喜马拉雅山区新生代植物群与聚煤环境

新生代,特别是第三纪是地史上最晚的重要聚煤时期,煤的聚集是同植物的多寡、地质构造、地理环境和气候条件的发展变化紧密相关的。植物是成煤的物质基础,它受气候和地理环境的制约;而构造运动使地壳发生变化造成有利于植物残体堆积的地形,为聚煤作用提供良好的条件。本文试图就上述4种因素,特别着重于植物和气候因素简要地探讨喜马拉雅和横断山地区煤田的形成和聚煤环境。一、地质简况早在中生代时,印度洋已经扩张,特提斯洋壳向欧亚大陆俯冲,同时印度板块向北漂移,特     

中国新近纪孢粉植物群的区域定位与环境响应

中国新近纪孢粉植物群的变迁,与当时全球性和区域性气候和环境的变化休戚相关,结果导致现代植物群分布格局的逐渐形成.鉴于新近纪环境变化的错综复杂性,不同地区间的表现存在着很大的差别,因此,在对比孢粉植物群和探讨植物群变化规律时,需要考虑各种不同的影响因素.本文在综述新近纪全球性海洋和气候事件,以及区域性构造和环境变化的同时,结合新近纪地层建阶工作的研究进展,对中国新近纪孢粉植物群的区域定位提出讨论,进而探索孢粉植物群的一些综合性变化规律,以及对环境变化的响应.研究表明,在新近纪前期,尤其在中新世气候最适宜期,中国东部地区的孢粉植物群已经受到逐渐盛行的夏季风的影响.随着青藏高原的逐渐隆起,以及全球性气候变冷的加剧,冬季风开始明显增强,导致草原型干旱性植被在内蒙古地区的形成.其影响在我国华北等地上新世孢粉植物群中反映尤为明显.青藏高原的抬升,直接导致高原孢粉植物区的形成;而横断山脉地区的孢粉植物群由于区内地形、气候复杂析拥有多种生境,加上垂直幅度大,上升运动的连续和持久,保留了许多源于不同植物区系的成份,成为一个独立的孢粉植物区.     

植物物候与气候研究进展

植物物候及其变化是多个环境因子综合影响的结果,其中气候是最重要、最活跃的环境因子。主要从气候环境角度分析了植物物候与气候以及气候变化间的相互关系,概述了国内外有关植物物候及物候模拟等方面的研究进展。表明,温度是影响物候变化最重要的因子;同时,水分成为胁迫因子时对物候的影响也十分重要。近50a左右,世界范围内的植物物候呈现出了春季物候提前,秋季物候推迟或略有推迟的特征,从而导致了多数植物生长季节的延长,并成为全球物候变化的趋势。全球气候变暖改变了植物开始和结束生长的日期,其中冬季、春季气温的升高使植物的春季物候提前是植物生长季延长的主要原因。目前对物候学的研究方向主要集中在探讨物候与气候变化之间的关系,而模型模拟是定量研究气候变化与植物物候之间关系的重要方式,国内外已经开发出多种物候模型来分析气候驱动与物候响应之间的因果关系。另外遥感资料的应用也为物候模型研究提供了新的方向。物候机理研究、物候与气候关系以及物候模型研究将是研究的重点。     

江西上三叠统安源组叶肢介一新属*

香溪叶肢介亚科(Xiangxiellinae)以壳瓣胎壳较大、壳上具有一条或两条短脊为特征,包括两个属:原单脊叶肢介属(ProtomonocarinaTasch,1962)和香溪叶肢介属(XiangxiellaShen,1976)。该亚科化石广布于世界各地,最早出现于我国晚石炭世,三叠纪末消失。本文建立的新属叉脊叶肢介(Dicerestheriagen.nov.),以胎壳上具有两条呈“人”字形向前后分叉的、粗壮的短脊为特征,与香溪叶肢介的构造特征最为接近。推测新属壳瓣胎壳脊的形成与闭壳肌附着引起的壳瓣变异或与生态环境变化有关。化石产于江西抚州崇礼县礼陂煤矿,上三叠统安源组徐坊段。湘赣一带安源组为一套含煤地层,属于滨海、近海、沼泽沉积区,产半咸水类型的双壳类,时代认为卡尼及早诺利期。植物化石Ptiozamites–Anthrophyopsis组合是诺利期的代表,适宜于热带、亚热带气候,滨海环境生长的群落。因此推测新属是一个生活在炎热、潮湿的热带-亚热带气候近海沼泽环境的类型。     

