沙生植物沙鞭不同居群形态变异研究

以沙鞭(Psammochloa villosa Bor.)20个自然居群为研究对象,对其株高、花序长度、旗叶长度、旗叶宽度和小穗长度等12个表型性状进行形态变异研究。结果显示,12个性状群体间F值为1.832~8.958,达到显著或极显著水平,表明沙鞭不同居群表型性状存在广泛变异,且变异程度各不相同;主成分分析结果显示,前4个主成分代表了沙鞭形态多样性的82.277%,其中旗叶长度、旗叶宽度、颖片长度、小穗长度等是造成不同居群表型性状差异的主要因素;依据欧式距离对参试居群进行的UPGMA聚类分析结果表明,当遗传距离为20.5时,可以将20个沙鞭野生居群划分为两类,且各表型性状并没有依居群地理分布而聚类。     

九种海滨沙生植物解剖构造及其生态适应性研究

利用常规石蜡制片法,对生长于北戴河海滨沙地的9种沙生植物的营养器官的形态结构进行比较观察。结果表明：(1)叶结构出现各种旱生和盐生植物特征,如一些植物叶的栅栏组织发达,海绵组织退化;多数植物的叶片较小;多数植物支脉和侧脉多等;(2)轴器官具有发达的表皮和机械组织,有异常结构的出现。说明北戴河海滨沙滩生长的9种植物的营养器官存在一系列的旱生结构特征,这些结构在减少蒸腾作用,增强光合作用,储存水分,增强器官的机械强度方面具有积极的作用。     

石灰岩特有植物圆叶乌桕叶表皮形态特征及其生态适应性研究

采用扫描电子显微镜和光学显微镜,对石灰岩特有植物圆叶乌桕与同属的乌桕、山乌桕的叶表皮微形态进行观察,比较3个种的叶表皮形态特征,分析圆叶乌桕在石灰岩地区生长的环境适应特点。结果表明:圆叶乌桕叶下表皮细胞小且呈无规则型,细胞排列紧密;气孔集中分布于下表皮,气孔密度和气孔指数相对最小;气孔类型是无规则型,无副卫细胞;圆叶乌桕上下叶表皮有厚角质层和蜡质层,蜡被呈片状和网状。圆叶乌桕的叶表皮微形态特征反映了它对石灰岩生境的适应性较强。     

安徽产大戟属植物叶表皮微形态

利用光镜和扫描电镜对安徽7种大戟属(Euphorbia)植物叶表皮进行了观察。发现该属7种植物叶表皮细胞为不规则形或多边形,垂周壁一般为平直、浅波状、深波状;气孔器通常为无规则型,有的种类叶表皮具单细胞毛或多细胞毛,表皮毛在电镜下具瘤状突起的纹饰。在扫描电镜下,角质层纹饰多具鳞片或颗粒等特征,种间有细微差别。结果表明该7种植物叶表皮微形态有明显差别,这些表皮特征有助于识别一些在外部形态较相近的种类。     

鄂尔多斯高原锦鸡儿属植物叶表皮特征及生态适应性

在光学显微镜和扫描电镜下,对鄂尔多斯高原上从东到西分布的8种锦鸡儿属(Caragana)植物的叶表皮特征进行了观察,发现该属植物的叶表皮细胞形状有多边形和不规则形两种类型;气孔轴式类型主要是不定式。旱中生的秦晋锦鸡儿(C. purdomii)的气孔密度及气孔指数最高,其它7种旱生种类(甘蒙锦鸡儿(C. opulens)、中间锦鸡儿(C. intermedia)、柠条锦鸡儿(C. korshinskii)、荒漠锦鸡儿(C. roborovskyi)、狭叶锦鸡儿(C. stenophylla)、藏锦鸡儿(C. tibetica)和短脚锦鸡儿(C. brachypoda))的偏低。在同种锦鸡儿中,中间锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔密度随环境干旱程度的增加而增加,柠条锦鸡儿的气孔密度则减少;狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔指数随环境干旱程度的增加表现为上升,中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿的气孔指数表现为下降。中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、藏锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的表皮均密被表皮毛,是对干旱环境的适应特征。旱生种类比中生种类的表皮特性具有更高的可塑性,在半荒漠地带能够成为建群种的狭叶锦鸡儿和藏锦鸡儿的可塑性指数最高。在扫描电镜下,气孔位置有两类:气孔与表皮细胞齐平、气孔陷于表皮细胞之下。表皮上有角质层和蜡质;表皮毛为单细胞非腺毛。     

