青藏高原雪白委陵菜(Potentilla nivea)叶片性状对海拔的响应

利用生态学常规方法、石蜡切片和显微观察技术,对青藏高原东北部的冷龙岭不同海拔(3600～4200 m)原位生长及移栽的雪白委陵菜(Potentilla nivea)叶片外部形态和解剖结构进行观察,探究其叶片性状对海拔的响应以及生态适应性。结果表明：随海拔的升高,气温呈明显的降低趋势(约为0.66℃·100 m^-1),而辐射和降水并未出现显著性差异;对于不同海拔原位生长的雪白委陵菜,总体上其叶片外部形态和解剖结构指标均存在显著差异(P<0.05),株高、叶片大小及比叶面积均随海拔升高呈减小趋势,而叶干物质含量、比叶重、叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏系数和叶片紧密度则随海拔升高而增加。然而,从3800、4000和4200 m移栽到3600 m的雪白委陵菜,其叶宽、比叶面积、比叶重、叶干物质含量、角质层厚度、表皮厚度、海绵组织厚度和叶片紧密度均无显著差异。研究发现,无论是不同海拔原位生长还是移栽的雪白委陵菜,其叶片外部形态和内部解剖结构均表现出对海拔变化的敏感性,植物通过来改变自身性状以适应环境,且叶片性状之间存在协同变化。     

海拔梯度对长白山北坡岳桦水分利用效率的影响

以分布于长白山北坡海拔1800～2050 m的岳桦林为对象,以叶片碳稳定同位素(δ13C)值作为岳桦长期水分利用效率指示值,探讨海拔梯度对岳桦林水分利用效率的影响.结果表明:随海拔升高,岳桦林土壤体积含水量、比叶质量极显著增加,而叶片含水量和土壤温度显著降低;岳桦叶片δ13C值与海拔呈极显著正相关,增幅为1.013‰·(100 m)-1,与土壤体积含水量、比叶质量呈显著正相关,与生长季土壤平均温度、叶片含水量呈显著负相关.温度不是长白山林线的唯一限制性因子,海拔梯度上水热条件的差异及其交互作用可能造成岳桦生长期间的生理干旱.     

高海拔地区猕猴桃耐贮性研究初报

产于海拔700m地区的猕猴桃果实在相同的贮藏条件下比海拔100m地区的果实耐贮2～3个月,这与高海拔地区各种生态因子的综合作用有关.果皮的组织解剖表明,高海拔地区果实的果皮木栓组织一般5～7个细胞层,低海拔地区的一般4～5个细胞层.     

长白山不同海拔树木生长对气候变化的响应差异

以长白落叶松和红松为例,探讨了长白山地区不同海拔树木生长对气候变化的响应。利用长白山北坡不同海拔4个长白落叶松样点和6个红松样点的树轮宽度资料建立差值年表,通过聚类分析、相关分析和响应分析等方法,研究树木生长特征及其气候响应。结果表明:两个树种年表的平均敏感度、树轮宽度指数的年际变率、信噪比等特征值较高,反映年表含有较强的环境信息。随海拔升高,长白落叶松年表特征值呈先下降后增加的趋势,红松年表特征值则呈先增加后下降的趋势。聚类分析将长白落叶松年表分成高、低海拔两类,红松年表分成高、中、低海拔三类。树木生长对气候响应存在海拔差异。高海拔长白落叶松生长受当年气温影响;低海拔长白落叶松生长对气候存在"滞后响应"。高海拔红松不仅受降水限制,且对气温有"滞后响应";中海拔红松不仅受气温限制,且对降水有"滞后响应";低海拔红松生长主要受气温限制。     

