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相似文献
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1.
来自三种亚热带乔木树种的实验证据 曾波 (1.西南师范大学生命科学学院,重庆400715;2.Department of Plant Ecology, Utrecht Unixersity, P.O.Box 80084,3508TB Utrecht,The Netherlands) 摘要: 植物的地上部分和地下部分存在功能性平衡现已十分清楚,但植物的地上部分是否在其光合结构(叶组织)和非光合结构(枝和茎)之间也存在功能性平衡尚不明晰。本文提出两个研究假设并检验之:1)植物地上部分在其光合与非光合结构之间存在功能性平衡;2)此功能性平衡的维持依赖于对光合和非光合结构生物量分配的调节。为验证此假设,采用枝叶修剪的方式(连续两年修剪,四个修剪强度:0,20%,50%,70%)对3种亚热带乔木树种榕(Ficus microcarpa)、黄桷树(Ficus uirens)和樟(Cinnamomum camphora)进行了研究。结果表明,修剪使所有树种地上部分的光合与非光合结构生物量比率(P/NP)立即下降,下降程度随修剪强度的升高而增大。但不论是首次修剪还是第二次修剪,修剪处理一年后,修剪株地上部分的光合与非光合结构生物量比率升高,且此生物量比率不低于非修剪株的光合与非光合结构生物量比率。此研究结果证实了植物地上部分光合与非光合结构间存在功能性平衡的假设。与假设一致,植株的生物量分配在修剪后发生了改变:修剪株加大了对光合结构(叶组织)的生物量分配(大量的新生产地上部分生物量被分配到光合结构),同时却减少了对非光合结构(枝和茎)的分配。此分配格局的改变保证了光合与非光合结构功能性平衡的恢复与维持。可以认为,通过改变生物量分配格局以维持光合 与非光合结构功能平衡是植物抵御外来干扰和e 或损伤的一种有效策略。 关键词: 生物量分配;功能平衡;非光合结构;光合结构;乔木  相似文献   

2.
杨莹  王传华  刘艳红 《生态学报》2010,30(22):6082-6090
通过设置4个光照梯度(25%、12%、6%和3%自然光)模拟鄂东南低山丘陵地区落叶阔叶林林下的光环境,研究了2种耐荫性不同的树种幼苗--麻栎(Quercus acutissima)和化香(Platycarya strobilacea)不同光强下的存活率、光合特性、生长和生物量分配,探讨了低光环境中耐荫性不同的树种幼苗维持自身碳平衡的机制和权衡"存活-生长"选择的生活史策略。结果表明:(1)低光下的2个树种幼苗的生长、光合特性和生物量分配具有显著性差异。(2)各个光照梯度下麻栎幼苗都生长良好,存活率保持在35%以上,而化香幼苗遭遇高的死亡率,80d后3%和6%自然光下的幼苗全部死亡;低光环境中麻栎幼苗比化香幼苗具有更大的表观光量子(AQY)和最大净光合效率(Pmax),更低的光补偿点(LCP)和暗呼吸效率(Rd),即耐荫性较强的麻栎幼苗比耐荫性较弱的化香幼苗具有更高的低光碳同化率和碳捕获能力。(3)2个树种幼苗的成活率与RGR呈负相关关系,各个光照梯度下耐荫性较弱的化香幼苗的相对生长率(RGR)显著高于耐荫性较强的麻栎幼苗,而两个树种幼苗的净同化率(NAR)无明显差异。相对于麻栎幼苗较高的根生物量比(RMR),化香幼苗将更多的生物量分配给叶部,因而具有较高的叶生物量比(LMR)、叶面积比(LAR)和比叶面积(SLA)。不同耐荫性的幼苗生长及生物量分配方式的差异是植物"存活-生长"权衡后的结果,耐荫性弱的化香幼苗具有较高的生长潜力和较弱的自我保护能力,而耐荫性强的麻栎幼苗具有更高的低光碳储量,能够维持更好的低光碳平衡,具有竞争优势。  相似文献   

