两种短命植物春萌秋萌个体生态生物学特征比较

短命植物是新疆北部荒漠生态系统中重要组成部分,对稳定该区沙漠生态系统、丰富物种多样性具有重要的意义。以往对短命植物的研究多集中在春季萌发的短命植物,秋季萌发的短命植物研究很少,对秋季萌发短命植物和春季萌发短命植物的生态生物学特征的异同以及它们对稳定荒漠生态系统的意义缺乏了解。选择小车前(Plantago minuta)和尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)为研究对象,采用野外定点标记观测和室内分析结合的方法,研究了两种短命植物春季萌发和秋季萌发两种表现型在冠幅、生物量、物候期、菌根侵染率等生态生物学特征方面的差异性。结果表明:秋季萌发的小车前和尖喙牻牛儿苗能够在覆雪下越冬,其单株的冠幅、叶片数量、干重等均远远大于同一时期生长的春季萌发的小车前和尖喙牻牛儿苗,尤其是单株结种数量更是比春季萌发小车前和尖喙牻牛儿苗的高13.0和4.4倍;秋季萌发的小车前和尖喙牻牛儿苗的花期分别比春季萌发小车前和尖喙牻牛儿苗早14和7 d,植株黄枯期和成熟期分别提早3和4 d;此外,秋季萌发小车前和尖喙牻牛儿苗各时期的菌根侵染率也显著高于同期春季萌发小车前和尖喙牻牛儿苗。本研究得到以下结论:秋季萌发的小车前和尖喙牻牛儿苗在稳定和扩大其后代种群繁衍能力、提高防风固沙能力、稳定荒漠生态系统等方面具有重要意义。     

新疆的短命植物（一）独特的生态生物学特点

短命植物又称短营养期植物、短期生植物。它包括当年完成其生活周期、整个植株干枯死亡,来年春季再由种子形成新个体的一年生短命植物;也包括植株当年生地上部分枯死,而地下器官则处于休眠状态,到第二年春天既可由种子繁殖新个体,也能从地下芽生长出新植物体的多年生短命植物。前者称为短命植物,后者叫做类短命植物。原苏联的中亚地区,是短命植物区系的现代分布中心。在我国,它集中分布于新疆北部的山前平原及低山丘陵地带,是新疆植物区系组成的一个独特类群,在学术上和生产实践中都受到人们的关注。不同的植物适应环境的方式各种…     

24种十字花科短命植物的扩散体特征与扩散对策

对准噶尔荒漠中24种十字花科短命植物的扩散体特征与扩散对策的观测结果表明:种间果实和种子的形态各异,角果开裂与否与其木质化程度有关。木质化程度较高的角果不开裂。其中长角果以果节为扩散单元自体扩散。而短角果有两种扩散单元,以果实为扩散单元的无辅助扩散结构或具翅或绵毛,分别进行自体或风媒扩散;以果序的一段为扩散单元的果实具坚硬呈勾状的喙,通过果序梗断裂或附在动物体表散布,兼具自体扩散和动物体外传播的二重性。木质化程度较低的角果开裂,以种子为单元扩散。其中微尘状种子无辅助扩散结构,在果皮开裂时产生的张力或风力的作用下散布;粘液种子以水媒为主,兼具风媒和动物传播的特点;粘液和翅并存的种子具有风媒和水媒扩散的二重性。果翅等辅助扩散结构有利于长距离散布,绵毛及种皮粘液使果实或种子与地表能更好地粘附,木质化结构及种皮粘液还具有保水和保护作用。从扩散的时空特征看,24种植物在扩散持续时间上有集中扩散和持续扩散两种方式,前者避免了种子干旱失水和被捕食,属逃逸对策;后者形成空气种子库逐批扩散,属保护对策。从空间上,异果芥(Diptychocarpus strictus)果序上、下部果实的开裂方式与时间、种子形态完全不同,导致其扩散时间与距离不同;离子芥(Chorispora tenella)等类群果实不同部位的果节非同步脱落以及爪花芥(Oreoloma sulfureum)果实上、下部木质化程度及开裂方式不同,导致其果节或种子的扩散时间不同。以上这些特征对于它们在荒漠环境中成功地扩散、定居,抵御干旱、逃避捕食,避免同胞种子间的竞争、保障物种延续并扩大种群等,具有重要的生态学意义。     

新疆早春短命植物适应荒漠环境的机理研究进展

短命植物是生活于极端干旱自然环境,利用冬春雨雪水在春末夏初迅速完成生活周期,并以种子形式渡过不良环境的特殊生态类型,它们具有生长发育快、光合效率高、繁殖率和结实性极强的特点.本文从短命植物种子萌发机制、形态结构适应性、高光效结构特征、结实特性、生活周期的可塑适应性等方面,对新疆早春短命植物的相关研究进行综述,以阐释短命植物适应荒漠环境的特殊机制.     