不同地理分布区紫椴种群的遗传多样性变化

该文运用ISSR分子标记技术,研究不同纬度、不同海拔紫椴(Tilia amurensis)天然种群的遗传多样性变化规律,探讨紫椴种群的濒危机制,为紫椴遗传资源的有效保护和合理利用提供理论依据。14个ISSR引物扩增结果显示:紫椴种群多态位点百分率(P)为93.85%,基因多样性指数(H)和Shannon多样性指数(I)分别为0.243 3和0.380 3。不同纬度紫椴种群的遗传多样性由高到低依次为:CBS种群>BL种群>NA种群>LS种群>FHS种群>DYS种群;不同海拔紫椴种群的遗传多样性由高到低依次为:H1种群>H2种群>H3种群>H4种群>H6种群>H5种群。紫椴种群的遗传多样性没有随纬度的升高而呈现规律性的变化,但随海拔的升高呈现遗传多样性逐渐降低的趋势。用AMOVA进行分子方差分析表明,紫椴种群间遗传分化较大,遗传变异主要来自种群内部。紫椴种群间遗传距离与地理距离没有相关性,但随着海拔的逐渐增高种群间遗传距离增大。该研究结果揭示,紫椴种群具有较高的遗传多样性,遗传多样性不是导致其种群濒危的主要原因,导致其濒危的主要原因可能与人为采伐、生境破坏和生境退化及其自身生物学特性所导致的自然更新不良有密切关系。因此,应加强对紫椴生境的保护,防止人为因素对紫椴天然种群的进一步破坏。     

长白山北坡植物群落相异性及其海拔梯度变化

在长白山北坡,从海拔700～2600m,每隔100m设置一个样地。运用群落多样性指数,分析了在不同海拔,两个群落之间,不同取样面积之间的差异性。结果表明。当取样面积超过16m^2时,在不同取样面积之间,群落之间的差异性表现出相同的规律性。群落差异性指数出现在海拔700～800,1000～1100,1700～1800m,这正是不同植被类型的分界点。群落相似性指数随着取样面积的增加呈线性增加。随着海拔差的增加,群落相似性指数增加率也是不同的。     

不同栽植方式下紫椴幼苗生物量分配及资源利用分析

 通过紫椴（Tilia amurensis Rupr.）幼苗在不同植距下纯栽和与落叶松(Larix gmelini)的混栽沙培试验,初次应用通径分析,研究紫椴幼苗生物量分配和资源利用机制,分析种内和种间竞争及其模式。研究发现总体上植距增大有利于紫椴根、茎、叶各器官的生长。通过通径分析说明,紫椴地下根系对总生长的贡献为0.236 1～0.286 9,地上茎、叶对总生长的贡献为0.732 5～0.775 8,地上部分的贡献是地下根系的2.95倍。表明紫椴幼苗对光具有较强的需求和竞争能力。紫椴和落叶松之间存在悬殊较大的生物量差距,落叶松的根、茎、叶生物量约是相应混栽紫椴的2、5、4倍。通过比较纯栽和混栽试验中的直接通径系数,与落叶松混栽后,紫椴对地下水分养分的竞争下降36.84%,对地上光照空间的竞争增大11.63%。随植距减小落叶松对紫椴的影响增大,紫椴根系生长受落叶松种间竞争影响不显著;地上茎、叶生长只在一定植距范围内受落叶松影响。紫椴与落叶松种间竞争是不同资源利用等级的两树种间的相互作用,以对称性地下竞争与落叶松“平等”地占有地下水分养分资源,从而受落叶松地下竞争较小;在一定空间范围内落叶松以非对称性竞争优先占有地上光照资源影响紫椴生长。     

长白山针阔混交林紫椴的泌蜜量

紫椴是东北东部地区原始针阔混交林中优势种或共优种之一,是优质的用材树种,更是重要的蜜源植物。本文研究长白山地区紫椴从单株到种群(林分)的泌蜜量,建立单株泌蜜量回归模型,并估计林分尺度泌蜜量,分析紫椴泌蜜量与胸高断面积以及材积或蓄积之间的关系。结果表明: 紫椴单花开花时间为6～8 d,泌蜜时间为5 d,平均每朵花总泌蜜量为8.58 mg。花蜜的糖浓度在一天中有变化,中午高于早晨和傍晚,平均糖浓度为37.7%。样地紫椴的平均胸径为40 cm,单株开花量为18万个,泌蜜量为1.56 kg(或纯糖0.588 kg)。每公顷紫椴的泌蜜量为79～147 kg(或0.0686～0.1285 m³,纯糖29.78～55.42 kg)。林分泌蜜量与总断面积以及蓄积量密切相关,可以利用森林资源调查数据估算紫椴泌蜜量。     