排序法在植物群落与环境关系研究中的应用述评

自然环境对植物的影响主要表现在气候、水文、土壤及地形方面。大尺度上,气候类型明显影响植物的带状分布与物种空间格局;中小尺度上,土壤、水文、地形以及三者的交互作用影响植物生长必需的环境与资源条件,并对植物群落物种多样性起决定性作用。多元数量分析是研究植物群落生态关系的重要方法,在揭示植物群落与环境关系方面起到关键作用。排序法作为数量分析的重要手段,经常在植物生态学研究中扮演重要角色,尤其是在植物群落分布以及群落结构方面的应用已形成一种趋势。主要从植物群落分布以及群落结构的角度综述了当今排序法的应用,分析了面临的主要问题,并提出了未来可能发展方向,以期为今后排序方法的选择应用提供参考。     

植物对环境的响应--定量重建古气候的研究进展

生物演化的本质是生物遗传物质与外部环境的辩证统一。一方面,植物和环境的协调发展推动植物界自身的演化;另一方面,外部环境的改变在植物的形态结构、生理功能、繁衍机理,以至最终在遗传物质上留下痕迹,这就是植物对环境的响应。从长时间尺度上(可以达到上亿年)研究植物界的发生发展,是一个探讨和理解植物起源与演化的生命科学问题,也是从宏观角度认识生物演化和全球变化的相关关系的环境科学问题。目前,国际上对全球环境变化的研究,正在加大研究的时间尺度和提高研究的精确程度,即在距今百万年至数千万年,甚至更长的时间范围内,从定性到定量的研究和理解全球变化的过程、规律和机制,以便更有效地预测气候的未来变化。本文介绍了最近10年里,采用特有种气候分析法、共存分析法、叶相分析法、植物气孔参数与古大气CO2浓度变化的相关性,定量研究古环境和古气候方面所取得的进展。     

植物对环境的响应——定量重建古气候的研究进展

生物演化的本质是生物遗传物质与外部环境的辩证统一。一方面,植物和环境的协调发展推动植物界自身的演化;另一方面,外部环境的改变在植物的形态结构、生理功能、繁衍机理,以至最终在遗传物质上留下痕迹,这就是植物对环境的响应。从长时间尺度上（可以达到上亿年）研究植物界的发生发展,是一个探讨和理解植物起源与演化的生命科学问题,也是从宏观角度认识生物演化和全球变化的相关关系的环境科学问题。目前,国际上对全球环境变化的研究,正在加大研究的时间尺度和提高研究的精确程度,即在距今百万年至数千万年,甚至更长的时间范围内,从定性到定量的研究和理解全球变化的过程、规律和机制,以便更有效地预测气候的未来变化。本文介绍了最近10年里,采用特有种气候分析法、共存分析法、叶相分析法、植物气孔参数与古大气CO2浓度变化的相关性,定量研究古环境和古气候方面所取得的进展。     

陆生植物气孔参数与大气CO_2浓度变化

陆生植物的起源与演化与全球气候和环境的变化密不可分,利用植物气孔参数(气孔密度和气孔指数)来指示或重建古大气CO2浓度变化是近年来全球变化研究的热点之一。就陆生植物气孔参数的研究进行了概述,对研究中存在的问题及其前景作了简要探讨,并对植物生物学方法在定量研究古气候和古环境变化的趋势进行了分析。     

陆生植物气孔参数与大气CO2浓度变化

陆生植物的起源与演化与全球气候和环境的变化密不可分,利用植物气孔参数(气孔密度和气孔指数)来指示或重建古大气CO₂浓度变化是近年来全球变化研究的热点之一。就陆生植物气孔参数的研究进行了概述,对研究中存在的问题及其前景作了简要探讨,并对植物生物学方法在定量研究古气候和古环境变化的趋势进行了分析。     

