濒危植物秦岭冷杉结实特性的研究

秦岭冷杉 (Abieschensiensis) 是松科冷杉属常绿乔木, 为我国特有珍稀濒危植物。该文在秦岭冷杉分布最为集中的秦岭地区分高、低 2个海拔高度采集当年球果和种子, 通过野外观察、室内实验和对比分析, 研究秦岭冷杉的结实特征以及球果和种子的基本性状, 并探讨这些特征在不同海拔高度的差异。结果表明, 与冷杉属其它树种相比, 秦岭冷杉球果和种子较大、单果种子数较多, 但空粒多、饱满度低。自然状况下饱满度为 12.0 %, 人工目视分选后饱满度 2 1.6 %, 风选后可达到 38.1%, 其余种子大部分为空粒、涩粒, 有少量虫粒。随海拔高度增加, 秦岭冷杉天然群体成龄个体中结实母树比例降低, 结实量减少。秦岭冷杉总体结实母树比例为 5 5 %, 低海拔处结实母树比例较高, 为 76 %, 高海拔结实母树比例为 34%。秦岭冷杉单株母树的平均结实量为 113个, 结实量小于 10 0个的母树占 6 4.5 %, 其中 5 0 %的母树结实量在 5 0~ 10 0个, 结实量在 10 0~ 2 0 0个的占 16.1%, 2 0 0个以上的占 19.4 %。 2 0 0个以上球果的个体均生长在低海拔区间, 高海拔处结实量多在 10 0个以下。方差分析表明, 两个海拔高度间球果和种子特征差异是显著的, 绝大部分球果和种子性状指标的平均值在低海拔处大于高海拔处。因此, 从结实特性以及球果和种子的特征来看, 低海拔处秦岭冷杉生殖生长好于高海拔处。     

濒危植物秦岭冷杉生殖生态学特征

为了探索秦岭冷杉种群生殖生态学主要特征,通过样地调查、固定样地观测和室内实验分析,系统研究了秦岭地区5个秦岭冷杉（Abies chensiensis）种群生殖特性及其与环境因素的关系,结果表明,5个不同生境的种群都具有结实能力,海拔1500～1600m之间,秦岭冷杉球果的产量较高;各种群球果主要分布在树冠中上部和东、南、西方向;球果以中部产生饱满种子比率最高;秦岭冷杉种子千粒重为43．2g,其中具有生活力者占44．8％,种子的平均含水量为5．7％左右;在天然林散落条件下,种子库的萌发率仅为6．1％,霉坏、搬迁率93．9％;人工播种条件下,种子发芽率在苗圃内高于天然条件下,中低海拔高于高海拔地区。天然条件下,由种子转化成幼苗的过程是秦岭冷杉种群生活史的脆弱环节。秦岭冷杉林经营管理要以就地保护为主,促进种群生殖;要通过森林经营措施,为林下种子萌发和幼苗创造条件;种子脱落后,要及时扰动林下灌木、草本,使种子能够顺利落地,促其发芽成苗;种子大年要注意采种、育苗,扩大人工种群;速生丰产林培育应该以中低海拔的阴坡为主。     

濒危植物秦岭冷杉种子萌发特性的研究

 秦岭冷杉(Abies chensiensis)为中国特有种,主要分布于中国秦巴山地,现为渐危种,被列为国家二级保护植物。经测定,秦岭冷杉种子千粒重为(33.92±1.01)g,与其它冷杉属的种子比较,其种子千粒重较大。四唑（TTC,1.0 %）染色测种子生活力的结果表明:有生活力的种子占26.00%,空粒占20.50%,涩粒占33.75%,说明秦岭冷杉种子饱满度很差,反映了比较高的种子败育率;染色结果与对比发芽实验的结果很接近,说明用四唑染色来测定秦岭冷杉种子的生活力是较准确的方法。把种子进行0、14、21、28d低温(4℃)层积处理,发现低温层积可以显著提高种子发芽率和发芽势,但是层积21d与28d发芽势没有差异。设置恒温20℃、25℃和变温20～30℃ 3种温度条件下发芽比较,发现最终的发芽率并没有差异,但是发芽势差异显著,恒温25℃达到最大发芽率的90%的时间要比另外两种温度下提前9d,可见25℃是秦岭冷杉种子发芽的适宜温度。光照(8 h·d-1,100μmol·m-2·s-1)和黑暗下种子的最后发芽率差异不显著,但是光照发芽势高,可见光照可以促进秦岭冷杉种子发芽迅速、整齐。实验证明,用砂床做发芽基质与用纸床做发芽基质相比,前者的发芽率和发芽势均比后者高。     