3.
三种乔木落叶分解过程中跳虫群落结构的演替   总被引:9,自引:3,他引:9  
柯欣  赵立军  尹文英 《昆虫学报》2001,44(2):221-226
1993到1995年,用落叶袋法研究跳虫群落在青冈Cyclobalanopsis glauca、马尾松Pinus massoniana和麻栎Quercus acutissima 3种乔木落叶分解过程中的演替变化。青冈落叶分解经淋洗、养分固定和养分活化3个阶段,马尾松和麻栎没有出现阶段性变化。青冈落叶中跳虫个体数和多样性指数均高于马尾松和麻栎落叶中的相应值。跳虫在落叶分解过程中的集聚型分为3组:A组为落叶分解前期集聚的种类,B组为后期的种类,C组为中期或全过程的种类。3种乔木在A组中共有的种类为鳞Tomocerus sp.、等节Isotoma sp. 和杭州刺齿Homidia hangzhouensis;B组共有种类为八眼符Folsomia octoculata、拟裸长角Pseudosinella sp. 和类符Folsomina onychiurina;C组没有共有种类。  相似文献   

4.
静电场对植物光合器官结构和功能变化的影响   总被引:9,自引:0,他引:9  
静电场促进水萝卜对矿质元素的吸收,叶片光合色素的含量及光合、呼吸活性增加,使叶片光合细胞的数目、细胞中叶绿体数目、叶绿体中基粒及类囊体片尾数都趋增加。结果表明,先合结构及活性的改善与静电场促进植物的离子吸收有关,从而改善了植物的营养状况。  相似文献   

5.
刘金平  游明鸿  张丽慧  赵艳 《生态学报》2015,35(18):6032-6040
葎草[Humulus scandens(Lour.)Merr.]为草本雌雄异株攀援植物,采用野生种群人为控制的方法,设置分枝找到乔木支持物(高度(3±0.5)m)、灌木支持物(高度(1±0.5)m)和无支持物3种生长方式,测定雌(♀)、雄(♂)株分枝的叶面积参数、光合参数、叶绿素含量、可溶性糖含量及茎、叶、花在分枝、构件、单株水平下生物量分配比等指标,分析支持物对分枝光合特性和生物量结构的影响,探讨雌、雄分枝利用支持物的性别差异及响应支持物的生态适应差异。结果表明:(1)分枝的单叶面积、总叶面积、叶面积比率、比叶面积对支持物响应存在性别差异,♀株叶面积参数均大于♂株;支持物差异主要影响叶绿素a含量,对叶绿素b、叶绿素a/b影响不显著。(2)支持物差异对分枝叶片的光合参数均有显著的影响(P0.05),支持物对光合参数影响顺序为GsPnTrCi,性别差异影响顺序为GsTrPnCi;可溶性糖含量在性别间、支持物间均表现出极显著的差异(P0.01),♂株糖含量显著高于♀株。(3)在分枝水平下,♀株叶、茎及花生物量分配比都未受到支持物不同的影响(P≥0.05),而♂株在叶、茎的生物量分配比方面受影响显著(P0.05);在构件水平下,支持物差异显著影响了♂株分枝间的营养生长构件分配比,显著影响了♀株分枝间的生殖生长构件分配比;在单株水平下,叶分配比仅在支持物间差异显著(P0.05),而茎、花分配比在性别间、支持物间均有显著差异。(4)雌雄分枝的光合特性和生物量结构对不同支持物的响应差异明显,使葎草单株的生理整合性和适应性大幅度提高。研究以雌雄异株攀援植物为材料,从分枝水平分析支持物对雌雄株光合特性及生物量结构的影响,研究结果对探讨雌雄异株攀援植物的生态适应性具一定的价值。  相似文献   

