黑龙江椴树属植物叶表皮形态学观察

利用扫描电子显微镜对紫椴（Tilia amurensis Rupr．）及糠椴（T.mandshurica Rupr．et Maxim．）叶片的微观形态结构特征进行观察,并进行微观形态结构的比较研究。研究结果表明紫椴与糠椴叶片上表皮微观形态相同,而下表皮气孔器的形态类型、蜡质纹饰和角质膜的形态特征、单位面积上星状毛的数量均表现出很大的差异。这些微观形态差异可作为区分紫椴和糠椴的分类学依据。     

土壤水分变化对长白山主要树种蒙古栎幼树生长的影响

选择长白山红松阔叶林主要优势树种蒙古栎为研究对象,人工控制3种施水量研究蒙古栎幼树形态、生物量效应和光合生理特征对土壤含水量变化的响应．结果表明,不同土壤含水量变化显著影响蒙古栎叶片、枝、根的生物量及其分配格局和叶片光合气体交换特征．水分胁迫改变幼树树冠结构,抑制幼树树高、地径、叶片大小、地上和地下生物量;同时,蒙古栎幼树根冠生物量比随着土壤水分含量的减少显著提高;供水量减少对幼树净光合速率、CO2利用率和碳利用率等特征有显著的负向影响;而叶片气孔导度、蒸腾速率和水分利用率对不同土壤含水量反应较复杂,只在土壤含水量较低时,幼树气孔导度、蒸腾速率明显降低,叶片水分利用率升高,表现出蒙古栎树种是干旱可变植物,长期水分胁迫可提高树种的耐旱能力．     

长白山阔叶红松林主要树种光合作用的光响应曲线

以叶片光合作用观测资料为基础,利用直角双曲线与非直角双曲线两种方法对长白山阔叶红松林的主要建群树种红松(Pinus koraiensis)、紫椴(Tilia amurensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)光合作用的光响应曲线进行了拟合.结果表明,两种方法拟合结果不同,直角双曲线方法简单,但非直角双曲线的拟合结果更符合生理意义.由直角双曲线拟合得出4个树种的初始量子效率α、最大净光合作用速率P_max以及暗呼吸R_d大于非直角双曲线的拟合结果,而光补偿点L_cp随树种不同而有差异.两种方法得出4个树种的α、R_d大小顺序相同,分别是：α为水曲柳＞紫椴＞蒙古栎＞红松;R_d为水曲柳＞蒙古栎＞紫椴＞红松,但由两种方法得出的P_max、L_cp值大小顺序有差异.     

黑龙江椴树属植物叶表皮形态学观察

利用扫描电子显微镜对紫椴（Tilia amurensis Rupr.）及糠椴（T. mandshurica Rupr.et Maxim.）叶片的微观形态结构特征进行观察,并进行微观形态结构的比较研究。研究结果表明紫椴与糠椴叶片上表皮微观形态相同,而下表皮气孔器的形态类型、蜡质纹饰和角质膜的形态特征、单位面积上星状毛的数量均表现出很大的差异。这些微观形态差异可作为区分紫椴和糠椴的分类学依据。     

长白山阔叶红松林3个常见树种径向生长的影响因素

为探究树木径向生长的影响因子,基于对长白山阔叶红松林25 hm²样地中3个常见树种红松、紫椴、蒙古栎连续5年的生长环监测数据,分析各树种的季节生长变化,比较树种间的生长速率差异,并分析初始径级、邻体树木竞争、土壤、地形因素等对不同树种径向生长的作用.结果表明: 3个树种径向生长的季节变化趋势一致,树木于5月末开始生长,7月是生长旺盛期,8月底生长开始减缓,于10月中下旬停止生长.3个树种的径向相对生长率存在显著差异,蒙古栎相对径向生长率显著高于红松和紫椴,该差异在小、中径级个体中表现更为显著.3个树种径向生长的主要影响因子不同,邻体树木的竞争显著抑制了红松和蒙古栎的径向生长,而紫椴的径向生长主要受初始径级、土壤和地形等因子的影响.     