濒危植物秦岭冷杉群落数量特征及其动态

对石人山自然保护区秦岭冷杉群落特征和动态进行了研究,结果表明:秦岭冷杉群落共有种子植物61种,分属27科40属,群落垂直结构简单,可分为乔木层、灌木层和草本层。秦岭冷杉和华山松种群大、中胸径的个体占绝对优势,幼苗、幼树较少,属于衰退种群;湖北花楸小、中胸径的个体占优势,属于进展种群。通过聚类分析,将秦岭冷杉群落分为5个群丛类型:①秦岭冷杉 湖北花楸-山刺玫-结缕草群丛;②秦岭冷杉 华山松-秀雅杜鹃-藜芦群丛;③秦岭冷杉 血皮槭-黄刺玫-野菊群丛;④秦岭冷杉 华山松-箭竹-牛蒡群丛;⑤秦岭冷杉 锐齿栎-箭竹-水芹群丛。5个群丛类型均处于动态变化中,种群恢复应实行就地保护,减少人为干扰,促进天然更新。     

关于"濒危植物秦岭冷杉结实特性的研究" 一文中问题的讨论

植声:该论文未能很好地区别秦岭冷杉(Abies chensiensis)结实特性的差异是由海拔高度不同造成的,还是由母树本身处于不同发育年龄段造成的.     

秦岭冷杉球果与种子的形态变异

在秦岭冷杉的天然分布区 ,分别选取核心区和边缘区进行取样 ,比较球果和种子的形态变异。核心区为秦岭地区 ,边缘区选在湖北神农架地区。根据秦岭冷杉分布特征 ,核心区沿海拔高度连续采样 ,边缘区选择两个不同海拔高度的种群 ,分单株采样 ,测量了球果、种子、种鳞、种翅等器官的 15个形态指标。相关分析表明 ,秦岭冷杉球果和种子形态特征 (变化 )与海拔高度显著相关 ,说明海拔因素影响着球果和种子形态变异。比较发现 ,核心区 (即秦岭地区 )的秦岭冷杉球果和种子的绝大部分指标均值显著大于边缘区 (即神农架地区 ) ,说明秦岭冷杉在核心区的生殖生长好于边缘区。相同海拔条件下 ,秦岭冷杉球果和种子形态在地区间差异显著 ,约 85 %的变异来自地区内个体间和个体内 ,说明秦岭冷杉的球果和种子形态特征变化受遗传控制更显著。在边缘区还比较了不同种群间、人工林和天然林在球果和种子形态特征的差异。球果和种子形态在同一地区两个种群间、在人工林与天然林间都有显著差异 ,大部分人工林球果和种子指标均值和变异幅度大于天然林 ,表明通过人为经营可以改善秦岭冷杉的一些生殖性状     

秦岭种子植物区系中的珍稀濒危植物

在秦岭种子植物区系中有34种国家二类和三类珍稀濒危保护植物,其中濒危2种、稀有17种、渐危15种。地理成分分析表明,在属一级水平上以北温带成分、中国特有成分及东亚成分为主,种一级水平上以华中区系成分为主。野外调查发现其中2种分布于秦岭北坡,7种见于秦岭南坡,其余25种广布于秦岭南北坡;珍稀濒危植物的垂直分布多集中于海拔1000－2000m之间。     

