两种热带木质藤本幼苗形态、生长和光合能力对光强和养分的响应

比较了两种不同攀援习性,卷须缠绕种薄叶羊蹄甲（Bauhinia tenuiflora）和茎缠绕种刺果藤（Byttneria aspera）,木质藤本植物的形态、生长及光合特性对不同光强（4％、35％和全光照）和土壤养分（高和低）的响应。两种藤本植物大部分表型特征主要受光照的影响,而受土壤养分的影响较小。弱光促进地上部分生长,弱光下两种植物均具有较大的比叶面积（specific leaf area,SLA）、茎生物量比（stem mass ratio,SMR）和平均叶面积比（mean leaf area ratio,LARm）。高光强下,两种植物的总生物量和投入到地下部分的比重增加,具有更大的根生物量比（root mass ratio,RMR）、更多的分枝数、更高的光合能力（maximum photosynthetic rate,Pmax）和净同化速率（net assimilation rate,NAR）,综合表现为相对生长速率（relative growth rate,RGR）增加。两种藤本植物的Pmax与叶片含氮量的相关性均未达显著水平,但刺果藤的Pmax与SU志间呈显著的正相关,而薄叶羊蹄甲的Pmax与SLA之间相关性不显著。在相同光照强度和土壤养分条件下,卷须缠绕种薄叶羊蹄甲的RGR显著高于茎缠绕种刺果藤。薄叶羊蹄甲的RGR与NAR呈显著正相关,其RGR与SLA、平均叶面积比（EARm）及Pmax之间相关性不显著。刺果藤的RGR与NAR呈显著的正相关,而与SLA存在显著的负相关。上述结果表明,与土壤养分相比,光照强度可能是决定木质藤本分布更为重要的生态因子。卷须缠绕种薄叶羊蹄甲由于具有特化的攀援器官,在形态上和生理上具有更大的可塑性,这使得卷须缠绕种木质藤本在与其它植物的竞争中更具优势。     

两种光强下木质藤本与树木幼苗的竞争关系

 为了探讨木质藤本和树木幼苗的相互作用关系,对两种光强(4%和35%的光强)、4种竞争处理下(全竞争、地上竞争、地下竞争和无竞争),一种 需光木质藤本(刺果藤(Byttneria grandifolia))和3个树种(耐荫种：五桠果木姜子(Litsea dilleniifolia)和绒毛番龙眼(Pometia tomentosa);需光种：羊蹄甲(Bauhinia variegata))幼苗的地上部分和地下部分的竞争关系进行了研究。结果表明：木质藤本的竞争显著影响 着3种树木幼苗的光合能力、形态特征和生长,但生长环境的不同光强影响地上部分竞争和地下部分竞争的相对强度。在低光下,地上部分竞争 比地下部分竞争对3种树木幼苗的相对生长速率(Relative growth rate,RGR)和光合能力造成更大的影响;而高光下,地下竞争对树木幼苗的 生长有更强的抑制作用。不同的竞争处理和光强对树木幼苗的生物量积累造成显著的影响。光强对3种树种的比叶面积(Specific leaf area, SLA)和叶面积比(Leaf area ratio,LAR)有显著的抑制作用,但竞争只对需光的羊蹄甲的SLA和LAR有显著影响。不同的光照和竞争处理之间, 同种植物表现出不同的表型特征。由于竞争的影响,苗木在形态上较为矮小、叶片数目较少、叶面积减小,但是长细比改变较少 。     