短命植物小甘菊营养器官解剖学研究

小甘菊（Cancriniadiscoidea（Idb．）Pok）营养器官的结构特点为望叶表皮细胞中含有叶绿体;茎内有大型长弧形裂腔;叶为等而叶,叶柄近轴面具栅栏组织却为异而叶的极特殊结构,具C4植物型结构特征;根具次生结构,茎（花葶）仅有初生结构。     

乌鲁木齐附近早春植物生物学和生态学特性的初探

本文根据作者对乌鲁木齐附近的早春植物在春季生长,发育节律与水热等主要生态因子的关系的观测,论述了它们的生物学和生态学特点,为充分利用早春植物萌发返青早,生长发育快的优势,为合理开发利用,改良建设这类草场提供科学依据。     

准噶尔盆地荒漠区短命植物光合蒸腾特性及影响因素研究

运用LI-6400便携式光合测定系统,研究了准噶尔盆地荒漠区2种典型短命植物———狭果鹤虱(Lappulasemiglabra)和四齿芥(Tetracme quadricornis)的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率特征。结果表明:狭果鹤虱和四齿芥的光合能力分别为44.92、34.57μmol.m-2.s-1;狭果鹤虱和四齿芥的净光合速率日均值分别为29.72、23.0μmol.m-2.s-1,蒸腾速率日均值分别17.23、12.84 mmol.m-2.s-1,狭果鹤虱均高于四齿芥,属于高光合、高蒸腾类型;二者的净光合速率和水分利用效率日变化均呈双峰曲线,而蒸腾速率日变化呈单峰曲线;二者的光合“午休”现象主要是由气孔因素引起的;通过对2种植物光合和蒸腾速率与环境因子的相关分析显示,辐射强度是影响2种植物光合速率最主要的环境因子。     

一年生短命植物疏齿千里光果实异形性的生态学意义

疏齿千里光(Senecio subdentatus)是分布在新疆北部古尔班通古特沙漠中的一种具异形瘦果的菊科一年生短命植物。将野外观测与室内实验相结合, 对该物种异形瘦果的形态、扩散和萌发特性, 以及异形瘦果产量与植株大小的关系进行了研究, 并对其生态学意义进行了探讨。结果表明: 疏齿千里光果序中的外围果和中央果均为柱形, 但前者为淡黄色, 后者为褐色, 且二者在大小、冠毛长度及果皮微形态等方面均存在明显差异。两种瘦果均以单个果实为扩散单元, 且在静止空气中的降落速度和在1 m·s^-1与2 m·s^-1风速下的扩散距离无显著差异, 说明虽然果实大小和冠毛长度对瘦果扩散具有不同的影响, 但对其整体扩散能力无明显影响。在各温变周期(5/2、15/2、20/10、25/15和30/15 ℃)处理中, 淡黄色外围果的萌发率均高于褐色中央果的, 且不同温度间两种瘦果的萌发率均存在显著差异, 但光照条件对其无显著影响。果序中的中央瘦果数明显多于外围果的, 且植株中外围果所占比例与植株大小间呈显著负相关关系, 而中央果所占比例与植株大小间呈显著正相关关系。这些特点说明, 该物种的小植株倾向于产生较多较易萌发的外围果, 大植株倾向于产生较多不易萌发的中央果。在古尔班通古特沙漠不可预测的极端环境中, 疏齿千里光可通过异形瘦果间的萌发差异及调节其不同大小植株中异形瘦果的比例, 来减少同胞后代之间的竞争, 增加其对不同微环境条件的生态适应性。     

