四种生态型芦苇叶中离子分布对生境的生理适应

采用X射线微区分析技术,测定了4种生态型芦苇(Phragmites australis (CaV.) Trin. exSteud.)叶的表皮泡状细胞、叶肉细胞和叶脉维管束鞘细胞离子的含量.结果表明:沼泽芦苇的鞘细胞内,K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Cl-分布均较叶肉细胞和泡状细胞高.沙丘芦苇的泡状细胞中Ca2+分布较叶肉细胞和鞘细胞高,而Mg2+在其叶肉细胞,以及K+、Na+和Cl-在其鞘细胞内分布均较高.在轻度盐化草甸芦苇的叶肉细胞内分布较多的Na+和Mg2+,而在鞘细胞内K+、Ca2+ 和Cl-的分布均较叶肉细胞和泡状细胞为高.重度盐化草甸芦苇的泡状细胞内Na+和Mg2+的分布较多;同样,在叶肉细胞中K+、Ca2+和Cl-的分布也较多.最后,讨论了上述各种离子在不同生态型芦苇叶内分布的状况, 以及与其环境适应的生理意义.     

东灵山不同林型五角枫叶性状异速生长关系随发育阶段的变化

分析植物叶片性状种内水平的异速生长关系有助于加深理解生长发育过程中叶片的资源利用模式.分析了东灵山3个主要林型(白桦林、胡桃楸林、辽东栎林)中五角枫成树、幼树、幼苗的叶面积、叶体积、叶含水量与叶干重之间的异速生长关系.结果表明:成树叶面积增长速度小于叶干重的增长速度,幼树、幼苗叶面积与叶干重保持同速增长;成树、幼树叶干重与叶体积保持同速增长,幼苗叶体积的增长速度超过了干重的增长速度;成树叶含水量的增长速度小于叶干重的增长速度,幼树、幼苗两性状间保持等速增长.叶含水量与叶干重的异速生长指数在不同的林型间有显著差异,白桦林叶含水量的增长速度小于叶干重的增长速度,其余两个林型均为等速增长趋势.这些结果揭示了不同发育阶段五角枫资源利用方式的转变.随叶干重的增加,成树将更多的叶生物量投资于同化和支持结构;幼树则保持对光合面积和光合同化结构的稳步投资;而幼苗主要投资于叶面积的增大.叶含水量与叶干重的异速曲线在不同林型间的差异说明叶片代谢活性相较于其他叶性状可塑性更高.     

东灵山辽东栎林主要树种种群11年动态变化

 该研究在北京东灵山区一个30 m×40 m的纯辽东栎(Quercus liaotungensis)林永久性样地内进行,林龄为80年左右。样地中高于2 m的成树密度在1991、1997和2002年3次调查中呈逐年递减趋势,这种降低主要是由辽东栎个体的死亡引起的;而树木总胸径面积呈逐年增加趋势,主要是存活个体生长的结果。从1991年到2002年,辽东栎种群的优势度变化不大,且种群径级结构为单峰曲线,差异不显著。为了探讨这种径级分布格局形成的机制,应用离散模型对辽东栎种群的胸径年平均生长率G(t, x)、年平均死亡率M(t, x)及年平均生长率方差D(t, x)进行了计算,发现辽东栎种群的死亡率曲线呈倒J-型,个体的年平均生长率与胸径呈显著的线性正相关（p<0.01）。离散模型的系数分析和G(t, x)-D(t, x)的关系曲线分析均表明辽东栎种群内存在非对称种内竞争,即大胸径个体对小胸径个体的生长有抑制作用,这种作用主要是由相对较高的种群密度引起的对光资源的竞争。非对称种内竞争有利于维持辽东栎种群和整个群落的稳定状态。     

The Effect of Hill-Building Activities of Ants on the Species Diversity of Plant Communitiesin Songnen Grassland 蚂蚁筑丘活动对松嫩草地植物群落多样性的影响

