高寒草甸矮蒿草种群繁殖对策的研究

繁殖对策是指生物对环境的生殖适应趋势 ,是资源或能量向生存、生长和生殖等活动中最适分配的结果 ,在不同的环境中具有其独特的表现形式。研究植物在不同环境中的繁殖对策可以反映出植物对环境的适应能力和在该生境中的生殖潜能。国内外学者对植物繁殖对策的研究已有不少报道[2 ,4 ,5,6] 。但对高寒草甸矮嵩草 (Ｋｏｂｒｅｓｉａｈｕｍｉｌｉｓ)种群繁殖对策的研究报道甚少。矮嵩草是青藏高原矮嵩草草甸的建群种 ,它具有草质柔软、营养丰富、热值含量较高等特点 ,是青藏高原重要的可更新草地资源。本研究对矮嵩草的繁殖对策进行了较全面、…     

公路碾压干扰下群落植物多样性——以藏北矮嵩草草甸为例

运用时空替换法,以空间变换替代时间变换,对公路碾压干扰下藏北矮嵩草草甸恢复演替中不同阶段群落植物多样性进行研究.结果表明：各草地群落样方中共出现高等植物33种,其中菊、豆、禾本科和蔷薇科合计16种,占48.48﹪,在其自然恢复演替所起的作用最大;莎草科植物作为顶级群落的建群种具有重要作用.物种构成具有明显的阶段性特征：演替前期以1年生和2年生植物为主;中期多年生草本植物逐渐占据优势;后期矮嵩草成为单优势种;菊叶萎陵菜和二裂萎陵菜几乎贯穿始终.物种积聚主要是在演替前期和中期完成,其积聚过程符合二次曲线.演替后期群落植物多样性程度最高,多样性随演替进程表现为逻辑斯谛增长规律：前期群落物种丰富度较低,均匀度较高,生态优势度？也比较高,但综合多样性较低;中期群落的均匀度下降,生态优势度也同时下降,综合多样性高;后期矮嵩草成为群落的单优势种,群落的均匀度和生态优势度均下降,综合多样性仍然增加.     

高寒矮嵩草草甸植物温度叶扩散导度、蒸腾作用与水势

高寒草甸是分布在高寒地区的一种独特的植被类型,由于长期处于较低的气温、低气压和强日辐射等自然环境条件下,植物经过长期的自然选择和适应,在生理生化及形态结构等方面具有明显的适应特征。自1986年至今,在2000—4000m不同海拔地区调查取样,对高寒植物生理生态及生化等方面进行了较为系统的研究,本文将对高寒矮嵩草草甸植物温度叶扩散导度、蒸腾作用与水势研究报道如下。     

半红树植物的营养器官结构与生态适应

对11科13属种半红树植物的营养器官进行了生态解剖的研究,主要特征是:通气组织和贮水组织不很发达,具有散孔材及旱年结构。地上根系、异常次生结构、木栓瘤和下皮只见于少数植物。结果表明:半红树植物不只有或少许具有真红树植物独特的结构。没有趋同适应。显示了结构与环境的密切关系。     

新疆四种补血草属植物叶片的解剖学研究

利用叶片离析法和石蜡切片法研究了补血草属4种植物叶片的形态结构。结果表明:(1)4种植物的叶片有许多共同的结构适应特征,表皮细胞排列紧密,表面有厚的角质层;气孔类型均为不等型,气孔位置为平置或略微下陷;上下表皮还具有多细胞构成的盐腺;栅栏组织发达,多为等面叶;存在粘液细胞和单宁细胞;机械组织和维管组织都不发达等。(2)不同种间有不同的结构适应特征,如表皮细胞的形状、大小、垂周壁饰样,气孔密度,盐腺密度,叶片厚度和栅栏组织厚度等。通过叶的结构特征反映出盐生植物与旱生植物的不同。     