落叶阔叶树种蒙古栎(Quercus mongolica)对林缘不同光环境光能和水分的利用

由于砍伐、林火等形成的林缘是典型的生态过渡区,并以高生物多样性和快速变化的光环境为最显著特征。研究植物在林缘附近不同光环境下对光能和水分的利用特征有利于在个体层次揭示林木更新、森林群落动态的生理生态学基础,具有重要意义。蒙古栎是长白山地区落叶阔叶林及阔叶红松林中的常见阳性树种。通过对长白山白桦林林缘及附近蒙古栎的野外观测研究,结果表明:①林冠对林缘光照等的影响随距离林缘远近的不同而不同。林缘及附近区域的光环境存在巨大差异,温度和水分条件等也有显著变化。②蒙古栎光合的日进程为单峰型,净光合速率的高峰值达20μmolCO2·m-2·s-1,未见明显午休;林外蒙古栎的净光合速率及日光合总量均大于(或远大于)林缘和林内的净光合速率及日光合总量,表明蒙古栎在林外强光下生长最快;此外,对低光的高效利用显示蒙古栎可在林内低光环境正常生长。③蒙古栎在不同光环境下蒸腾速率的日进程为单峰型,林外最高可达近8mmolH2O·m-2·s-1。虽然蒙古栎在林外的蒸腾速率、日蒸腾量及水分利用率均较高,但与林内弱光环境相比,水分利用率增加的趋势略有降低,这是蒙古栎对林外强光环境的一种适应。④蒙古栎叶片的气孔导度随光照的增加而增大,这有利于植物在强光下增加净光合速率和蒸腾速率,有利于植物在强光下快速生长。另外,蒙古栎的叶片胞间CO2浓度从早至晚呈增加趋势;随日PAR总量的增加,蒙古栎的叶片胞间CO2浓度呈降低趋势。弱光环境下胞间CO2浓度的增加,有利于植物固定CO2、增加对光能和水分的利用效率。     

长白山地区溪流冻结初期凋落叶分解与底栖动物定殖的关系

长白山森林源头溪流每年11月至次年4月有约70%的河面被冰覆盖,季节性冻融过程特征明显.为了揭示溪流冻结初期凋落叶分解与底栖动物定殖的关系,在长白山地区1条源头溪流中,利用2种孔径(5和0.3 mm)的尼龙分解袋对色木槭、紫椴、蒙古栎的单一及混合凋落叶进行了为期35 d的分解研究.结果表明: 凋落叶质量损失率在单一树种间差异显著,表现为:色木槭＞紫椴＞蒙古栎,而在4种混合凋落叶间差异不显著;除紫椴和3树种混合凋落叶外,粗、细分解袋间凋落叶质量损失率差异不显著;凋落叶混合效应仅出现在紫椴-蒙古栎混合的粗分解袋内;定殖在不同凋落叶分解袋内的底栖动物群落结构差异较大,但撕食者密度在3种凋落叶间差异不显著,撕食者对凋落叶混合效应的响应也不显著.由结果可知,溪流冻结初期微生物是凋落叶的主要分解者,底栖动物的贡献率较低.虽然撕食者密度较低,但撕食者的活动是凋落叶混合效应出现的必要条件.底栖动物对食物和栖息地有一定的选择性,但由于定殖时间较短,凋落叶对撕食者定殖的影响不显著.本研究对源头溪流生态系统的冬季生态过程研究及生态系统管理具有一定的理论意义.     

