适度高温胁迫对亚热带森林3种建群树种幼树光合作用的影响

利用Licor-6400光合作用测定系统和叶室荧光仪（Licor-6400LCF）测定适度高温（42℃）胁迫下阳生树种荷木（Schima superba）、耐荫树种黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）和中生性树种红锥（Castanopsis hystrix）在全日光和遮阴（20％全日光）生长下的叶片光合速率和叶绿素a荧光。适度高温胁迫引起全日光和遮阴叶片PSII原初最大光化量子产率（Fv/Tm）降低,反映适度高温胁迫引起PSII功能的部分抑制。其中适度高温对阴生树种黄果厚壳桂和遮阴下生长叶片的PSII抑制较阳生树种荷木在全日光下生长的叶片大。除在全日光下生长的黄果壳桂外,适度高温胁迫能增高全日光或遮阴下生长的荷木和红锥叶片的光合速率。同时亦表现较高的耐高光强抑制的能力。适度高温胁迫降低全日光下生长荷木和红锥叶片的PSII量子产率（ФPSII）,但对具有低西ФPSII的阴生树种黄果厚壳桂或在遮阴下生长的阳生树种荷木或中生性树种红锥叶片则影响较小。适度高温胁迫引起生长在全日光下的阳生树种荷木或中生性树种红锥叶片的CO2同化量子需要量降低,但甚少影响阴生树种黄果厚壳桂或遮阴下生长叶片CO2同化量子需要量。适度高温对亚热带森林建群种幼树光合作用的影响依赖于植物种类和叶类型（阳生和阴生叶）。     

基于SSR标记的荷花品种遗传多样性及群体结构分析

采用SSR标记技术对42个荷花品种( Nelumbo spp.)的基因组DNA进行扩增,在此基础上,对供试品种进行UPGMA聚类分析、群体结构分析和主坐标分析( PCoA)。结果表明：采用17对SSR引物从42个荷花品种的基因组DNA中扩增出77个位点,多态性位点百分率为88.31%;每对引物可扩增出1~9个多态性位点。根据Nei's遗传距离,供试的42个荷花品种可被分成Ⅰ和Ⅱ两组,分别包含3和39个品种;在Nei's遗传距离0.150处,Ⅱ组被进一步分成Ⅱa、Ⅱb和Ⅱc 3个亚组,分别包含3、16和20个品种。群体结构分析结果表明：组分概率高于等于0.80时,供试的42个荷花品种被分成Pop1、Pop2和混合群3个亚群,分别包含17、16和9个品种。 PCoA分析结果表明：在F1水平上,供试的42个荷花品种被分成2个部分;其中,Pop1亚群的品种均分布在第二和第三象限,而Pop2亚群的品种则分布在第一和第四象限。总体来看,聚类分析、群体结构分析和PCoA分析的结果基本一致。综合分析结果表明：玉组包含美洲黄莲( N. lutea Pers.)品种‘艾江南',且与传统中国莲( N. nucifera Gaertn.)品种的亲缘关系最远,故认为该组为美洲黄莲;Ⅱ组为中国莲,其中,Ⅱc亚组以传统中国莲品种为主,而Ⅱb亚组则偏重于美洲黄莲。总体上看,供试的42个荷花品种主要被分为中国莲和美洲黄莲两组,而中美杂交莲并没有独立成组,其成因有待进一步研究。     

宝天曼国家级自然保护区落叶阔叶林密度制约效应对树木存活的影响

密度制约对物种共存起着重要作用。随着密度制约效应研究的深入, 亲缘关系较近的物种间表现出的密度制约效应逐渐被人们认识。本研究基于2009和2014年对宝天曼1 ha落叶阔叶林样地的2次调查数据, 利用广义线性混合模型分析了重要值排名前11位的物种不同邻域尺度的密度制约效应对不同径级(小径级(1 cm ≤ DBH < 5 cm)、中径级(5 cm ≤ DBH < 10 cm)、大径级(DBH ≥ 10 cm))目标个体存活的影响。研究表明: (1) 5年间样地中DBH ≥ 1 cm的所有个体的年均死亡率和增员率分别为5.85%和0.27%; (2)有5个物种的个体存活率与同种邻体个体数及同种邻体胸高断面积显著负相关; (3)小径级个体的存活在5 m的邻域范围内受同种密度制约和谱系密度制约的影响都很显著; 中径级个体在3个尺度上受到的密度制约和谱系密度制约的影响都不大; 大径级个体在7.5 m、10 m邻域范围内受谱系密度制约影响显著。结果表明, 同种密度制约和谱系密度制约效应对宝天曼落叶阔叶林不同生长阶段的树木个体影响不同。     

