会仙喀斯特湿地三种典型植物叶片碳同位素(δ13C)特征及其指示意义

为探讨会仙喀斯特湿地不同生长环境下植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)、稳定碳同位素(δ~(13)C)特征及其生态学指示意义,该文以挺水植物芦苇、浮水植物水葫芦和沉水植物金鱼藻为研究对象,分析了三种典型不同生活型植物叶片的δ~(13)C特征及种间和微生境的差异,并基于植物碳同位素与碳酸酐酶显著正相关的二端元模型,估算了植物利用光合作用固定的碳酸氢根离子(HCO3-)的碳量。结果表明:(1)三种植物叶片δ~(13)C的变化范围为-28.47‰～-21.69‰,平均值为-24.83‰,不同生活型植物间δ~(13)C存在差异,金鱼藻水葫芦芦苇。(2)植物δ~(13)C值与叶片C、N和P元素含量间呈显著正相关,与C/N、C/P和N/P呈显著负相关关系,与底泥的有机质、速效氮、总氮、速效磷和总磷含量呈显著正相关。(3)会仙喀斯特湿地三种不同生活型植物叶片N/P平均值为10.34,表现出植物受N、P共同影响的特征。(4)δ~(13)C的变化特征,揭示了三种水生植物可能通过增加磷利用效率来促进低水分利用率环境下的碳的合成,通过提高植物水分利用效率的策略来代偿较低的氮素利用效率。(5)芦苇光合作用固定HCO3-碳量为159.60 t·a~(-1)·km~(-2),水葫芦为10.80 t·a~(-1)·km~(-2),金鱼藻为9.24 t·a~(-1)·km~(-2),平均值为59.88 t·a~(-1)·km~(-2)。会仙喀斯特湿地植物的不同生活型、光合作用途径和生长微环境,是影响叶片δ~(13)C变化的主要因素。     

长期不同放牧强度下荒漠草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)叶片解剖结构变化

植物叶片解剖结构随放牧强度的变化而发生变化。以短花针茅荒漠草原长期(19年)固定监测放牧样地为研究区,以建群种短花针茅叶片作为实验材料,测量不同放牧强度(对照(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG))下短花针茅叶片保护组织、输导组织、机械组织、同化组织有关的14个解剖结构指标,分析短花针茅叶片解剖结构随长期不同放牧强度的变化,从生理角度探讨荒漠草原植物对长期放牧的适应及响应。研究结果表明：(1)叶片层次上,短花针茅通过增加其叶片横切面面积和叶厚度去适应放牧干扰;(2)保护组织方面,与对照区相比,重度放牧区角质层厚度增加,但未达到差异显著性(P>0.05),角质层厚度占叶厚度比例随放牧强度的增加整体呈增加趋势;(3)输导组织方面,木质部面积随放牧强度的增加呈下降趋势,而韧皮部面积、主导管面积、维管束面积等指标均随放牧强度的增加呈增加趋势,但没有达到显著性(P>0.05);(4)机械组织方面,厚壁组织面积和厚壁组织占叶面积比例均随放牧强度的增加呈增加趋势;(5)同化组织方面,随着放牧强度的增加,短花针茅叶片叶肉组织面积显著增加(P<0.05)。可见,...     

江苏宝华山主要常绿植物叶寿命与虫食频度相关性

研究叶寿命与叶片虫食相关性对揭示常绿树种的生活史特征及生态适应机制具有重要意义。采用静态生命表和野外观测分析江苏宝华山5个主要树种叶寿命及虫食频度,并对叶属性进行室内测定。结果表明:1)5个树种叶预期寿命不同(P0.05),介于1.26~2.47 a,平均1.80 a。2)不同树种叶片虫食频度不同,平均为34.74%,且同一树种现存叶片的虫食频度随叶片龄级的增大而增大。3)5种植物的叶寿命和虫食频度存在显著正相关(P0.05)。叶片硬度、厚度、含水量和LMA之间存在显著相关性,其主成分分析结果表明:第1主成分贡献率达92.57%,并且虫食频度与第1主成分呈显著负相关(P0.05)。因此推测,亚热带常绿、落叶阔叶混交林中不同常绿植物,其叶寿命越长,虫食频度也越高;其虫食作用不仅与物种的多度有关,而且与不同叶属性的综合作用(而非单一叶属性)有密切关系。     