两种光照下木质藤本和树木幼苗的生理生态学特征

对比研究生长在两种光照环境（4％和35％）下的7种热带木质藤本和5种常见的雨林冠层树种幼苗叶片的光合能力、色素含量和形态解剖特征。结果表明：（1）与树木相比,低光下木质藤本光合能力（Pmax）较弱,光强升高,木质藤本光合能力提高86．4％,树木提高61．5％,且木质藤本具有更高的光合能力。其光合作用光补偿点（LCP）和饱和点（LSP）较高。（2）木质藤本和树木正午光化学效率（Fv／Fm）下降,非光化学耗散（NPQ）升高。相同处理条件下,木质藤本光化学效率高于树木,正午光系统Ⅱ受到光抑制的程度较小。（3）光强升高,木质藤本和树木单位叶面积叶绿素含量减少。木质藤本比树木单位面积均具有更高的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量,以及更高的叶绿素a／b的比值。（4）与研究树木相比,木质藤本具有更大的叶片厚度,并且具有更大的比叶面积（SLA）,反映出其较低的叶片密度。     

光强对入侵植物加拿大一枝黄花光合指标与克隆生长的影响

对入侵植物加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）在不同光强下的光合作用特性和克隆生长规律进行了研究。结果表明：（1）随着光强的降低,加拿大一枝黄花叶片净光合速率（Pn）、最大净光合速率（Pmax）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）和表观量子效率（AQY）均下降,但Pn、Pmax和LSP在高光照（1x：50000）和中光照（1x：30000）下差异不显著;（2）虽然生长在低、弱光照条件下的加拿大一枝黄花克隆生长明显受到抑制,克隆分株数（〈2）、根茎数（〈4）、分枝强度（〈6）、根茎平均长度（〈17cm）、根茎直径（〈0．33cm）均显著降低,但克隆生长主要指标[克隆分株数（〉15）、根茎数（〉7）、分枝强度（〉30）、根茎平均长度（〉64em）、根茎直径（〉0．59cm）]在高、中光照条件下差异不显著。研究结果证明,高光照生境对加拿大一枝黄花的生长最为有利,虽然在弱光下光合和克隆生长受到一定抑制,但能通过较强的可塑性适应不同强度的光照条件,这可能是其广泛成功人侵的一个原因。     

不同光环境对桤木幼苗生长和光合特性的影响

通过设置3个光照强度(100％、56.2％和12.5％),模拟森林幼苗生长的旷地(采伐迹地)、林窗和林下光环境,研究不同光照强度对外来种台湾桤木和乡土种四川桤木幼苗的生长、光合特性以及生物量积累与分配的影响.结果表明:低光环境限制了两种桤木幼苗形态指标的增长,适当遮荫的林窗环境比旷地更有利于幼苗的生长.台湾桤木幼苗具有较高的比叶面积和相对生长速率,较大的单叶面积、叶长、叶宽、株高和基径,较少的叶片数和较低的叶面积比、叶柄长.低光环境下,台湾桤木幼苗的最大净光合速率、光饱和点和表观光量子效率较高,光补偿点和暗呼吸速率较低.随着光照强度的降低,台湾桤木幼苗具有更高的根生物量比和更低的叶生物量比;四川桤木幼苗则相反,加剧了动物取食和机械损伤的风险.     

不同光环境对桤木幼苗生长和光合特性的影响

通过设置3个光照强度(100%、56.2% 和12.5%),模拟森林幼苗生长的旷地(采伐迹地)、林窗和林下光环境,研究不同光照强度对外来种台湾桤木和乡土种四川桤木幼苗的生长、光合特性以及生物量积累与分配的影响.结果表明： 低光环境限制了两种桤木幼苗形态指标的增长,适当遮荫的林窗环境比旷地更有利于幼苗的生长.台湾桤木幼苗具有较高的比叶面积和相对生长速率,较大的单叶面积、叶长、叶宽、株高和基径,较少的叶片数和较低的叶面积比、叶柄长.低光环境下,台湾桤木幼苗的最大净光合速率、光饱和点和表观光量子效率较高,光补偿点和暗呼吸速率较低.随着光照强度的降低,台湾桤木幼苗具有更高的根生物量比和更低的叶生物量比;四川桤木幼苗则相反,加剧了动物取食和机械损伤的风险.     

