北美车前(Plantago virginica)种群密度制约的统计分析

本文调查了北美车前(Plantago virginica)种群密度对植株形态参数的影响。统计表明:北美车前营养生长期间,种群密度对形态参数的影响不大,在生殖生长期间,各形态参数受到种群密度较大的制约,单株叶数(Y₁)、叶长(Y₂)、叶宽(Y₃)、鲜重(Y₄)、根重(Y₅)、花穗数(Y₆)、花穗长(Y₇)、花数(Y₈)、花序重(Y₉)和花穗重/营养体(Y₁₀)与种群密度(X)存在如下关系:Y₁=22.0428-2.3022lnX、Y₂=21.4185+2.183lnX、Y₃=4.9934-0.5048lnX、Y₄=0.1567+699.574/X、Y₅=7.7310X^-0.7606、Y₆=0.9019+318.886/X、Y₇=2.4236+179.425/X、Y₈=46.3069+6914.07/X、Y₉=0.1382+15.9598/X和Y₁₀=0.047+0.0002X。文章还比较了北美车前与车前(Plantago virginica)在繁殖期的密度制约作用特点。     

红葱种群地上和地下构件的密度制约调节

虽然个体大小和密度的关系是植物生态学研究的中心问题, 但是大多数基础研究只观测植株地上部分的生物量, 即地上部分大小-密度关系, 而对于地下构件大小-密度关系的研究十分薄弱。因为植物个体的生长是构件变化的过程, 所以个体大小和密度的关系不仅表现为种群水平和个体水平, 也表现为构件水平。该文研究了5个密度(36、49、64、121和225株·m^-2)的红葱(Allium cepa var. proliferum)种群地下构件密度制约调节规律及其与地上构件密度制约调节规律的关系, 地下部分和全株(包括地上部分和地下部分)的密度制约调节规律, 及二者与地上部分密度制约调节规律的关系。结果表明: (1)不同密度环境下, 植物的表型可以通过各器官形态的可塑性反应发生调整; 植株地下构件和地上构件的各个特征(株高、叶片长、叶片数、鳞茎直径、分蘖重)均与密度呈显著的线性相关关系; (2)平均根、鳞茎、叶片和鞘生物量均与密度呈显著的幂函数负相关关系, 但异速指数不同: 鳞茎(-1.14)<叶片(-1.03)<根(-0.78)<鞘(-0.49), 表明地下构件的大小和地上构件的大小随密度的变化不一致; (3)平均地下、地上和个体生物量均与种群密度呈显著的幂函数负相关关系, 但异速指数不同, 分别为: -1.13、-0.95和-0.98, 表明地上部分大小和全株大小随种群密度的变化基本一致, 但与地下部分大小的变化不一致。总之, 密度制约对植株地下构件的调节作用大于地上构件, 对地下部分的调节作用大于地上部分, 红葱种群对地下资源的竞争占主导地位。     

密度制约决定的植物生物量分配格局

基于自然环境下红葱(Allium cepa var.proliferum)个体各器官生物量积累动态、生物量分配比例动态、生物量比率动态和形态性状对不同种群密度(36、49、64、121和225株·m-2)响应的模拟实验,分析了密度制约对其生物量分配格局的影响。结果表明:红葱地上部分、叶和鞘的生物量分配比例均随密度的增加而增加,地下部分和鳞茎的分配比例随密度的增加而下降,而根的分配比例未随密度发生显著变化。除根:叶、根:地上比在密度处理间无显著差异外,各器官间生物量比率均表现出明显的密度依赖性。随着个体的生长,根:鞘、根:叶、根:地上比逐渐减小,鳞茎:叶、鳞茎:鞘、鳞茎:地上比先减小后增加,而地上:地下比先增加后减小。比叶面积与密度呈显著正相关(P<0.01),叶面积和根长与密度呈显著负相关(P<0.05),而比根长不受密度的影响。由此可见,种内竞争水平会对植物体内的资源分配产生较大影响;植物生物量分配格局响应不同密度具有可塑性,随着密度的增加,红葱个体会增加地上营养器官的生物量分配,并以减小地下无性繁殖器官的生物量分配为代价。最优化分配理论仅在无竞争存在的情况下适用,当竞争发生时,种群密度及其制约性调节是决定...     

