遮光和施氮对暗紫贝母形态特征和生物量分配的影响

根据最优分配理论( optimal partitioning theory,OPT),在自然环境中,由于地上和地下资源在空间上的分离,陆生植物需要调整其地上和地下部分的生物量分配以平衡对资源的吸收。研究结果[1-2]显示：在植物地上资源严重受限时,叶片的生物量分配相对增加;而地下资源严重受限时,根的生物量分配相对增加。然而,植物的生物量分配对资源的响应较为复杂。首先,除了生物量分配,形态变化也是植物调节资源吸收的重要手段,例如,植物通过增加比叶面积提高对光照的吸收,通过调整比根长响应土壤养分的变化[3-4];并且,一些植物甚至以形态响应为主,生物量分配的变化并不明显[3,5]。此外,某些植物还有一些特殊的资源平衡方式,例如,克隆植物通过构件之间的养分传输平衡资源在空间上的分配不均[6];拥有特化储藏器官的植物可依靠大量储藏物质来平衡资源在时间上的分配不均[7]。植物所具有的丰富的资源响应方式决定了其多样的资源策略。     

生长调节物质对组培暗紫贝母小鳞茎生长的影响

应用正交实验研究了生长调节物质病毒唑（ｒｉｂａｖｉｒｉｎ）、茉莉酸甲酯（ｊａｓｍｏｎｉｃａｃｉｄｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ）、油菜素内酯（ｂｒａｓｉｎｏｌｉｄｅ）、腐殖酸钠（ｓｏｄｉｕｍｈｕｍａｔｅ）对组织培养暗紫贝母（ＦｒｉｔｉｌａｒｉａｕｎｉｂｒａｃｔｅａｔａＨｉｓａｏｅｔＫ．Ｃ．Ｈｓｉａ）小鳞茎生长的影响,发现病毒唑有显著活性。进一步对不同浓度病毒唑的效果进行优化试验,结果表明：病毒唑１０ｍｇ／Ｌ是提高小鳞茎生长率的最适浓度。     

坡向对暗紫贝母生长和繁殖特征的影响

在青藏高原东部的牛牛山和卡卡山,在其东、南、西、北4个坡面各设置一个海拔相同(3800m)的样地,每个样地中随机选择30株同龄级的暗紫贝母植株作为研究对象,然后比较各坡面的生态因子以及暗紫贝母的生长和繁殖特征。结果表明:1融雪时间、气温、土壤含水量在南北坡面间有显著的差异,但土壤p H在各坡面间无明显差异。2开始生长期、始花期和盛花期等物候阶段都是北坡最迟,南坡最早,而枯黄期在各坡面间无显著差异。3单叶面积、比叶面积和植株株高以北坡最大,南坡最小。4鳞茎生物量以南坡最大,北坡最小,东、西坡面的值介于南、北坡之间。5单粒果实的生物量在各坡面之间无明显的差异,果实生物量在地上部分中所占的比例以南坡最大,北坡最小。6单粒果实平均种子数以北坡最多,南坡最少;而种子千粒重则以南坡最重,北坡最轻。可见,坡面对暗紫贝母的生长和繁殖特征有显著的影响,尤其是在南北坡面之间大多数性状差异显著。     

组织培养暗紫贝母的药理作用

以组织培养的暗紫贝母为材料,野生暗紫贝母为对照,用不同溶剂提取,得４个化学组人 生物碱部分,总皂甙部分,水溶性部分和脂溶性部分,并以生药粉为阳性对照进行药效学试验。结果表明：组培贝母与野生贝母有相似的止咳、祛痰作用;总皂甙部分与总生物碱部分均为川贝有效活性成分,ｔ得之间无显著性差异;经ＴＬＣ是乌头总生物碱部分与总皂甙部分无化学成分重叠。     