不同海拔高度矮嵩草的光合响应差异

高海拔地区具有强光辐射、低CO2 分压和低温等环境特征。长期生长在高海拔地区的植物各自形成了其独特的适应特性。为了揭示矮嵩草(Kobresia humilis)对不同海拔的光合生理适应机制, 使用Li-6400 便携式光合作用测量系统观测了大阪山阴坡生长于3 个不同海拔高度(3000 m、3400 m、3800 m)矮嵩草光响应和CO2 响应曲线。结果显示,在测量温度下, 矮嵩草的最大净光合速率和光合能力随海拔梯度升高而逐渐提高; 高海拔地区生长的矮嵩草具有较高的羧化效率, 而低海拔地区生长的矮嵩草具有较高的表观量子效率。高海拔地区生长的矮嵩草具较高的光饱和点, 较低的CO2 补偿点和饱和点, 而不同海拔间的光呼吸速率无显著差异。研究结果表明, 矮嵩草表现出对高海拔地区环境积极的适应方式。     

阔叶红松林林冠斑块特征及其与林木更新的关系

调查了长白山北坡海拔740m处阔叶红松林主要树种林冠斑块的特征,及其对林分结构与更新的影响,结果表明,林冠斑块主要由红松,椴树,色木,蒙古栎4个树种组成,其林冠斑块覆盖面积占林地面积的57．1％,占样地内林冠斑块总面积的87％,其中以红松和紫椴林冠为主,小林冠斑块数量多,分布广,大斑块则很少,林冠斑块面积基本在100m^2以上,只有个别的斑块超过100m^2,林冠斑块形状变异较大,呈现不规则的多边形,林冠树种对幼龄个体的分布存在一定的影响,色木槭幼龄个体几乎分布在所有的紫椴和红松林冠斑块内,最大密度出现32m^2的紫椴林冠斑块和28m^2的红松林冠斑块内,紫椴的幼龄个体只集中在少数林冠斑块内。     

黑龙江椴树属植物叶表皮形态学观察

利用扫描电子显微镜对紫椴（Tilia amurensis Rupr.）及糠椴（T. mandshurica Rupr.et Maxim.）叶片的微观形态结构特征进行观察,并进行微观形态结构的比较研究。研究结果表明紫椴与糠椴叶片上表皮微观形态相同,而下表皮气孔器的形态类型、蜡质纹饰和角质膜的形态特征、单位面积上星状毛的数量均表现出很大的差异。这些微观形态差异可作为区分紫椴和糠椴的分类学依据。     

蒙古栎和紫椴幼苗对光环境转变的光合作用响应

比较研究了从温室5%光强转到10%、30%和100%光强处理下,蒙古栎（Quercus mongolica）和紫椴（Tilia amurensis）幼苗的光合能力和叶绿素荧光的响应,揭示了两个树种对光环境变化的不同适应情况及其光保护机制。结果表明,光强转换后两种幼苗都发生了严重光抑制,蒙古栎幼苗的最大光化学效率（F_v/F_m）在光强转变后第3天降到最低（0.52）,紫椴幼苗在光强转变后第1天就降到了最低（0.67）,蒙古栎降低幅度明显高于紫椴。之后随着光适应时间的延长逐渐恢复到原有水平,说明短时期的光抑制没有对两种幼苗的光合机构造成光损伤;从不同光照条件来看,无论是最大净光合速率（P_max）,还是实际光化学效率（ФPSⅡ）,2种幼苗均为30%光强下的值高于10%和100%光强,说明过低或过高的光强都不利于幼苗的生长发育,只有适当的中光才利于幼苗的生长发育;与30%光强相比,蒙古栎幼苗100%光强下P_max、F_v/F_m、ФPSⅡ、NPQ的变化幅度远大于紫椴幼苗,表明高光强对蒙古栎幼苗的影响要大于紫椴;100%光强下,2种幼苗均通过大量增加非光化学淬灭（NPQ）、类胡萝卜素和叶绿素之比（Car/Chl）耗散过剩光能,降低单位鲜重叶绿素含量（Chl）以减少光能吸收,避免了光合机构光破坏。     