西安市常见绿化植物叶片润湿性能及其影响因素

利用接触角测定仪测定了西安市21种常见绿化植物叶片表面的接触角,探讨了叶片表面特性如蜡质、绒毛、气孔对接触角的影响。结果表明,植物叶片正背面、物种间的接触角差异均显著,叶片正面和背面接触角大小在40°～140°。接触角大小与变异系数呈负相关,可能由于接触角小的润湿叶片在不同的生境和位置下,受到环境条件的影响较大而出现大的变异;接触角较大的非润湿性叶片,环境物质持留时间较短,对叶片形态和组成影响较小,因而出现小的变异。植物叶片表面的接触角随蜡质含量的升高而增大。表皮蜡质去除后大部分叶片接触角明显降低,尤其是疏水性较强的银杏(Ginkgo biloba)、月季(Ro-sa chinensis)和紫叶小檗(Berberis thunbergii)。女贞(Ligustrum lucidum)正背面、加杨(Popu-lus canadensis)背面等亲水型的叶片蜡质去除后接触角反而增大。叶片绒毛的多少及其形态、分布方式对接触角具有重要的影响,不同的作用方式表现出润湿和不润湿的特征,人为将其去除可以增加叶片的润湿性。背面气孔密度与气孔长度、保卫细胞长度呈负相关;接触角则与气孔密度呈负相关,与气孔长度呈正相关。     

草酰乙酸和苹果酸对菠菜叶片和完整叶绿体光合作用的影响

观测了OAA和MA对菠菜叶片和完整叶绿体光合作用的影响.结果显示,当叶片切块在20μmol/L的OAA存在时,其叶片的光合放氧速率增加了89%,经OAA处理的离体完整叶绿体的光合放氧速率增加了72%;当反应体系中存在有较高浓度的NaHCO3时,OAA的作用不明显.叶片经20 μmol/L的MA处理后,叶片光合放氧速率比对照高127%.用CO2分析仪观测了处理后叶片的净光合速率(Pn),结果显示,OAA和MA处理后的叶片Pn值分别是对照的117%和111%.对在C3植物中建立C4微循环系统来提高光合作用效率的可能性进行了讨论.     

基于冠层塔吊原位测定长白山温带阔叶红松原始林群落主要树种的光合特征

为了更好地理解温带阔叶红松原始林群落主要树种的生理生态学特征,为森林生态系统碳动态的模拟预测提供基础数据,本研究依托中国科学院长白山森林生态系统定位站,首次利用冠层塔吊原位测定了阔叶红松原始林群落4个主要树种成熟大树的CO₂响应曲线,并利用FvCB模型计算了一些重要的光合生理参数.结果表明: 红松的光合速率(A)、最大羧化速率(V_{c max})和气孔导度(g_s)均最小,而其气孔对光合的限制性(L_s)最大.水曲柳、蒙古栎和紫椴这3个阔叶树种的光合特征也存在显著差异.基于叶片面积的V_{c max}大小顺序为:水曲柳(83.2 μmol·m^-2·s^-1)、蒙古栎(89.3 μmol·m^-2·s^-1)>紫椴(68.4 μmol·m^-2·s^-1)、红松(68.8 μmol·m^-2·s^-1)(P<0.05),而基于叶片质量的V_{c max}大小顺序为:水曲柳(1.36 μmol·g^-1·s^-1)>蒙古栎(1.03 μmol·g^-1·s^-1)>紫椴(0.90 μmol·g^-1·s^-1)>红松(0.42 μmol·g^-1·s^-1)(P<0.05).7—9月,水曲柳和蒙古栎的A值显著降低,而紫椴和红松的A值变化不显著;所有树种V_{c max}都随季节发生显著下降.在温带阔叶红松林生态系统碳动态的模拟预测中,应该考虑V_{c max}的季节变化.     

草酰乙酸和苹果酸对菠菜叶片和完整叶绿体光合作用的影响

观测了OAA和MA对菠菜叶征和完整叶绿体光合作用的影响。结果显示,当叶片切块在20μmol/L的OAA存在时,其叶片的光合放氧速率增加了89％,经OAA处理的离体完整叶绿体的光合放氧速率增加了72％;当反应体系中存在有较高浓度的NaHCO3时,OAA的作用不明显。叶片经20μmol/L的MA处理后,叶片光合放氧速率比对照高127％。用CO2分析仪观测了处理后叶片的净光合速率（Pn）,结果显示,OAA和MA处理后的叶片Pn值分别是对照的117％和111％。对在C3植物中建立C4微循环系统来提高光合作用效率的可能性进行了讨论。     

