东北地区芦苇植硅体的变化特征

深入研究芦苇(Phragmites australis)不同生长期植硅体的形态变化规律, 对提高古植被重建精度、探讨植硅体形成机理具有重要意义。该文对东北地区12个样点的芦苇叶片进行研究, 选取长势相近、叶片大小一致的芦苇叶片, 用湿式灰化法提取植硅体并对其进行分类和命名。研究发现, 芦苇植硅体主要有5种类型, 在不同生长期内和不同温湿度组合下, 其植硅体类型组合基本无变化, 说明同种植物的植硅体类型组合具有稳定性, 据此可以有效地恢复古植被; 同时芦苇鞍型植硅体百分含量的峰值出现在7月份, 随后稍有减少, 而芦苇扇型植硅体百分含量和浓度的峰值出现在8或9月份, 谷值在7月份。由此推测芦苇鞍型植硅体的形成可能更多地受控于植物的光合作用和蒸腾作用, 芦苇扇型植硅体的形成可能与机动细胞的支撑作用关系密切。实验结果还表明芦苇植硅体浓度并不是随着时间逐渐积累的, 其在8月份达到峰值, 9月份达到谷值, 因此推测植物植硅体浓度的变化规律可能与植物在不同生长期其自身对硅的需求规律相一致。鞍型植硅体浓度的峰值也出现在8月份, 谷值也在9月份, 其浓度变化与芦苇植硅体总浓度的变化趋势相似。     

东北地区芦苇植硅体形态的空间差异

笔者对东北地区12个样点的芦苇叶片的植硅体进行了分析,探讨了芦苇植硅体在空间上的分布规律,揭示芦苇植硅体的环境指示意义,为定量恢复古环境提供参考。实验结果表明:12个样点中芦苇植硅体基本类型相同,共有5种主要植硅体类型,即中鞍型、帽型、芦苇扇型、尖型和棒型;但芦苇植硅体的浓度随着纬度的变化而相应的发生变化。总体来说,纬度较低的样点芦苇植硅体的浓度较大,而纬度较高的样点芦苇植硅体的浓度相对较小;随着纬度的变化,芦苇的特征植硅体中鞍型的浓度也呈现波状变化,牡丹江以南的几个样点中鞍型植硅体浓度相对较大,9、10两个月牡丹江以北的几个样点中鞍型植硅体浓度迅速减少。芦苇扇型植硅体则呈现出纬度较高的样点植硅体浓度较大,纬度较低的样点植硅体浓度较小的特点,芦苇扇型植硅体的空间变化规律与扇型植硅体的不同。     

玉米生长周期内植硅体的变化研究

植物不同组织部位的植硅体形态、组合研究有助于准确鉴定考古地层植硅体来源植物的具体种类以及组织部位;生长周期内植硅体形态、组合变化研究有利于探讨植硅体的形成机制,认识植硅体形态组合变化与环境因子之间的关系,科学解释土壤及沉积物植硅体古植被、古环境信息。玉米变种亚航0919在生长的初期,尤其是前3片真叶,含比重较高的3片以上的多铃型植硅体;随着玉米生长天数增加及生长温度的升高,第4—5片真叶3片以上多铃型植硅体消失,哑铃型植硅体含量逐渐增加,尖型及棒型植硅体含量有所降低,叶片哑铃型植硅体长度(L)及宽度(W)有增加的趋势;相同生长阶段,叶片与叶脉植硅体组合及大小显著不同,叶脉相对叶片含较低比重的哑铃型植硅体、较高比重的十字型和椭圆-哑铃型植硅体,叶脉中哑铃型植硅体小于叶片中的。玉米叶片植硅体形态、组合在生长季节内的变化主要与植物的成熟阶段及生长环境温度的变化有关,其植硅体形态、大小和组合,尤其是哑铃型植硅体大小能够响应温度变化。     

东北地区草本植物和木本植物植硅体的形态特征鉴别分析

为了鉴别草本植物来源及木本植物来源的植硅体类型,本文从植硅体形态和大小两方面着手,对东北地区常见的57种草本植物和72种木本植物的植硅体进行系统分析。从植硅体形态来看,鞍型、帽型和哑铃型等24类植硅体为草本植物的特征类型,木本植物也鉴定出17类典型植硅体类型,包括立方体、端尖细长棒型和凹口棒型等。同时,进一步通过引入形态参数区分三类形态相似且含量较多的植硅体类型(不规则扁平状、边缘弯曲扁平状、不规则块状)的植物来源,结果显示,长度30μm不规则扁平状、长度50μm边缘弯曲扁平状(包含蕨类植物)、长度30μm不规则块状主要来源于草本植物;长度40μm不规则扁平状、长度50μm边缘弯曲扁平状及长度40μm不规则块状主要形成于木本植物。在利用形态和大小分别区分植硅体植物来源的基础上,本研究还系统总结了东北地区草本类植硅体和木本类植硅体的鉴别标准,并据此识别东北地区表土植硅体的植物来源。该研究能够为本区开展植硅体-古植被重建等研究提供重要的参考。     

