更为复杂。近似贝叶斯运算法(Approximate Bayesian Computation, ABC)分析表明, 丹霞山和南雄地理群体在10万年前由同一个祖先群体分化而来, 分化时有效群体大小分别为7,290和5,550。结合丹霞梧桐的遗传变异和生态位信息, 可推测丹霞梧桐曾广泛分布于南岭地区, 受第四纪第三次亚冰期的影响, 南岭北部的丹霞梧桐群体因气候剧烈变化而灭绝, 仅在南岭南部适宜的环境中得以保存并繁衍至今, 丹霞山和南雄是丹霞梧桐最主要的两个冰期避难所。在全面掌握丹霞梧桐的自然分布, 开展就地保护的基础上, 通过建立种质资源圃、人工种苗扩繁、自然回归试验等措施, 对于该物种的异地保护、种群恢复和开发利用具有重要意义。     

极小种群濒危植物广西火桐、丹霞梧桐的叶绿体基因组特征

广西火桐(Firmiana kwangsiensis)和丹霞梧桐(F. danxiaensis)是我国南方特有物种, 其分布范围狭窄, 种群数量少。为了解其叶绿体基因组结构及系统发生关系, 本文通过高通量测序方法获得广西火桐和丹霞梧桐的浅层基因组数据, 通过生物信息学方法对叶绿体全基因组进行组装, 并对其结构特征进行分析。结果表明: 广西火桐和丹霞梧桐的叶绿体基因组大小分别为160,836 bp和161,253 bp, 具有典型被子植物叶绿体基因组环状四分体结构, 包含长度分别为89,700 bp、90,142 bp的大单拷贝区(large single copy, LSC), 长度分别为19,970 bp、20,067 bp的小单拷贝区(small single copy, SSC)及长度分别为25,583 bp、25,522 bp的2个反向重复序列区(inverted repeat sequence, IR)。两个物种的叶绿体基因组共注释得到131个基因, 包括86个蛋白编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因。广西火桐的叶绿体基因组中共检测出26个正向重复序列、2个反向重复序列、21个回文重复序列、21个串联重复序列和98个简单重复序列; 丹霞梧桐叶绿体基因组中共检测出23个正向重复序列、5个反向重复序列、21个回文重复序列、30个串联重复序列和107个简单重复序列。系统发生分析结果表明5种梧桐属(Firmiana)植物构成两个强烈支持的分支(支持率100%), 一个分支为广西火桐、美丽火桐(F. pulcherrima)和火桐(F. colorata), 其中广西火桐与美丽火桐构成姐妹群; 另一分支是互为姐妹群的丹霞梧桐和云南梧桐(F. major)。综上所述, 广西火桐和丹霞梧桐的叶绿体基因组结构、基因排列及重复序列具有较高的相似性, 系统进化树将5种梧桐属物种分为两个分支, 其中广西火桐和美丽火桐最近; 而丹霞梧桐与云南梧桐关系最近。本研究鉴定的SSR位点可为梧桐属物种系统发生、进化关系的研究提供遗传信息。     

广东特有国家保护植物丹霞梧桐资源调查与保护研究

通过对文献、网络资源数据库(植物志、标本平台、图像库等)和专著分析考证,结合全部产地的野外实地考察,对国家II级重点保护野生植物丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)的分类学地位与形态特征、产地与生境、标本记录、研究进展及致危因素等进行综述,以期为该物种的保护提供科学依据。自1986年在广东仁化丹霞山采到模式标本和1987年命名丹霞梧桐以来,至今已过去30多年,其记录范围从最初的仁化县丹霞山,2014年扩展到南雄市全安镇和古市镇,再到2019年新记录的英德市英城镇和横石塘镇,生境也从丹霞地貌特有扩展至与石灰岩地貌共有。丹霞梧桐种群的保护需综合就地保护、迁地保护,以及加强科学研究等措施。     

基于丹霞梧桐转录组数据的EST-SSR标记开发

以丹霞梧桐转录组序列为基础,开发丹霞梧桐EST-SSR标记位点,并利用其对丹霞梧桐群体进行遗传多样性分析,评价丹霞梧桐群体的遗传多样性水平,为丹霞梧桐的合理利用和保护提供依据。应用Primer 3.0、Gen Al Ex6.3、FSTAT和MS-tools等软件进行引物设计和相关遗传参数分析。17858个SSR位点分布于79920个unigene序列,SSR位点密度为1/4.78 kb。SSR重复基序中,三核苷酸(43.64%)为优势核苷酸,其次为四核苷酸(23.52%)和二核苷酸(15.54%)。三核苷酸和二核苷酸优势重复基序分别为AAG/CTT和AG/CT。以16个样本为材料,从设计的73对引物中共筛选出16对多态性EST-SSR引物,多态性信息含量(PIC)的平均值为0.546,所开发位点具有较高的多态性。主成分分析(PCA)表明,这些位点具有很好地鉴别不同地区样本,甚至单株的能力。3个群体的遗传多样性参数对比结果表明,丹霞梧桐群体具有中等程度的遗传多样性,其期望杂合度(He)的变化范围为0.550～0.605。地质、历史气候变化及人为干扰等因素可能是造成丹霞梧桐群体偏离哈代-温伯格平衡的主要原因。本研究所开发的EST-SSR多态性位点可为丹霞梧桐遗传结构分析和分子辅助育种等相关研究奠定良好基础。     