类短命植物新疆猪牙花解剖结构及其生态适应性的研究

新疆猪牙花是分布于新疆阿勒泰地区西伯利亚落叶松林下的一种多年生高山类短命植物。解剖学研究结果表明:其地下鳞叶中薄壁组织发达,是重要的储藏器官,为该植物每年长达10个月的休眠提供了充足的水分和营养物质的储存空间。茎由表皮、基本组织以及3～4轮散生的维管束组成;茎表皮细胞具厚角质层,能有效降低体内水分的散失;发达的维管束为其在冰冷的土壤中有效地吸收水分和养分,实现碳水化合物由地下器官向地上器官的转移和物质重新分配提供了有力保障。发达韧皮纤维为支撑顶部的花、果器官提供了必要的机械支持。叶片大而薄,有助于增大光合器官的面积;叶表皮角质层不明显,可以减少对日光的反射;叶肉有海绵组织与"拟栅栏组织"的分化,后者的细胞呈长柱形,其长轴方向与叶表皮方向平行,多层排列,能有效提高叶绿体对光能的捕获效率,是该植物对林下弱光生境长期适应的结果。花被片中维管束密集,发达的维管组织对维持花被片薄壁细胞的膨压,维持花被片较长时间的强烈反折状态以增加被昆虫访花的机会,提高昆虫传粉效率,促进繁殖成功具有关键作用;中轴胎座,胚珠多数;柱头与花柱中空,内表面具分泌细胞,有利于花粉管的快速萌发和迅速伸长。     

4种荒漠植物气体交换特征的研究

 在自然条件下我们对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲边缘4种主要荒漠植物胡杨(Populus euphratica Oliv.)、沙拐枣(Calligonum caput_medusae Schrenk.)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia B.Keller et Shap)和柽柳(Tamarix ramosissima Lbd.)的气体交换、水势及其δ13C的季节变化特征进行了比较研究。结果表明胡杨和沙拐枣气体交换日变化为单峰曲线,骆驼刺和柽柳为双峰曲线;其中骆驼刺属低光合低蒸腾型,WUEph最低,     

南方4种草本植物对铝胁迫生理响应的研究

 不同的植物对铝胁迫的生理响应不同, 因而对铝毒的耐性也不相同。设置5种铝浓度,进行砂培法处理,研究了4种我国南方红壤广泛分布的草本植物——牵牛(Pharbitis nil)、望江南(Cassia occidentlis)、光头稗(Echinochloa colonum)和合萌(Aeschynomene indica)的种子萌发、光合色素、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量、质膜透性(MP)、过氧化氢酶 (CAT) 活性以及过氧化物酶 (POD)活性的变化。结果表明铝对4种植物的生理特性都有明显的影响。4种植物的种子在10 000 mg·L－1 Al3+处理条件下都不能萌发。2 000 mg·L－1 Al3+处理都不利于4种植物的生长,与对照相比,2 000 mg·L－1 Al3+处理时4种草本植物叶绿素和叶绿素总含量显著降低(p<0.05);MDA含量和MP显著增加(p<0.05);脯氨酸含量极显著增加(p<0.01);POD和CAT活性极显著降低(p<0.01)。中低铝(80和400 mg·L－1)处理时,牵牛和合萌与对照相比,MP和MDA含量降低,POD和CAT活性升高;望江南的反应与牵牛和合萌的反应相反;光头稗在80 mg·L－1 Al3+处理时,与牵牛和合萌的变化一致,在400 mg·L－1 Al3+处理时,则相反。植物在中低铝处理条件下,通过维持较高的POD和CAT活性和脯氨酸、叶绿素含量,较低的MP和MDA含量来增加其对铝的耐性。     

试论中国种子植物特有属的分布区类型

中国种子植物特有属是局限分布于中国行政区域范围内的植物成分,就其分布特点看,集中分布于中国南部亚热带广阔区域。由于中国地域广袤,虽然大多数特有属分布在东亚自然地域范围内,但南部特有属的分布范围已进入古热带植物区的马来亚森林植物亚区的北部,而西部的特有属的分布范围已进入青藏高原地区。局限于不同地域分布的特有属,各自的起源发生、所经历的地质历史过程存在一定差别。本文以自然地理区划作为研究中国种子植物特有属分布区类型的依据,将中国特有属分布区类型划分为中国东部和中部特有分布变型、中国南部特有分布变型、中国西部特有分布变型和中国北部特有分布变型4类。其中中国南部特有分布变型所含特有属为热带区系成分,其它3个特有分布变型所含特有属为温带区系成分。这样能较客观地反映中国特有属的自然地理特征,有利于研究局部地区植物区系的地质历史演变过程。     