放牧影响下典型草原克氏针茅和多根葱根系属性比较

植物根系属性与其生态适应性密切相关.为明确不同放牧干扰下克氏针茅和多根葱两种优势植物根系属性差异,比较了轻度放牧、中度放牧、重度放牧下克氏针茅和多根葱地下根系长度、根系表面积、根系直径、根系体积、根尖数、根系分叉数、比根长和比表面积的形态特征,分析了2种植物根尖比、根长比、表面积比、体积比等根系形态格局,研究两种植物对...     

金华市郊10种杂草的热值和灰分含量及其适应意义

在金华市郊,选择了婆婆纳(Veronica didyma)、水蓼(Polygonum hydropiper)、车前(Plantago asiatica)、北美车前(Plantago virginica)、毛茛(Ranunculus japonicus)、商陆(Phytolacca acinosa)、鹅观草(Roegneria kamoji)、早熟禾(Poa annua)、北美独行菜(Lepidium virginicum)、窃衣(Torilis japonica)等10种常见杂草,测定了生殖生长时期这些杂草不同器官的热值和灰分含量。研究结果表明, 10种杂草花穗、叶、茎和根的干重热值的平均值分别为15.942、14.293、13.344和13.463 kJ/g,去灰分热值平均为16.983、16.219、14.480和15.233 kJ/g,整体上表现出花穗 > 叶 > 根 > 茎的趋势;10种杂草的花穗、叶、茎和根中的平均灰分含量为6.127%、11.899%、8.071%、11.383%,叶片和根中的灰分含量较高,花穗与茎中的较低。对于北美车前来讲,随着生长时间的推移,北美车前的营养器官热值下降,随着种群密度的上升,北美车前的繁殖器官干重热值上升。采取低热值策略可能是杂草适应严酷环境的选择方式,具有进化上的积极意义。     

不同海拔华北落叶松细根形态特征

山地海拔变化包含多个环境因子的梯度效应,而细根作为植物重要的功能器官,对环境因子变化较为敏感。因此,了解植物细根形态特征对海拔变化的响应对于认识气候变化下的植物地下过程具有重要意义。本研究以山西省庞泉沟国家自然保护区内分布于1800~2700 m海拔上的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)细根为研究对象,采用根序分级法对不同根序细根形态特征(直径、比根长、比表面积和组织密度)进行了分析,结果表明:(1)同级根序细根直径随海拔升高而增粗,组织密度随海拔升高而减小,比根长和比表面积则随海拔升高先增加后减小;(2)不同海拔处细根形态均表现随序级增加,直径和组织密度变大,而比根长和比表面积减小;(3)分析表明,海拔、根序变化均显著影响细根形态特征(P0.05),但海拔和根序的交互作用只对细根直径和组织密度变化有显著影响(P0.05);其中1~3级根直径和组织密度均与海拔变化显著相关(P0.05),而4、5级根序各形态特征与海拔之间的相关性均不显著。本研究结果可为进一步认识植物细根对未来气候变化下的响应机制提供重要参考。     

外来杂草北美车前(Plantago virginica)种群分布格局的统计分析

采用连续样方法,分别调查了浙江师大校园内不同定居阶段和生境特点的北美车前(Plantago virginica)种群密度和盖度,以此为基础,计算了北美车前种群分布的偏离系数,并进行了种群的格局规模和格局纹理分析。结果表明:(1)北美车前呈明显的集群分布;(2)多数样点中的北美车前种群存在一个直径在30~50 cm的斑块(包括间隙);(3)随着北美车前种群定居时间延长,种群密度的增加,其斑块数目呈现出少→多→少的变化趋势,这一特点与其种子散布机制有关;(4)种群盖度与偏离系数呈现有统计学意义上的负相关,表明随着定居后时间的延长,外观上北美车前种群的集群分布趋势变弱。     