环境及遗传背景对延河流域植物叶片和细根功能性状变异的影响

研究环境筛选作用和植物系统发育背景对植物群落构建产生的影响,有助于理解植物在生长过程中对资源的分配利用和对环境的适应规律。以延河流域3个植被带(森林带、森林草原带及典型草原带)稳定的自然植物群落为研究对象,调查了31个样地107种植物,隶属于35个科78个属,测量了6种叶片和3种细根性状。分别对3个植被带和不同植物科植物的叶片和细根性状做单因素方差分析,结果表明:叶片氮含量和细根氮含量在3个植被带间无显著差异,叶厚度、比叶面积、叶组织密度、叶片磷含量、叶片氮磷比、比根长、根组织密度在3个植被带间差异极显著。由南向北随着气候干旱的加剧,植物通过调节叶片和细根性状,表现出了不同的适应策略:森林带植物叶片相对生长速率高,根系防御力强;森林草原带植物叶片防御力强,根系相对生长速率快。不同科的植物在相同的环境条件下,对于资源的竞争力和胁迫的忍耐力也有所不同,比如豆科植物具有远远高于其他科的叶片和细根氮含量,但是对养分的利用效率并不高。GLM分析结果说明,所涉及的植物功能性状的空间变异主要来自于年均降雨量的变化及植物科的差异,如16.26%的比叶面积的变异可由年均降雨量变化解释,4.02%可由植物科的差异解释。物种水平上,叶厚度、比叶面积、叶组织密度、比根长、根组织密度、叶片磷含量是对气候干燥度变化响应敏感的植物功能性状,其空间变异主要由环境差异所致。延河流域的植物群落在形成过程中,存在明显的环境筛选效应。这表明,环境异质性在植被恢复实践中必须予以考虑。     

离体保存热带植物种质资源

重视植物种质资源的保护喜马拉雅造山运动,形成了西双版纳独特的古热带、亚热带气候环境,保存了大量珍贵的植物种质资源。这里被国家列为首批重点保护的植物种类有51种,占云南省濒危植物种类的 1/3以上;约占全国保护植物种类的 1/7。它们是远缘杂交、基因工程和作物改良的原始材料。由于无计划的     

Climate drives differences in the germination niche of a globally distributed invasive grass

外来入侵物种在入侵地经常面临很强的选择压力,这常常导致种内变异。在生活史事件发生的时间上,种群分化对气候梯度的响应被认为是促进许多入侵物种扩张的重要机制。对于产生种子的植物来说,种子萌发的时间决定了萌芽所经历的第一个环境条件,这对入侵植物的成功定植、种群建立和传播具有重要意义——尽管对于萌发在植物入侵成功中所起的作用仍然知之甚少。在本研究中,我们评估了入侵植物石茅(Sorghum halepense)在北美分布的10个种群的种子萌发在温度和降水梯度上的动态变化,以及这种变化是否与本地气候有关。种子被放置于一个较宽的温度范围(11-48˚C)以及两个水分梯度处理中。我们发现,石茅的种子可以在很宽的温度范围下萌发,但在不同的种群中,种子萌发的比例随温度和水分的不同而有较大的变化。有证据表明,当石茅的生长范围从温暖的气候扩展到寒冷的气候时,种子萌发温度的生态位也同时发生了向低温的转变。我们的研究结果表明,石茅种子的萌发已经适应了当地的气候,使其在整个生长范围内的萌发最大化,这可能是其入侵新环境的一个重要贡献因素。     

