珙桐(Davidia involucrata Baill.)苞片功能性状及性状间关系对海拔的响应

珙桐(Davidia involucrata Baill.)的苞片被认为是对传粉者和非生物因素等驱动力的适应,往往受到环境因子的影响。为揭示其功能性状及其性状间关系对海拔的响应,本研究采用独立样本t检验和标准化主轴分析方法对比了四川龙苍沟1400和1800 m不同海拔珙桐种群中花苞片的功能性状和性状间关系。结果显示:1)低海拔(1400 m)珙桐种群大、小苞片的长、宽和面积,以及单花苞片总面积均显著大于高海拔(1800 m)种群(P0.05),且高、低海拔种群的大、小苞片面积及重量呈等比例生长; 2)低海拔珙桐种群大、小苞片干重及单花苞片总干重均显著高于高海拔种群(P0.05); 3)高、低海拔种群的花序轴长与干重均无显著差异(P=0.446; P=0.791),高海拔花序轴干重与长间呈异速生长关系,而低海拔呈等速生长关系; 4)珙桐大、小苞片的长宽间、面积间以及重量间关系在高、低海拔上均表现出等速生长,单花苞片的总面积和总干重分别与花序轴干重在高、低海拔上均表现出等速生长关系,而与花序轴长表现出异速生长关系。上述结果表明,珙桐苞片的功能性状及其性状间关系在不同海拔存在显著差异,这种现象可能是其在长期进化过程中抵抗环境干扰、保护繁育器官和提高授粉几率而形成的一种适应策略。     

长柄双花木叶性状异速生长关系随发育阶段和海拔梯度的变化

长柄双花木(Disanthus cercidifolius var. longipes)是一种仅分布于我国东南地区的珍稀濒危植物。为研究该物种叶性状异速生长关系和叶片资源利用策略及其随发育阶段和海拔梯度的变化规律,该文以分布于江西省不同海拔梯度的长柄双花木群落为研究对象,调查分析了群落中不同发育阶段长柄双花木植株的叶片面积、叶片体积以及叶片含水量与叶片干重之间的异速关系。结果表明:不同发育阶段植株之间叶性状异速生长关系有着显著差异。成树叶片面积的增长速度低于或等于叶片干重的增长速度,幼树、幼苗叶片面积的增长速度低于叶片干重的增长速度; 成树叶片体积与叶片干重呈等速增长,幼树、幼苗叶片体积的增长速度高于叶干重的增长速度; 成树叶片含水量的增长速度低于叶干重的增长速度,幼树、幼苗两性状间保持等速增长。海拔梯度对长柄双花木叶性状异速生长关系也有影响,植株叶体积和叶含水量与叶干重的异速生长指数在不同海拔间有显著性差异。在低海拔区域,叶体积与叶干重呈等速增长,叶含水量的增长速度低于叶片干重的增长速度。在高海拔区域,叶体积的生长速度低于叶干重的生长速度,叶含水量和叶片干重呈等速增长。这说明长柄双花木叶片资源投资策略随着发育阶段和海拔梯度的不同发生变化。成树主要将叶生物量投资于光捕获面积和同化结构,幼树和幼苗则主要投资于维管组织的建设。由于海拔升高会引起风力增大、光强增强和土壤理化性质改变,长柄双花木在中低海拔倾向于增大叶体积以抢占资源,在高海拔倾向于加强机械组织和维管组织的建设来抵抗外界因子干扰。     

武夷山不同海拔阔叶树叶片养分含量及再吸收效率

为揭示亚热带山地阔叶树叶片养分利用策略随海拔梯度的变化规律，本研究选取武夷山不同海拔(1400、1600和1800 m)44种阔叶树，研究成熟与衰老叶片养分含量、化学计量比及养分再吸收效率，并分析其异速生长关系。结果表明：成熟叶片氮(N)、磷(P)含量显著高于衰老叶，且均随海拔升高而升高。磷再吸收效率(PRE)与氮再吸收效率(NRE)的平均值分别为48.3%和34.9%,PRE显著高于NRE,养分再吸收效率随海拔变化无显著差异。NRE与成熟叶N含量在低海拔处(1400 m)呈正等速生长，与衰老叶N含量在高海拔处(1800 m)呈负异速生长。PRE与衰老叶片N、P含量在低海拔(1400 m处)呈负等速生长，在高海拔处(1600、1800 m)呈负异速生长。各海拔PRE-NRE异速生长指数为0.95。随着海拔的升高，成熟和衰老叶片养分含量升高，但海拔不影响养分再吸收效率，且植物偏好从衰老叶中再吸收P,高海拔养分再吸收效率会影响衰老叶片的养分状况。     

