山茱萸种子形态变异及与环境因子的相关性

山茱萸广泛分布于中国长江沿岸各省地区.由于土壤和气候的影响,分布区间山茱萸种子的形态变异较大.本文对4个省7个山茱萸群体的种子形态指标(种长、种宽、种子体积和种形系数)变异、种子形态指标间及与环境因子的相关性、种子形态地理变异趋势和群体聚类进行了探讨.研究表明:不同群体种子形态均存在显著差异;种子宽度与体积呈显著正相关,且二者与纬度呈显著负相关;种子宽度和种子体积的地理变异趋势明显;基于种子形态指标的聚类分析可将7个群体分为2个聚类群,北方群包括陕西佛坪、陕西汉中和河南栾川,南方群包括安徽宁国、安徽黄山、江苏镇江和安徽旌德.研究结果可为不同区域筛选优良山茱萸种源提供参考.     

不同产地车前种子重量、萌发特性及其影响因子

利用国内8个省21个居群的车前(Plantago asiatica)种子,测量其在15℃,15％平衡相对湿度下的重量;通过25/10℃下的萌发实验,统计了种子的萌发率及腐烂率,并通过未萌发新鲜种子的比例对种子可能的休眠程度做出估计.收集采集地的地理及气象信息,对车前种子重量、萌发率、腐烂率及休眠率与地理及气象因子之间的关系做双变量相关分析.结果表明,车前50粒种子的重量在0.0047 ～0.0408g之间,平均值为0.0156 g;种子重量与分布区降水量呈极显著的正相关性,同时温度与种子重量也有显著的正相关性;随着温度升高与降水增多,种子重量呈增大的趋势.腐烂率与海拔呈极显著的负相关性,而与经度、年均温及降水量呈极显著的正相关性;休眠率与年均温及降水量分别呈显著或极显著的正相关性.随着海拔升高、经度减少,温度及降水量下降,车前种子的腐烂率呈下降趋势,休眠程度也逐渐降低;因此西部高海拔地区分布的车前种子具有较浅的休眠及较高的库存活力,因而萌发率较高.车前种子在重量、休眠及萌发习性方面的多样性是其对不同环境适应的一种表现.     

栓皮栎叶片解剖结构种群变异及其对环境因子的适应

【目的】厘清天然广布树种栓皮栎叶片解剖结构的种群变异及其与环境因子的关系。【方法】以中国28个天然分布栓皮栎种群叶片为研究对象,用常规石蜡切片结合光学显微技术对栓皮栎叶片解剖性状进行研究,用巢式方差分析、Pearson相关性分析等方法对栓皮栎叶片解剖结构的种群变异与环境因子关系进行分析。【结果】(1)栓皮栎叶片解剖性状在28个种群间存在显著差异,平均变异系数为7.84%～15.16%,且同一叶片解剖性状在不同种群间的变异范围不同;(2)9个解剖性状在种群内及种群间均存在极显著差异,平均表型分化系数为37.44%,解剖性状变异主要来自种群内;(3)叶片厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度与纬度呈显著正相关关系,年均气温及年降水量对上表皮厚度和栅栏组织厚度有显著影响。【结论】栓皮栎具有丰富的遗传多样性,为适应低温与干旱,栓皮栎叶片整体呈增厚趋势。研究结果为了解栓皮栎环境适应策略提供理论依据。     

2001-2019年太行山南麓栓皮栎人工林叶面积指数与气候因子的关系

栓皮栎(Quercus variabilis)是我国天然分布最广的树种之一,太行山南麓属我国林业工程重点区域,对气候变化较敏感,研究该地区栓皮栎人工林叶面积指数(LAI)与气候因子的关系对我国林业生态工程建设、温带森林碳汇功能评估有重要意义。依托河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站,利用LAI实测数据对2001—2019年基于MODIS地表反射率反演的LAI产品进行校正,分析了近19年来太行山南麓的气候变化趋势,以及40年生栓皮栎-刺槐-侧柏混交人工林LAI的变化特征及其与气候因子的关系。结果表明：2001—2019年实验区气候为变暖、变湿润趋势,气温升高温变化率为0.70℃/10a,生长季增温高于非生长季,生长季和非生长季降水量分别为增加和减少趋势。近10年来气候暖湿化趋势加快,高温天气发生的频率和强度增加。实验区栓皮栎混交人工林LAI为增加趋势,近19年平均值为2.09,增长率为0.21/10a,近熟林时期LAI增长率低于中龄林时期。气温是影响LAI季节和年际变异的主导气候因子,降水量主要影响LAI的季节变异。近熟林时期高温天气超过35 d的年份LAI比上一年度减小。     