光强对4种鸭跖草科植物生长和光合特性的影响

为探究4种鸭跖草科植物对不同光环境的适应能力,以紫鸭跖草、花叶水竹草、吊竹梅、绿叶水竹草4种植物为试验材料,利用遮光网设置5种光强梯度(分别为自然光强的100%、75%、50%、25%、5%),研究不同光强对4种植物生长和光合特性的影响。结果表明：随光强的减弱,4种植物的叶面积、比叶面积、株高、叶片夹角显著增加,但紫鸭跖草在5%自然光强下叶面积显著降低,同时降低的光强显著降低了4种植物叶片的上下表皮厚度和叶片厚度,以及紫鸭跖草、花叶水竹草和绿叶水竹草的栅栏组织厚度、花叶水竹草和绿叶水竹草的海绵组织厚度,但4种植物的栅栏组织和海绵组织比未发生显著变化。紫鸭跖草和花叶水竹草的Chl a、Chl b和Chl (a+b)含量随光强的降低呈先升后降趋势,而吊竹梅和绿叶水竹草的Chl a、Chl b和Chl (a+b)含量则显著升高。与100%自然光强和5%自然光强相比,4种植物在25%—75%自然光强下,能保持高的气孔开度、净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率。研究表明,4种鸭跖草科植物具有较强的光适应性,可以通过调整植株形态、叶片解剖结构、光合色素含量、气孔开度和导度的方式在弱光环...     

冠层光谱组成对红松和蒙古栎幼苗生长和光合荧光特性的影响

本研究选择长白山阔叶红松林优势树种红松和蒙古栎幼苗为对象,研究其植株形态、生长和光合荧光特性对5种光谱处理的响应。结果表明: 红松与蒙古栎的形态结构与生长主要受蓝光与紫外B区(UV-B)辐射调控。滤除蓝光后两种幼苗的植株叶面积比和相对生长速率均显著降低,而滤除UV-B辐射显著增加了红松的叶面积比和相对生长速率,分别上升了41.8%和47.7%,降低了蒙古栎的株高、总叶面积和生物量积累。滤除UV-B辐射显著降低了2种幼苗的光合荧光调节能力,红松的下降幅度较低,其非调节性耗散的量子产量(Φ_NO)升高31.6%,反映光合荧光调节能力的Φ_NPQ/Φ_NO值降低37.5%。2个树种幼苗具有明显不同的光谱适应策略,蒙古栎幼苗偏向于利用光谱变化调整自身形态增加光捕获能力,而红松更注重调整光合荧光特征以提高碳同化效率。     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林木质藤本对边缘效应的响应

全球范围内森林片断化现象日益严重。与其他木本植物(乔木和灌木)相比, 木质藤本更趋向于分布在片断化森林的边缘, 因而了解木质藤本对边缘效应的响应对于进一步了解其对森林动态的影响极其必要。本文对哀牢山中山湿性常绿阔叶林林缘到林内环境梯度上木质藤本的变化进行了调查。在形成年龄分别为13年、35年和53年的3种类型的林缘, 设置从林缘向林内连续延伸的长方形样地(20 m × 50 m)各10个(总面积3 ha), 每个样地再划分为5个20 m × 10 m的样方。在每个样方内对胸径≥ 0.2 cm且长度≥ 2.0 m的木质藤本进行了每木调查。在3 ha的林缘样地中共记录到木质藤本植物2,426株, 隶属于14科19属31种。木质藤本的物种丰富度和多度均随距林缘距离的增加而降低, 边缘效应深度在35年林缘的边缘为30 m, 13和53年林缘的边缘则为20 m; 它们的胸高断面积在53年林缘的边缘效应深度为20 m, 但在13和35年林缘的不同距离上差异不显著。木质藤本对边缘效应的响应在物种水平上存在显著差异, 主要呈现正向和中性的响应格局, 包括只分布于林缘的物种, 和从林缘到林内环境梯度上密度逐渐降低的物种; 也有对边缘效应不敏感的物种。典范对应分析(CCA)表明, 林冠开度、边缘形成年龄和土壤水分是决定木质藤本在片断化森林边缘分布的重要影响因子。     