中国兜被兰属植物叶表皮微形态特征的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了中国兜被兰属１２种植物叶表皮的微形态特征,结果表明：该属植物成熟叶片的上下表皮均具角质层,其表面纹饰有直线形、浅波形、深波形和网状４种类型;有的种表皮细胞垂周壁明显凸起;气孔不具副卫细胞,仅分布在叶片下表面,气孔的外拱盖单层,表面光滑。这些特征在属级水平上较为一致,但也表现出种间差异,可以作为种间分类的辅助特征     

不同生态环境条件沙生植物沙鞭的结实研究

为了阐明不同生态环境条件下沙生植物沙鞭的结实规律,该文对沙鞭137个种群结实情况进行了实地观察,发现沙鞭种子的结实情况可被划分为无种子、种子饱满和种子不饱满3种类型;在此基础上,该文采用聚类分析、Kruskal-Wallis检验和典范对应分析(CCA)等方法探究沙鞭种群结实情况与22个地理气候因子的相关性。结果表明:(1)沙鞭137个种群按照地理气候因子不同聚为3个组;(2) Kruskal-Wallis检验显示沙鞭3个组间种子结实情况差异不显著(P=0.269),即沙鞭种群间种子结实与其所处的地理气候因子无直接相关性;(3)典范对应分析(CCA)表明沙鞭种群间种子结实情况差异也不显著(P0.05),但地理气候因子与种子饱满度以及无种子特征具有显著相关性,其中海拔和降雨因子(bio12-bio19)与种子饱满度呈正相关,而经纬度和温度因子(bio4,bio7)与种子饱满度呈负相关,无种子特征仅与最湿季平均温度(bio8)呈正相关。地理气候因子对沙鞭天然种群有性繁殖(有种子)重要性高于无性繁殖(无种子),表明制约沙生植物沙鞭有性繁殖的环境因子复杂,其无性繁殖可能是种群数量稳定的适应性表现。     

中国薯蓣属植物叶表皮微形态特征及其分类学意义

利用扫描电子显微镜(SEM)对中国薯蓣科薯蓣属7组31种1亚种2变种植物的叶表皮细胞、叶表皮毛、气孔器类型、气孔大小、气孔纹饰等叶表皮微形态特征进行了观察和比较研究,为薯蓣属内种间的分类界定及系统发育研究提供证据。结果表明:中国薯蓣属各组之间在叶表皮毛、叶表皮细胞和气孔等微形态特征存在较大的差异,但也呈现出一定的组间特异性规律,如:四至六边形的叶表皮细胞、气孔周围平直的垂周壁式样为根茎组植物所特有;丁字型毛组叶脉和叶肉细胞上覆盖大量特有的2叉T型表皮毛;复叶组的叶脉和叶肉细胞具相当密集的表皮毛;基生翅组和周生翅组的气孔器类型衍生出了三胞型;气孔旋转方向在各组中明显分化,在丁字型毛组、白薯莨组和周生翅组(多毛叶薯蓣除外)中为左旋,而顶生翅组、基生翅组和复叶组表现为右旋。研究表明,叶表皮微形态特征在薯蓣属植物中是较为稳定的演化特征,可以作为中国薯蓣属分类与鉴定的依据;据此推断薯蓣属中顶生翅组和周生翅组较为进化,根茎组是薯蓣属的分化中心;对薯蓣属中存在争议的种:盾叶薯蓣和小花盾叶薯蓣、穿龙薯蓣和柴黄姜、马肠薯蓣、多毛叶薯蓣以及白薯莨等进行了分类界定。     