濒危植物资源冷杉遗传多样性研究

资源冷杉(Abies ziyuanensis)属松科(Pinaceae)冷杉属(Abies),是国家一级保护的濒危植物。利用RAPD分子标记对分布于广西资源县银竹老山和湖南省炎陵县大院的2个资源冷杉种群共54株进行了遗传多样性分析。用20个随机引物共扩增到126个位点,其中66个位点是多态性的,总的多态位点百分率为52.4％,在两个种群分别为33.6％和31。2％。Nei's基因多样性为0.312,Shannon信息指数为0.475,两个种群的遗传分化系数Gst为0.455。基于Nei's遗传距离进行了UPGMA聚类分析,结果两种群的样品彼此明显区分开来。分析结果表明资源冷杉种群内的遗传多样性较低,但两种群间的遗传分化明显。需要同时重视两分布地的资源冷杉的保护工作。     

濒危植物元宝山冷杉结实特性与种子繁殖力初探

元宝山冷杉是仅产于广西中部元宝山的珍稀濒危植物, 天然更新能力差。调查表明, 不同植株的球果产量、单果种子的数量均有差异, 球果长短、大小与种子数量、种子质量(饱满率)存在显著正相关。风干种子千粒重为16.9581 g, 含水量为12.85%。元宝山冷杉种子的吸水过程分为三个阶段, 第一阶段是0~1 小时, 为急剧的吸水阶段;第二阶段是1~10 小时, 吸水基本停滞;第三阶段是10~339 小时, 又是急剧的吸水阶段, 吸水量递增。用0.1%靛蓝溶液测定种子生活力, 按以往判别松科植物的标准判断, 其生活力极低。饱满种粒在培养箱中发芽率为18.9%, 场圃发芽率6.8%。以往判断方法是否不适用元宝山冷杉, 需作进一步的探讨和研究。种子发芽率低, 是冷杉自然更新不良、种群难以延续和扩展的重要因素。     

濒危植物元宝山冷杉种群生命表分析

应用相邻格子法对元宝山冷杉种群进行野外调查,编制种群的静态生命表;根据试验结果编制幼苗期动态生命表。结果表明：元宝山冷杉种群结构存在明显的周期性和波动,出现多个死亡高峰,个体胸径超过18cm后,期望寿命陡降,存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型;一年生幼苗死亡率高达48％。     

濒危植物秦岭冷杉地理分布和生物生态学特性研究

秦岭冷杉(Abies chensiensis)为中国特有三级保护植物,仅岛屿化分布于陕西、甘肃、四川、河南的秦巴山地和湖北神农架中高山地区,分布海拔1300—2300m。为了对秦岭冷杉种群进行深入研究和有效保护,通过样地调查和相关资料分析,对其地理分布、群落特性、种群特性进行了系统研究。秦岭冷杉群落包含种子植物40科63属102种,可划分成11个地理区系成分,其中温带分布型属占84．21％,热带分布型属占15．79％,温带分布是群落的基本特性。秦岭山区的秦岭冷杉群落可分为5个群丛,基本特点为：生境阴湿;群落郁闭度大,结构复杂;种群个体年龄差异大;天然更新主要发生在保护较好的阴坡林窗地段。秦岭冷杉苗期生长缓慢,在30—70年龄阶段,高生长旺盛;在40—100年龄阶段,胸径生长较快。秦岭冷杉开始结实年龄在30—40年龄阶段,结实间隔期为3—5年。秦岭山区成熟个体平均产球果8个／株,饱满种子56粒／球果。种群更新的关键问题是种子产量低,林下幼苗稀疏,更新缺乏后继资源。种子向幼苗转化率低是生活史中的脆弱环节。在未来经营保护中,应以就地保护为主,通过抚育管理,促进天然更新;丰年应适时采种,就地育苗,扩大人工种群。     

利用SSR分子标记分析秦岭冷杉自然居群的遗传多样性

利用10对SSR引物对濒危植物秦岭冷杉(Abies chensiensis)6个自然居群的120个个体进行了遗传多样性研究,旨在分析秦岭冷杉6个自然居群的遗传多样性、遗传结构及基因流变化.研究结果表明,120个个体在10个位点上共检测到149个等位基因,平均每个位点的等位基因数(A)为14.9,每个位点的有效等位基因数(e)为7.7,每个位点的平均预期杂合度(He)和平均观察杂合度(Ho)分别为0.841和0.243,Shannon多样性指数(Ⅰ)为2.13,自然居群杂合性基因多样度的比率(FsT)为6.7％,居群间的基因流(Nm)为3.45.利用Mantel检测到自然居群的遗传距离与地理距离间无显著相关性(r=0.490 6,P＞0.05).秦岭冷杉自然居群的遗传多样性水平较低,遗传变异主要存在于居群内部.结合研究数据、实地调查及相关资料,推测秦岭冷杉自然居群间基因流较原来增大可能是因为居群间发生了远交衰退.     