复层林对闽楠幼树生长、叶片形态和光合特性的影响

以杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook.)、闽楠(Phoebe bournei(Hemsl.) Yang)异龄复层混交林(简称杉楠复层林)和檫木(Sassafras tzumu(Hemsl.) Hemsl.)、闽楠异龄复层混交林(简称檫楠复层林)中的7年生闽楠幼树为研究对象,以纯林中的7年生闽楠幼树为对照,研究3种林分中闽楠幼树的生长量、叶片表型、叶片显微结构、光合色素含量、光合参数日变化和光合-光响应曲线的变化规律,分析复层林和纯林中闽楠幼树生长、叶片形态和光合特性的差异。结果显示：(1)与闽楠纯林相比,杉楠复层林中闽楠幼树的胸径增量和树高增量分别高46.61%和43.87%;檫楠复层林中闽楠幼树的胸径增量和树高增量分别低20.75%和26.53%;(2)与闽楠纯林相比,两种复层林中闽楠幼树的叶片鲜重和含水率减小,叶片变薄变“细长”,同时其中脉厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度显著降低;(3)两种复层林中闽楠幼树的叶绿素a、b、总叶绿素和类胡萝卜素含量显著高于纯林中的闽楠;(4)纯林和杉楠复层林中闽楠幼树的净光合速率除上午...     

Morphological Traits of Two Seed-Feeding Beetle Species and the Relationship to Resource Traits

Morphological traits are useful to investigate insect sex-related differences in body size and to reveal differences in resource use. It has been suggested that as the resource increases, so does the body size of organisms interacting with the resource, highlighting the crucial role of resource quality and quantity in determining the morphological traits of organisms interacting with the resource. Here, we describe morphological traits of two species of Bruchinae, Merobruchus terani (Kingsolver 1980) and Stator maculatopygus (Pic 1930), consuming seeds of Senegalia tenuifolia (Fabaceae: Mimosoideae). We evaluated the influence of monthly sample and sampling sites on tibia and femur length and biomass. In addition, we tested two predictions in which body size related to resource amount and body size related to longevity. Males of M. terani were heavier than females, whereas the two sexes of S. maculatopygus did not differ in biomass. Both species had larger body sizes in the late ripe-fruit stage. With respect to sampling sites, biomass of M. terani did not differ, whereas S. maculatopygus did differ in biomass. Merobruchus terani showed a positive relationship with seed traits, whereas S. maculatopygus showed no relationship. At the same time, fruit traits showed a negative effect on morphological traits for both beetle species. The longevity experiment, performed using only M. terani, showed an equal longevity and seed consumption rate for both sexes. Our study indicates that different species, interacting in the same system and performing similar functional behaviors, respond differently to the same resource.     

四种热带雨林树种光合和形态解剖特征对不同生长光强的适应

研究了西双版纳热带雨林2种喜光树种中平树(Macaranga denticulata)、倒樱木(Pnravallaris macrophylla)和2种耐荫树种云南肉豆蔻(Myristica yunnanensis)、金丝李(Garcinia paucinervis)幼苗叶片光合和形态解剖特征对3种不同生长光强(5％、25%和50％相对光强)的适应。研究结果表明,与强光下相比,弱光下生长的4种植物最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率、叶绿素a／b、叶片和栅栏组织厚度、气孔密度和比叶重都降低,而海绵组织／栅栏组织和叶绿素含量升高。在相同光强下,与2种耐荫树种相比,2种喜光树种有较大的最大净光合速率、暗呼吸速率、气孔密度和较低的叶绿素含量。在不同光强下,4种植物均表现出了对光适应有利的生理和形态解剖可塑性,而喜光树种比耐荫树种有较大的生理和形态可塑性,表明喜光树种具有比耐荫树种对强光有更强的适应能力。4种植物的生理指标的可塑性均大于叶片解剖结构的可塑性。     

Responses of Two CAM Species to Different Irradiances during Growth and Susceptibility to Photoinhibition by High Light