美洲鳄梨属植物的叶表皮微形态特征及其分类学意义

在光学显微镜下,对美洲鳄梨属54种植物的叶表皮微形态特征进行了观察,研究发现叶表皮细胞形状多为规则形;垂周壁一般平直;大多数种类的叶表皮具均匀分布的单细胞毛状体;平列型气孔器下生,随机分布于网状叶隙内,可进一步分为3个小类;形态相似的物种通常具有相似的叶表皮特征。本研究选取了19个特征进行PCA分析,发现鳄梨属被明显分为2个支系。叶表皮特征在种内比较稳定,种间存在一定差异,表皮细胞形状、气孔器形态及其突出物等特征组合对于鳄梨属种尤其一些表型相似的种类的鉴定有一定的帮助。     

内蒙古地区锦鸡儿属三种植物叶表皮微形态比较研究

利用光学显微镜（LM）和扫描电子显微镜（SEM）对内蒙古地区自然生境中生长的小叶锦鸡儿（Caragana microphylla Lam.）、中间锦鸡儿（C. davazamcii Sancz.）和柠条锦鸡儿（C. korshinskii Kom）叶表皮微形态进行了观察,并测定了相应的数量指标。结果表明：所有材料的上下表皮细胞均为不规则形或多边形,垂周壁主要为平直或拱形,稀有浅波状;多数材料具鳞片状和层状蜡被;角质层多为条纹状;均有气孔器分布,类型多样,以不等细胞型和无规则型为主;气孔外拱盖多覆盖蜡被,内缘多光滑或浅波状;乳突只出现在小叶锦鸡儿和中间锦鸡儿,而柠条锦鸡儿没有出现。该研究表明,3种植物叶表皮微形态受遗传因子和环境条件共同作用,多数特征在属的水平上保持稳定,少数性状可以用作种分类的辅助指标;表皮微形态特征显示三者在生态适应对策上具有相似性,而在种间关系上可能中间锦鸡儿与小叶锦鸡儿的亲缘关系更近。     

Clonal plasticity in response to rhizome severing and heterogeneous resource supply in the rhizomatous grass Psammochloa villosa in an Inner Mongolian dune, China

In a field experiment, Psammochloa villosa plants were subjected to rhizome severing. Severing rhizomes reduced growth in the young, detached rhizome segments compared to the controls in terms of all measured clonal growth-related characters, i.e. number of rhizomes and shoots, total rhizome length and total number of rhizome nodes. In a container experiment, the control ramets received uniform water and nutrient supply but in heterogeneous treatments high and low levels of water and nutrient supply, respectively were established. The number of ramets, total rhizome length, dry weight per ramet and biomass allocation to the rhizome had higher values at high water and nutrient supply, while spacer length (length of rhizome between shoots) and rhizome internode length were not affected. The local response of ramets given low water supply was enhanced due to connection to a well watered parent ramet in terms of number of ramets, total rhizome length and dry weight per ramet. A remote effect was not observed in the other treatments or in the other measured characters.     

鄂尔多斯高原固沙禾草沙鞭种子休眠和萌发与环境的关系

沙鞭是鄂尔多斯高原流动沙丘上分布的多年生禾草。新采收的种子能够在15～35℃的光照和暗中萌发。在25℃光照下,通过14d的培养,种子的萌发率能够达到80％。在25～35℃温度范围内,种子的萌发在光照下比暗中好。通过低温层积处理表明,沙鞭的种子处于非深度休眠状态。4星期的低温层积处理能够有效地加速和提高种子在20～30℃、光照和暗中萌发。对低温贮藏的需求可能是种子对其生境的适应。另外,划伤颖果的果皮和种皮,以及不同程度地部分移走胚乳也能够不同程度地加速和提高种子的萌发,但幼苗的干重以及根和苗的长度显著地受到了移走胚乳的影响。     