6.
植物细胞线粒体呼吸膜与叶绿体光合膜的结构和功能比较   总被引:1,自引:1,他引:0  
长期以来 ,生物化学教师多注重讲解“呼吸作用的呼吸链” ,而植物生理学教师多注重讲解“光合作用的光合链” ,不能将这两部分内容有机地结合起来加以比较 ,以致学生学习时经常产生困惑。为此我们对这一教学问题作了一些探讨。1 呼吸膜与光合膜结构的比较  由图 1可知 ,呼吸膜是由线粒体的内膜内陷形成的 ,光合膜亦是由叶绿体的内膜内陷形成的 ,但前者未脱离开线粒体内膜形成“嵴” ,而后者则脱离开叶绿体内膜形成“基粒类囊体”。两者内部都含有一系列的传电子体和传H体 ,从而形成电子传递链 ,前者称为呼吸链 ,后者称为光合链。另外 ,…  相似文献   

7.
对分布于太白山海拔2 000~3 700 m的5种杜鹃属植物的叶片光合特性和形态解剖结构进行了研究.结果显示:头花杜鹃分布于高山灌丛,光饱和点、光补偿点高,强光适应性好,耐荫性差;爬枇杷分布于3 000~3 400 m的太白红杉林下,光饱和点较低,光补偿点最高,利用强光能力较弱,生态幅较窄;金背杜鹃、药枇杷、秀雅杜鹃分布于2 000~3 200 m的红桦、牛皮桦林下,光补偿点低,耐荫性强,生态幅宽.在形态结构上,5种杜鹃的栅海组织比均远小于1,属耐荫植物.头花杜鹃叶表密被鳞片,栅栏组织发达,通气组织发达;爬枇杷栅栏组织发达,排列紧密;金背杜鹃叶下表皮密被毛,气孔密度最高,海绵组织排列疏松;秀雅杜鹃叶上下表皮密被鳞片;药枇杷的栅栏组织厚度最小,栅海组织比最低.研究表明,5种杜鹃属植物叶片结构特征的形成是对生境条件长期适应的结果.  相似文献   

8.
基于GreenLab的油松结构-功能模型   总被引:5,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
 植物结构-功能模型(Functional-structural models, FSMs)将结构模型与过程模型结合起来, 用以描述环境机制驱动的植物生长, 输出植物的三维结构。GreenLab是一个近年来不断发展着的基于源-汇关系的通用植物结构-功能模型, 它多应用于农作物, 在树木方面的应用还很少。该文以幼龄油松(Pinus tabulaeformis)为研究对象, 首次将GreenLab模型应用到虚拟树木生长的研究中。采用破坏性取样, 实测了9株油松幼树的形态结构、拓扑结构和器官生物量信息, 根据拓扑编码体系组织数据。模型的直接参数是通过实测数据获得的, 隐含参数是利用非线性最小二乘法拟合反求获得的。对模型的假设进行了验证, 并对模型的模拟效果进行了评估, 结果表明: 节间总鲜质量、树木叶总鲜质量、节间鲜质量、节间长度观测值和模型模拟值建立的回归方程的决定系数在0.78~0.91之间, 因此该模型较真实地反映了油松的结构和生长过程。提出的树木结构和生物量测量及编码方法, 可作为针叶树建立结构-功能模型的参照。  相似文献   

9.
为探讨地宝兰属植物的叶片解剖结构及光合特性,该研究对狭域濒危种贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)及广布种地宝兰(G.densiflorum)、大花地宝兰(G.attenuatum)的叶片解剖结构、光合日变化、光响应曲线、CO2响应曲线、叶绿素含量等指标进行测定。结果表明:(1)3种地宝兰属植物的叶肉细胞没有海绵组织和栅栏组织分化,气孔仅分布于下表皮;与地宝兰和贵州地宝兰相比,大花地宝兰具有更大的叶片厚度和较小的气孔密度,表现出更适应弱光环境的结构特征。(2)3种地宝兰属植物的净光合速率(Pn)日变化均呈“双峰型”曲线,其光合“午休”主要由非气孔限制引起;Pn和水分利用效率(WUE)日均值大小均表现为大花地宝兰>地宝兰>贵州地宝兰,表明贵州地宝兰积累光合产物的能力更弱,对干旱环境的适应能力可能更差。(3)3种地宝兰属植物均为阴生植物,地宝兰的光补偿点(LCP)最小、光饱和点(LSP)最大,对光强适应范围较宽;大花地宝兰具有较高的最大净光合速率(Pmax)和表观量子效率...  相似文献   