青藏高原东缘野生暗紫贝母生物量分配格局对高山生态环境的适应

从时空尺度研究了青藏高原东缘野生暗紫贝母(Fritillaria unibracteata)生物量分配特征对高山环境条件的生态适应。通过海拔梯度、群落类型、群落盖度、群落透光率4个变量的分析, 间接探讨了高山环境条件下水分、热量、光照和土壤养分等主要环境因子对暗紫贝母生物量分配的影响, 并主要研究了海拔梯度这一综合要素的生态效应。同时, 从时间尺度上研究了暗紫贝母不同生活史阶段的生物量分配模式, 以期了解不同发育阶段高山植物对于环境要素的适应特征。研究结果表明: 1)在一定的空间范围内, 4个环境变量中仅海拔梯度对暗紫贝母单株鳞茎生物量及总生物量的影响差异显著, 且生物量积累随海拔升高而减小。2)在空间尺度上, 海拔梯度为野生暗紫贝母生长的主要限制因子, 表明在高山地区热量条件对植物生长具有明显的制约作用, 同时不同生活史阶段的暗紫贝母其生物量分配模式对海拔梯度的响应也存在着一定的差异。2年生贝母的鳞茎生物量分配随海拔升高而降低, 叶生物量分配随之增加。3年生和4年生贝母鳞茎及叶生物量分配在不同海拔梯度上比较稳定, 而茎生物量分配随海拔升高而降低, 有性生殖(花)分配则随之而增加。各生活史阶段植株根生物量在不同海拔梯度上分配稳定。3)在时间尺度上, 不同生活史阶段贝母生物量分配模式存在显著差异。根和茎生物量分配随生活史阶段的增加而显著增加, 而鳞茎和叶生物量分配则随之显著减少。单株鳞茎生物量在3年生阶段达到最大。     

海拔高度对暗紫贝母叶特征的影响

为探索海拔高度对暗紫贝母(Fritillaria unibracteata)叶特征的影响,该研究在岷江上游的卡卡山北坡设置低、中、高三个海拔部位,并在高、低部位之间进行植株的移栽试验,并测定每个部位植株的叶寿命、气孔密度和长度、单叶面积及比叶面积等叶特征。结果表明:(1)叶寿命从低海拔部位的121.3 d,到高海拔部位的108.5 d,缩减了大约13 d。(2)从低海拔到高海拔,气孔密度逐渐升高,低海拔部位只有48.5number·mm~(-2),高海拔部位与之相比增加了42.8%。(3)而气孔长度则随海拔升高而降低,从低海拔部位的82.4μm到高海拔的71.3μm,降低了13.5%。(4)从低海拔到高海拔,单叶面积和比叶面积都逐渐增加,其中单叶面积由低海拔部位的1.61×10~(-4)m~2到高海拔部位的2.20×10~(-4)m~2,增加了36.6%;比叶面积则由低海拔部位的7.7×10~(-4)m~2·kg~(-1)到高海拔部位的12.5×10~(-4)m~2·kg~(-1),增加了62.3%。(5)另外,同一海拔部位的对照植株和移栽植株之间叶特征并无显著差异;植株在移栽后总是表现出移栽后所在部位对照植株的特点,而没有表现出移栽前所在部位对照植株的特点。综上结果表明,海拔高度对暗紫贝母叶特征影响显著,暗紫贝母的叶特征在海拔梯度上具有较大的可塑性。     

模拟降水变化和土壤施氮对浙江古田山5个树种幼苗生长和生物量的影响

为了探讨古田山地区5个树种—秃瓣杜英(Elaeocarpus glabripetalus)、枫香(Liquidambar formosana)、木荷(Schima superba)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和马尾松(Pinus massoniana)幼苗的生长和生物量及其分配对添加氮肥和减少降水的响应, 在野外设置了双因素氮肥(对照和施氮)和降水(自然降水(对照)和减少降水)控制试验, 氮肥的施入量为10 g·m^-2·a^-1 NH₄NO₃, 分别于每年5月初和7月初各施5 g·m^-2·a^-1, 减少降水处理是减少自然降水的30%。经过3个生长季的处理发现: 1)施氮显著促进了秃瓣杜英、枫香和木荷的苗高和基径的生长, 并且对秃瓣杜英和枫香的促进作用经过1个生长季的处理就表现出来, 而木荷在经过2个生长季后才表现出来; 2)施氮显著促进了秃瓣杜英、枫香和木荷的全株生物量以及各部分生物量的增长, 而只增加了马尾松的侧枝和叶片生物量以及青冈的侧枝生物量; 3) 2个生长季的施氮处理提高了秃瓣杜英和木荷的叶重比以及枫香和青冈的枝重比, 3个生长季的施氮处理促进了秃瓣杜英、枫香和木荷的茎重比以及青冈和马尾松的枝重比, 地上干物质分配比例的增加以地下干物质分配比例减小为代价, 施氮后显著降低了秃瓣杜英、枫香、木荷和青冈的根重比和根冠比; 4) 降水减少30%对各树种的生长均无显著影响。     