不同遮荫强度下南方红豆杉枝叶紫杉醇产量的季节变化

研究了在一个生长季节内遮荫网不同遮荫强度下对人工种植的南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)枝叶生物量、紫杉醇含量和产量季节变化。结果表明,在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,南方红豆杉枝叶生物量、紫杉醇含量及其产量随发育节律呈现明显的规律性季节变化。在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,89％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量在整个生长季节内都明显高于46.4％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量;在遮荫网89％和46.4％遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量在5月中旬、7月末和11月末都出现较高峰值,后者紫杉醇含量峰值都明显比前者紫杉醇的含量高;89％和46.4％遮荫网遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇的产量都在11月末期时达到最高,后者明显高于前者。因此,生产实践中可采用46.4％遮荫网遮光,采收的最佳季节为11月末期。     

长白山云冷杉林幼苗幼树空间分布格局及其更新特征

长白山云冷杉针阔混交林是我国东北主要的森林类型之一,其乔木树种幼苗幼树的结构和动态决定着未来林分的结构和生长动态。在长白山地区设置一块具有代表性的云冷杉针阔混交林幼苗幼树更新样地,统计分析幼苗幼树更新特征,绘制地径结构图、树高结构图及其空间分布图。运用点格局分析中的单变量O-ring统计方法,分析更新树种的空间分布格局;用双变量O-ring统计方法,分析更新树种种间的空间关联性。研究结果表明:(1)更新树种组成有冷杉(Abies nephrolepis)、色木槭(Acer mono)、紫椴(Tilia amurensis)、红皮云杉(Picea koraiensis)、红松(Pinus koraiensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、春榆(Ulmus japonica)7种,其中以冷杉、色木槭为主,更新幼苗幼树的地径近似呈倒J型分布,树高结构近似呈双峰分布;(2)所有更新树种、冷杉、色木槭在小尺度1—10 m的范围内呈聚集分布,随着尺度增加,聚集程度减弱,逐渐趋于均匀分布和随机分布,紫椴、云杉和红松在空间所有尺度上以随机分布为主;(3)更新树种之间的空间关联性在小尺度范围上正关联性比较多,较大尺度范围上负关联性比较多,随着尺度增加,空间关联性减弱。     

木本植物基因组DNA提取及鉴定

采用改良后的CTAB法,对山葡萄、软枣猕猴桃、蒙古栎、核桃楸、西伯利亚红松和偃松基因组DNA进行提取。结果表明,所提基因组DNA分子量与λDNA（48 kb）接近,其紫外吸收比在1.66～1.89之间。第3次和第4次上清提取的DNA质量优于第1次和第2次。从提取产量看,每克鲜重提取DNA量最小为15 μg·g^-1（核桃楸第4次上清）,最高的为272 μg·g^-1（山葡萄第3次上清）。西伯利亚红松和偃松第1次和第2次上清基本未提出DNA,第3次和第4次上清中得到了较高质量的DNA。经酶切鉴定和PCR扩增,所提的基因组DNA可以用于进一步研究。     

青藏高原不同海拔3种菊科植物叶片结构变化及其生态适应性

采用常规石蜡制片技术和显微观察方法,对分布于青藏高原祁连山东部山地冷龙岭3600—4400 m不同海拔高度的蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand-Mazz)、火绒草(Leontopodium leontopodioides(Willd.)Beauv)和美丽风毛菊(Saussurea superba Anthony)的叶片形态解剖结构进行了研究,并探讨了其对海拔高度的响应及生态适应性。结果表明:随海拔高度的升高,3种植物气孔器外拱盖内缘、角质层纹饰、气孔与表皮细胞的位置关系以及上、下表皮气孔器内缘呈现不同的变化趋势;火绒草上、下表皮气孔密度随海拔升高而增加,而蒲公英和美丽风毛菊的气孔密度则降低;3种植物上、下表皮气孔指数随海拔高度的增加均未出现规律性变化;3种植物叶片厚度、上下表皮厚度、上下角质层厚度、栅栏细胞系数均随海拔升高而增加;解剖学指标之间大多呈明显的协同进化;叶片结构,尤其是气孔密度对海拔高度变化表现出较大的可塑性。研究表明3种植物采取不同的响应机制来适应海拔高度的变化,植物对高原环境变化的适应具有多样性。     