模拟增温对青藏高原多年冻土区小嵩草和藏嵩草生长与抗氧化特征的影响

采用开顶式增温小室(OTCs)方法模拟气候变暖,分别选取青藏高原腹地风火山地区高寒小嵩草草甸和高寒藏嵩草沼泽草甸优势物种小嵩草和藏嵩草为研究对象,对比分析增温处理下两种优势物种叶片的形态与生理特征变化,从而探索高寒植物对气候变暖的内在响应机理.结果表明: 增温显著增加了小嵩草叶片长度(40.0%)和叶片数量(72.7%),也显著增加了藏嵩草株高(11.9%)和叶片长度(19.3%),促进了两种优势植物的形态生长和地上生物量增加.增温处理下小嵩草和藏嵩草叶片的膜透性(电导率),活性氧(过氧化氢和超氧阴离子自由基),超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶活性,丙二醛含量均没有显著变化.但抗坏血酸和游离脯氨酸含量在藏嵩草叶片内分别显著增加了29.8%和53.8%,而在小嵩草叶片内没有明显变化.可见,增温下小嵩草和藏嵩草均能够维持正常的抗氧化水平,以维持该区域优势植物生长;但藏嵩草生理过程对增温更加敏感.     

高寒草甸矮嵩草的环境适应性研究进展

青藏高原高寒草甸的建群种矮嵩草(Kobresia humilis)以自身重要的生态价值、营养价值、耐寒耐牧和高抗逆性, 对该地区生态环境的稳定和畜牧业的发展具有重要意义。由于全球气候变暖, 长期超强度的放牧压力和啮齿动物的破坏活动, 使矮嵩草的生存和发展受到严重破坏, 使高寒草甸生态系统受到了一系列既有的或潜在的影响。因此,学者们从各方面研究矮嵩草及其生态系统, 以期实现矮嵩草草甸草地的可持续利用。总结了矮嵩草的资源特性、矮嵩草对自然干扰和人为干扰环境的适应, 以及适应环境的形态结构和生理生态特征等方面的研究进展, 旨在为今后深入开展矮嵩草相关研究, 高寒草甸草地的可持续利用、保护和恢复提供科学参考。     

藏荠营养器官解剖结构及其与环境的关系

藏荠属十字花科植物,生长于高山冰缘地带,为典型的高山耐寒植物。采用石蜡切片方法对藏荠的根、茎和叶3种营养器官的解剖结构进行观察分析,以揭示其形态与环境适应性的关系。结果显示:藏荠在长期的演化过程中,根、茎和叶均具有发达的通气组织;叶片表面有明显的蜡质层和表皮毛;栅栏组织为2～4层,海绵组织明显减少;根横切面呈"车轮形",具有明显的带状加厚和发达的腔髓组织;根和茎的表皮细胞和皮层细胞均有类似"质壁分离"现象。研究表明,藏荠在结构上具有明显抵御大风、低温、干旱等逆境的生态适应特征,这些独特的结构可能是其长期适应高山冰缘环境的结果。     

西藏高原嵩草属植物资源调查研究

为了明确西藏嵩草属(Kobresia)植物种类特征和分布区域,通过数据资料收集和野外调研相结合的方法。对西藏高原海拔3 100-5 300 m部分地区不同植物群系进行嵩草属植物的调查。结果表明:嵩草属植物是高山草甸草原分布最为广泛的植物,在18个区域共发现了12种;在沼泽草甸上藏北嵩草(K.littledalei C. B. Clarke)、藏西嵩草(K.deasyi C. B. Clarke)和喜马拉雅嵩草(K.royleana(Nees) Boeckeler)生长良好,高山草甸则以高山嵩草(K.pygmaea C. B. Clarke)、矮生嵩草(K.humilis(C. A. Mey.) Serg.)和日喀则嵩草(K.prainii Kük)分布较为广泛。大花嵩草(K.macrantha Boeck)和粗壮嵩草(K.robusta Maxim)作为高山草原较为常见的伴生植物;喜马拉雅嵩草其生态位较宽,在沼泽化草甸、高山草甸和各类灌下草丛中均有分布。因此,对西藏高原嵩草属资源调查及其适应特征特性研究,对缓解植被退化和资源的合理开发有着举足轻重作用。     