气候变化对小兴安岭主要阔叶树种地上部分固碳速率影响的模拟

运用LANDIS Pro 7.0模型,模拟了2000—2200年小兴安岭地区10个阔叶树种地上部分生物量在当前气候条件和不同气候变化情景下的变化状况,并结合各树种的含碳率计算各树种的地上部分固碳速率.结果表明: 在模拟初始年份,水曲柳、黄檗、蒙古栎、春榆、色木槭的生物量低所占比例小,枫桦、白桦、山杨生物量较大所占比例较高.先锋树种白桦和山杨的固碳速率在模拟中后期出现先下降后上升的过程;其他阔叶树种的固碳速率变化规律较复杂,蒙古栎和紫椴的固碳速率在整个模拟阶段分别在-0.05～0.25和0.16～1.29 t·hm^-2·(10 a)^-1范围内波动,水曲柳、春榆、色木槭和枫桦的固碳速率在模拟中后期呈先上升后下降的趋势.在模拟的第2(2050—2100年)和第4阶段(2150—2200年),黄檗、黑桦在不同气候变化情景间的固碳速率存在显著差异,其他树种的固碳速率在不同气候条件间无显著差异.小兴安岭地区阔叶树种地上部分固碳速率对未来气候的敏感性存在差异.不同气候变化情景的不确定性对大多数森林乔木树种地上部分固碳速率不会造成显著差异,且气候对森林固碳速率的影响存在时滞效应.     

不同分枝数对桑树幼苗生长发育的影响

以我国常见经济林木桑树(Morus alba)为试验材料,从气体交换、形态变化和地上生物量方面研究5种分枝模式(1、2、3、4和5枝)对幼苗生长发育的影响。结果显示:(1)分枝数为1的植株的净光合速率(P n)最高,达到8.6μmol·m-2·s-1。随着分枝数增加,P n显著下降,直至分枝数达到3枝及其以上时,净光合速率保持相对稳定,为4.3μmol·m-2·s-1。而气孔导度(g s)、胞间CO2浓度(C i)和蒸腾速率(E)则不受分枝数的影响。(2)随着分枝数增加,总叶片数量、总叶面积和总枝长都显著增加,最终分别达到114.3,10481.1 cm2和457.1 cm,而平均单枝叶片数、平均单枝基径、平均单叶面积和比叶面积则显著减少。(3)随着分枝数的增加,植株的总叶生物量和总枝生物量无显著变化,但平均每枝叶干重、平均每枝枝干重和平均每枝总生物量随分枝数的增加而逐渐减少。研究结果表明了分枝数增加可能导致叶片间对光资源的竞争强度增大,引起净光合速率下降,叶片面积变小,单枝长度和生物量减小。另一方面,植株则通过生长出更多的叶片数量,以及更大的总叶片面积来尽可能地消除竞争带来的不利影响,提高对光环境资源的利用。     

CO2浓度升高对干旱胁迫下谷子细胞结构和抗逆生理的影响

在未来气候进一步变暖的背景下干旱发生的频率也将增加,而CO₂浓度升高和干旱均会对作物生长造成影响。本研究对不同CO₂浓度(环境大气CO₂浓度、环境大气CO₂浓度+200μmol·mol^-1)和水分处理(土壤含水量为45%～55%和70%～80%的田间土壤最大持水量,分别为适宜土壤含水量和轻度干旱)下谷子叶片细胞结构、光合生理、抗氧化酶、渗透调节物质和产量的变化进行分析。结果表明：CO₂浓度升高增加了谷子叶肉细胞叶绿体内淀粉粒个数、单个淀粉粒面积和淀粉粒总面积。与仅轻度干旱处理相比,轻度干旱条件下CO₂浓度升高处理孕穗期谷子叶片净光合速率增加37.9%,但对该时期水分利用效率无显著影响,灌浆期谷子叶片净光合速率和水分利用效率分别增加15.0%和44.2%;孕穗期谷子叶片过氧化物酶(POD)活性和可溶性糖含量分别增加39.3%和8.0%,脯氨酸含量下降31.5%,灌浆期谷子叶片POD活性增加26.5%,丙二醛(MDA)和脯氨酸含量分别下降...     