小桐子枝叶提取物对植物病原真菌的生物活性

采用菌丝生长抑制法,测定了小桐子枝叶6种不同溶剂提取物对小麦赤霉病菌、稻瘟病菌、烟草疫霉菌和辣椒疫霉菌的抑制作用,从中筛选出抑制作用最强的粗提物进行进一步的活性组分分离和抑菌活性测定。结果表明小桐子枝叶的乙醇提取物对4种植物病原菌抑制活性最高,在浓度为0.8 g·L^-1时,小桐子枝叶的乙醇提取物对小麦赤霉病菌、稻瘟病菌、烟草疫霉菌、辣椒疫霉菌菌丝生长抑制率分别为：87.1%、90.3%、86.4%、77.9%,其抗菌活性与农药世高均无显著差异;在小桐子枝叶乙醇提取物的不同溶剂萃取物对稻瘟病菌和烟草疫霉病菌进行生物活性追踪测试中发现,石油醚和水萃取物都具有较好的活性,当浓度为0.8 g·L^-1时,石油醚和水萃取物对两种病菌抑制率都达50%以上。表明小桐子枝叶含有丰富的抗植物病原真菌活性物质,且主要存在于小桐子枝叶乙醇提取物的石油醚相和水相中。     

长白山次生杨桦林优势更新幼苗空间分布及环境解释

为了解长白山次生杨桦林中优势更新幼苗的空间分布及其与环境因子之间的关系,以5.2 hm²（200 m×260 m）固定样地更新幼苗的全面定位调查和环境因子调查本底数据为基础,对样地内个体数量排序前5的优势更新幼苗进行分析。结果表明：在中小距离尺度上,水曲柳（Fraxinus mandshurica）（0-90 m）、色木槭（Acer mono）（0-60 m）、紫椴（Tilia amurensis）（0-60 m、90-150 m）和假色槭（Acer pseudo-sieboldianums）（0-90 m）更新幼苗的空间分布关系为显著正自相关,呈聚集性分布;群落水平上,环境变量和空间变量对5种优势更新幼苗的空间分布变异解释能力为61%,其中,纯粹空间变量的解释度为56%,而纯粹环境变量的解释度不足1%;种群水平上,环境因子对更新幼苗的空间分布有一定影响,其中,水曲柳幼苗的空间分布与土壤有机质、土壤全钾和土壤水分显著相关,色木槭幼苗的空间分布与土壤有机质和土壤全磷显著相关,紫椴幼苗的空间分布与土壤全磷显著相关,假色槭幼苗的空间分布与土壤水分显著相关;簇毛槭（Acer barbinerve）幼苗的空间分布与环境因子未表现出显著的相关性。长白山次生杨桦林中优势更新幼苗多为聚集性分布,环境因子对其分布有一定影响。     

南京椴HMGR基因的克隆和功能验证

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase,HMGR）是植物萜类代谢中甲羟戊酸途径的关键酶,本研究运用cDNA末端快速扩增（RACE）技术,首次从珍稀植物南京椴中克隆出HMGR的全长基因TmiHMGR,其长度为2 160 bp,包含一个1 758 bp的开放阅读框,其推导蛋白TmiHMGR编码585个氨基酸残基,相对分子量为62.9 kD,pI为6.11。将TmiHMGR与其他植物HMGR氨基酸序列构建进化树,结果显示TmiHMGR与苹果的HMGR聚为一枝。采用半定量RT-PCR分析TmiHMGR在根、茎和叶中的表达情况,结果表明该基因在茎中的表达量最高,根和叶中的表达量相对较弱。验证功能的颜色互补实验结果显示,TmiHMGR能够使代谢流明显朝类胡萝卜素合成的方向进行,说明TmiHMGR在萜类产物生物合成中是一个重要因子。     

5种红树科植物叶片的比较解剖及其生态适应研究

用石蜡切片法对红树（Rhizophora apiculata Bl.）、红海榄（R.stylosa Griff.）、秋茄（Kandelia candel(Linn.) Druce）、木榄（Bruguiera gymnorrhiza(Linn.) Savigny）和海莲（B.sexangula(Lour.) Poir.）等5种红树科植物的叶片进行解剖学的观察和研究,结果表明：5种红树科植物叶片的表皮均有厚的角质膜和下皮层,表皮和下皮层的细胞常含有单宁;上表皮无气孔器;栅栏组织多层;木质部非常发达。说明了红树科植物的叶片具有很强的耐旱能力;同属植物的叶片在解剖结构上有着相似的特征。