Allozyme Variance and Clonal Diversity in the Rhizomatous Grass Psammochloa villosa(Gramineae)

Psammochloa villosa (Trin.) Bor (Gramineae) is a rhizomatous grass with characteristic sand fixation. Ten enzymes encoded with 15 allozymic loci were used to examine the genetic structures of four natural populations in Inner Mongolia from different habitats. Electrophoretie data indicated that P. viUosa had lower genetic variation (He = 0.104) and lower clonal diversity (D = 0.764) than other similar plants. Genetic compositions of the 4 populations were different. In Shilongmiao mobile dune and Shihuimiao fixed dune there were more genotypes and higher levels of variation than in Shilongndao fixed dune and Shihuimiao semi-mobile dune. Just hke other clonal plants, most genetic variation of P. villosa resided among populations ( Gst = 62,16% ). Most genotypes were local, and there were no spread genotypes. Factors contributed to the genetic structure are herein discussed.     

毛乌素沙地克隆植物沙鞭生长对AM真菌生态分布的影响

从毛乌素沙地沙鞭群落间隔空地沙鞭根状茎延伸方向设置样地,2007年5月、7月和10月在0-10、10-20、20-30、30-40和40-50 cm共5个土层分别采集土壤样品,研究了AM真菌时空分布及沙鞭侵入间隔空地前后对AM真菌分布的影响。结果表明,沙鞭能与AM真菌形成良好共生关系,菌根结构为中间型(I-型),AM真菌定殖率和孢子密度有明显的时空分布规律,并与土壤因子密切相关。随采样时间后延AM真菌定殖率先增后降,最大值出现在7月份;孢子密度先降后增,最大值出现在10月份。土壤采样深度对AM真菌定殖和孢子密度有显著影响,AM真菌最高定殖率和最大孢子密度均出现在0-20 cm浅土层。孢子密度仅与泡囊定殖率显著正相关。土壤速效N与菌丝和总定殖率极显著负相关;土壤温度与泡囊、丛枝、菌丝和总定殖率显著和极显著正相关,与孢子密度显著负相关;土壤湿度与丛枝、菌丝和总定殖率显著正相关,与孢子密度显著负相关。克隆植物沙鞭的生长对土壤AM真菌活动和分布有很大影响,沙鞭入侵前后样地中AM真菌孢子密度和定殖率变化显著。     

根据叶表皮微形态特征试论新麦草属、芒麦草属和三柄麦属间的系统关系

观察了禾本科新麦草属、芒麦草属和三柄麦属主要代表种的叶片表皮形态学特征,总结了三属植物叶表皮结构的异同,探讨了叶表皮特征的分类学意义。同时,根据三属植物叶表皮性状的演化趋势,分析了各属的演化关系和系统位置。结果表明,新麦草属最原始,芒麦草属较进化,三柄麦属最高级;新麦草属可能直接派生了较进化的芒麦草属,并在芒麦草属的基础上进而产生了最高级的三柄麦属。三柄麦属、芒麦草属和新麦草属的这一系统关系同它们外部形态上三联小穗的演化趋势是相互印证的。     

丁香属植物叶片表皮形态特征与环境适应及系统学关联

通过对丁香属内2组4系1亚属的7种野生种质的叶片表皮形态特征比较,分析了它们在系(亚属)水平上的环境适应机制差异及其与系统学的关联。结果表明:广域分布的暴马丁香(拟女贞亚属)和华北紫丁香(欧丁香系)的叶片表皮的蜡质纹饰呈中心条纹状和放射状排列且较厚,表皮细胞体积较小,气孔小型化且密度高,它们比其余5个区域分布种显示出更强的适应性环境响应能力;与自然光照环境下相比较,羽叶丁香在林下遮荫光环境下的表皮细胞体积变大,叶片气孔密度减少,气孔开张度增大,而气孔开张的变化只发生在气孔的纬向宽度上,而气孔长轴相对稳定;从气孔器类型、蜡质纹饰、表皮细胞形态及垂周壁特征看,暴马丁香和华北紫丁香明显带有较为进化的特征,羽叶丁香系、巧玲花系和顶生花序系可能具有较近的亲缘关系。     