落叶松(Larix)细根形态特征沿纬度梯度的可塑性

选择5个不同纬度的落叶松人工林,比较了落叶松细根(2 mm)的直径、根长、比根长和比表面积等形态指标、外生菌根及其侵染率的纬度分异特征,分析了形态特征与主要影响因子间的关系。结果表明:随纬度增加,落叶松1、2级根的外生菌根真菌侵染率降低,菌根颜色变深,分叉减少;细根直径变细,根长缩短,细根比根长和比表面积显著增加;同一地点的细根在不同根序以及侵染与未侵染细根间形态差异明显;冗余分析和回归分析显示,细根直径和根长与年均温、年降水、土壤含水量呈显著正相关,而比根长和比表面积则与土壤全碳、土壤养分含量呈正相关。综上,落叶松细根的形态特征沿纬度梯度呈现出有规律的可塑性响应,外生菌根的宏观形态具有明显的地带性差异,直径和根长主要受气候因子影响,而比根长和比表面积则主要与土壤因子有关。     

降雨格局变化对白刺幼苗根系形态特征的影响

为探讨荒漠植物白刺幼苗根系形态对降雨格局变化的响应特征,设置3个降雨量梯度(W-、W、W+)和2个降雨间隔时间梯度(T、T+)进行人工模拟试验,结果表明,1)降雨量和降雨间隔时间对白刺幼苗根系形态有不同程度的影响,且降雨量的作用效应更大。2)降雨量相同时,延长降雨间隔时间均使白刺幼苗主根长、根系平均直径、根体积和根表面积减小,但总根长和根系生物量和总生物量却增加,在高降雨量条件下(W+)延长降雨间隔时间白刺幼苗比根长和比表面积分别增加了45.09%和20.20%,但差异均不显著。3)降雨间隔时间相同时,降雨量减少30%仅使主根长平均增加12.06%,总根长、根平均直径、根体积和根表面积等根系形态指标均显著减少,比根长和比表面积变化不大;降雨量增加30%仅使比表面积显著增加,其余各形态指标差异均不显著,低降雨量条件下(W-)主根长与根冠比达到最大,其他指标均在高降雨量条件下(W+)达到最大。4)对8个根系形态参数进行主成分分析,根系生物量、总根长、总根表面积、比根长、比表面积和根体积6个根系生态参数受降雨格局影响显著。     

罗浮栲和米槠细根形态功能性状对短期氮添加的可塑性响应

氮沉降会影响细根的形态功能性状,进而影响细根对养分的吸收,导致陆地生态系统养分循环发生变化.为了解氮沉降对细根形态功能性状的影响,利用根袋法进行原位试验,研究中亚热带常绿阔叶林外生菌根树种罗浮栲和米槠细根形态对短期氮添加的可塑性响应.结果表明: 低序级根(1~3序级)的比根长和比表面积对氮添加的可塑性响应高于高序级根(4序级),细根组织密度对氮添加的可塑性响应从1序级到4序级逐渐加强,而各序级细根直径对氮添加则无显著的可塑性响应;低序级细根比根长、比表面积的可塑性响应与高序级细根组织密度的可塑性响应之间存在一定的协同变化.罗浮栲和米槠细根的比根长、比表面积、组织密度对氮添加表现出相反方向的可塑性响应,表明施氮后不同外生菌根树种采取了不同的养分觅食策略:施氮后罗浮栲在养分获取上采取的是增加比根长、比表面积和根长增殖速率的资源快速获取策略,而米槠则采取了增大细根组织密度的相对保守的资源获取策略.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism