10种茶藨子属植物导管分子形态特征及其生态适应性比较研究

利用光学显微镜和扫描电子显微电镜,以10种茶藨子属植物为研究材料,观察了其导管分子的形态结构。结果显示:(1)所研究的茶藨子属植物导管分子穿孔板为梯状穿孔板,且穿孔板上横隔分布的数量不同,端壁倾斜角度种间变化不大;(2)导管分子纹孔式样为互列式或兼有互列式和对列式,纹孔形状种间存在差异;(3)有的种类导管分子内壁有螺纹加厚或网状凸起。研究表明,不同生境下的茶藨子属植物导管形态与其生态适应性之间有较强的相关性,表现为湿生环境的物种导管较短,直径较宽;旱生环境的物种导管较长,直径较小;中生环境的居中。本文分析了茶藨子属植物导管分子形态特征的生态适应性。     

10 种茶藨子属植物导管分子形态特征及其生态适应性比较研究简

利用光学显微镜和扫描电子显微电镜,以10种茶藨子属植物为研究材料,观察了其导管分子的形态结构。结果显示：（1）所研究的茶藨子属植物导管分子穿孔板为梯状穿孔板,且穿孔板上横隔分布的数量不同,端壁倾斜角度种间变化不大;（2）导管分子纹孔式样为互列式或兼有互列式和对列式,纹孔形状种间存在差异;（3）有的种类导管分子内壁有螺纹加厚或网状凸起。研究表明,不同生境下的茶藨子属植物导管形态与其生态适应性之间有较强的相关性,表现为湿生环境的物种导管较短,直径较宽;旱生环境的物种导管较长,直径较小;中生环境的居中。本文分析了茶藨子属植物导管分子形态特征的生态适应性。     

不同沙地生境下黄柳(Salix gordejevii)种群若干数量特征的比较研究

对分布于３种不同沙地生境（半固定沙丘、固定沙丘、丘间低地）黄柳灌丛的个体形态、生长和群体数量特征进行了比较研究,同时测定了灌丛下草本层植物种类组成及频率。结果显示：分布于丘间低地的黄柳灌丛当年枝平均长度增加缓慢,短枝条的比例较高,枝长频度分布（当年枝）峰值偏左,分枝也较多,叶片短而狭,长宽比大;与之相比,分布于半固定沙丘上的灌丛当年枝平均长度增加较快,长枝条比例较高,枝长频度分布趋于正态分布,分枝     

浑善达克沙地不同生境下黄柳叶片解剖结构的比较

选取叶厚度、表皮细胞的大小、栅栏组织细胞的大小、第一层栅栏组织的细胞密集度、表皮细胞外壁与角质层的厚度、主脉厚度等抗旱指标,对生长在不同生境条件下的黄柳及丘间低地小红柳的叶片进行了解剖学研究,以期从叶的解剖结构上寻求其与抗逆性的关系。结果表明,分布在不同生境的黄柳叶片与丘间低地的小红柳相比都较厚,叶肉全栅化,为等面叶,上、下表皮细胞外壁加厚且均具角质层。综合方差分析和LSD多重比较,抗旱性大小顺序依次是：流动沙丘的黄柳〉半固定沙丘的黄柳〉固定沙丘的黄柳〉丘间低地小红柳。     

沙生植物沙鞭叶表皮微形态特征及其生态适应性研究

利用光镜对沙生植物沙鞭50个代表种群的叶表皮微形态特征进行了观测、统计和分析,总结了代表种群叶表皮结构的异同,系统探讨了叶表皮微形态特征的分类学及生态适应性意义。结果表明,沙鞭叶表皮由长细胞、短细胞、气孔器细胞和刺毛组成,无微毛、大毛和乳突,表现为典型的狐茅型;脉间长细胞形态和壁波曲程度、短细胞形态和分布式样、气孔器体积大小与分布及副卫细胞形状、以及刺毛形态等在种群间具有明显差异,可将其鉴分为两大类。同时,沙鞭种群叶表皮气孔密度随环境干旱程度的增加而增加,第一类气孔密度大、第二类气孔密度小,这种结构有利于减少其体内水分的散失,进而更好地适应干旱环境,是对荒漠环境的一种微观形态解剖特征性适应。     

四合木种群的生态适应性

通过四合木异地播种生长量比较、以及四合木对土壤的适应性和对水热综合因子的适应性分析,得到如下结果：（1）四合木生长量高低的顺序为乌海区的东胜土（12．12g）〉乌海区的乌海土（10．62g）〉东胜区的乌海土（3．10g）〉东胜区的东胜土（2．59g）。同一地区不同土壤间四合木生长量之间没有差异（P≥0．05）,不同地区相同土壤间的生长量之间却有十分显著的差异,说明了土壤条件对四合木的生存影响是次要的,气候条件是保证四合木生存的最重要的条件。（2）四合木分布区与异地保护区之间9种土壤微量元素具有差异,但由于四合木植株中的微量元素含量均高于土壤中的有效量,说明四合木对微量元素具有富集作用,土壤微量元素含量不是四合木成活与生长的限制因子。（3）四合木分布区与异地保护区之间各月平均温度差异显著;全年气温日较差以及温暖指数、寒冷指数、湿润指数和水热综合因子指数差异显著;生长季地表地温昼夜温差具有特殊性,这可能是异地保护不易成功的限制因子之一。     

科尔沁沙地黄柳再生枝与现存枝形态和光合特征的比较

对黄柳经平茬后形成的再生枝和未平茬的现存枝的光合作用、株高、基径、叶片大小等形态特征进行了比较研究,结果表明再生枝比现存枝具明显的生长优势;再生枝高度及高度频度分布均与现存枝十分接近;再生枝基径显著大于现存枝,前者过细和过粗枝条的比例均较低,基径频度分布趋于正态分布,后者细枝条比例较高,基径频度分布符合对数正态分布;同时再生枝叶片更长、更宽,叶长和叶宽接近于平均值的叶子所占比例更大。在上午时段内叶片温度和光合有效辐射随气温同步上升,黄柳叶片的净光合速率总体上都比较高,再生枝和现存枝之间的表现差异明显。     

鹅掌楸种群间光生态适应性的分化

通过对鹅掌楸７个不同种群幼苗的光合生长年进程、光合速率、光饱和点和光补偿点,以及不同光生境条件下的叶绿素含量和叶绿素ａ／ｂ比值的实验测定和生长量的统计,结果表明,种群间存在明显的光生态适应性分化。该物种地理分布上的西部亚区种群的光合适应能力和生长势总体上强于东部亚区的种群。而在西部亚区中又以金平、盐津种群的适应力和生存力更强。本研究支持该物种种群的生存能力由西向东逐渐下降,居于东部亚区中的种群其濒危程度更为严重的观点。这种濒危过程中的生态适应性的分化,说明该物种的濒危,在很大程度上是“致危生境”造成的。     

基质盐度对木榄叶柄导管分子形态特征的影响

对温室中培养在不同盐度下一年生木榄[Bruguiera gymnorrhiza(L.)Poil]植株上成熟叶的叶柄离析研究的结果表明：1）木榄叶柄导管分子以梯纹导管为主,其次为螺纹导管及它们之间的过渡类型;随着盐度的升高,螺纹导管及它们之间的过渡类型有增多的趋势;2）而叶柄长度,梯纹导管分子的直径、长度及两端梯状穿孔板的横隔条数都与盐度呈抛物线关系,而它们的最大值出现在20‰-30‰范围内;3）培养于盐度10‰的海水中的木榄叶柄中导管分子一端有出现两个朝向不同的梯状穿孔板现象;4）在低盐条件下,随着基质盐度的提高,导管分子的形态朝着有利于加快水分运输的方向发展,而在高盐环境下,导管分子的形态朝着增加水分运输的安全性方向发展。讨论了叶柄导管分子解剖学特征的适应意义。     

黄柳不同级序根的解剖结构及其细根的研究

采用石蜡切片法和徒手切片法对3年生黄柳不同级序的根进行解剖结构研究,并结合直径和根序对其细根进行定义,为沙生植物细根及其碳分配等相关研究提供依据。结果表明:(1)黄柳1、2级根为初生根,4、5级根为次生根,3级根为过渡型根。(2)黄柳根的初生木质部为三原型或四原型。(3)黄柳不同级序根的形态与解剖结构存在显著差异,随着根序的增加,根直径与维管柱直径逐渐增大;低级根直径主要影响因素为维管柱直径、皮层薄壁细胞直径和皮层层数;高级根直径主要影响因素为维管柱直径。(4)定义黄柳的细根为前3级根中未形成连续木栓层且直径小于0.7mm的根。该研究明确了黄柳不同级序根的解剖结构特征,并界定了黄柳细根的范围,其研究方法对于精确估计细根在生态系统中的作用具有重要的意义。     

浑善达克沙地黄柳种群性比及空间分布

雌雄异株植物的性比和空间分布格局对其繁殖策略、种群进化及发展起着至关重要的作用。黄柳是浑善达克沙地重要的固沙先锋植物,但针对其种群性比方面的研究却鲜有报道。采用点格局分析的方法,对黄柳4个天然种群的性比、空间分布格局以及空间关系进行了调查分析。结果表明:黄柳雌雄群体间在形态上的差异与种群所处环境条件密切相关;在调查样地内(50 m×50 m)种群性比(雌/雄)均极显著偏雌性(P0.01)。决定性比的主要组成部分为第I径级和第II径级雌雄个体的数量;随着年龄的增长,性比由原本的偏雌性转变为接近于1∶1。4个种群的雌雄群体在全部尺度范围内主要以聚集分布为主,偶尔在小尺度内呈随机分布。扎格斯台、饮马井、巴格来3个种群雌雄群体的空间关系均表现为相互独立,说明性别之间对资源的竞争不激烈;而宝绍岱种群两性的空间关系为相互排斥,即存在性别空间分离现象。研究结果揭示了天然黄柳雌雄群体的组成、结构及分布特征,为提高人工黄柳林群落稳定性奠定了理论基础。     