10.
三种类型蜘蛛丝的结构及生物学功能   总被引:4,自引:2,他引:4  
蒋平  沈丽  杨孔  冉丹  王劼  郭聪 《动物学杂志》2003,38(5):10-14
利用付里叶变换红外光谱仪(FFIR)对棒络新妇(Nephila clavata)、悦目金蛛(Argiope amoena)的大壶状腺丝(拖丝)、悦目金蛛的捕丝(粘性螺旋丝)和卵袋丝这3种不同类型蜘蛛丝的二级结构进行了测试研究。结果表明:蜘蛛丝同时包含无规则卷曲、α-螺旋和β-折叠构象;对这3种蛛丝的红外光谱进行比较表明同一蜘蛛的不同类型蛛丝所含的这3种二级结构的比例不同,这种不同组成的二级结构就赋予了蜘蛛丝不同的特性,这种特性又与其不同的功能相适应。此外,还用扫描电镜(SEM)和光学显微镜对悦目金蛛和小悦目金蛛(A.minuta)的拖丝和捕丝做了形态结构观察。蜘蛛丝这种天然动物蛋白纤维所具有的特殊的形态结构、蛋白质二级结构与其特殊的性能和生物学功能是高度一致的。  相似文献   

11.
8种绿化树种光合特性及叶片解剖结构比较   总被引:3,自引:0,他引:3  
城市绿化不仅包含了园林绿化的美化作用,还具有重要的生态功能,其生态功能是通过植物的生理活动实现的。光合能力在种间和基因型间的变化很大,这些差异通常与代谢和(或)叶片的解剖结构的性质有关。本研究选择8种哈尔滨常见树种,采用Li-6400便携式光合测定系统对叶净光合速率(P_n)、呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)等进行测定,并利用显微镜观察测定叶片厚度、表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度,从而探讨叶片结构对光合生理的影响。结果表明:8个树种间叶片最大光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、光饱和点差异显著(P <0.05);表皮厚度、栅栏组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度差异显著(P <0.05)。虽然8个树种间光合能力和叶片解剖结构的差异较大,但分析发现其间也存在一定的相关性。其中,光饱和点与叶表皮厚度显著正相关(P <0.01),相关系数为0.78。胞间CO_2浓度与上表皮气孔密度显著负相关(P <0.05),相关系数为-0.65。而最大光合速率、呼吸速率、蒸腾速率和光补偿点与表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。胞间CO_2浓度与表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。光饱和点与栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。虽然对叶片结构对生理过程的影响的机理还需要进一步研究,但是我们认为叶片解剖结构的研究可以更好地理解生理指标的变化。  相似文献   

12.
对泡桐,春椿,木蝴蝶,枳Ju扁斗青冈和罗浮柿等亚热带森林乔木树种在不同强条件下的种子萌发及其幼苗生长进行观察,泡桐和枳Ju种子在光(100%)条件下的萌发率最高,香椿和罗浮肺种子在轻阴(62.2%)条件下的萌发率最高,木蝴蝶和扁斗青冈种子在中阴(34.4%)条件下萌发率最高,阳性树种泡桐,香椿,木蝴蝶和枳Ju幼苗生长速度较快,属速生型树种,其幼苗在自然光条件下的总生物量最大;扁斗青冈和罗浮柿幼苗生  相似文献   