基于MaxEnt模型的濒危植物丹霞梧桐潜在适生区预测

模拟预测濒危植物丹霞梧桐(Firmianadanxiaensis)的潜在适生区,对合理指导保护该植物有重要意义。通过MaxEnt(最大熵模型)和ArcGIS,基于广东南雄丹霞梧桐自然保护区野外实地调查的16个分布点,及生物气候、地形和地貌覆被多重环境变量,对丹霞梧桐在广东南雄丹霞梧桐自然保护区的潜在适生区进行模拟预测。结果显示,模拟训练集和测试集的AUC值分别为0.851和0.913,预测结果准确性高。丹霞梧桐的高、中适生区主要分布在南雄丹霞梧桐自然保护区南部,占总面积40.45%;影响丹霞梧桐分布的主要环境因子包括地貌成因、土地覆被、最旱季降水量、坡度及等温性等,其中地貌成因(贡献率75.8%)是影响丹霞梧桐潜在分布的最主导因子。综合分析表明,丹霞梧桐的潜在适生区为海拔150—300 m、坡度30°—55°、年度气温范围28.3—28.6℃,最旱季降水量135—137 mm之间的侵蚀分化低丘陵丹霞地貌,适生的气候条件为温度相对较高、降水量少的区域。上述研究结果可为丹霞梧桐的保护与恢复提供理论依据。     

子午岭天然林与人工林群落特征比较研究

采用标准样地调查法对比研究了黄土高原子午岭地区人工刺槐林、人工油松林与天然林山杨林、白桦林与辽东栎林的群落特征。结果表明,人工林与天然演替森林（山杨林与自桦林）均具有较丰富的物种组成,为62种左右,而天然顶极森林（辽东栎林）的物种数量则相对较少,为48种。人工林与天然林空间层次分化明显,而且还有一定数量的层间藤本植物。从群落结构的空间格局来看,人工油松林与天然林乔木层与灌木层发育较好,但人工刺槐林的草本层发育较好。人工林的植物多样性主要体现在草本层,而天然林乔木层与灌木层也具有相对较高的多样性。以天然辽东栎林为参照,群落物种组成相似性的比较结果表明,人工刺槐林与天然林的相似性较低,其相似性指数（IS）为19．4,而人工油松林与天然林的相似性则较高,IS值为43．4,甚至高于天然白桦林（33．3）与山杨林（42．9）。因此,相比较而言,油松比刺槐更适合作为黄土高原子午岭地区的人工造林树种。     

基于地理探测器的丹霞梧桐空间分布与生境因子的相关性

丹霞梧桐是中国丹霞地貌的特有种,识别影响其分布的主要环境驱动因子,可为保护丹霞梧桐及其生境提供科学依据。本研究以广东南雄丹霞梧桐县级自然保护区与广东丹霞山旅游风景区(核心景区)为研究区,运用地理探测器分析丹霞梧桐空间分布与两地生境因子的相关性(用q值衡量),分析要素包括地理要素(地貌形态成因类型、土壤亚类、高程、坡度、坡向)和气候要素(年均降水、年日照时数、年均相对湿度、年均风速)。结果表明: 影响丹霞梧桐空间分布的主要生境因子为土壤亚类、年日照时数、地貌形态成因类型。其中,丹霞梧桐生境的各因子相关性分析中,土壤亚类、年日照时数和地貌形态成因类型的q值大于所有因子q值的均值,具有较强相关性;丹霞梧桐生境因子的两两组合中,地貌形态成因类型∩年日照时数和土壤亚类∩年日照时数的交互作用表现为双因子增强且q值大于所有组合q值的均值,具有较强相关性;丹霞梧桐空间分布相关性的生态探测中,与其他各因子相比,土壤亚类、年日照时数以及地貌形态成因类型的q值具有显著差异。丹霞梧桐的空间分布主要与土壤亚类、地貌形态成因类型、年日照时数存在显著相关性,同时也表明,地理探测器为植被生境因子分析、预测物种分布等研究提供了有益的方法探索。     