延长光照时间对烟草叶片生长发育及光合特性的影响

以烤烟品种‘云烟87’为材料,采用夜间人工补光的方式,以自然光照时间为对照,设置增加1h、2h和3h光照3个处理,研究延长光照时间对烟草生长发育、叶绿素含量及光合作用、叶绿素荧光参数和光响应曲线的影响。结果表明:(1)与对照相比,延长光照时间2h处理下烟株叶长、叶宽、株高显著增加,1h、3h处理影响不显著。(2)延长光照处理显著降低比叶面积,提高叶片叶绿素a、b、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量,但1h、3h处理的变化幅度小于2h处理。(3)延长光照时间1h和2h处理下叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)显著升高,3h处理影响不大;延长光照处理显著提高了PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP),降低了非光化学淬灭系数(NPQ),其中2h处理影响幅度最大,但对初始荧光强度F0影响不显著;延长光照处理下烟草叶片的最大净光合速率(Pmax)和光饱和点(Isat)均升高,但光补偿点(Ic)没有明显的变化。研究表明,适当延长光照时间有利于叶片生长发育和干物质积累,提高叶绿素含量,促进光合作用,缓解光抑制现象,充分利用光能,提高叶片光合同化效率。     

补光对大棚火龙果冬季促花的影响

为探讨夜间补充光照对大棚火龙果冬季植株促花的效应,以2年生‘短芯’红肉(心)火龙果植株为试材,每天夜间补光6 h,以不补光为对照,观测火龙果枝条抽蕾状况。结果显示,在平均光强500 lx、每天补充光照6 h、连续补光45 d条件下,第一批次植株抽生花蕾率达83.3%,老枝(枝龄≥12个月)抽生花蕾率为15.2%,青枝(枝龄＜12个月)抽生花蕾率为28.0%,抽生花蕾枝条占植株总枝条数的21.4%;枝条花蕾数占枝条上芽点数的比率,老枝为2.7%、青枝为2.9%。而对照植株没有抽生花蕾,抽蕾率为0。表明夜间补充光照可有效地促进大棚火龙果冬季植株抽花。     

濒危植物元宝山冷杉种群结构与分布格局

元宝山冷杉是广西特有,列入《中国植物红皮书》的珍稀濒危植物,种群数量不足900株,在元宝山自然保护区设置5块样地,应用相邻格子法进行调查获取野外资料,对元宝山冷杉种群进行统计,编制种群的特定时间生命表,绘制大小结构图和存活曲线,并进行种群动态谱分析;应用理论分布模型和聚集强度指数进行处群分布格局分析,结果表明：元宝山冷杉种群幼苗个体比例大,大个体级死亡率较高,个体胸径超过21cm后,生命期望陡降,谱分析表明,种群的动态过程存在周期性,由于种内和种间竞争的影响及林窗效应,种群结构有波动性变化过程,元宝山冷杉种群当前仍为稳定型种群,元宝山冷杉种群呈现聚集分布,在不同发育阶段的分布格局有差异;幼苗,幼树阶段为集群分布,中龄阶段向随机分布发展,大树呈均匀分布,种群在不同发育阶段的空间分布格局差异与其生物学和生态学特性密切相关,同时受群落内小环境的影响。     