嵩草属植物硅酸体系统的研究

对国产狭义嵩草属 (K obresia,Cyperaceae) 3个组 2 7种植物进行了硅酸体系统分析研究 ,同时结合近缘的苔草属 (Carex) 2个组的植物硅酸体特征 ,深入探讨了植物硅酸体系统分析研究在莎草科苔草族 (Cariceae)中的系统分类学意义。认为 :(1 )嵩草属及其临近类群在属间、种间及种下水平的系统分类学比较研究都可以借助植物硅酸体系统研究的证据。 (2 )穗状嵩草组 (sect. Elyna)的硅酸体系统特征具有较高的一致性 ,除矮嵩草 (K.humilis)及其近缘种同其他穗状嵩草组的种类有所不同 ,它很可能有一个不同于穗状嵩草组其他类群的嵩草组(sect. K obresia)的亲缘。 (3 )从植物硅酸体系统特征的研究来看 ,拟苔草组 (sect. H emicarex)的一些种接近于穗状嵩草组 ,如高山嵩草 (K . pygmeae) ;而另一些种接近于嵩草组 ,如禾叶嵩草 (K . graminifolia) ;也有一些种类的硅酸体系统特征更接近苔草属 ,说明这个组很可能是多源的 ,即本组的单一花穗和果囊形态特征由不同类群的复合花序种类趋同演化而出。(4 )嵩草组的硅酸体系统特征具有较高的一致性 ,说明嵩草属原始类群在硅酸体系统特征方面与外部形态特征演化的某些相关性。     

干旱与半干旱地区苔藓植物生态学研究综述

苔藓植物一般生活在阴湿的地方,但也有不少种类具有极强的耐旱性,在干旱和半干旱地区也有分布,在干旱和半干旱地区,影响苔藓植物分布的环境因子包括降水,pH值,CaCO3含量,植被盖度,有机质含量以及土壤质地等,其中起沙,固沙和生态小环境的改善中发挥着不可替代的作用。     

树锦鸡儿、柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿和鹰嘴豆干旱适应能力比较

对1年生豆科作物鹰嘴豆Rupali品种和Almaz品种以及多年生植物树锦鸡儿、柠条锦鸡儿和小叶锦鸡儿叶相对含水量和叶水势对逐渐干旱胁迫的响应进行了分析,比较了两类植物的干旱适应能力。结果表明鹰嘴豆叶相对含水量随叶水势的下降线性下降,树锦鸡儿、柠条锦鸡儿和小叶锦鸡儿叶相对含水量在叶水势分别下降到-2.4MPa、-2.5MPa和-1.5 MPa之前没有下降,之后随水势的下降线性下降。树锦鸡儿、柠条锦鸡儿和小叶锦鸡儿这种叶相对含水量下降的滞后性表明该类植物叶具有较硬而弹性较差的细胞壁,使得植物在干旱胁迫下叶具有良好的保水能力。鹰嘴豆叶具有的最低水势为-4.5MPa,对应的土壤相对含水量为14％,锦鸡儿植物叶具有的最低水势可达-6.7MPa,对应的土壤相对含水量为6％,说明锦鸡儿植物比鹰嘴豆具有更好的干旱适应能力,这种能力可能取决于锦鸡儿植物体内大量渗透调节物质的累积。     

内蒙古高原荒漠区几种锦鸡儿属(Caragana)优势植物的生理生态适应特性

比较了内蒙古高原荒漠区4种锦鸡儿属(Caragana)优势植物——柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、垫状锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的生理适应特性。研究发现:4种锦鸡儿属植物中,荒漠锦鸡儿的叶片含水量、束缚水/自由水比值、水势以及水分利用效率最低,气孔导度日变化表现为与气温变化相似的早晚低、中午高的单峰曲线。4种锦鸡儿蒸腾速率日变化状况相似,均在10:00达到最大,以后逐渐降低,但日蒸腾积累值垫状锦鸡儿<荒漠锦鸡儿<柠条锦鸡儿<狭叶锦鸡儿。相比较,柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿和垫状锦鸡儿对当地的水分条件有良好的适应性,能够保持较好的水分状况,水分亏缺在15%以下,而荒漠锦鸡儿叶水分亏缺日变幅较大,保水能力不及其它3种。渗透调节比较研究发现:荒漠锦鸡儿的渗透势最低,细胞质离子浓度最高,无机渗透调节物产生的渗透势所占的比例也更大,说明其低渗透势的维持主要来自无机渗透调节物质的较多积累。保护酶和自由基比较研究发现:POD和SOD活性荒漠锦鸡儿明显高于其它3个种,但CAT活性在4种植物中无显著差别;叶片自由基含量狭叶锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>柠条锦鸡儿>垫状锦鸡儿。这些结果表明:(1)荒漠锦鸡儿对干旱环境的适应方式与其它3种不同,柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿和垫状锦鸡儿以强保水能力、维持稳定的水分而适应,而荒漠锦鸡儿以更负的渗透势、更高细胞质离子浓度弥补其更多的水分消耗和对水分变化的强耐性而适应,较高的保护酶活性可能是其强耐性的生理基础之一。(2)保水能力弱的锦鸡儿种主要通过无机离子的积累,调节细胞质渗透势,保持水分平衡,这是一种相对节省能量的适应对策。     