鸡西煤矿矸石山植被自然恢复规律及其环境解释

煤矿矸石山的植被恢复是矿区土地复垦的重要内容,也是退化生态系统与恢复生态学上极为关注的研究领域之一。鸡西是我国重要煤产区,煤矸石山占用和破坏了大量土地资源。因此,开展鸡西煤矸石山植被恢复研究意义十分重大。运用传统的植被样方调查方法获取煤矸石山自然恢复植被的基本状况,同时采用烘干法、电位法、凯氏定氮法、钼锑抗比色法、火焰光度法和外加热法等测定矸石山土壤的物理和化学性质,最后运用TWINSPAN、DCA、CCA、DCCA等植物分类与排序方法分析矸石植被梯度变化规律及其与环境因子之间的关系。结果表明,排矸50a以内的煤矸石山大致可以分为三大类:第Ⅰ类,排矸年龄小于10a的煤矸石山;第Ⅱ类,排矸年龄在12~30a的煤矸石山;第Ⅲ类,排矸年龄在30~50a的煤矸石山。DCA排序与TWINSPAN结果一致,随对角线因子变化矸石山排矸年龄增加;CCA和DCCA排序图明显反映出排序轴的生态意义,表明煤矸石山植物群落的梯度变化主要受土壤pH值、土壤养分和土壤的物理性质控制。因此,在人工加快煤矸石山植被恢复时,应以原始自然恢复植被为首选植物种类,不同煤矸石山阶段采用不同种类,同时辅以土壤的理化性质改良,能达到最佳效果。     

四川宝鼎摩梭河谷上三叠统孢粉组合

一、前言宝鼎地区位于四川省西南部金沙江上游,是著名的宝鼎植物群产地,又是我国西南地区重要的产煤基地之一。多年来,围绕这一晚三叠世含煤地层及其所产丰富植物群,地层古生物工作者进行了多次工作。1945年,曾繁礽来此调查,将这一含煤岩系命名为“纳拉箐煤系”。解放初期,地质部纳拉箐煤田勘探队查明这一含煤地层厚度可达几千米。1972年,云南第一区测队再次测量予以证实,并正式将这套地层划分为大荞地组与大箐组。     

低海拔气候带引种杜鹃花的技术探讨

在杜鹃花属植物中,常绿杜鹃亚属及有鳞杜鹃亚属中的不少种类具有极高的观赏价值。这些杜鹃种类通常生长在我国西南部亚热带山地较高的海拔区域。由于山地垂直气候环境因子的组合变化和纬向水平气候环境因子的组合变化存在许多差异,因此与亚热带山地环境相适应的植被垂直序列和植物组成与纬向相应的水平序列和组成也大不相同。从植物引种的环境或气候相似原理来看,这也正是亚热带山地高海拔杜鹃花不易向我国东部低海拔各气候带引种成功的根本原因之所在。１００多年前,欧美国家已成功引种了我国亚热带不同海拔带的杜鹃花。他们除了掌握高…     

中国-日本植物区系中的谱系地理间断及其形成机制

中国-日本植物区系极高的物种多样性是由多样的地形和气候条件、复杂的地质气候历史和海平面变化共同作用形成的。在揭示物种多样性形成和分化的驱动力时,谱系地理学是一个有效的手段。以往的谱系地理研究表明谱系地理间断,即不同基因谱系间的间断普遍存在。由西向东,7个普遍存在的谱系地理间断位置位于湄公河-怒江分水岭、田中-楷永线、四川盆地、105°E附近、第二三阶梯分界线、华北地区以及东海和朝鲜海峡。这些谱系地理间断的形成可归因于历史因素和生态因素,往往由地理隔离和环境隔离共同起作用。历史因素是地质事件和气候变化,主要包括青藏高原隆起,亚洲季风和内陆干旱的形成与增强,干旱带的重新增强以及第四纪的气候波动和海平面变化。生态因素是适应性分化,即不同环境中不同选择压力下形成的分化,适应性分化可阻碍不同种群间的基因流,形成谱系地理间断。不过,同一谱系地理间断并不是在所有植物中共享,因为不同植物有不同的生物学特性,主要是扩散能力不同。最后,该文从分化时间的准确估计、地理隔离和环境隔离的相对贡献率以及比较谱系地理学的应用3个方面对未来谱系地理间断研究的发展趋势进行了展望。     