基于AFLP标记的山东省5个野核桃群体的遗传多样性分析

利用AFLP分子标记,对分布于山东省内5个样地(泰山鹁鸽崖、鲁山核心区边缘、崂山北九水、昆嵛山南天门和泰山佛爷寺)的46个野核桃(Juglans cathayensis Dode)单株的遗传多样性进行了分析,并采用聚类分析方法探讨了它们的遗传关系.结果表明:用8对PstI/ MseI系列引物组合从46个单株中共扩增出1 034条带,其中多态性条带1 005条,多态性条带百分率达97.20％;每对引物可扩增出113 ～ 154条多态性条带,平均每对引物可扩增出125.6条多态性条带.在这些条带中包含174条特异性条带(其中有19条缺失条带),通过特异性条带可鉴别出91.3％的野核桃单株.5个野核桃群体的多态性条带百分率(PPB)、观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ⅳe)、Nei,s基因多样度(H)和Shannon's信息指数(I)分别为50.57％ ～ 63.51％、1.505 7～1.635 1、1.273 5 ～ 1.300 4、0.163 2～0.181 9和0.249 1 ～0.281 3,PPB、Na、Ne、H和I的平均值分别为55.23％、1.552 3、1.284 3、0.169 6和0.259 4,表明野核桃群体遗传多样性较高、遗传变异较为丰富.46个单株的遗传相似性系数为0.536 8 ～0.8645,平均值为0.624 9.聚类分析结果显示:在遗传相似性系数0.66处,可将46个单株分成7组,其中部分来源于同一产地的单株没有聚在同一组中,表明这些野核桃单株的遗传关系与其地理分布不完全一致.     

基于移动窗口法的岷江干旱河谷景观格局梯度分析

以岷江干旱河谷为研究区,基于GIS技术和移动窗口法对其景观格局梯度变化进行分析,以期为区域的景观格局优化和管理提供支持。根据研究区的形状特征,分别沿干流和支流设置4条样带;选取景观水平下的景观指数,利用FRAGSTATS3.3软件分别采取标准法和移动窗口法获得不同尺度下的景观指数值;综合利用景观指数粒度效应分析、区域面积信息守恒评价方法和景观指数幅度效应评价曲线确定研究区景观格局梯度分析移动窗口尺寸,并计算了此窗口尺度下4条样带上的景观指数,得到沿样带方向的景观梯度格局。结果表明:岷江干旱河谷的景观基质是灌木林地,面积占73.82%。有林地和草地的景观异质性低,居民地和耕地斑块破碎化程度较大。确定了50m的栅格大小,250m的移动窗口尺寸为研究区景观格局梯度分析的窗口尺度;4条样带上各景观指数均随景观类型变化出现不同幅度的上下波动特征,梯度特征明显。处于景观类型过渡地带的区域,景观多样性和异质性增加,破碎化程度高;干旱河谷景观格局梯度变化主要受地形、水热因子,以及堤坝建设和土地开发利用影响。研究作为一种有益的尝试,更精细地分析了研究区的景观格局,能够为河谷地区景观格局量化分析提供参考,但也存在一定不足,需要在今后工作中继续深入研究。     

青海省冬虫夏草资源特征分析

冬虫夏草作为青藏高原特有的生物资源,对生长环境有着极其特殊的要求.通过调查青海省冬虫夏草资源分布状况,选取玉树、果洛、黄南、海南等地区的冬虫夏草进行氨基酸、微量元素含量检测,以反映冬虫夏草资源特征.研究结果表明,青海省冬虫夏草含有丰富的氨基酸和微量元素,且冬虫夏草不同部位的氨基酸、微量元素含量有明显差别.将青海省冬虫夏草与其他产区的冬虫夏草氨基酸含量进行对比分析,青海省冬虫夏草氨基酸含量低于四川、云南产区的冬虫夏草,和西藏产区的冬虫夏草氨基酸含量基本一致.     