金星蕨科16种植物叶表皮特征的研究

利用光学显微镜对金星蕨科(Thelypteridaceae)8属16种植物的叶表皮形态进行了观察和研究,为金星蕨科植物的系统演化及分类提供科学依据。结果表明:(1)16种金星蕨科植物的叶片表皮细胞为不规则型,表皮细胞垂周壁大多呈深波状。(2)气孔为下生型,多呈椭圆形;共观察到6种气孔器类型(极细胞型、腋下细胞型、聚合极细胞型、聚腋下细胞型、不规则型和聚围绕细胞型),每种植物具2~5种不同类型的气孔器。(3)金星蕨科8属植物在表皮细胞大小、垂周壁形状、气孔大小和形状、气孔密度、气孔指数和气孔器类型上存在一定的属间差异。     

阿拉善荒漠典型植物叶片碳、氮、磷化学计量特征

荒漠植物在水分限制、营养元素相对匮缺的条件下,经过长期的进化适应形成了自身独特的生理生态和生态化学计量特征。在阿拉善荒漠选择52个典型群落类型,分析和研究了54种荒漠植物叶片的碳、氮和磷的化学计量特征。结果表明:荒漠植物叶片的碳(C mg/g)、氮(N mg/g)和磷(P mg/g)含量变幅较大,分别为(379.01±55.42)mg/g、(10.65±7.91)mg/g和(1.04±0.81)mg/g,变异系数分别为0.15、0.74和0.78;C/N、C/P、和N/P分别为66.70±60.81、683.16±561.94、11.53±5.06。元素间相关性分析表明,叶片的C和N不相关(P0.05),C与P显著正相关(P0.05),N和P极显著正相关(P0.01)。从植物功能型的角度分析发现,灌木和1年生草本植物对C的存储能力较低;占整体67%的灌木叶片的N、P含量最低,导致总体N、P含量较低;多年生草本和1年生草本植物叶N含量与灌木植物叶片和整体N含量无差别,而P含量明显高于灌木植物叶片和整体P含量且N/P明显低于灌木植物叶片和总体N/P,导致总体N/P较低。该研究结果与全球和中国尺度的研究相比发现,荒漠植物叶片C、N、P含量和N/P明显偏低,N/P14说明阿拉善荒漠植物在受N、P共同作用的同时更易受N限制。     

民勤荒漠区主要植物群落的稳定性及生态效应

以民勤荒漠区5种主要植物群落10个样方12年的定位观测资料为基础,运用植被盖度和投影盖度2个指标对荒漠区植物群落的稳定性及其生态效应进行分析,以期阐释随着全球变暖荒漠植物群落的稳定性和生态效应的变化规律。观测结果表明,沙蒿(Artemisia arenaria)的植被盖度和麻黄(Ephedra przewalskii)的植被盖度以及沙蒿的投影盖度和梭梭(Haloxylon ammodendron)人工林的投影盖度显著下降,白刺(Nitraria tangutorum)的植被盖度亦下降。分析结果表明:(1)植被盖度相对较低的群落的稳定性较强,而植被盖度相对较高的群落的稳定性相对较差。(2)当年降水量是决定植被盖度及其投影盖度的关键因子。(3)单位面积的白刺的生态功能最大,其次是麻黄,再次是白刺+梭梭,单位面积的沙蒿的生态功能最低。荒漠区植被稀疏,植株枝条分布极不规则,以冠幅计算所得的植被盖度不能反映植被实际覆盖地表的状况。