宝天高速公路路域土壤微生物群落特征的比较研究

土壤微生物生态变化对于监测和分析重大工程之后土壤生态系统的恢复与治理有重要的意义。通过对宝天高速公路路域与林区(对照区)典型植被下的土壤微生物特征进行对比分析, 得出结果如下: 1、路域土壤微生物总量在4.45×106cfu·g^–1dw-1.21×1010 cfu·g^–1dw 之间, 路域土壤细菌和放线菌的数量多于对照区, 而真菌数量少于对照区; 路域土壤细菌和真菌种属组成均少于对照区; 功能菌数量如解钾硅酸盐细菌、有机磷分解菌以及固氮菌数量都低于对照区; 2、土壤微生物分布格局是距离道路路边由近及远, 微生物中细菌、放线菌数量呈增加趋势, 真菌数量呈减少趋势;3、土壤微生物三大类群和功能菌与植被类型、植被覆盖度、土壤含水率以及海拔相关。     

珠海人工红树林与天然红树林群落特征比较研究

在珠海市鹤洲北、横琴岛设置不同的样地对2种人工红树林与2种天然红树林进行群落调查, 分析比较人工林与天然林群落的物种数量、群落优势度、物种多样性和群落空间结构等特征差异, 以期为指导红树林的人工恢复营造提供科学依据。研究表明: 1)无瓣海桑人工林群落的结构组成简单、空间层次分布明显、林下植被主要为老鼠簕; 2)秋茄人工林和天然老鼠簕群落物种组成相对丰富、植物密集、数量众多、竞争激烈; 3)天然桐花林群落则与老鼠簕形成了共优群落; 4)物种多样性综合指数的排序为: 天然老鼠簕群落>天然桐花树群落群落>秋茄人工林>无瓣海桑人工林; 5)在红树林的恢复重建中, 可以考虑乡土种与外来种相结合、通过人工的方式增加群落的物种多样性, 使群落层次更加丰富。     

上海郊区冬夏季鸟类群落特征比较

2000年冬季和2001年夏季对上海郊区三种典型生境(农田居民区、湿地滩涂和丘陵林地)鸟类分别进行了调查,共记录到鸟类96种,隶属14目29科。本文重点探讨了冬夏两季鸟类群落的多样性、均匀度、优势度、生物量、重要值、种间相通机率、食性等群落特征。研究结果表明,上海郊区冬季鸟类种类、密度、多样性和生物量都明显高于夏季,而优势度则夏季高于冬季。不同生境中,湿地鸟类多样性和均匀度均最高,优势度农田居民区最高。密度冬季湿地最大,夏季农田居民区最大。改善环境的自然性、增加空间异质性、扩大保护区面积和减少人为干扰等可使鸟类群落的多样性和密度增加。     

此梧桐非彼梧桐

讲一个绕口令,悬铃木不全是英桐,英桐是二球悬铃木,二球悬铃木并不是法桐,法桐实际上是三球悬铃木,悬铃木不是梧桐,梧桐实际上是青桐. 说到梧桐,大部分人应该再熟悉不过了,而说到悬铃木,恐怕很多人还是一头雾水.实际上,日常生活中最常见的行道树并不是梧桐(Firmiana simplex),而是二球悬铃木.梧桐是梧桐科梧桐属...     

浙江安吉金钱松群落特征研究

采用群落生态学研究方法,在浙江安吉金钱松[Pseudolarix amabilis(J.Nelson)Rehd.]典型分布区设置10个样地,对群落的物种组成、种子植物区系特征和垂直结构,乔木层和灌木层主要种类的重要值以及群落相似性进行了分析。结果表明:该群落共有种子植物43科65属84种,其中,含单种属的科较多;乔木层中水竹(Phyllostachys heteroclada Oliv.)、金钱松和毛竹[Phyllostachys edulis(Carr.)J.Houz.]株数较多,分别占乔木层植物总株数的32.2%、27.1%和23.0%,而灌木层种类的分布却较分散。频度分析结果表明:该群落低频度级种类的比例大于高频度级种类,且频度级达到E级(频度为81%~100%)的木本植物只有金钱松1种。该群落属的分布区类型有12个,以温带成分为主,且温带成分与热带成分的比值(T/R)为2.9。该群落垂直结构明显,可分成乔木层、灌木层和草本层3个层次,且层间植物较少,乔木层和灌木层还可进一步分成3个亚层。该群落乔木层中金钱松、水竹和毛竹的重要值较高,分别为38.76%、18.14%和12.86%;而灌木层中山橿(Lindera reflexa Hemsl.)、水竹、茶[Camellia sinensis(Linn.)Kuntze]和山胡椒[Lindera glauca(Sieb.et Zucc.)Blume]的重要值较高,分别为11.44%、11.42%、10.82%和10.17%。UPGMA聚类分析和非度量多维尺度分析(NMDS)结果表明:供试10个样地的金钱松群落可分成3个类群,分别命名为金钱松+檫木+毛竹-山橿+山胡椒+水竹-三脉紫菀群丛(Assoc.Pseudolarix amabilis+Sassafras tzumu+Phyllostachys edulis-Lindera reflexa+Lindera glauca+Phyllostachys heteroclada-Aster ageratoides)、金钱松-水竹群-早熟禾群丛(Assoc.Pseudolarix amabilis-Phyllostachys heteroclada-Poa annua)和毛竹+金钱松-蛇莓群丛(Assoc.Phyllostachys edulis+Pseudolarix amabilis-Duchesnea indica)。研究结果显示:浙江安吉金钱松群落物种组成分散,优势科属不明显,温带性质较强,并且,金钱松在群落中的优势地位可能被竹类植物取代。建议从生物学特性、群落种间竞争及环境因子(尤其是人为干扰)等方面考虑制定金钱松的保护措施。     