锐齿栎水力结构和生长对降雨减少的响应

为探究气候变化背景下降雨减少对森林的影响,2013年在宝天曼锐齿栎天然次生林原位建立了3块降水减少(截雨)样地,研究降雨减少对锐齿栎水碳关系和生长的影响。结果表明:降雨减少后锐齿栎枝条水势显著低于对照,最低水势为(-1.36±0.11)MPa,但锐齿栎木质部栓塞88%的水势值为-3.19MPa,叶片气孔关闭时的水势值为-2.5MPa,故降雨减少在这一地区没有对锐齿栎水力结构造成严重的干扰。降雨减少后,锐齿栎的叶片、韧皮部和木质部的总非结构性碳浓度与对照没有显著差异。木质部导管密度和叶片气孔密度变大,而导管直径和气孔长度变小。在天气较为干旱时,降雨减少处理的锐齿栎气孔导度日变化呈"双峰"曲线,而在湿润天气时呈"单峰"曲线且中午峰值显著大于对照。降雨减少处理的锐齿栎木材密度、Huber值、比叶面积和胸径生长与对照没有显著差异。降雨减少后锐齿栎树木没有遭受水力失衡或碳饥饿的危害,生长也没有受到显著影响,但是水力输导系统发生了适应性调节。     

中国亚热带-暖温带过渡区锐齿栎林净生态系统碳交换特征

在2017年1月1日-2017年12月31日期间,采用涡度相关法对位于亚热带-暖温带气候过渡区的河南宝天曼国家级自然保护区的65年生锐齿栎（Quercus aliena）天然次生林的碳通量进行了连续观测。结果表明：在观测期间,该森林生态系统在生长季5-10月份为碳汇,非生长季各月为碳源,净碳吸收量与释放量分别在7月和4月达到最大。净生态系统生产力为569.4 g C m^-2a^-1,生态系统呼吸为529.9 g C m^-2a^-1,总生态系统生产力为1099.3 g C m^-2a^-1。30min尺度上夜间净生态系统碳交换量与5cm深度土壤温度的关系可用指数方程表示（R²=0.21,P < 0.001）,其温度敏感性系数（Temperature sensitivity coefficient,Q₁₀）为2.2。如果排除夜间通量观测的误差,处在海拔较高地区的夜间低温和非生长季的低温抑制了生态系统呼吸排放,可能导致全年生态系统呼吸量较低。在生长季5-10月份,各月的白天净生态系统碳交换量对光合有效辐射的响应符合直角双曲线模型,初始光能利用效率、平均最大光合速率和白天平均生态系统呼吸强度呈明显的季节变化,范围分别是0.06-0.12 μmol CO₂ μmol^-1 photon、0.44-1.47 mg CO₂ m^-2s^-1和0.07-0.19 mg CO₂ m^-2s^-1。夏季7、8月份,较高的饱和水汽压差对白天锐齿栎林的碳吸收有明显的抑制作用;生长季末期9月份较高的土壤含水量对白天锐齿栎林的碳吸收也产生了抑制作用,表明生长末期降水过多影响森林的碳吸收。     

高氮和低光强限制南亚热带森林演替树种的光合能量利用

本文利用CO2交换系统和叶绿素荧光方法研究南亚热带森林的阳生或群落演替早期树种荷木（Schima superba）、中生性或群落演替中期树种红椎（Castanopsis hystrix）和耐荫或群落演替后期树种黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）的叶片光合速率和光合能量利用对高氮和光强的响应．3种供试树种在高氮和高光强下（HNHL）植株叶片的净光合速率（Po）比在低氮和高光强（LNHL）下高,低氮限制了高光强下植株叶片的Pn;高氮和低光强下（HNLL）的植株也有明显低的Pn,低光强限制了高氮下植株的Pn．Pn对氮的响应依赖于氮的水平和生长的光强状况．荷木和红椎的HNHL,LNHL和HNLL植株叶片有相似的F＇v/F＇m而黄果厚壳桂HNHL植株的F＇v/F＇m《较LNHL和HNLL高（P〈0．05）．在光强0～1200μmol·photo．m^-2．s^-1,黄果厚壳桂的HNHL植株有高的光化量子产率（△／F＇m）,而这一效应并不反映在阳生树种荷木和中生性树种红椎上．在光强0～2000μmol·photo·m^-2．s^-1,荷木的LNHL植株叶片用于光化反应的吸收光能占18．2％,较HNHL高,并显著高于HNLL（P〈0．05）;红椎的LNHL植株亦有较HNHL和HNLL植株高的光化能量利用,而黄果厚壳桂的HNHL植株的光化能量利用部分则较LNHL和HNLL高．3种供试树种的HNLL植株均有低的光化能量利用和光合电子传递速率．高氮和低光强对耐荫或群落演替的后期树种黄果厚壳桂光合能利用的影响较群落演替的早期树种荷木和中期树种红椎大．在当前氮沉降的持续增高和频繁出现的阴霾或灰霾天气情况下,氮沉降可能会导致南亚热带耐荫性树种的退化,而演替早期树种和中期树种有较好的忍耐性,从而能够竞争到更多的资源成为生态系统的优势种．因此,氮沉降可能导致地带性森林群落退化,也可能会减缓植物群落的正向演替进程．