武夷山风景区马尾松毛虫发生趋势与环境因子的相关性

应用DPS数据处理系统分析武夷山风景区环境因子与马尾松毛虫发生趋势的关系,利用2007年武夷山风景区气象和地理因子进行主成分因子分析。结果表明,降雨量与马尾松毛虫的发生量关系显著,但受地区性影响大;海拔和纬度与马尾松毛虫的发生量关系显著,但受人为活动的影响大。     

区域尺度上栓皮栎叶性状变异及其与气候因子的关系

叶片在长期进化过程中对环境变化敏感且对气候变化的响应表现出表型可塑性。栓皮栎(Quercus varaibilis)是亚洲大陆地理分布最广泛的树种之一,横跨温带和亚热带地区。本文在中国中东部区域内,选取了25个天然栓皮栎林种群,测量了其叶柄长度、叶片长度、叶片宽度、叶片面积、叶片干重等,并计算了比叶面积和叶形指数(叶片长宽比)等叶性状特征,探讨了区域尺度上叶片性状变异与气候因子关系的格局。结果表明,栓皮栎叶片性状在种群间和种群内均存在显著的变异;叶片宽度与年均温度呈显著的负相关,叶片宽度和叶片面积与纬度均呈显著正相关,说明叶宽及叶片面积相对于其他指标对气候因子的影响变化更敏感,并且在这一区域尺度上温度影响着叶片大小的变异格局。本研究结果为在全球气候变化背景下了解区域尺度上栓皮栎对环境变化的适应与响应机制提供了基础。     

太行山南麓低山丘陵区栓皮栎直径变化及其与环境因子的关系

使用周长传感器(Circumference DC2)研究了太行山南麓低山丘陵上栓皮栎人工林树干直径的日变化及其影响因子.结果表明:在季节性干旱期间,栓皮栎树干的直径变化周期性明显,直径收缩与液流启动时间基本一致,直径最小值滞后于液流速率最大值3 ～4 h;栓皮栎直径日最大收缩量(MDS)呈现低-高-低的变化趋势,与累积液流通量和叶片水势日差值极显著相关,与土壤含水量呈显著的二次方程关系.MDS值受气象因子变化的影响,与温度日差值、蒸汽压亏缺日差值和相对湿度日差值显著相关,而与太阳辐射日差值的相关性不显著.连续降水后,土壤水分不再是栓皮栎直径变化的限制因子,MDS值与累积液流通量、叶片水势、土壤含水量和气象因子差值的相关性均不显著.季节性干旱期和雨季的土壤含水量和温度是影响树干直径日变化的主要因子.     

云南塔拉种子形态变异的初步研究

通过对78个单株种子的长、宽、厚、重和胶含量进行分析,变异较大的是种子重,其次是种子厚;种子长和重、重和厚、厚和胶占比例、长和厚之间存在极显著的正相关,相关系数为0.786、0.655、0.469、0.334;宽和厚之间存在极显著的负相关,相关系数为-0.337;宽和重、重和胶占比例之间存在显著的正相关,相关系数分别为0.280和0.227,其余之间存在一定的相关性,但均差异不显著。将各单株按照产地进行归类后的性状进行方差分析,除塔拉胶含量不显著外,其余均存在显著性差异。但这些差异60%以上来源于单株间而不是产地间。     

种子产量对鼠类扩散栓皮栎坚果的影响

为了解林木种子产量对鼠类种子扩散行为的影响,于2008 年和2009 年,在国有济源市愚公林场调查了栓皮栎的种子雨;在每年的种子雨结束后,选择次生林生境,研究了鼠类对人工释放栓皮栎坚果的扩散,旨在探讨种子产量与种子扩散间的关系。结果表明:1)取食栓皮栎坚果的鼠类主要有大林姬鼠、社鼠和岩松鼠,2008 年的鼠类捕获率(2% )低于2009 年(10%),其差异并未达到显著性水平;2)栓皮栎的种子雨构成和产量存在年际差异,2008 年以完好种子为主且产量高于2009 年,而2009 年以败育种子为主;3)2008 年人工释放栓皮栎坚果的中位存留时间显著高于2009 年;4)2008 年鼠类对栓皮栎坚果的平均扩散距离显著低于2009 年,且两年的搬运距离几乎都集中在9 m 以内;5)2008 年鼠类对栓皮栎坚果的埋藏比例显著高于2009 年。结果提示,在种子高产年份,可能有较多的种子逃脱动物的取食,从而增加种子萌发和幼苗建成的机会,最终促进植物的更新。     