藏东木本植物群落功能性状分布与环境的关系

研究植物群落功能性状间的相关关系及其对环境变化的响应,能够有效揭示植物功能性状的权衡模式及其对环境的适应策略。藏东昌都地区位于横断山脉西北部,复杂气候地貌孕育了丰富的植物资源,是青藏高原森林灌丛生态系统主要组分和国际生物多样性保护的热点地区。以藏东森林灌丛群落优势木本植物为研究对象,在大量野外调查基础上,采用相关分析、主成分分析、线性回归和方差分析等方法,研究了该区域植物功能性状间的相关关系、功能性状对环境变量的响应规律以及功能性状的变异来源。结果表明：(1)藏东木本植物表现出适应高寒环境的性状权衡模式,即：比叶面积、叶体积较小而叶干物质含量较大,叶磷含量和叶钾含量协同变化;(2)海拔和气候变量共同驱动着藏东木本植物功能性状的变化,并且藏东木本植物倾向于采取“高投入—慢回报”提高御寒能力的保守型适应策略;(3)海拔是影响藏东植物功能性状变异最显著的环境变量,种间变异在藏东植物群落功能性状随环境变化中起主要作用。研究结果揭示了藏东木本植物功能性状的权衡模式及其对高寒环境的适应策略,有助于加深对藏东自然植物资源分布规律和生态功能的认识,为区域生态系统功能和生物多样性保护提供科学依据。     

臭氧与其他环境因子对植物的交互作用

随着城市化进程加速,近几十年来全球范围内对流层的臭氧(O3)浓度持续增加,臭氧对植物的影响引起广泛关注。植物受到臭氧胁迫后,生理生化和形态上出现一系列变化。但臭氧对植物的影响受大气、土壤和光照条件的影响很大。全球气候变化和极端气候常态化使得臭氧和环境因子的交互作用大大增加,因此,臭氧和其他环境因子交互作用的实验条件更接近自然环境条件。这些交互作用很大程度上取决于植物种类、臭氧浓度、胁迫时间、植物对这些环境因子的敏感性以及具体的气候条件。本文综述了臭氧与二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、酸雨、氮(N)素、干旱、光照和紫外辐射(UV-B)的交互作用对植物的影响,探讨了臭氧与其他环境因子对植物的交互作用机理,并提出未来的研究热点是臭氧与其他环境因子交互作用对植物地下部分及根际影响、植物根系及其功能变化与根际过程相互影响的机制研究,不同气候条件下,各种类型森林对臭氧和其他环境因子交互作用的响应,臭氧与气候、大气和重金属污染物的交互作用,与低温等逆境的交互作用对植物的影响,从而找出逆境状态下生物进化的若干规律,为合理筛选抗臭氧污染的植物提供参考,对于改善生态环境具有重要意义。     

金佛山野外观花

<正>金佛山位于重庆市南部的南川市境内,大娄山脉北部,最高峰海拔2238米。金佛山以其独特的地理位置和地貌形态,形成特殊的气候环境,也形成了异常丰富的动植物资源,使金佛山成为我国植物资源最富饶的地区之一。目前金佛山已知植物有330科,1533属,5099种。     

五大连池火山色木槭叶功能性状特征

植物功能性状反映了植物对生长环境的响应和适应, 是连接植物与环境的桥梁, 研究植物功能性状特征及其随坡向的变化规律, 对认识不同微地形生境下植物群落空间格局形成及适应机制具有重要意义。本文以五大连池不同历史年代的8座火山共有树种色木槭(Acer mono)为研究对象, 测定了9类叶功能性状, 研究了植物叶功能性状在火山间及火山坡向间(阴坡-阳坡)的变化规律, 以期揭示生境对火山植物主要叶功能性状的影响, 以及阴阳坡植物生存策略的变化, 初步探讨了植物对环境的适应机制。结果表明: (1)坡向的变化是造成色木槭叶功能性状差异的重要原因; (2)火山间叶功能性状的差异反映了它们具有不同的资源环境, 色木槭生长主要受氮元素的限制; (3)南北坡向及火山间叶片厚度与叶面积均呈极显著的正相关关系, 叶片厚度与比叶面积在不同火山间均呈显著的正相关关系, 这与色木槭在火山土壤条件下的自我保护密切相关, 色木槭通过这些指标间的功能调节来适应环境的变化, 并形成最佳功能组合。五大连池不同历史年代火山的色木槭采用增加植物叶片叶干物质浓度、叶面积、叶片厚度、叶氮和叶磷浓度提高固碳能力, 通过降低比叶面积和氮磷比来适应干旱、土壤养分贫瘠的环境。