秦岭冷杉群落主要种群生态位研究

基于对秦岭山区濒危植物秦岭冷杉(Abies chensiensis)分布群落的样地调查,采用定量分析的方法,研究了秦岭冷杉群落中主要种群的生态位宽度、生态位相似性比例和生态位重叠,结果表明：（1）分别用Levins和Shannon-weiner两指数测得的主要种群的生态位宽度结果基本一致,即乔木、灌木和草本层中生态位宽度最大的依次为秦岭冷杉、箭竹（Sinarundinaria nitida）和苔草（Carex lanceolata）,秦岭冷杉与生态位宽度值大的种群易形成混交林;（2）生态位宽度较高的两个种群,种对相似性比例一般较高;（3）秦岭冷杉群落中各主要种群之间的生态位重叠程度较低,表明种群对群落环境资源的分享比较充分,群落处于相对稳定状态。     

基于nrDNA GapC基因内含子序列的资源冷杉遗传多样性研究

通过nrDNA GapC基因内含子序列的测序和分析,揭示资源冷杉遗传多样性水平和种群分化的强弱并推断其进化历史。资源冷杉3个种群的34个个体共获得70条GapC基因内含子序列,有8个核苷酸变异位点,鉴别出12种单倍型。银竹老山、大院和舜黄山种群分别有10种、6种和7种单倍型;有7个个体得到了2种以上的单倍型。资源冷杉物种水平的单倍型多样性（h）为0.817 0,种群的在0.683 3～0.883 1之间;物种水平的核苷酸多样性（π）为0.003 90,种群的在0.002 63～0.003 82之间。种群遗传分化研究结果（G_st=0.103,p<0.05）说明种群间存在显著的遗传分化,分子方差分析（AMOVA）结果也证明虽然大多数的核苷酸多态性（88.64％,p<0.001）来源于种群内个体间的变异,但是仍有显著性比例存在种群间（11.36%,p<0.05）。Tajima’s D、Fu &; Li’s D、Fu &; Li’s Fs中性检验结果都表明资源冷杉在物种和种群水平上都不拒绝中性进化。资源冷杉单倍型的谱系没有出现地区特异性谱系分支,核苷酸不配对分析（mismatch analysis）结果表明没有发生近期的群体扩张,资源冷杉的N_st（0.131）与G_st（0.103）没有显著性差异（p>0.05）,表明种群没有明显的地理结构。推测现存资源冷杉是相对较近的时间内片断化的产物。     

濒危植物秦岭冷杉种群空间分布格局及动态

为阐明秦岭冷杉种群分布格局动态特征,达到有效保护和恢复的目的,通过野外调查,采用相邻格子样方法,离散分布拟合、扩散系数、Morisita指数、均方-曲线等方法,对不同生境和年龄阶段的秦岭冷杉种群的空间分布格局及其动态进行了系统研究。结果表明：（1）秦岭冷杉种群空间分布格局在不同发育阶段和不同生境条件下基本属于聚集型分布,在25m^2、150m^2和300m^2的面积上聚集强度较大。天然条件下,种群聚集强度最大取样尺度,可能是其种群更新的最佳面积。（2）秦岭冷杉种群空间分布格局随海拔上升,聚集强度降低;聚集强度在海拔1300～1700m较小,在海拔1700～2100m地区较大;阴坡种群分布聚集强度大于阳坡。（3）随着种群年龄增加,分布格局由聚集型向随机型过渡,聚集强度减弱;聚集性最强的尺度规模在幼、中龄期为50m^2,老龄期为300m^2。（4）种群的空间分布格局与生物生态学特性、生境条件关系密切。在未来森林经营和种群恢复中,应针对生境和种群年龄,森林抚育管理作业面积应该尽量接近聚集强度最大的尺度。低海拔和阴坡应该适度间伐非目的乔木树种,高海拔和阳坡地区,应适度清理灌木和草本层,为群落内团块状更新创造空间;实行就地保护,减少人为干扰,促进天然更新保护策略。     

科罗拉多冷杉的抗旱性

以服务于科罗拉多冷杉（Abies concolor）的引种工作为目的,以科罗拉多冷杉的9个种源半年生幼苗为材料,对其进行了模拟干旱处理,测定了抗旱性的相关理化指标,并与同样处理下的我国本土冷杉辽东冷杉（A．holophylla）、峨嵋冷杉（A.squamata）及鳞皮冷杉（A.fabric）半年生幼苗的对应指标作比较分析,估测了科罗拉多冷杉在我国的适生范围。