生物结皮对5种不同形态的荒漠植物种子萌发的影响

生物结皮广泛分布于干旱、半干旱区, 强烈影响着土壤表层理化特性, 进而对种子散布、萌发和定居产生影响。目前关于生物结皮与植物种子萌发关系的研究结论存在争议。该文通过室内人工控制实验, 研究了生物结皮对古尔班通古特沙漠5种具不同种子形态特征的荒漠植物白梭梭(Haloxylon persicum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)、角果藜(Ceratocarpus arenaarius)、涩芥(Malcolmia africana)和狭果鹤虱(Lappula semiglabra)的种子萌发的影响。结果表明, 在干燥和湿润两种条件下, 生物结皮对不同形态植物种子萌发均具有不同的作用。在干燥条件下, 生物结皮显著抑制了角果藜和涩芥种子的萌发(p<0.05), 对其它3种植物无显著影响; 而湿润条件下, 生物结皮显著抑制了白梭梭、角果藜和狭果鹤虱种子的萌发(p<0.05), 对蛇麻黄、涩芥则无显著影响。     

中国种子植物特有属的分布区学研究

本文讨论了分布区的概念和分布区周界的划定方法,认为邻近距离平均法(mean propinquity method)对划定分布区的周界具有较大的科学性和可用性。根据247幅中国种子植物特有属的分布区图及其属内各种在属分布区范围内的分布情况,我们将中国种子植物特有属划分为5个分布区类型。本文还对中国种子植物特有属分布区与地形和气候条件的关系,以及与植被和植物区系界线的关系进行了分析,提出制约分布区形状和大小的主要决定因素,并指出种在属分布区内的分布规律的研究对次一级植物区系分区或植被区划研究具有重要意义。     

香港地区红树植物资源研究(Ⅰ)——四种常见红树植物抑制植物病源真菌效能的评价

本文对香港西贡三杯酒地区四种红树植物Excoecaria agallocha,Aegiceras corniculatum,Kandelia candel,Lumnitzera racemosa抑制植物病原真菌的效能,进行了评价研究,所用植物真菌为Fusarium oxysporum,Heminthosporium sp.Semphyllium sp.,生物检验方法为Linear-growth及Dry-weight,实验结果表明,四种红树植物的溶剂提取物都具有不同程度的抑菌能力,其中以Agiceras corniculatum及Lumnitzera racemosa的抑菌效能更显著。     