清凉峰不同海拔木本植物小枝内叶大小-数量权衡关系

权衡关系是生活史对策理论的基础, 叶大小-数量的权衡关系对理解叶大小进化具有重要的意义。该研究以单叶面积和单叶片干重表示叶大小, 用小枝干重和小枝茎干重表示小枝大小, 采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation, SMA)和系统独立比较分析(phylogenetically independent contrast analysis, PIC)的方法, 对浙江省清凉峰自然保护区3个不同海拔落叶阔叶木本植物当年生小枝内的叶大小与数量间的关系进行研究。结果显示, 无论叶大小和小枝大小是用面积或干重表示, 在每个海拔, 叶大小与出叶强度均存在显著的等速负相关关系, 表明在落叶阔叶木本植物中发现的叶大小与出叶强度之间的权衡关系在不同生境物种中是普遍存在的, 植物在叶大小方面的种间变化, 可能不是自然选择的直接产物, 而是叶片数量变化权衡关系的一个副产物。不同海拔间的比较显示, 高海拔物种的叶面积或干重与出叶强度相关关系的y轴截距比中、低海拔物种小, 表明在出叶强度一定的情况下, 高海拔物种比低海拔物种具有更小的叶大小。与高海拔物种相比, 中海拔物种的共同斜率沿共同主轴有一个向上的位移, 表明中海拔物种比高海拔物种具有更大的叶大小, 但出叶强度更小。这些结果表明生境对叶大小-数量的权衡关系具有显著的影响, 中海拔生境具有更适宜植物生长的气候及养分条件, 而高海拔的低温等不利影响使得叶片变小。     

武夷山不同海拔黄山松细根性状季节变化

细根作为植物吸收养分和水分的主要器官,其功能性状对森林生态系统功能具有重要影响。以武夷山黄山松为研究对象,通过对不同季节(春季、夏季、秋季和冬季)和不同海拔(1200、1400、1600、1800 m和2000 m)的黄山松细根的功能性状的测定,分析其细根性状特征随海拔和季节变化的规律。结果表明:(1)黄山松细根比根长(SRL),比根面积(SRA)均随海拔先升高后降低,其均值分别为(9.32±0.35) cm/g与(276.41±68.10) cm~2/g;根组织密度(RTD)随海拔先降低后升高,均值为(0.16±0.05) g/cm~3。根平均直径(AvgDiam)随海拔增加变化不显著,均值为(0.097±0.004) mm。SRL和SRA在海拔1600 m处达到最大,而RTD和AvgDiam的最大值出现在海拔1800 m或2000 m处。(2)SRL和SRA在夏季或秋季达到最大,RTD和AvgDiam最大值则出现在冬季或春季。季节和海拔对各细根性状都有显著影响(P0.01),但季节与海拔对根性状并没有产生显著的交互作用(P0.05)。(3)SRL与SRA间的异速生长指数是1.25,显著大于1.0(P0.01);SRL与RTD存在负等速生长关系,而与AvgDiam存在显著负异速生长关系(P0.01);SRA与RTD,以及RTD与AvgDiam间均存在显著负异速生长关系(P0.01),但SRA与AvgDiam之间不存在异速生长关系。黄山松的细根性状在1600 m处倾向于增加比根长和比根面积,而在海拔1800 m或2000 m处则倾向于增加组织密度与根直径,这与黄山松细根性状从夏秋到冬春的季节变化规律相类似。同时,相对于比根面积来说,黄山松的细根在海拔1600 m处和夏秋季节更倾向于投资比根长来增加养分的吸收。     