Two CAM species, Kalanchoë daigremontiana Hamet et Perrier and Hoya carnosa (L.) R. Br., were grown under a range of five photon flux area densitites (PFD) and then characterized. Significant acclimation to shade was indicated by progressive decreases in leaf thickness, rates of respiratory O₂ uptake, light compensation point, maximum rates of photosynthetic O₂ evolution, nocturnal acid accumulation, and δ¹³C values, and increases in chlorophyll concentration and absolute levels of room temperature (25°C) and 77K fluorescence. Quantum yields (as measured by O₂ exchange) and the ratio of variable 77K fluorescence over the maximum yield (F_v/F_m) were relatively constant across the treatments. The only significant deviation from the above characteristics was in H. carnosa grown under full glasshouse PFD, where it apparently experienced photoinhibition. Following a photoinhibitory treatment, K. daigremontiana exhibited increases in the light compensation point and progressively greater reductions in the quantum yield, maximum photosynthetic rate, F_v/F_m, and the variable component of room temperature fluorescence with increasing shade during growth. Thus although Crassulacean acid metabolism plants can adjust to shaded conditions, they are susceptible to photoinhibition when exposed to higher PFD than that experienced during growth.     

热带雨林木质藤本植物叶片性状及其关联

热带雨林中木质藤本植物较为丰富。随着全球气候变化加剧,木质藤本植物的丰富度具有不断增加的趋势,有可能对热带森林的结构、功能和动态产生重要影响。然而,目前对木质藤本响应环境变化的机制所知甚少。本研究以13个科20种热带雨林常见木质藤本植物为材料,测定了冠层叶片的17个形态特征及结构性状,并分析了性状间的相互关系。结果表明,叶片相对含水量的种间变异最小（变异系数为5%）,而上表皮厚度的种间变异最大（变异系数为80%）,其它性状的种间变异系数为24%~61%。木质藤本植物的叶脉密度、叶片密度均与气孔密度呈显著正相关,叶片干物质含量与比叶面积呈显著负相关。与相同生境的树木相比,木质藤本的叶面积更小、气孔密度和叶片密度更低、比叶面积更高,但两种植物类群的叶片横切面组织结构厚度无显著差异。研究结果对理解木质藤本植物的生态适应性具有重要意义。     

氮磷钾营养水平对观赏向日葵生长发育及光合特性的影响

以观赏向日葵品种'富阳'为材料,采用3因素3水平的盆栽正交试验研究了氮磷钾用量配比对向日葵生长发育及光合作用的影响,以筛选最适宜的营养液配方.结果显示:在试验条件下,氮对观赏向日葵营养生长影响最大,尤其对株高有显著影响;磷对其生殖生长有显著影响,在120 mg/L磷水平下最早进入开花期;钾对其生长无显著影响.氮对观赏向日葵光合特性的影响最大,对净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔限制值的影响均达到显著水平,在试验条件下以280 mg/L氮施用量促进作用最为明显;磷对向日葵叶片光合参数无显著影响;钾对叶片气孔导度、叶绿素a、叶绿素总量影响显著,并以200 mg/L钾水平最为明显.研究表明,氮、磷、钾营养合理配施能有效改善观赏向日葵光合特性,提高光合速率,本试验条件下促进观赏向日葵生长发育及光合效率的最佳氮、磷、钾配比为N3:P2:K2＝14:3:10.     