THE ECOLOGY OF ARCTIC AND ALPINE PLANTS

‘How are plants adapted to the low temperatures and other stresses of arctic and alpine environments ?’ At present it is not possible to answer this question completely. Much work remains to be done, particularly on low-temperature metabolism, frost resistance, and the environmental cues and requirements for flowering, dormancy, regrowth, and germination. However, in brief, we can say that plants are adapted to these severe environments by employing combinations of the following general characteristics: 1. Life form: perennial herb, prostrate shrub, or lichen. Perennial herbs have greatest part of biomass underground. 2. Seed dormancy: generally controlled by environment; seeds can remain dormant for long periods of time at low temperatures since they require temperatures well above freezing for germination. 3. Seedling establishment: rare and very slow; it is often several years before a seedling is safely established. 4. Chlorophyll content: in both alpine and arctic ecosystems not greatly different on a land-area basis from that in temperate herbaceous communities. Within a single species there is more chlorophyll in leaves of arctic populations than in those of alpine populations. 5. Photosynthesis and respiration: (a) These are at high rates for only a few weeks when temperatures and light are favourable. (b) Optimum photosynthesis rates are at lower temperatures than for ordinary plants; rates are both genetically and environmentally controlled with phenotypic plasticity very marked. (c) Dark respiration is higher at all temperatures than for ordinary plants; rate is both genetically and environmentally controlled, with phenotypic plasticity very pronounced, i.e. low-temperature environment increases the rate at all temperatures. (d) Alpine plants have higher light-saturation values in photosynthesis than do arctic or lowland plants; light saturation closely tied to temperature. (e) There is some evidence that alpine plants can carry on photosynthesis at lower carbon dioxide concentrations than can other plants. (f) Annual productivity is low, but daily productivity during growing season can be as high as that of most temperate herbaceous vegetation. Productivity can be increased by temperature, nutrients, or water. 6. Drought resistance: most drought stress in winter in exposed sites is due to frozen soils and dry winds. It is met by decreased water potentials, higher concentrations of soluble carbohydrates, and closed stomates. Little drought resistance in snowbank plants. Alpine plants adapted to summer drought stress can carry on photosynthesis at low water potentials; alpine or arctic plants of moist sites cannot do this. 7. Breaking of dormancy: controlled by mean temperatures near or above 0° C., and in some cases by photoperiod also. 8. Growth: very rapid even at low positive temperatures. Respiration greatly exceeds photosynthesis in early re-growth of perennials. Internal photosynthesis may occur in hollow stems of larger plants during early growth. Nitrogen and phosphorus often limiting in cold soil. 9. Food storage: characteristic of all alpine and arctic plants except annuals. Carbohydrates mostly stored underground in herbaceous perennials. Lipids in old leaves and stems of prostrate evergreen shrubs. Depleted in early growth, and usually restored after flowering. 10. Winter survival: survival and frost resistance are excellent after hardening. Cold resistance closely tied to content of soluble carbohydrates, particularly raffinose. 11. Flowering: flower buds are pre-formed the year before. Complete development and anthesis dependent upon temperature of the flowering year and also, in some cases, upon photoperiod. 12. Pollination: mostly insect-pollinated in alpine regions and even in Arctic, but to a lesser extent. Wind-pollination increasingly more important with increasing latitude. Diptera more important than bees in the Arctic and in the highest mountains. 13. Seed production: opportunistic, and dependent upon temperature during flowering period and latter half of growing season. 14. Vegetative reproduction: by rhizomes, bulbils, or layering. More common and important in Arctic than in alpine areas. 15. Onset of dormancy: triggered by photoperiod, low temperatures, and drought. Dormant plant extremely resistant to low temperatures.     

接种AM真菌对短命植物生长发育及矿质养分吸收的影响

 采用分室培养方法研究接种幼套球囊霉(Glomus etunicatum,BEG168)、摩西球囊霉(G. mosseae, BEG167)、混合菌剂(M)对两种沙漠早春短命植物小车前(Plantago minuta)和尖喙牻牛儿苗（Erodium oxyrrhynchum）生长发育及矿质养分吸收的影响。结果表明,接种AMF处理的小车前和尖喙牻牛儿苗根系形成了典型的菌根结构,侵染率为22 %～60%;接种AMF提高了小车前和尖喙牻牛儿苗两种植物的生物量、株高及N、P养分吸收量。小车前单独接种BEG167、BEG168以及混合接种都显著提高了单株种子数量,其增幅分别 为67%、50%和78%。上述结果说明,在极端贫瘠和干旱的古尔班通古特沙漠中,丛枝菌根真菌对于早春短命植物小车前和尖喙牻牛儿苗的生态适应性的贡献表现为促进营养生长、提高后代（种子）繁殖数量。     

无量山种子植物的区系平衡点

在较为完善的分类学处理后所得的包含２０７科,１０２６属,２５４０种植物的名录基础上,本文初步报道了地处滇中南的无量山的种子植物区系组成的初步结果,并在山体各海拔段进行了属的分布区类型每一类分布的详尽统计,得出了热带和温带两大基本成分在无量山达到平衡（各占５０％）的海拔点,称之为区系平衡点。该点从历史角度看可以反映无量山种子植物区系成分随自然历史变迁所发生的演变,从现实看表明了该地植物区系的过渡性质     

安徽省板桥山地种子植物区系初步分析

据初步统计,安徽省板桥山地有种子植物的１３１科,５１８属,９８１种 。与邻近６个山地被子植物区系的综合系数相比,本区位居第四。该区种子植物地理成分复杂,起源古老,各类热带成分,温带成分,中国特有成分分别占该区种子植物属总数的３４．３％,６５．７％,４．３％,显示了本区植物区系的亚热带特性。