武夷山不同海拔毛竹细根功能性状

细根作为植物最重要的资源获取功能器官,是影响陆地生态系统的重要组成部分。定量化毛竹的细根功能性状对于理解其生理生态特征响应及生活史策略至关重要。为揭示毛竹细根功能性状随海拔梯度的变化规律以及细根的适应策略,对武夷山不同海拔(840 m、1040 m、1240 m)毛竹细根的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和比根长(SRL)、比根面积(SRA)等性状进行测定,分析细根性状在海拔上的差异及其异速生长关系。结果表明：(1)不同海拔毛竹细根养分性状存在显著差异。毛竹细根C含量在海拔1040 m最大。随海拔升高,细根N、P含量均呈下降趋势,细根C∶N、C∶P随着海拔的升高而增加。(2)细根的结构性状在海拔梯度上差异显著。随海拔升高,细根平均根直径(AvgDiam)、SRL及SRA均呈下降趋势,而根组织密度(RTD)呈升高趋势。(3)细根性状间存在显著的异速生长关系。细根N与P含量存在显著的等速生长关系,二者与C含量存在显著异速生长关系;SRL与SRA存在显著的等速生长关系,二者与RTD存在显著的负等速生长关系,与N含量存在显著的异速生长关系;细根AvgDiam与RTD存在显著的负异速生长关系。毛...     

玉簪属品种DUS测试中数量性状的测定方法探索

利用74份玉簪品种对19个数量性状进行筛选和分级研究,并对不同性状的测量时期和部位进行了探讨。结果表明:叶柄宽度的测试方式采取自然状态下直接测量,花序梗长度测量从基部到第1花苞片着生处的长度,苞片性状全部观测第1花苞片,花相关性状以1~3花中的完全开放花为观测对象;所有候选性状均符合DUS测试指南性状选用的条件,可分为3~9个连续的分级;植株、叶片的观测可改在开花期观测,花序相关性状则在末花期观测。     

川西风毛菊(Saussurea dzeurensis)花展示的变异:检验花及花序水平大小-数量的权衡

植物花展示对传粉昆虫吸引和植物繁殖成功至关重要。理论研究指出,花展示的组成部分(如花的大小和数量)之间由于资源的限制而存在权衡关系,从而制约花展示的进化,但相关实验研究并不经常能检测到花的大小-数量之间的权衡关系。本文以广泛分布于青藏高原的川西风毛菊(Saussurea dzeurensis)为对象,研究不同海拔种群间花展示(花序水平和花水平)的变异,检验花大小-数量的权衡关系。结果表明:每株的头状花序数、单个头状花序重、单花的数量/头状花序与地上生物量呈显著的正相关,说明花展示大小(包括花序水平和花水平)依赖于个体的资源状况;高海拔种群个体更小,平均花序数更少,但单个头状花序的重量、单花的数量及重量/头状花序与低海拔种群相比没有显著差异;在花序水平上头状花序的大小和数量间并没有权衡关系,但在花序内的花水平上,高海拔种群花的大小和数量呈显著负相关,表现出权衡关系,而在低海拔种群并没有权衡关系;当控制川西风毛菊个体大小的影响后,花序水平大小-数量及花大小-数量间的相关均没有发生改变,说明资源获取能力的差异,即个体大小的差别并没有影响川西风毛菊花序水平或花水平大小-数量间的权衡关系;植物花大小-数量的权衡关系可能较为复杂,今后的研究需要同时考虑多个组织水平,如种群、个体、花序水平的花大小与数量的关系,有助于全面揭示植物花的资源分配的模式及花展示大小的进化机制。     

兰州市典型绿化树种叶性状间的权衡关系

植物叶性状的权衡关系反映了植物对环境的高度适应性及其在复杂生境下的自我调控能力,了解半干旱区城市绿化树种叶性状间的权衡关系,比较不同生长型(针叶和阔叶)树种异速生长的差异有助于进一步认识植物的进化机制。以兰州市典型绿化树种(13种针叶树和47种阔叶树)为对象,测量部分叶性状,采用标准化主轴估计和系统独立比较分析的方法比较不同性状间的权衡关系。结果表明:不同生长型树种叶面积、叶体积与叶片干重之间均为等速生长关系,针叶和阔叶树种间并无显著差异;叶厚与叶面积间为"此消彼长"的权衡关系,但并不显著;阔叶叶长与叶宽间异速生长斜率为0.764。兰州市典型绿化树种叶性状间的权衡可能是长期适应黄土高原特殊生境的自适应过程,也说明部分性状间存在协变关系,阔叶绿化树种的权衡表明其符合"快速投资-收益"特征。     