吉林省松原市不同品种玉米穗、叶植硅体形态组合特征研究

玉米(Zea mays L.)作为禾本科一年生的植物,是东北地区最主要的粮食作物之一。本文通过选取吉林省松原市乾安地区21个玉米品种进行植硅体分析,试图探讨玉米不同部位(穗、叶)主要植硅体类型的变化规律。分别在穗中、叶中、整个植株中提取并鉴定植硅体10 311粒、10 466粒、8 530粒。结果表明,21个玉米品种中,植硅体形态基本相同,相比于其它植物玉米十字型植硅体含量十分丰富,常见的还有哑铃型、帽型、棒型等;不同部位植硅体总浓度差异较大,存在有穗中叶中整株中的规律;不同部位不同类型植硅体的百分含量及十字型植硅体的大小有显著差别。穗中十字型含量较多,叶中十字型和帽型含量较多;镜下测量结果显示,叶中十字型植硅体比穗中十字型植硅体大。此外,不同品种中十字型植硅体宽度差异较大,其可能与不同玉米品种的抗逆性有关。本文研究结果可为鉴别玉米与其它禾本科植物提供依据,也为玉米种间差异及抗逆性研究提供了基础资料,同时亦可为探究玉米起源、环境考古等方面的研究提供参考。     

植硅体形态的研究进展

植硅体作为古环境的代用指标是以植硅体形态分类研究为基础的,植硅体分类研究程度将直接影响到植硅体应用的精度及深度。从植硅体的植物母体来源分析和讨论,分别总结和比较多种植物(21科的草本植物及20科的木本植物)科、属乃至种级水平上的典型植硅体类型,植硅体组合特征及同一类型植硅体的细微差别。综合多位学者的认识,以期能够完善植硅体形态学研究,为植硅体在现代植物分类、重建古环境、环境考古等领域提供有意义的证据和资料。     

温带地区表土植硅体对温度的响应

植硅体的现代过程研究是利用植硅体这一指标精准恢复区域古植被、古气候的前提和关键环节,探讨表土植硅体组合的空间分布特征及其对环境因子的响应尤为重要.本研究在东北地区沿着年降水量为600 mm等降水线采集54块表土样品,研究单一温度控制下表土植硅体的空间分布规律,以期寻找对温度比较敏感的植硅体类型.结果表明:54块表土样品...     

浙江青浜岛现代植物群落和表土植硅体研究及环境意义

在植物分类基础上全面调查了浙江舟山青浜岛分布的植物群落类型,获得8个群丛类型,对青浜岛25种现代植物植硅体进行提取,共鉴定出17种形态类型。帽型、齿型、哑铃型、鞍型和扇型主要见于禾本科植物;蕨类主要产波状棒型和三棱柱型;木本主要产纺锤型和多边形板状型,这表明不同分类位置的植物产生不同的植硅体形态及组合。对横跨整个青浜岛东南—西北坡向的8个群丛样方进行表土植硅体提取分析,共获得14种植硅体形态类型,研究结果显示表土植硅体贡献主要来自禾本科、蕨类、阔叶类和裸子类植物。随着岛屿山体海拔的增加(海拔20—90m),示冷型和示干旱型植硅体增加,青浜岛局部生境(自东南向西北翻过山顶)气候变化表现为温暖湿润—温凉偏干—温暖湿润。表土植硅体组合灵敏地响应了海拔改变而引起的局地植被和环境的变化,是重建第四纪环境变化的可靠代用指标。     

长白山北坡垂直植被带木本植物的植硅体形态特征及其环境意义

长白山垂直分布的植被是温带到寒带植被的组合,能够很好地反映温度变化趋势,研究其植物的植硅体对于了解长白山气候变迁有重要意义.作者选择长白山9科14属木本植物的叶子,采用湿式灰化法对其进行植硅体分析,计算了不同形态植硅体的百分含量,同时测量了长度和宽度.研究表明:长白山北坡垂直植被带中典型木本植物的叶子具有8种植硅体类型:表面有突起、皱纹的椭圆形、卵形;具有螺旋纹的纺锤状以及导管形、弓形、鸟嘴状、扁棒型、石块状、松树皮状、不确定型.在14种木本植物叶子中都出现了扁棒型植硅体,其含量随海拔升高逐渐增加,说明在长白山区扁棒型植硅体是示冷型植硅体.阔叶类木本植物叶子中,具有螺旋纹的纺锤体及导管形、弓形植硅体占优势;裸子植物叶子中松树皮状、石块状植硅体,其含量随海拔升高逐渐递减,说明松树皮状和石块状植硅体是示暖型植硅体.     

中国东北自然土壤剖面中植硅体的垂直分布规律

本研究利用湿式灰化法提取了东北地区23个自然土壤剖面的植硅体,分析、探讨了植硅体在土壤剖面中的垂直分布规律及其影响因素。首先,东北地区自然土壤剖面中植硅体的垂直分布大体呈表层(腐殖质层)富集,但由于土壤理化性质的差异,仍可进一步大体划分为表层相对聚积型(如黑钙土和白浆土)和均匀分布型(如暗棕壤、黑土和冲积土)。其次,土壤原始成土过程、土壤pH等显著影响着土壤剖面中植硅体的分布。我们的研究发现:①基于土壤原始成土过程的分析,推测在土壤剖面(尤其是母质为岩石风化物的土壤)母质层中植硅体可能是不存在的;②土壤有机质影响了土壤剖面中植硅体的多少,依据土壤植硅体浓度-有机质方程得出的土壤剖面特定深度的模拟植硅体总浓度均明显小于其实测值;③土壤pH是影响土壤中植硅体分布的重要因素之一,剖面下层pH较高,保存程度较差的植硅体所占比例却较大;④不同土壤发生层植硅体的大小组成不同,越向深处,小型植硅体所占比例越大。总之,自然土壤剖面中不同土壤发生层植硅体的组成和含量存在差异,推测自然土壤剖面中可能存在植硅体的垂向迁移,但仍需进一步验证。