贵阳市常绿树种叶子寿命的研究

贵阳市的典型植被为喀斯特植被,其中喀斯特常绿针叶林、喀斯特常绿阔叶林及喀斯特常绿灌丛在当地的生态系统中有着重要生态作用。在不同的生活型植物中,通过以优势种以及主要伴生种为研究对象、利用生命表法计算叶子的平均期望寿命(E_X)来对贵阳市喀斯特植被主要常绿树种叶子寿命进行调查研究。结果表明:①大多数常绿树种叶子的寿命在0～2年之间,并且变化幅度较大,各个树种叶片寿命的更新周期不同。②不同生活型植物叶片寿命存在差异,小乔木及灌木的叶子寿命较长,中乔木叶子的寿命较短,但是这个差异并不显著。③不同植被型组植物叶片寿命不相同,而且差异较为显著。鉴于贵阳市喀斯特植被的特殊性,讨论叶子寿命的影响因素,并且与已有研究比较分析得出贵阳市常绿树种叶片寿命有自己的分布格局。     

模拟增温对高寒草甸植物叶片碳氮及其同位素δ~(13)C和δ~(15)N含量的影响

基于国际冻原计划(ITEX)模拟增温效应对植物影响的研究方法,以高寒矮嵩草草甸4种植物(矮嵩草、垂穗披碱草、棘豆、麻花艽)为实验材料,设置大(OTC1)和小(OTC2)两类增温小室,测定了其叶片碳氮及其稳定性碳同位素(δ~(13)C、δ~(15)N)等指标在增温3年后的变化。结果表明:除矮嵩草在较小增温小室(OTC2)中C/N比值比对照降低了14.1%,其它物种C/N在两个增温处理下都有所增加,但差异均不显著(P0.05)。4种植物叶片δ~(13)C值在-24.12‰~-28.34‰之间,矮嵩草叶片δ~(13)C值随增温而升高,棘豆、麻花艽随增温而降低,且矮嵩草在OTC2的δ~(13)C值变化达到显著水平(P0.05)。矮嵩草和麻花艽的叶片δ~(15)N值在OTC1和OTC2中均比对照增加,且麻花艽增加较显著(P0.05)。垂穗披碱草在OTC1和OTC2的叶片δ~(15)N值比对照分别减少18.7%和26.9%,差异都不显著(P0.05);棘豆叶片δ~(15)N值在OTC2内比对照低11.0%(P0.05),在OTC1的内比对照高2.8%(P0.05)。可见,高寒矮嵩草草甸不同功能群植物物种碳氮含量及稳定性碳氮同位素含量对短期增温有不同的响应模式和规律。     

红树林植物叶片形态和解剖特征对叶肉导度、叶片导水率的影响

叶肉导度和叶片导水率是影响光合作用的两个重要过程,叶肉导度通过影响从气孔下腔到Rubisco酶位点的二氧化碳浓度梯度直接影响光合作用,而叶片导水率则通过影响水分供应或气孔行为来影响光合作用,然而对这两个生理过程之间的协同性研究较少。本研究选择9种红树林植物为研究对象,探讨盐生环境下植物叶肉导度和叶片导水率的协同性及其与叶片解剖结构特征之间的相关性。结果表明,9种红树林植物叶片导水率(0.78~5.83 mmol·m~(-2)·s~(-1)·MPa-1)、叶肉导度(0.06~0.36 mol·m~(-2)·s~(-1))、最大光合速率(7.23~23.71μmol·m~(-2)·s~(-1))等特征的差别较大;叶肉导度与最大光合速率呈显著正相关,而与比叶重无显著相关性,其原因是由于比叶重与叶片厚度、叶片密度不存在相关性;叶脉密度与气孔密度呈较强的相关性,说明红树林植物叶片水分运输与散失相关的叶片结构之间存在协同关系;叶片导水率不受叶脉密度影响,并且与叶肉导度、最大光合速率也不存在相关性,这很可能与红树林植物叶片的肉质化、有发达的储水组织有关,体现了红树林植物叶片结构和功能的特殊性。     