13.
以荒漠木本C_3植物天山猪毛菜、C_3-C_4中间型植物松叶猪毛菜、C_4植物木本猪毛菜为研究对象,采用盆栽控水试验,设置正常供水和轻度、中度和重度干旱处理(土壤含水量分别为田间持水量的80%、60%、45%和35%),研究不同程度干旱胁迫对3种不同光合类型荒漠植物叶片超微结构的影响。结果表明:(1)正常水分条件下,叶肉细胞中各细胞器结构完整。(2)轻度干旱胁迫下,3种植物叶片超微结构未受损伤,无明显变化。(3)中度干旱胁迫下,天山猪毛菜和松叶猪毛菜叶肉细胞壁界限不清晰,类囊体片层扩张且排列不紧密,不同之处在于,天山猪毛菜线粒体最先出现降解,内含物流失,而松叶猪毛菜线粒体外膜轮廓变形,嵴减少;木本猪毛菜线粒体无明显变化,叶绿体轻微扩张。(4)重度干旱胁迫下,天山猪毛菜和松叶猪毛菜叶绿体受损且结构混乱,线粒体出现降解;木本猪毛菜叶绿体出现膨胀,线粒体外膜轮廓模糊,嵴减少且结构模糊不清楚。研究认为,不同程度干旱胁迫下木本猪毛菜叶绿体和线粒体的受损程度都最低;干旱胁迫下天山猪毛菜和松叶猪毛菜叶绿体的受损程度大致相似;松叶猪毛菜和木本猪毛菜线粒体对干旱胁迫的耐受力要比叶绿体强。  相似文献   

14.
Trait‐response effects are critical to forecast community structure and biomass production in highly diverse tropical forests. Ecological theory and few observation studies indicate that trees with acquisitive functional traits would respond more strongly to higher resource availability than those with conservative traits. We assessed how long‐term tree growth in experimental nutrient addition plots (N, P, and N + P) varied as a function of morphological traits, tree size, and species identity. We also evaluated how trait‐based responses affected stand scale biomass production considering the community structure. We found that tree growth depended on interactions between functional traits and the type or combination of nutrients added. Common species with acquisitive functional traits responded more strongly to nutrient addition, mainly to N + P. Phosphorous enhanced the growth rates of species with acquisitive and conservative traits, had mostly positive effects on common species and neutral or negative effects in rare species. Moreover, trees receiving N + P grew faster irrespective of their initial size relative to trees in control or to trees in other treatment plots. Finally, species responses were highly idiosyncratic suggesting that community processes including competition and niche dimensionality may be altered under increased resource availability. We found no statistically significant effects of nutrient additions on aboveground biomass productivity because acquisitive species had a limited potential to increase their biomass, possibly due to their generally lower wood density. In contrast, P addition increased the growth rates of species characterized by more conservative resource strategies (with higher wood density) that were poorly represented in the plant community. We provide the first long‐term experimental evidence that trait‐based responses, community structure, and community processes modulate the effects of increased nutrient availability on biomass productivity in a tropical forest.  相似文献   

15.
以浙江天童国家森林公园常绿阔叶林为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究了5个不同演替阶段常见的4种乔木以及4种灌木叶片的光饱和速率(Pmax)、光合氮素利用效率(PNUE)及其与叶片氮含量(NL)、叶片氮素在细胞壁的分配比例(细胞壁N/叶片总N,NCW/NL)、氮素在光合酶中的分配比例(NR/NL)、单位面积叶干重(LMA)的相互关系。结果表明:(1)演替系列4种乔木和4种灌木各种间指标除NL外均表现出显著差异,前期种较后期种具有更高的NR/NL、PNUE、Pmax,而后期种LMA、NCW/NL、MCW/ML(细胞壁干重/叶片总干重)更大,NL在乔木各种间差异不明显,在灌木种间则差异显著;乔木种较灌木种具有更大的LMA、NCW/NL、MCW/ML,而NR/NL则较灌木小;8种植物的Pmax与NL以杨梅为最高,连蕊茶最低;苦槠具有最高的PNUE,而栲树最低。(2)随着演替的进行,前期种的NR/NL、PNUE、Pmax有减小趋势,而LMA、NCW/NL、MCW/ML逐渐增大,后期种则表现出相反的趋势。(3)NR/NL与Pmax、PNUE之间呈显著正相关关系,而LMA、NCW/NL、MCW/ML则与Pmax、PNUE、NR/NL显著负相关。研究认为,NR/NL与NCW/NL之间的负相关性及其对PNUE的影响可以在一定程度上解释树木在光合与维持两方面的权衡关系以及演替的生理机制。  相似文献   