茶树叶片净光合速率对生态因子的响应

试验以铁观音品种为材料 ,研究盆栽茶树叶片净光合速率对生态因子的响应。结果表明 :茶树叶片净光合速率 ( Pn)随着光合有效辐射 ( PAR)增加而迅速升高。成龄叶片光补偿点和光饱和点分别在 50～ 1 1 0 μmol/m2· s和 1 80 0～2 0 0 0 μmol/m2· s左右 ,光补偿点和光饱和点随叶龄、环境温度不同而异。茶树叶片净光合速率对叶温的响应曲线类似抛物线型 ,环境温度为 2 4℃和 2 7℃时光合最适温度分别为 2 7± 2℃和 3 0± 2℃。光合最适温度也随叶龄不同而不同。当空气 CO2 浓度在 2 90～ 3 60μl/L时 ,茶树叶片净光合速率 ( Pn)随空气 CO2 浓度提高而提高 ,但当浓度高于 3 70μl/L或低于2 80μl/L时 ,Pn的增大或减小都很急剧 ,CO2 补偿点在 2 83μl/L左右。茶树叶片净光合速率 ( Pn)随着土壤水势逐渐下降而下降 ,临时性萎蔫点在 -50 k Pa左右 ,永久性萎蔫点在 -62 k Pa左右 ,同时复胁迫茶树的抗旱性明显提高。     

燕山和太行山过渡区植物多样性垂直变化特点

为明确山脉过渡区森林群落的建群种,以及验证植物多样性是否符合"中间高度膨胀"理论,沿天津最高峰聚仙峰设置海拔样带,分析得出：（1）乔木、灌木和草本层优势种垂直变化规律不同。乔木层物种组成具有变化规律,研究区下部是槲栎和栓皮栎,随海拔升高核桃楸占优势并混生油松,然后蒙古栎占优势地位,至山顶发展为紫椴和蒙古栎混交林,槲栎和栓皮栎为伴生种,可见栎属植物不仅在各海拔段均有分布,而且优势地位显著,是该区群落的建群种;灌木层以小花溲疏为各海拔段绝对优势种;草本层优势种无规律。（2）α多样性指数具有垂直变化规律。物种多样性S在600~700 m（中低海拔）最高;Simpson指数在800~900 m（中高海拔）最高,群落信息量和复杂度达到最大值;Shannon-Wiener和Pielou指数均为双峰格局,数值在700~800 m（中海拔）低于两侧。因此,燕山和太行山脉过渡区聚仙峰的物种多样性不支持"中间高度膨胀"理论。研究结果和结论丰富了山脉过渡区生态学理论,也提供了北方山地植物多样性信息。     

不同氮营养水平下草莓叶片光合作用对高CO2浓度的适应

研究了不同氮素水平（12mmol／L,4mmol／L,0、4mmol／L）下生长的‘丰香’草莓在富C02（700μL/L）和大气CO（390μL/L）下的光合作用。结果表明,高氮（12mmol／L）下,在富CO2环境中生长的‘丰香’草莓叶片未出现光合作用下调,富CO2下草莓叶片的净光合速率、最大羧化速率（Vc.max）、最大电子传递速率（Jmax）、碳同化的电子传递速率（Jc）和光化学猝灭系数（qp）等均显著提高;而在中氮（4mmol／L）、低氮（0．4mmol／L）下,富CO2下生长的草莓叶片的上述参数均出现不同程度的下降。富CO2下,无论氮素水平如何,草莓叶片的光呼吸电子传递速率（Jo）均降低高氮草莓叶片的非光化学猝灭系数（qN或NPQ）降低,光抑制降低,而低氮则相反。上述结果说明,氮素供应不足时草莓叶片在富CO2下光合作用出现下调,因此生产上进行CO2施肥时应适度增加氮素的供应。     