两种热带雨林树苗对环境光强变化的生理响应和适应机制

干季末雨季初以西双版纳热带雨林中木奶果和玉蕊2种树苗为材料,研究了将生长于12.5%自然光（相当于小林窗的光强）和36%自然光（相当于大林窗的光强）下的这2种树苗分别移至36%自然光和12.5%自然光下之后各自叶片最大净光合速率（Pmax）、叶绿素荧光参数、光合色素含量、比叶重（LMA）以及叶片悬挂角（MA）的变化过程,探讨了2种植物幼苗在生长环境光强改变后其形态和生理生态特性做出的相应调整以适应新的光环境的过程与机制。结果表明,这2种树苗均不适宜生长在大林窗的强光环境下,但木奶果对光环境的增强表现出一定的耐受力,光合适应潜力强于玉蕊,2种树苗对低光环境都能较好地适应;新叶的生成在整株植物对生长光环境变化的适应过程中也起到至关重要的作用。     

不同光照条件下3种冬青属植物的光合特征日变化研究

以冬青、绿冬青、全缘枸骨为材料,运用光生理生态研究方法,对不同遮荫条件下,3种冬青属植物的光生理变化进行了研究。结果表明：3种冬青在全光照下的净光合速率高于透光率45％下的,透光率45％的高于透光率20％的,且全光照处理的净光合速率日变化均为双峰曲线,反映3种冬青均为中性树种。但从午休程度和午休后光合恢复情况来看,全缘枸骨对强光的适应能力好于绿冬青,绿冬青好于冬青。叶片光合色素和比叶重变化进一步证明,全缘枸骨适应能力最好,绿冬青次之,冬青相对较差。该研究对揭示各树种光适应特性和合理的园林配置有指导意义。     

土壤养分对不同生活型植物叶功能性状的影响

以湖北星斗山国家级自然保护区50个亚热带常绿落叶阔叶混交林样地为研究对象,通过样本分析对不同生活型植物（灌木、乔木和木质藤本）的叶功能性状和森林土壤养分进行了测定,并采用冗余分析(RDA)和逐步回归分析了该地区土壤养分对不同生活型木本植物叶功能性状的影响。结果表明：（1）研究区内3种生活型植物的叶功能性状中灌木的比叶面积（SLA）平均值(319.87 cm·g^-1)最高,乔木的叶干物质含量（LDMC）平均值(0.40 g·g^-1)最高,木质藤本的叶面积（LA）、叶厚度（LT）、叶全氮含量(LTN)和叶全磷含量（LTP）平均值最高,分别为：105.07 cm²、0.24 mm、20.10 mg·kg^-1和1.19 mg·kg^-1;3种生活型的LDMC、LTN分布都较为集中,而LA、SLA、LTN都呈右偏分布,但LT、LTP的分布乔木呈左偏分布,而灌木和木质藤本均呈右偏分布。（2）研究区域的土壤pH值为3.81~4.95,全部为酸性土壤;土壤有机质含量在4.57%~12.05%之间,平均为7.79%;土壤速效钾和碱解氮含量分别为64.52~339.29和82.83~678.15 mg·kg^-1,全氮、全磷、速效磷含量平均值分别为5.48 mg·kg^-1、0.46 mg·kg^-1和0.39 mg·kg^-1。（3）在3种不同生活型叶性状的变异中,土壤养分对木质藤本的解释度最大（24%）,其次是灌木(15%),而对乔木解释最低(13%);乔木和木质藤本受到土壤有机质影响较大,灌木受到速效钾影响较大,虽然影响不同生活型叶功能性状的主要因子有所差别,但是其主要的影响因子均为土壤有机质、土壤全磷、速效钾。研究认为,星斗山国家级自然保护区土壤能够在一定程度上解释不同生活型植物叶功能性状变异,并且影响程度存在差异,这种差异有利于该地区物种共存和生物多样性维持。     

桂花光合特性的光温响应

对丹桂光合特性光温响应的研究结果表明：1）净光合速率最适温度为24～28℃,在22～42℃之间,净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度和水分利用效率与温度的关系为二次多项式方程,暗呼吸速率和蒸腾速率与温度成线性关系;2）在控制条件下,随着温度的升高,光补偿点升高,光饱和点、表观量子效率、最大净光合速率下降.在自然条件下,丹桂光合日进程出现明显的光合“午休”,“午休”主要由非气孔限制引起,表观量子效率和光化学效率下降表明光抑制是午间非气孔限制形成和发展的深层原因.