中国陕西兰科1新种——巴山山兰

报道了发现于陕西省大巴山地区的山兰属植物新种——巴山山兰(Oreorchis bashanensis),该种与山兰(O.patens)接近,主要区别在于前者先花后叶,假鳞茎较大,叶2~3枚,叶片较大,花唇瓣爪长度占总长1/2,唇瓣侧裂片直立,褶片在唇盘中央膨大为橙红色龙骨状附属物,并突出于唇瓣之上;后者四季常绿,叶1~2枚,叶片较小,花唇瓣爪长度约为总长1/4,唇瓣侧裂片镰曲,唇盘纵褶片脊状,白色至浅黄色。凭证标本藏于陕西理工大学植物标本馆(HZTC)。     

13种栎属植物叶片的气孔特征及其相关性分析和分类学意义

以13种栎属(Quercus Linn.)植物〔包括产自辽宁省的槲栎组(Sect. Quercus)8种和麻栎组(Sect. Aegilops)2种以及引自北美洲的沼生栎组(Sect. Erythobalanus)2种和引自波兰的白栎组(Sect. Lepidabalanus)1种〕为试材,观察了这些种类叶片的气孔形态,并分析了气孔器和气孔的形态参数,还对各形态参数间的相关性进行了分析;在此基础上,对13种栎属植物进行了聚类分析。结果表明：栎属植物叶片的气孔仅分布于下表皮;气孔器排列属无规则型;气孔保卫细胞呈肾形,内壁加厚;气孔下陷,呈椭圆形或狭长椭圆形。供试种类的气孔和气孔器的形态参数差异明显,变异系数差异较大;气孔器的长轴长度、短轴长度和面积分别为18.24~27.46μm、14.63~23.18μm和221.56~501.70μm2,变异系数分别为7.73%~15.90%、7.10%~17.44%和14.13%~32.73%,气孔器指数为0.73~0.85;气孔的长轴长度、短轴长度、面积和密度分别为8.69~15.41μm、1.94~8.49μm、15.15~104.93μm2和462.32~984.44 mm-2,变异系数分别为12.03%~22.17%、13.65%~34.10%、27.95%~54.13%和8.10%~16.99%,气孔指数为0.22~0.57;总体上,按照多数气孔器和气孔参数从大至小的变化趋势依次排序为沼生栎组、白栎组、麻栎组、槲栎组。相关性分析结果表明：供试种类的气孔密度与气孔器和气孔的长轴及短轴长度均呈极显著(P<0.01)负相关;气孔器面积与气孔器指数和气孔指数分别呈极显著和显著(P<0.05)正相关;气孔面积与气孔器和气孔的长轴和短轴长度、气孔器指数和气孔指数呈极显著正相关,但与气孔密度呈显著负相关。聚类分析结果表明：在欧氏距离10处可将13种栎属植物分为3类,第Ⅰ类包含槲栎组的8种,第Ⅱ类包含麻栎组和白栎组的3种,第Ⅲ类包含沼生栎组的2种。研究结果显示：栎属植物叶片的气孔特征具有一定的稳定性,可作为栎属植物组间分类及亲缘关系分析的依据之一。     

三十烷醇对玉米的生理活性及其增产效应

三十烷醇[CH_3(CH_2)_(28)CH_2OH]是一种新型植物生长调节剂,学名三十烷醇~(-1)(nTriacontanol),又称蜂花醇(Myricyl alcohol),它常与高级脂肪酸结合成酯(如蜡酸酯),存在于虫蜡和植物蜡中。1977年Ries从苜蓿中分离出三十烷醇结晶并试验了它的生长调节活性。我国厦门大学1978年从蜂蜡中分离出三十烷醇。经试验三十烷醇对玉米有强的生理活性和增产效应。发现它有提高叶片的光合速率、增加叶绿素含     