秦岭冷杉球果与种子的形态变异

在秦岭冷杉的天然分布区 ,分别选取核心区和边缘区进行取样 ,比较球果和种子的形态变异。核心区为秦岭地区 ,边缘区选在湖北神农架地区。根据秦岭冷杉分布特征 ,核心区沿海拔高度连续采样 ,边缘区选择两个不同海拔高度的种群 ,分单株采样 ,测量了球果、种子、种鳞、种翅等器官的 15个形态指标。相关分析表明 ,秦岭冷杉球果和种子形态特征 (变化 )与海拔高度显著相关 ,说明海拔因素影响着球果和种子形态变异。比较发现 ,核心区 (即秦岭地区 )的秦岭冷杉球果和种子的绝大部分指标均值显著大于边缘区 (即神农架地区 ) ,说明秦岭冷杉在核心区的生殖生长好于边缘区。相同海拔条件下 ,秦岭冷杉球果和种子形态在地区间差异显著 ,约 85 %的变异来自地区内个体间和个体内 ,说明秦岭冷杉的球果和种子形态特征变化受遗传控制更显著。在边缘区还比较了不同种群间、人工林和天然林在球果和种子形态特征的差异。球果和种子形态在同一地区两个种群间、在人工林与天然林间都有显著差异 ,大部分人工林球果和种子指标均值和变异幅度大于天然林 ,表明通过人为经营可以改善秦岭冷杉的一些生殖性状     

栓皮栎种群的性状分化与地理变异性研究

同一种群个体在不同的环境条件下会表现出一定的性状分化．这种由于地理差异引起的种群间性状的变件,反映了种群应对不同生境条什的进化方式和适应对策。研究表明：不同生境的栓皮栎种群性状参数分化差异明显。栓皮栎种群的叶柄长、叶长、叶宽、栓皮厚度、种长和种宽随纬度呈现出二次抛物线关系;叶柄长、叶长和栓皮厚度随海拔高度晕现明显的二次抛物线关系;叶宽和种宽随海拔高度的变化呈现出明显的正线性相关;种长与海拔的关系为一种典型的负线性相关。可见,由于纬度和海拔梯度的连续变化,使与之相关的生境因子也呈现出一个渐变的过程,塑造出在性状特征上有差异的种群。因而,当种群性状参数随地理纬度和海拔的变异模式确定后,就可以大体揭示种群性状分化的规律和变化趋势。     

秦岭北坡不同生境栓皮栎种子雨和土壤种子库动态

为了阐明栓皮栎种子雨和种子库动态,以秦岭北坡林下、林窗、林缘3种生境栓皮栎天然林为对象,采用离地和地面收集种子的方法,连续定位观测了栓皮栎种子雨、种子库的数量、质量动态,以及幼苗发育过程.结果表明:栓皮栎种子雨从8月中旬开始,9月中旬到10月上旬达到高峰期,11月上旬结束;3种生境种子雨降落历程、发生时间和组成不同;林下种子雨强度最大,为(39.55±5.56)粒·m-2,林窗种子雨降落时间最早,持续时间最长,种子活力最高,而林缘成熟种子占其种子雨的比例最大,达58.7％.从种子雨降落结束到翌年8月,土壤种子库总储量均以林下最大,林缘最小;各生境的土壤种子库中成熟、未成熟、被啃食种子数量和种子活力均随时间变化呈递减趋势,而霉烂种子数量则相反.各生境的土壤种子库中的种子均主要集中在枯落物层,其次为0～2 cm土层,2～5 cm土层中只有极少量种子存在.3种生境中栓皮栎幼苗的密度差异显著,林窗幼苗最多,林缘次之,林下最少.说明林窗更适合栓皮栎种子的萌发和幼苗生长.在栓皮栎林的经营中,通过适当间伐、增加林窗数量,可以促进栓皮栎林的天然更新.     

包衣、埋藏的栓皮栎和枹栎种子在鼠类捕食下的存留

鼠类对壳斗科植物种子的捕食作用十分强烈,从而影响此类植物的更新.栓皮栎和枹栎是中国西南地区常绿阔叶林主要树种,不仅有重要的经济价值,而且还可用于植树造林.对栓皮栎和枹栎种子分别进行包衣地表、无包衣地表、包衣埋藏和无包衣埋藏等4种处理,并跟踪各种处理种子被鼠类捕食的情况.结果表明:各处理之间种子的中位存留时间显著不同,包衣埋藏后的种子存留时间显著长于未包衣且放置于地表的种子,埋藏显著地降低了鼠类对这2种种子的捕食;埋藏及包衣处理能够很好地保护栓皮栎和枹栎种子免于鼠类的捕食,有利于种子存留并萌发建成幼苗.该方法可用于人工播种造林以提高造林成活率.     