干旱胁迫对黄柳雌雄扦插苗生长和生理特性的影响

以黄柳雌雄扦插苗为试验材料,通过称重控水法研究干旱胁迫下其生长和生理特性,以揭示黄柳雌雄植株对干旱胁迫的生理适应性及抗逆能力差异。结果显示：(1)在对照处理下,黄柳雌雄扦插苗在株高、基径、总叶片数、单叶面积、茎干重、根干重、光合色素含量(除叶绿素a)、气体交换、叶绿素荧光、叶片相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量等方面均没有显著的性别差异。(2)干旱胁迫显著降低了黄柳雌雄扦插苗的生长和光合作用,扰乱了其渗透调节功能和抗氧化酶系统;与雄株相比,雌株具有较高的株高、总叶片数、单叶面积、茎干重、根干重、总叶绿素含量、净光合速率(P_n)、PSⅡ最大化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ有效光量子产量(Φ_PSⅡ)和叶片RWC,以及较低的非光化学淬灭系数(qN)、MDA含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量;且雌株叶干重、叶绿素a含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性始终大于雄株。研究表明,干旱胁迫对黄柳雌雄扦插苗的生长和生理特性均具有严重的抑制作用,且雌雄株之间的响应存在显著的性别差异;雌株通过维持较高的光合作用以保证植株的生长,从而表现出比雄株更强的抗旱性,这也是其天然种群性比偏雌的重要原因之一。     

浑善达克沙地黄柳雌雄群体年龄结构及动态特征

植物种群年龄结构和动态对于揭示其生活史特征和发展趋势具有重要意义,但针对雌雄异株植物两性群体的研究却鲜有报道。黄柳是浑善达克沙地常见的一种雌雄异株植物,也是该地区最重要的固沙先锋植物,该研究通过对浑善达克沙地黄柳天然种群的实地调查,采用年龄结构图、静态生命表、存活曲线、生存分析以及时间序列分析等方法对黄柳雌雄群体现状和未来变化趋势进行研究。结果表明:(1)浑善达克沙地黄柳雌雄群体在年龄结构及发展趋势方面均存在差异,雌株群体的年龄结构表现为稳定型,雄株群体的年龄结构表现为衰退型。(2)浑善达克沙地黄柳种群中雌株个体数量约占总数的70%,雄株约占30%,性比偏雌现象明显。(3)动态变化指数表明,研究区黄柳雌株群体呈现"前期缺乏、中后期稳定"的变化特征,雄株群体呈现"前期缺乏、中后期波动"的变化特征。(4)研究区黄柳雌雄群体的存活曲线都趋近Deevey-Ⅱ型,且与生存分析结果共同显示雌株群体比雄株群体进入衰退期的时间早。(5)时间序列分析表明,随着时间的推移研究区黄柳的老龄个体数量逐渐增多,幼龄个体缺乏是导致雌雄群体衰退的重要原因;建议通过人工扦插补充雌雄幼龄个体以及平茬复壮中、老龄个体的方法以保证该地区黄柳天然种群的正常繁衍。     

迟花柳和迟花矮柳之分类修订

经过对标本和文献的研究,在中国植物志(英文版)中,迟花柳(Salix opsimantha Schneid.)和迟花矮柳(Salix oreinoma Schneid.)物种描述的互换是属错误鉴定;并对S.opsimantha和S.oreinoma作了全面的修订;Salix opsimantha Schneid.var.wawashanica(MaoP.X.He)G.Zhu为Salix oreinoma Schneid.var.wawashanica MaoP.X.He(娃娃山矮柳)的异名;Salix faxoniana Schneid.(矮柳)为S.opsimantha的异名,Salix ludingensis T.Y.DingC.F.Fang(泸定垫柳)为S.oreinoma的异名。     

四合木根部及茎部导管分子比较解剖学研究

采用显微照相技术对四合木根、茎部导管分子形态特征及数量特征进行比较研究,并运用SMA分析导管分子长度与直径之间的异速生长关系,探讨四合木的次生木质部导管分子对草原化荒漠地区的适应特性。结果表明:(1)四合木根部与茎部导管分子均以孔纹、网纹和两端无尾类型为主,具单穿孔板。(2)四合木根部与茎部导管分子在长度上均为短级水平,直径上均为小级水平,且宽窄导管并存;茎部导管分子较根部导管分子更加"小型化"。(3)不论根部或茎部,其导管分子的长度与直径之间均表现出异速生长的关系,且导管分子长度的增长速率大于直径的增长速率。这些结果有助于从细胞学尺度上了解荒漠区木本植物对草原化荒漠地区的适应策略。     