福建梅花山17种常绿阔叶植物叶片虫食状况

从福建梅花山自然保护区海拔450m和1 200m的常绿阔叶林中选取17种常绿乔、灌木,对其叶片虫食状和取食强度进行分析,结果如下:(1)17种植物叶片共有15种虫食状类型,每种叶片虫食状类型为8~14;虫食状出现频率0.02%~37.01%,其中缘食状出现频率最高(37.01%),叶中脉食状出现频率最低(0.02%)。(2)木荷(Schima superba)的取食强度最大(9.60%),栲树(Castanopsis fargesii)次之(6.61%),油茶(Camellia Oleifera)最小(0.34%)。(3)15种虫食状类型中有6对虫食状呈显著正相关,2对呈显著负相关。(4)海拔1 200m处的甜槠(Castanopsis eyrei)、木荷、栲树和连蕊茶(Camellia fraterna)比海拔450m处的同种植物叶片的虫食强度高,其中木荷差异最大,从13.81%降至2.93%。     

常绿阔叶林植物叶片N、P化学计量特征对毛竹扩张的响应

为从生态化学计量内平衡角度解释常绿阔叶林不同层次植物对毛竹(Phyllostachys edulis)扩张的生存响应差异性,该研究采用空间代替时间的方法,在江西井冈山国家级自然保护区沿毛竹扩张方向选取典型毛竹-常绿阔叶林界面,依次设置毛竹林、竹阔混交林和常绿阔叶林样地,比较分析了毛竹扩张方向上样地内不同乔木层、灌木层、草本层植物叶片及土壤N、P含量及比例。结果表明:(1)从毛竹林到阔叶林,土壤N含量上升,P含量下降,N:P上升(P<0.05); 乔木层树种 [红楠(Machilus thunbergii)、赤杨叶(Alniphyllum fortunei)及交让木(Daphniphyllum macropodum)]叶片P含量下降,N:P上升(P<0.05); 除灌木层的红果山胡椒(Lindera erythrocarpa)外,各林分中的灌木层和草本层植物N、P含量及比例变化较小。(2)土壤N:P与乔木层、草本层和灌木层植物叶片N:P分布呈显著正相关、负相关与不相关。(3)在各林分中,毛竹叶片N、P含量及比例较稳定。综上认为,毛竹通过改变土壤N、P化学计量特征进行扩张,引起植物体N、P元素化学计量特征发生变化。灌木及草本植物受土壤异质性影响较小,但是乔木层植物N、P元素化学计量特征却因此失衡,这可能是阔叶林乔木层树种存亡受威胁的重要原因。     

亚热带常绿阔叶林和暖温带落叶阔叶林叶片热值比较研究

植物干重热值(GCV)是衡量植物生命活动及组成成分的重要指标之一,反映了植物光合作用中固定太阳辐射的能力。利用氧弹量热仪测定了亚热带和暖温带两个典型森林生态系统常见的276种常见植物叶片的干重热值,探讨了亚热带和暖温带植物热值分布特征,以及不同生活型、乔木类型间植物热值的变化规律。实验结果发现:亚热带常绿阔叶林和暖温带落叶阔叶林叶片热值的平均值分别为17.83 k J/g(n=191)和17.21k J/g(n=85),整体表现为亚热带植物暖温带植物。不同地带性植被的植物叶片热值在不同生活型间表现出相似的规律,其中亚热带常绿阔叶林表现为:乔木(19.09 k J/g)灌木(17.87 k J/g)草本(16.65 k J/g);暖温带落叶阔叶林表现为:乔木(18.41 k J/g)灌木(17.94 k J/g)草本(16.53 k J/g);不同乔木类型间均呈现常绿乔木落叶乔木、针叶乔木阔叶乔木的趋势。落叶阔叶乔木表现为亚热带暖温带,而常绿针叶乔木则呈现亚热带暖温带的趋势。此外,我们对于两个分布区域内的4种针叶树种叶片热值进行了比较,发现华北落叶松(19.32 k J/g,暖温带)杉木(19.40 k J/g,亚热带)马尾松(19.82 k J/g,亚热带)油松(20.95 k J/g,暖温带)。亚热带常绿阔叶林和暖温带落叶阔叶林植物热值的特征及其变化规律,为森林生态系统的能量流动提供了理论基础。     