间伐强度对秦岭南坡栓皮栎种子库及实生苗生长的影响

2010年8-11月和2011年8月,以秦岭南坡商洛地区近自然经营的不同间伐强度(30％、20％和10％)下的栓皮栎纯林为对象,分析了间伐4～5年后栓皮栎种子库的种子数量,实生苗的存活率和生长状况,及其与环境因子的关系.结果表明:与对照相比,间伐后第4年,间伐10％、20％和30％强度下种子库中的种子总数分别增加了2.0％、21.1％和34.8％,翌年1年生实生苗数量分别增加了28.5％、99.7％和122.2％;间伐5年后,间伐10％、20％和30％样地内实生苗的存活率分别提高了25.5％、235.7％和480.0％.间伐使林地的光照、温度、土壤水分和养分等环境因子发生变化,促进了各年龄段实生苗的高度、新梢生长量及叶面积指数的增长,且随间伐强度的增加,3项生长指标均增加.在郁闭度≥0.85的栓皮栎林,间伐强度30％(郁闭度保留0.6)最有利于栓皮栎种子萌芽和实生苗生长.     

栓皮栎核型及体胚发生的细胞学特性研究

采用常规制片方法对栓皮栎核型、体胚发生过程中胚性愈伤组织细胞染色体进行了分析。结果表明,栓皮栎体细胞染色体数目2n＝24,核型公式K(2n)＝2x=24=20m十4sm,属于“2B”型,染色体组总长18.55 μm。继代8个月的胚性愈伤组织细胞的染色体数目和结构相对稳定,其中二倍体细胞占 97.20%,四倍体细胞占1.87%,单倍体细胞占0.93%。未发现有非整倍体细胞和染色体形态结构变异。子叶期体胚胚轴亚表层起源的分生组织团中有些细胞核呈片状或椭圆形。个别成熟体胚中偶见有3核细胞。     

栓皮栎种群的生物学生态学特性和地理分布研究

对栓皮栎种群的地理分布和生物学,生态学特性进行了研究。结果表明：（1）栓皮栎幼苗期地上部分生长缓慢,而主要发育根系;（2）栓皮栎的有性生殖和无性生殖都受到人为干扰的强烈影响;无性繁殖在林分更新中占有重要的地位,而有性繁殖则是维持和丰富种群遗传多样性的基因;（3）栓皮栎喜光,但对温度,降雨和土壤要求并不严格;（4）通过对优势种群重要值进行聚类分析。可以将陕西栓皮栎种群所在群落划分为6个类型;（5）栓皮栎具有很强的适应性,是我国分布最广的树种之一。垂直分布幅度范围较大,分布的海拔上限自北向南,由东向西不断升高。     

栓皮栎种群数量动态的谱分析与稳定性

1　前　言波动可出现于所有的植被中 ,而谱分析的方法可以揭示种群数量变动的周期性波动。Ｖｅｂｌｅｎ等通过老龄林结构和动态分析认为 :优势种的更替是周期循环的 ,而不是一个连续发展过程[2 ]。谱分析方法在昆虫数量动态研究中应用较多[1 ],在植物生态学研究中也有数例应用 ,伍业钢等[2 ]首次将之应用于阔叶红松林的演替与天然更新过程的研究 ,认为红松天然更新过程的周期波浪式发展 ,是其稳定的一个特点。但对于林木年龄较小、增长特征较明显的种群 ,谱分析方法是否适用 ,其结果与种群稳定性的关系如何 ,则尚未见报道。本文以河南省分布…     

不同种源栓皮栎幼苗水分适应及耐旱特性比较研究

在大田试验条件下系统研究了4个不同种源的栓皮栎3年生幼苗水分适应和耐旱性生理特性。在5、6、7、9月份分别测定了不同种源自然饱和亏、临界饱和亏、自然需水程度、黎明前叶水势、日最低水势以及黎明叶水势与日最低叶水势差,统计分析了不同种源、不同生长期的水分参数变化规律,并对不同种源耐旱性作出了综合评价。结果表明,综合耐旱性指数在不同种源间存在显著差异(P＜0．05)。各种源抗旱性强弱顺序为：黄龙种源＞秦岭北坡种源＞伏牛山种源＞巴山种源。