四种短命植物若干生物学生态学特性的研究

 卷果涩芥(Malcolmia scorpioides)、四齿芥(Tetracme quadricornis)、长齿四齿芥(T．recurvata)和狭果鹤虱(Lappula semiglabra)为新疆北部常见的四种短命植物。本文从种子生物学、发育节律、株形和植株寿命等方面研究它们与生存环境的协调与适应。     

不同年代梭梭同化枝解剖结构特征及其对土壤条件的响应

叶片是植物与外界环境进行能量、水气交换的主要器官,对环境变化较敏感且可塑性较大.该研究以民勤不同年代梭梭同化枝为研究对象,采用石蜡切片法,分析不同年代梭梭同化枝解剖结构变异特点及其与土壤条件的关系,旨在探讨梭梭同化枝在干旱环境的生态适应机制.结果表明:(1)除角质层和导管孔径,不同年代梭梭同化枝解剖结构指标差异显著(P...     

内蒙古高原不同生境条件下甘蒙锦鸡儿水分调节特性和抗逆性的比较研究

对分布于内蒙古和林格尔（半干旱地区）和阿拉善（强干旱地区）地区的甘蒙锦鸡儿种群水分调节特性和抗逆性进行了比较研究.结果表明,阿拉善种群比和林格尔种群的叶片渗透调节物质含量高、渗透势低、渗透调节能力强,叶片含水量和自由水含量低、束缚水含量和束缚水/自由水比值高,叶水势和气孔导度低,表明阿拉善种群比和林格尔种群有更强的水分调节能力.阿拉善种群丙二醛(MDA)含量大于和林格尔种群,但细胞膜相对透性和超氧自由基含量小于和林格尔种群,表明阿拉善种群自由基清除能力强、细胞膜稳定性高.有效的水分调节能力和较强的抗逆性是甘蒙锦鸡儿适应干旱环境的重要生理基础.     

滇中喀斯特41种不同生长型植物叶性状研究

该研究以云南石林喀斯特地区41种主要植物(乔木19种、灌木10种、藤本4种、草本8种)为对象,对其叶面积(AR)、叶鲜重(FW)、叶干重(DW)、叶厚度(TH)、叶绿素含量(Chlc)等进行了测定,得到不同植物比叶面积(SLA)、叶干物质含量(DMC)等指标。结果表明:(1)在物种水平上7项植物叶性状值变化范围较大,不同生长型植物差异显著。(2) 41种植物的SLA与DMC之间呈极显著负相关(P0.01),AR与FW、DW呈极显著正相关(P0.01),TH与Chlc呈极显著正相关(P0.01),其他因子间相关性不显著。(3)该研究区植物叶性状变异范围为15.82%～139.14%,多为高变异系数(84.40%～131.01%),叶性状变异中AR与FW贡献率较高,分别为84.40%、90.28%,不同生长型植物在TH上稳定性较好。(4)石林喀斯特地区植物叶片适应特殊生境时表现出较低的TH、SLA、Chlc和较高的DMC等特征。这说明石林喀斯特地区植物通过形成不同的叶性状特征来适应特殊生境,可为喀斯特地区的植被保护与恢复提供理论指导。     