青藏高原东南缘陇蜀杜鹃当年生小枝茎叶性状对海拔变化的响应

通过在青藏高原东南缘的岷江源区三处高山林草交错带采集陇蜀杜鹃当年生小枝,测量小枝的茎长、茎粗与茎生物量,沿海拔梯度自然分布的空间变化对比其当年生小枝的茎结构与生物量及其相互关系,接着比较了总叶质量和比叶面积的变化,最后通过典范对应分析(CCA)探究小枝茎叶性状与土壤因子的相关关系,有助于理解陇蜀杜鹃适应异质环境的生态适应对策。结果表明:(1)除弓杠岭外,斗鸡台与卡卡山土壤因子在海拔间差异显著,相似海拔不同山地间土壤因子也存在显著差异。(2)除卡卡山高海拔比叶面积显著小于低海拔外,其他样地的小枝茎性状(茎长、茎粗、比茎长和茎生物量)和叶性状(总叶质量和比叶面积)在海拔间并无显著差异,相似海拔不同坡体间茎粗、茎生物量以及比茎长差异也未达到显著水平(P>0.05),但弓杠岭(3963 m)的茎长显著大于卡卡山(3921 m)(P<0.05)。(3)小枝茎长、茎粗与茎生物量之间均为异速生长关系,且茎生物量累积速率大于茎长和茎粗增加的速率,且茎长的增加速率约为茎粗的2.8倍。(4)CCA排序结果表明,11个土壤环境因子中,碳含量、碳氮比、有机碳含量、总磷和容重对植物性状有显著的影响,但在海拔及不同山体间影响小枝茎叶性状的土壤因子不同。由此可知,较小的海拔梯度变化对小枝茎叶性状影响较小,土壤因子是导致小枝茎叶性状差异的重要原因之一。     

发育阶段和海拔对岷江源区陇蜀杜鹃小枝功能性状及生物量分配的影响

本研究分析了岷江源区卡卡山典型高山灌丛植物陇蜀杜鹃不同发育阶段(花芽期和开花期)及不同海拔(3600 m低海拔和3800 m高海拔)下功能小枝和叶片性状的差异,以及空间异质性对花芽期和开花期小枝功能性状相关性及其权衡作用的影响。结果表明: 低海拔同一生长期陇蜀杜鹃小枝长度显著大于高海拔,高海拔开花期小枝的花数量和花质量显著高于低海拔。同一海拔花芽期的小枝质量、叶片数量、总叶质量、总叶面积和总叶柄质量均显著大于开花期,单叶质量和单叶柄质量均显著小于开花期。与花芽期相比,开花期叶生物量占比减少了13%,而小枝质量占比显著增加。小枝的生物量权衡表明,花芽期性状倾向于小枝质量,开花期倾向于总叶质量;花芽期的叶偏好分配于单叶质量,低海拔和高海拔开花期叶片分别偏好分配到单叶柄质量和单叶质量。低海拔开花期小枝质量与总叶面积、总叶质量均为异速生长,单叶柄质量和单叶面积为异速生长。海拔和发育阶段共同影响了陇蜀杜鹃功能小枝和叶片的性状。     

岷江上游干旱河谷引种番麻的生态适应性及生物量预测模型

以岷江上游干旱河谷地区引种的番麻为研究对象,通过对不同海拔番麻的株高、冠幅、单株叶片数以及萌芽数等生长指标的调查研究结果,了解其在干旱河谷区的生长分布上限,为该地区与类似地区引种该品种相关物种提供理论依据;同时,利用株高等简单生长指标与番麻生物量的关系进行拟合,建立预测方程.通过高度、冠幅、单株叶片数、萌芽数(株/100m2)等生长指标比较表明,番麻的最适生长区为海拔1400～1500m.在干旱河谷阳坡的生长上限为海拔1800m,往上仅能成活,不能自身繁殖.根据番麻的株高、冠幅、叶片数等简单生长指标与生物量呈显著相关(P＜0.01),分别建立了相应的回归模型,其中地上生物量和单株生物量的最优回归模型R2值均在0.90以上,地下生物量的最优回归模型R2值也在0.75以上.     