基于最大熵模型(MaxEnt)预测暗紫贝母的潜在分布

暗紫贝母(Fritillaria unibracteata)干燥的鳞茎是市场名贵药材"川贝"的主要来源,目前由于人们的过度挖采及环境的恶化,使得其野生资源已近枯竭,被列为国家三级濒危保护药材物种。该研究通过收集暗紫贝母的地理分布点经纬度,结合26项生态因子,运用最大熵模型(MaxEnt)并结合地理信息系统(ArcGIS),对其在中国的潜在分布区域进行了预测。结果表明:暗紫贝母的潜在适生区主要分布在四川西部和北部、青海南部、甘肃南部,其中四川阿坝藏族羌族自治州的理县、茂县、松潘县、红原县、黑水县等地区,青海省果洛藏族自治州的久治县、玛沁县、同德县、兴海县、河南县地区以及甘肃省甘南藏族自治州地区是暗紫贝母最佳适生区。此外,在西藏和云南也有零星的分布。对暗紫贝母的分布贡献率较大的主要生态因子有5个,分别是海拔(40.8%),年均降水量(28%),1月最高温度(7.1%),最干季平均温度(6.6%)和昼夜温差日均值(6.6%)。其中,海拔为2700~4 500m、年均降水量为400~1 400mm,是暗紫贝母最适宜生长的生态位参数。该研究结果为暗紫贝母的野生抚育和人工栽培提供了重要的科学依据。     

减量施氮与大豆间作对蔗田氮平衡的影响

通过2010—2013年的大田试验,探讨了2个施氮水平(300和525 kg·hm-2)和3种种植模式(甘蔗、大豆单作及甘蔗-大豆1∶2间作)对蔗田大豆固氮、甘蔗和大豆氮素累积及氨挥发和氮淋溶的影响.结果表明:与大豆单作相比,甘蔗-大豆间作的大豆固氮效率下降,但不同施氮水平间作模式之间无显著差异.不同施氮水平和种植模式对甘蔗、大豆氮素累积无显著影响.减量施氮水平下氨挥发量低于常规施氮处理,不同施氮水平和种植模式对氮淋溶量无显著影响.除2011年甘蔗单作减量施氮水平下出现蔗田氮素亏缺(-66.22 kg·hm-2)外,其余不同年份不同种植模式下氮素都处于盈余状态(73.10~400.03 kg·hm-2),施氮水平显著影响了蔗田的氮素盈亏,且常规施氮水平下氮素盈余量显著高于减量施氮处理,过高的氮素盈余增加了氮素污染农田环境的风险.从培肥地力、降低氮素污染环境的风险和节约生产成本等方面考虑,减量施氮水平下甘蔗-大豆间作模式具有一定的生态合理性.     

Studies on Chemical Constituents of the Plant Fritillaria unibracteata

The plant Fritillaria unibracteata Hsiao et K. CHsia of the family Liliaceae is an elemental species of traditional Chinese drug "Chuan Beimu" in Chinese Pharmacopoeia. Four compounds(C, D, E,F) have been isolated from its medicinal part (dried bulb). The latter three compounds were identified as D/E cis(22R, 25s)-20- deoxy-3β,6β-dihydroxy-5α,14α, 17β-cevanine(D), β-sitcsterol (E), stearic acid and palmitic acid(F) by mean of spectroscopic methods. Compound D belongs to a new alkaloid of cevine group of isosteroidal alkaloids which is attributed to the characteristic constituent of this genus, named as songbeinine.     