陕北黄土高原优势植物叶片解剖结构的生态适应性

以陕北黄土高原地区7种优势植物为材料,比较了它们沟间地和沟谷地植株叶片解剖结构的差异,以揭示该地区优势植物对干旱强光照环境的生态适应性.结果表明:(1)7种植物各自具有抵抗黄土高原干旱强光照环境的特殊解剖结构:白羊草(Bothriochloa ischaemum)叶上表皮具有发达的泡状细胞,叶内具有花环结构;长芒草(Stipa bungeana) 叶上表皮下陷形成气孔窝,表皮下具有2至多层的厚壁组织;猪毛蒿(Artemisia scoparia)叶具有贮水组织、分泌组织和环栅型叶肉细胞;铁杆蒿(Artemisia sacrorum)叶肉全特化为栅栏组织;茭蒿(Artemisia giraldii)具有双栅型叶肉细胞和分泌结构;达乌里胡枝子(Lespedeza daurica)叶具有发达的粘液细胞;杠柳(Periploca sepium)叶表皮具厚蜡质层.(2)与沟谷地植物叶片结构相比,干旱强光照的沟间地植物叶片厚度、叶上表皮角质层厚度、栅栏组织厚度、贮水组织厚度增加,上表皮细胞体积、韧皮部面积增大,而木质部面积、木质部面积/韧皮部面积缩小.(3)叶片变异系数可反映植物适应环境的潜在能力,7种植物综合变异系数由高到低依次为猪毛蒿、铁杆蒿、茭蒿、白羊草、达乌里胡枝子、长芒草、杠柳.潜在适应能力最强的猪毛蒿已成为陕北黄土高原地区植被生态恢复的先锋物种之一.     

三种锦鸡儿属植物水力结构特征及其干旱适应策略

水分胁迫是干旱半干旱区限制植物生长的主要因素。以干旱半干旱区的3种锦鸡儿属植物为研究对象,从生态适应策略角度来分析3种锦鸡儿植物产生生态分离的原因。对三种锦鸡儿属植物茎干叶片的显微结构、生理功能(导水率、光合速率以及水分利用效率)进行测定,并统计了3种锦鸡儿植株的形态特征,如一、二级枝的直径、长度、末端叶面积。结果表明:三种锦鸡儿属植物都能形成较小的导管直径来适应旱生环境,但是在导水结构上又表现出一定的差异性。中间锦鸡儿的导管直径最小,次脉密度和最大净光合速率最大;柠条锦鸡儿的导管直径、叶片厚度和比叶重(LMA)最大。小叶锦鸡儿在导水率下降50%时的水势(P_(50))最大,水分胁迫时极易发生栓塞,但正是由于导管的栓塞降低了水分运输效率,使其在旱生环境中能够通过减少水分的供应来降低水分的丧失,从而保证自身生长的水分需求;而中间锦鸡儿则主要通过减小导管直径来适应旱生环境;柠条锦鸡儿的水分利用效率最高,抗栓塞能力最强,抗旱性最好,同时柠条锦鸡儿可以通过减少蒸腾面积来减少水分的丧失。植物的导管直径大小、叶片厚度、LMA、叶脉密度对植物导水速率、光合速率等生理功能都有一定的影响。     

Leaf structure and anatomy as related to leaf mass per area variation in seedlings of a wide range of woody plant species and types

The structural causes of variation in leaf mass per area, and of variations in leaf structure accounted for by leaf habit and life form, were explored in a set of laboratory-grown seedlings of 52 European woody species. The leaf traits analysed included density, thickness, saturated mass/dry mass, and leaf nitrogen per mass and per area. Other traits described the anatomy of leaves, most of them relating to the lamina (proportions of palisade and spongy parenchymata, epidermis, air space and sclerified tissues, expressed as volume per leaf area, and per-cell transversal areas of epidermis and parenchymata), and another referring to the mid rib (transversal section of sclerified tissues). Across the whole set of species leaf mass per area was correlated with leaf density but not with thickness, and this was confirmed by taxonomic relatedness tests. Denser leaves corresponded with greater proportion of sclerified tissues in the lamina, smaller cells and lower water and N contents, but no relation was found with the proportion of air space in the lamina. Taxonomic relatedness analysis statistically supported the negative association of leaf density with saturated to dry leaf mass ratio. Thicker leaves also exhibited greater volume per leaf area and greater individual cell area in each of the tissues, particularly parenchyma. Mean leaf mass per area and leaf thickness were lower in deciduous than in evergreen species, but no significant differences in leaf density, proportion of sclerified tissues in the lamina or cell area were found between the two groups. Leaf mass per area was higher in trees and subshrubs than in shrubs and climbers-plus-scramblers, this rank being equal for leaf density and proportion of sclerified tissues in the lamina, and reversed for cell area. Given the standardised environment and ontogenetic phase of the seedlings, we conclude that variation in leaf structure and anatomy among species and species groups has a strong genetic basis, and is already expressed early in the development of woody plants. From an ecological viewpoint, we can interpret greater leaf mass per area across this species set as greater allocation to support and defence functions, as shown predominantly by species from resource-poor environments. Received: 16 August 1999 / Accepted: 29 March 2000