疣壶藓尖叶变种的芽胞形成及其生态意义

该研究以疣壶藓尖叶变种(Gymnostomiella vernicosa var.acuminata)为实验材料,在人工培养条件下观察并记录其芽胞产生及脱落过程,以揭示该分类群及相关类群的芽胞形成过程和机制,为疣壶藓尖叶变种的分类提供参考性特征指标,明确苔藓植物芽胞的进化和生态学意义。结果显示,疣壶藓尖叶变种的芽胞形成过程划分为3个阶段:(1)茎表皮细胞的外切向壁局部向外隆起,外突的疣壶藓尖叶变种表皮细胞富含叶绿体,可进行光合作用。(2)芽胞起始细胞横向分裂,形成一个基细胞和一个顶细胞;基细胞经数次横向分裂,下部形成柄状结构,上部的细胞常呈喇叭形的“柄托”;顶细胞经多方向细胞分裂,形成椭球状至圆球状芽胞体,形成初期为富含叶绿体的厚壁细胞,成熟后叶绿体数目逐渐减少,最终变成深棕色至红棕色。(3)由薄壁的柄细胞随机破损使芽胞从母株上脱落。研究表明,在无法预测的多变栖息环境中,相对于有较高的能量、遗传和生态消耗的有性生殖,疣壶藓尖叶变种产生芽胞是一种风险分担策略,可以提高生存几率和有效利用资源,可视为一种扩大和维持种群的有效途径。     

沙柳SpsLAS基因超表达对拟南芥营养生长的影响

用沙柳SpsLAS基因构建35S∷SpsLAS超表达载体并转化野生型拟南芥,对转基因拟南芥进行表型观察,利用荧光定量PCR,对分枝、生长素及细胞分裂素相关基因进行表达分析。结果显示:(1)成功构建35S∷SpsLAS超表达载体,并获得9株纯合转基因株系,且转基因株系的萌芽速率快于野生型(对照),生活周期也较长;其中7个株系表现为生长迅速、株高增加、莲座叶叶片增大、分枝增加,2个株系表现为矮化、分枝增加、育性降低等一系列变化。(2)荧光定量PCR显示,与对照相比24h时转基因株系幼苗生长素及细胞分裂素途径关键基因无明显变化,4d时各基因在各转基因株系呈上调趋势;30d时分枝相关基因RAX1、RAX3表达量均上调,而MAX1、MAX3、REV、AXR1无明显变化。研究表明,SpsLAS基因过表达对拟南芥株型、莲座叶有明显影响,该研究结果为进一步研究该基因对分枝调控机制奠定了基础。     

秋华柳和枫杨幼苗对镉的积累和耐受性

以秋华柳和枫杨当年实生幼苗为研究对象,采用向土壤添加外源镉(CdCl₂ · 2.5H₂O)的形式设置了0(对照组)、10 、20 、50、100 mg/kg 5个处理,研究了镉胁迫下秋华柳和枫杨幼苗的生长、生物量变化和根茎叶镉含量,并评价了两树种的耐性指数(Ti)、转移系数(Tf)和生物富集系数(BCF)。结果表明:(1)在镉含量为10 mg/kg时,秋华柳和枫杨幼苗基于生长和生物量参数的耐性指数(Ti)分别为91.72和91.62,与对照组相比无显著变化,其余各组(20、50、100 mg/kg)则显著低于对照植株(P<0.05);(2) 土壤镉浓度小于20mg/kg时,秋华柳植株茎、叶镉积累量分别高达61.73 mg/kg、163.04 mg/kg,根镉积累量为91.05 mg/kg;枫杨植株茎、叶镉积累量最高分别为7.9 mg/kg、5.25 mg/kg,仅为秋华柳茎、叶的12.8%和3.2%,根镉积累量高达190.68 mg/kg;(3) 除对照外,秋华柳幼苗各部分镉含量为叶＞根＞茎,转移系数(Tf)介于0.789-1.513之间,枫杨幼苗各部分镉含量为根＞茎＞叶,转移系数(Tf)介于0.037-0.044之间,远远小于秋华柳Tf;(4)秋华柳和枫杨幼苗在土壤镉浓度为10 mg/kg时具有很高的生长适应性和耐性,秋华柳根吸收的镉向地上部分转移能力、地上部分积累镉的能力都远远大于枫杨,生物富集系数(BCF)进一步证实了这一特性。研究证明,秋华柳植株具有很高的镉耐性、镉转移能力及地上部分积累镉的能力,适合于镉污染严重区域的植物修复。