Studies of Songbeinone,A New Fritillaria Alkaloid Identified from the Bulb of Fritillaria unibracteata

A compound C was isolated from the dry bulbs of Fritillaria unibracteata Hsiao et K. C: Hsia which belongs to a main resource species of traditional Chinese drug “Chuan Bei-mu” in Chinese Pharmacopoeia (1990 ed.). It was identified as D/E cis(22R, 25S)-20-deoxy-3β-hydroxyl-6-carbonyl-5α, 14α, 17β-cevanine by means of spectroscopic methods. It is a new alkaloid of 5α-cevanine group of isosteroidal alkaloids being attributed to the characteristic constituents of this genus, named as songbeinone.     

遮荫对水曲柳和蒙古栎光合、生长和生物量分配的影响

为探讨水曲柳(Fraxinus mandshurica)和蒙古栎(Quercus mongolica)苗期对光的适应性及其生长最适光强,设置4种光环境(全光(FL)、75%光(LS)、50%光(MS)、25%光(HS)),观测了2年生水曲柳和蒙古栎苗木气体交换参数、叶绿素含量(Chl)和比叶重(LMA)、生长及生物量的分配。结果表明:随着光强的减弱,2个树种的LMA、单位叶鲜质量(LFA)和根冠比均呈下降趋势;叶绿素含量(Chl)呈上升趋势,且差异显著(p<0.05);光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)呈"N"形变化,但差异均不显著(p>0.05);水曲柳的最大光合速率(Pmax)在HS处理下最大,Rd在HS处理下最小;蒙古栎的最大光合速率(Pmax)在LS处理下最大,Rd也较小;在全光处理下苗高增量均低于HS处理,地径增量均高于HS处理。研究结果进一步确定水曲柳苗期具有一定的耐荫性,在弱光强下生长较好;蒙古栎苗期对光照要求较高,在相对较强光照下生长较好。     

补充UV-B辐射对浙贝母生长和光合作用的影响

通过模拟西安地区自然光中U V2B辐射,增大辐射剂量对浙贝母生长和光合作用的影响进行研究.3个增强的U V2B辐射2.54、4.25及5.31k J·m-2处理导致浙贝母株高、叶面积、单株干重、叶绿素含量降低,而茎粗增加.在3个U V2B处理中,生物效应以5.31k J·m-2处理为最大,2.54k J·m-2处理影响最小.同时增加的U V2B还使浙贝母的光合速率、蒸腾速率、水分利用率下降,作用效果与辐射强度呈正相关.分析认为,浙贝母对U V2B辐射具有一定的敏感性.     

光氮耦合作用对化香幼苗碳平衡的影响

为了研究大气氮沉降和次生林冠层郁闭度增加对化香幼苗更新的影响,本文通过模拟鄂东南典型次生林光环境和土壤氮素供给的变化趋势,研究了化香幼苗叶功能性状、生物量分配及气体交换对光氮变化的响应,最后应用全株碳平衡模型模拟了整株光补偿点的变化（LCP_-wholeplant）。结果表明：光对化香幼苗叶功能性状和生物量分配均存在显著影响,氮素供给增加对其叶功能性状和生物量分配影响不明显,但是,光和氮素供给互作对根质量比（RMR）影响显著。幼苗叶片的表观量子效率（Ф）、最大光合速率（A_max）在郁闭光（3.0%,6.0%透光率）下随氮素供给增加而降低,在林窗光条件下（12.0%,25.0%透光率）随氮素供给增加而增加。富氮营养导致郁闭条件下（6.0%,3.0%透光率）化香幼苗的整株光补偿点（LCP_-wholeplant）升高,但却导致林窗条件下（25.0%,12.0%透光率）化香幼苗的整株光补偿点（LCP_-wholeplant）降低。因此,大气氮沉降将使化香种群更加依赖于林窗和干扰更新。     

不同遮光处理对猫须草生长及光合特性的影响

本文探讨全光照、遮光50%、遮光75%、遮光90%等4种处理对猫须草植株生长及光合特性的影响。结果表明,与全光照相比,3种遮光处理植株叶片净光合速率、蒸腾速率减少,叶片厚度及栅栏组织变薄,比叶鲜质量下降,植株分枝数减少,节间距、株高显著增加,植株根、茎、叶的生长量明显下降。从而表明,猫须草植株生长最适宜的光照条件为全光照。