深圳梧桐山风景区昆虫资源调查及群落结构分析

2012年7月-2013年7月,对深圳梧桐山风景区昆虫资源进行系统调查,并对其群落结构进行分析。期间共采集昆虫标本2934号,鉴定出166种,隶属17目98科。通过对不同生境昆虫物种丰富度和多样性指数统计分析得出,亚热带常绿阔叶林昆虫物种多样性指数最高,为3.29;南亚热带常绿灌丛昆虫多样性指数最低,为1.88。各种生境昆虫物种多样性指数从大到小排列为:亚热带常绿阔叶林南亚热带针阔叶混交林南亚热带人工常绿阔叶林南亚热带常绿灌丛。不同生境昆虫群落相似性系数在0.0889-0.2690之间,随着植被构成和环境小气候的差别越大相似性系数越小,说明梧桐山风景区各个生境之间昆虫群落具有一定的独立性。通过对不同垂直地带昆虫物种多样性指数统计分析得出,海拔介于300-600 m地带昆虫物种多样性指数最高,为3.30,海拔900 m以上地带昆虫多样性指数最低,为1.06。不同垂直地带昆虫多样性指数从大到小排列顺序为:海拔300-600 m海拔600-900 m海拔100-300 m海拔900 m以上。     

红锥天然林群落特征研究

通过对红锥天然林群落的种类组成,数量特征,结构,种群及生态位,物种多样性及群落的形成,发育与演替的调查研究,揭示了红锥天然林的群落结构及生长发育规律,为红锥人工栽培奠定了生物学理论基础。     

秦岭华山松群落特征研究

通过对秦岭华山松林的野外调查,分析研究了该群落的特征和性质。结果表明：秦岭林区华山松群落主要分布于海拔1100～2100m的中山地带;华山松群落内物种相当丰富,共有81科174属346种;落叶阔叶乔木与落叶阔叶灌木在群落中占很大的比例;群落中草质叶型的植物260种,占80．5％,表明群落的落叶性;华山松群落中乔木层、灌木层、草本层的大多数比较常见的属都属于北温带分布,表明群落植物区系组成的温带性质。     

红锥天然林群落特征研究

通过对红铅天然林群落的种类组成、数量特征、结构、种群及生态位、物种多样性及群落的形成、发育与演替的调查研究,揭示了红锥天然林的群落结构及生长发育规律,为红锥人工栽培奠定了生物学理论基础。     

林芝云杉群落特征的研究

析了林芝云杉( Picea likiangensis var. linzhiensis )群落的种类组成、区系特征、群落外貌、垂直结构和水平结构等特性。结果表明：调查样地共有维管植物144种,隶属于53科116属,其中只含1种的属占81.03%。林芝云杉群落的区系组成、植物生活型谱、叶片性质等特征反映了群落的温带性质。群落垂直结构明显,可分为乔木层、灌木层、草本层及层间植物,乔木层郁闭度为0.4~0.8,林芝云杉大多为乔木层的单一优势种,有时与急尖长苞冷杉(Abies georgei var. smithii)、华山松(Pinus armandii)等混生,而群落植物的水平分布不均匀。优势种种群的年龄结构分析表明,该种群处于稳定状态;群落的物种丰富度为32.6364,其Shannon-Wiener指数为3.0926,Simpson指数为0.9366,均匀度指数为0.8942,且均为草本层>灌木层>乔木层。     

9种梧桐科植物叶表皮特征的扫描电镜研究

用扫描电镜对9种梧桐科植物叶片进行观察研究以明确其叶表皮微形态特征差异.结果显示,绝大部分梧桐科植物的气孔类型和气孔形状相似,但其表皮的毛状体类型、形态以及表皮纹饰等方面有显著差异.结果表明9种梧桐科植物的叶表皮毛和表皮纹饰可作为梧桐科种间分类的特征,且研究结果支持将胖大海归属于胖大海属,将翅子树单独列为翅子树族的分类观点.