Spatial pattern of ovule maturation in the inflorescence of Echium vulgare: demography, resource allocation and the constraints of architecture

Many of the flowers produeed bv a plant fail to mature seeds despite effective pollination. The role of inflorescence architecture governing patterns of abortion in plants has been underestimated. 1 he inflorescence of Echium vulgare L. comprises a raceme bearing lateral inflorescences, each of which is cymosc. Within each cyme, there is a correlation between the proximity of a flower to the main axis and its order of flowering; and (lie probability of it maturing seeds. These findings appear to result from a decrease in the availability of maternal resources as the flowering period progresses. No relationship could be shown between the position of the cyme on the main inflorescence and the number of seeds set per flower although position was correlated with the length of the cyme, the number of (lowers and the length of the subtending bract. The mctamcric units of E. vulgare appear to function largely independently in their assimilation of resources. Larger cymes not only bear more flowers, but also draw on a larger area of photosynthetic tissue for resources. This hypothesis is supported by the removal of the bract or of part of the cyme at the onset of flowering; cymes without bracts mature fewer ovules than controls while decapitated cymes mature a greater proportion of ovules.     

祁连山高寒草地甘肃臭草叶性状与坡向间的关系北大核心CSCD

植物功能性状可反映植物对环境的适应。在祁连山高寒退化草地,利用Arc GIS建立研究区域的数字高程模型,提取坡向数据,采用标准化主轴估计方法(standardized major axis estimation,SMA),研究了不同坡向甘肃臭草(Melica przewalskyi)叶性状间的关系。结果表明:1)甘肃臭草叶面积和叶体积在北坡最大,东坡、西坡、南坡逐渐减小,叶干质量无显著变化;2)叶面积与叶干质量在北坡、东坡和西坡呈等速生长关系,在南坡呈异速生长关系,且叶干质量的增长速度大于叶面积的增长速度;3)叶体积与叶干质量在4个坡向上呈异速生长关系,且叶干质量的增长速度均小于叶体积的增长速度。甘肃臭草叶性状关系随坡向的变化反映了该物种在异质生境中具有较强的叶片形态可塑性,从而有利于其适应和占据高寒退化生境。     

高寒草地甘肃臭草茎-叶性状的坡度差异性

茎与叶的生长形态决定植物与外界环境的物质交换能力, 茎叶的异速生长模式对认识植物表型可塑性及其调节机理具有重要意义。在祁连山高寒退化草地, 利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型(DEM), 并提取样地坡度数据, 采用标准化主轴估计(SMA)方法, 研究了不同坡度甘肃臭草(Melica przewalskyi)种群茎与叶的生长。结果表明: 随着坡度增大, 甘肃臭草茎干质量、叶干质量、叶面积均呈逐渐减小趋势, 叶片数呈增加趋势; 甘肃臭草叶干质量的增长速度显著大于茎干质量的增长速度, 叶面积与茎干质量近等速增长; 不同坡度间的比较显示, 随着坡度变陡甘肃臭草茎干质量与叶干质量异速斜率显著减小(p < 0.05), 陡坡上的甘肃臭草若要生成与缓坡样地中相同的叶生物量需要投入更多的茎生物量, 茎干质量与叶面积的y轴截距显著减小(p < 0.05), 即相同的茎干质量投入下, 较大坡度的甘肃臭草叶面积投入显著降低, 趋向于减小叶面积增加叶数量。坡度梯度上甘肃臭草加快了茎的相对生长速率而减小了在叶面积上的投入, 体现了不同坡度甘肃臭草茎-叶生物量分配机制及资源利用策略, 同时说明高寒草地中小叶更具生境适应性。