浙江天童国家森林公园主要常绿阔叶树种叶子寿命的研究

用生命表法对天童国家森林公园主要常绿阔叶树种叶子的寿命进行了研究,结果表明：大多数常绿阔叶树种叶子的寿命在１－３年之间,且变化幅度较大,就平均值来看,小乔木及灌木的叶子寿命较长,中乔木叶子的寿命较短;在演替过程中,组成演替早期群落的物种叶子寿命较短,而后期群落的植物叶子的寿命较长。文中还就叶子寿命和常绿阔叶林的结构及动态机理进行了讨论。     

Altitudinal distribution of evergreen broad-leaved trees and their leaf-size pattern on a humid subtropical mountain,Mt. Emei,Sichuan, China

Altitudinal distribution of evergreen broad-leaved trees and changes in their leaf sizes were studied on a humid subtropical mountain, Mt. Emei (3099 m a.s.l., 29°34.5 N, 103°21.5 E), Sichuan, China. Among the total woody flora of ca. 540 species, evergreen broad-leaved trees account for 88 species in 39 genera and 23 families, corresponding to the northern limit of subtropical evergreen broad-leaved trees. The number of evergreen broad-leaved tree species greatly decreased from the low-altitudinal, evergreen broad-leaved forest zone (600–1500 m) to the mid-altitudinal, mixed forest zone (1500–2500 m), and to the high-altitudinal, coniferous forest zone (2500–3099 m). The overall trend of reduced leaf size toward upper zones was analyzed and documented in detail. The 88 species were assigned to three leaf-size classes: notophylls (48%), microphylls (36%), and mesophylls (16%). The leaf size was relatively small and the specific leaf weight (SLW, mg cm^–2) was much larger in high altitude as compared to low altitude. No overall correlation was found between leaf size and SLW, but leaf size decreased as SLW increased toward high altitude for certain species having relatively wide altitudinal ranges. Moreover, leaf size varied with forest stratification: canopy trees were predominantly notophyllous species, while subcanopy and understorey trees were mainly microphyllous species. The tendency is compatible with the trend found in other mountains of East Asia.     

四种不同生活型树种细根寿命及影响因素

以4种不同生活型树种(常绿阔叶和针叶树种、落叶阔叶和针叶树种)为研究对象,通过微根管法现地观测细根的生长动态,比较不同生活型树种细根寿命在种内和种间的差异,探讨影响细根寿命的主要因子,研究结果对理解和预测森林生态系统碳及养分循环过程具有重要的理论意义。结果表明:(1)细根形态特征(分枝结构和直径)显著影响种内细根寿命,分枝等级越低、直径越小,细根的寿命越短;(2)4个树种的细根寿命表现出明显的土层效应和季节效应,即随土壤深度增加,细根的累积存活率逐渐增加,寿命延长;而不同季节出生的细根其寿命长短模式在树种间不一致,春季或夏季出生的细根寿命要长于秋冬季;(3)常绿树种(柳杉、石栎)的细根寿命要长于落叶树种(池杉、麻栎),同时,针叶树种(池杉、柳杉)的细根寿命要长于阔叶树种(麻栎、石栎)。在同一树种内,细根寿命受细根直径、根系分枝结构、土壤环境因子(土层)等因素显著影响,但在不同树种间,细根寿命可能更依赖于树木生长速率、碳分配模式等树木整体的功能性状差异。     

从异龄叶性状分析几种常绿阔叶植物变异与关联

该研究从个体与物种两个水平分析福建省鬼洞山中亚热带常绿阔叶次生林中七种阔叶树种异龄叶的平均叶面积(MLA)、比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)三个性状的变异及关联,探讨叶性状物质分配策略对植物生活策略优化的限制性影响。结果表明:(1)对七种阔叶树种的个体和物种水平变异系数而言,均为MLA(82.9%;76.9%)SLA(38.9%;35.5%)LDMC(25.4%;23.8%);在个体和物种水平上当年生叶片MLA变异系数(71.5%;64.0%)小于往年生叶片(72.2%;65.8%),SLA、LDMC值则相反。(2)在个体和物种水平,当年生叶MLA对往年生叶MLA变异的解释率分别为50.1%和61.5%,当年生叶SLA对往年生叶SLA变异的解释率分别为56.6%和77.0%,当年生叶LDMC对往年生叶LDMC变异的解释率分别为51.7%和68.3%。(3)7种亚热带常绿阔叶植物异龄叶MLA、SLA与LDMC变化规律说明,当年生叶与往年生叶投资相同干物质,当年叶可形成更大的叶面积,且叶面积建成的消耗较往年叶小。研究认为,异龄叶性状在异龄叶间存在变异与关联,叶面积形成过程中生物量建成与消耗的协调可能影响植物叶片的发育。     