番茄叶片基因组DNA快速制备技术及其在基于实时荧光定量PCR的转基因检测中的应用

以番茄(Solanum lycopersicum L.cv.Micro-Tom)叶片为试材,建立了一种简便快速制备叶片基因组DNA的方法。2~20 mm2的叶片即可满足制备要求,制备过程只需一种提取试剂、只涉及1次移液和1次离心操作,不涉及沉淀。确定了所制备的DNA用于实时荧光定量PCR的合适用量为0.1~0.2μL(反应总体积为12.5μL),发现过量模板的使用可降低PCR效率且可导致扩增失败。该项DNA快速制备及相适应的实时荧光定量PCR技术已成功应用于番茄转基因植株检测。     

光照条件对蒙古栎幼苗生长及形态特征的影响

对生长于不同光照环境(林内和林外)下的蒙古栎幼苗的形态特征进行了比较.结果表明,光照条件对蒙古栎幼苗的生物量及其分配具有明显影响,林外幼苗单株生物量为林外的4.48倍,其中以根系生物量的差别为最大,林外为林内的6.23倍;林外与林内幼苗根冠比分别为2.70和1.11.在不同的光照条件下,蒙古栎幼苗的叶片形态表现出明显不同,林外叶片比叶面积明显低于林内,分别为139.55cm2/g 和284.94cm2/g,林内约为林外的2.04倍;一次生长叶面积林外明显低于林内,总叶面积则高于林内.二次生长使蒙古栎幼苗的叶面积有明显增加,但是经过二次生长后,幼苗的单株生物量没有明显增加,说明二次生长叶片对于蒙古栎幼苗生物量的积累没有明显贡献;光照对于蒙古栎主干及根系的形态具有明显影响,林外幼苗高(包括二次生长)明显低于林内幼苗,而地径则相反,林外幼苗根系的长度和直径则明显高于林内幼苗;林外幼苗顶芽体积明显大于林内幼苗.同时,林外幼苗的二次生长导致顶芽体积明显下降,从而对翌年的高生长量和未来干型产生影响.认为,蒙古栎幼苗通过形态上的一系列可塑性变化来适应不同的光环境以获取最大的碳收益.     

广州市常见行道树种叶片表面形态与滞尘能力

以广州市常见的18种行道树为对象,通过扫描电镜观察比较了行道树的叶表面形态结构、应用接触角测定仪测定了绿化树种叶片的接触角对滞尘能力的影响.结果表明:不同树种的滞尘量差异显著,18种植物叶片雨后第26天的最大滞尘量在0.066-1.831 g/m2,物种间相差达27倍以上.叶表面具有网状结构,气孔密度较大(20＜气孔密度＜60个)且气孔开口较大(如芒果)容易滞留粉尘;叶表面平滑具有蜡质层,气孔排列整齐,无明显起伏(如红花羊蹄甲、桃花心木、大叶紫薇、鹅掌藤),滞尘能力较弱.植物叶片接触角与滞尘量呈负相关(r=-0.614),接触角＜90°的表现为亲水性.易润湿的植物叶片雨后第26天最大滞尘量在1.0-1.831 g/m2,叶片表面的形态结构凹凸不平,具有钩状或脊状褶皱、突起等且20＜气孔密度＜60范围内,测得的接触角较小(芒果、重阳木、高山榕),使得粉尘与植物叶片接触面积较大,粉尘不易从叶面脱落,滞尘能力较强.而接触角较大的盆架树、麻楝、大叶紫薇、鹅掌藤和红花羊蹄甲的滞尘量均＜1.0g/m2,其特殊的表面结构和疏水的蜡质使颗粒物不易吸附在植物叶片上,因此滞尘能力较弱.由此可见,植物叶表面蜡质含量和气孔密度及其叶片接触角的大小是影响植物叶片滞尘能力的主要因素,在进行城市绿化时,适当考虑选择叶表面形态有利于滞尘的绿化树种,将可提高城市植被的环境效应.