16.
Naramoto  M.  Han  Q.  Kakubari  Y. 《Photosynthetica》2001,39(4):545-552
Photosynthetic induction responses to a sudden increase in photosynthetic photon flux density (PPFD) from lower background PPFD (0, 25, 50, and 100 mol m–2 s–1) to 1 000 mol m–2 s–1 were measured in leaves of Fagus crenata, Acer rufinerve Siebold & Zucc., and Viburnum furcatum growing in a gap and understory of a F. crenata forest in the Naeba mountains. In the gap, A. rufinerve exhibited more than 1.2-fold higher maximum net photosynthetic rate (P Nmax) than F. crenata and V. furcatum. Meanwhile, in the understory F. crenata exhibited the highest P Nmax among the three species. The photosynthetic induction period required to reach P Nmax was 3–41 min. The photosynthetic responses to increase in PPFD depended on the background PPFD before increase in PPFD. The induction period required to reach P Nmax was 2.5–6.5-fold longer when PPFD increased from darkness than when PPFD increased from 100 mol m–2 s–1. The induction period was correlated with initial P N and stomatal conductance (g s) relative to maximum values before increase in PPFD. The relationship was similar between the gap and the understory. As the background PPFD increased, the initial P N and g s increased, indicating that the degrees of biochemical and stomata limitations to dynamic photosynthetic performance decreased. Therefore, photosynthetic induction responses to increase in PPFD became faster with the increasing background PPFD. The differences in time required to reach induction between species, as well as between gap and understory, were mainly due to the varying of relative initial induction states in P N and g s at the same background PPFD.  相似文献   

17.
Ecological restoration using seedling tubestock is challenging under a Mediterranean-type climate of hot, dry summers. We investigated the ecophysiological effects of plastic tree guards and shadecloth tree guards during seedling establishment of four co-occurring tree species that differ in leaf morphology. Average temperature was 6.7°C higher in plastic guards than controls over a summer, with a maximum of 53.5°C compared to 47.9°C in controls. Light levels were 2-fold lower in both tree guard treatments relative to control. In spring, photosynthesis and specific leaf area were significantly elevated in shadecloth tree guards relative to other treatments. In summer, photosynthetic rate was significantly lower, and midday photochemical efficiency was significantly higher, in both tree guard treatments relative to controls. The effect of elevated temperature in plastic tree guards may partially explain our results of higher mortality of seedling in plastic tree guards. The relatively elevated spring photosynthesis of seedlings in shadecloth tree guards may partially explain the result of reduced mortality and increased growth in this treatment. We conclude that shadecloth tree guards create a microclimate more favorable for seedling establishment in a Mediterranean-type environment than plastic tree guards and control treatments. Our results may have wide applicability to the range of restoration settings where seedling tubestock is planted, except in environments where low temperature is limiting to plant growth.  相似文献   

18.
以荔枝古树"宋荔"胚性愈伤组织为材料,采用接头染色体步移法,分离获得LcCu/Zn-SOD3启动子片段长度为1 426bp,命名为ProLcCSD3(GenBank登录号:KF672186.1)。生物信息学分析表明,该启动子含有多个逆境应答元件、激素应答元件、胚乳特异表达元件,且可能受WRKY和MYB等转录因子调控。通过双酶切方法,以ProLcCSD3替换载体pCAMBIA1301上的CaMv35S启动子,构建了重组质粒p1301-proLcCSD3-GUS,并成功转化农杆菌EHA105和GV3101。注射烟草的瞬时表达分析表明,该启动子片段可以驱动下游报告基因表达。转化拟南芥分析表明,该启动子驱动的下游GUS可以在拟南芥的根、茎、叶中表达,且可响应NaCl、PEG-6000、ABA、MeJA和损伤等非生物胁迫。研究表明,荔枝古树LcCu/Zn-SOD3可能参与多种非生物胁迫应答和激素信号转导途径。  相似文献   

19.
报道由伊朗设拉子大学农学院采集饲出的与林木害虫有关的7属8种寄生蜂,它们均属膜翅目小蜂总科、跳小蜂科,扬与林木介壳虫有关的Anagyrus pseudococci,Cheilonerrus ceroplasits,Dusmetia fascipennis,Homalotylus ephippium,与草蛉有关的Isodromus atriventris,Isodrmus collimaculatu  相似文献   

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