金华北山常绿阔叶林群落结构及优势乔木树种更新类型

以金华北山常绿阔叶林为对象,对群落的结构特征和优势乔木树种的更新进行调查研究。根据调查统计,群落共有维管植物66科115属144种,木本植物中的常绿阔叶树种以壳斗科、樟科、山茶科为主,达到62.96%,体现了亚热带常绿阔叶林的特点。该群落可划分为乔木层、灌木层、草本层和层间4个层次,其物种多样性表现出灌木层乔木层层间草本层的特点。根据径级频率分布形状,将各树种的种群结构归纳为4种类型,并结合各种群的生物学和生态学特性,分别讨论其更新类型,同时对群落所处的演替阶段进行诊断。结果为:(1)群落的建群种为木荷、苦槠,枫香、马尾松等也占有一定优势。(2)种群结构为逆-J字型的木荷、苦槠、香樟,耐荫性强,可以通过实生和萌生两种方式实现种群的更新,是顶极群落的优势种;L型的木、女贞、格药柃等均为常绿阔叶小乔木或者大灌木,是顶极群落亚乔木层和灌木层的主要组成种;间歇型的枫香、麻栎、锥栗等,种群结构具有机会性和波动性,体现出顶级性先锋种的特性;纺锤型的白栎、马尾松和杉木为高大阳性树种,是演替序列中的先锋种,在此群落中种群更新不足,已表现出衰退的迹象。(3)该群落正处于顶级演替的前期,并未达到最终阶段,将进一步向以木荷、苦槠为优势种的方向发展。     

浙江古田山亚热带常绿阔叶林叶衰老物候影响因子研究

该文选取浙江省古田山亚热带常绿阔叶林72种木本植物,探究气候因素、系统发育关系和功能性状对亚热带常绿阔叶林叶衰老物候的影响。结果表明,叶变色期在9—12月,落叶期在10—12月。每月落叶物种数与月均温、月均降水量和月均日照时数没有显著相关性,每月叶变色物种数与月均温和月均日照时数呈弱相关;落叶性对叶变色期和落叶期具有显著影响;植物间系统发育关系对叶变色期和落叶期没有显著影响。因此,生物和非生物因子都会影响常绿阔叶树种的叶衰老,这对于提高秋季物候预测模型具有重要价值。     

南亚热带阔叶林展叶物候及其种内种间差异探讨

植物的展叶物候与植物的生长和生存密切相关,但未见有定性的研究植物展叶物候的种间和种内差异与验证亚热带常绿阔叶林植物展叶物候系统发育关系的报道。为了更好地理解南亚热带常绿阔叶林物种共存机制和预测不同物种对气候变化的响应,该研究于2013年1月至2014年12月期间,在中国科学院华南植物园鼎湖山自然保护区内对44个树种的展叶物候进行了连续观测,利用变异系数定性分析了气候因子、系统发育关系对展叶始期及其种内和种间差异和展叶期的影响。结果表明:鼎湖山自然保护区植物展叶始期主要集中在3-5月,植物展叶物候受气候因子影响不显著;不同物种的展叶物候种内变异差别较大,其中种内差异最大的是红皮紫棱(Craibiodendron kwangtungense)(变异系数为0.74),最小的是广东润楠(Machilus kwangtungensis)(变异系数为0.09);基于APGⅢ物种数据库构建谱系树,发现植物间的系统发育关系对展叶物候无显著影响,即亲缘关系近的物种,展叶期并不相似。该研究结果对于理解生态系统过程,如碳循环、物质能量流动,以及展叶物候对气候变化的适应性具有重要意义。