 吉林省长岭县羊草(Aneurolepidium chinense)草地自然保护区内分布的蚂蚁主要为玉米毛蚁(Lasius alienus)和黄墩蚁(Lasius flavus)。蚂蚁是草地生态系统的一个生物干扰因子。通过分析比较该保护区内4个植物群落中玉米毛蚁和黄墩蚁蚁丘上植物的种类组成、优势种的数量特征及群落多样性变化,探讨了蚂蚁筑丘活动对草地生态系统的影响。主要结论如下：1)蚁丘上的植物种类组成与对照显著不同。在蚁丘上分布的植物主要是羊草种组(Aneurolepidium chinense group     

内蒙古高原植物气孔性状的空间变异及其适应机制

气孔是植物与大气进行水气交换的阀门,调节着植物的蒸腾与光合作用。因此,气孔性状的变异影响着植物功能,并能够反映植物对环境的适应。目前,内蒙古高原草地植物气孔性状的空间变异及其对环境的响应尚未被探究。于2018年在内蒙古高原草原区沿降水梯度设置了10个受人为干扰较少的天然草地样地,采集每个样地及周围的植物,并对每个物种叶片上、下表皮的气孔性状进行了测量和计算。结果表明：(1)气孔密度(SD)、气孔大小(SS)和气孔相对面积(SRA)的均值分别为262.29个/mm²、378.84μm²和8.10%;下表皮与上表皮的气孔密度比(R.SD)、大小比(R.SS)和相对面积比(R.SRA)的均值分别为1.54、1.04和1.61。(2)由于草地生境开阔,气孔形态性状在不同生活型(草本与木本植物、一二年生与多年生草本)间没有显著差异(P>0.05)。(3)从草甸草原到荒漠草原,叶片SD和SRA减小,SS增大,气孔性状变异的主要驱动因素是年降水。(4)气孔综合指标SRA主要受SD驱动,降低叶片SD是内蒙古高原草地植物提高耐旱性的重要机制之一。(5)植...     

不同种源油松幼苗的光合色素和非结构性碳水化合物对模拟氮沉降的短期响应

以不同种源(内蒙NM、北京BJ和山西SX)的3年生油松幼苗为研究对象,研究不同种源油松幼苗的光合色素以及非结构性碳水化合物(NSC)对氮沉降增加的短期响应。实验中设置5个氮处理:CK(0 kg hm-2a-1)、N1(15 kg hm-2a-1)、N2(25 kg hm-2a-1)、N3(50 kg hm-2a-1)、N4(150 kg hm-2a-1)。研究结果表明:(1)不同生长季,3个种源油松幼苗的光合色素对氮沉降增加的响应存在差异,但是只有BJ种源油松幼苗的叶绿素含量在生长季中期受到了氮沉降增加的显著促进作用,并在N4水平下达到最大值。(2)氮沉降的增加促进了3个种源油松幼苗NSC的转移和消耗,在生长季初期和中期,随着氮沉降水平的升高,3个种源油松幼苗的可溶性糖(SS)含量、淀粉(ST)含量以及总非结构性碳水化物(TNC)含量呈不同程度的降低。生长季末期,3个种源油松幼苗的SS和TNC明显积累。N4水平抑制了NM种源油松幼苗SS和BJ种源油松幼苗ST的累积,促进了NM种源油松幼苗ST含量和BJ种源油松幼苗SS含量的提高。氮沉降的增加显著抑制了SX种源油松幼苗NSC的积累,延长了幼苗的生长期,推迟了幼苗进入休眠的时间。     

氮添加对天然油松林油松不同器官N-P分配策略的影响

作为植物重要器官,叶、茎、根对环境变化的响应策略一直是生态学研究的重要课题。然而,植物不同器官的氮-磷(Nitrogen-Phosphorus)分配策略对氮沉降的响应规律仍不清楚。为了揭示不同器官的养分对氮添加的响应规律,本研究以山西太岳山天然油松林为研究对象,设置4个人工氮添加水平,分别为对照(CK, 0 kg hm^-2 a^-1)、低氮(LN, 50 kg hm^-2 a^-1)、中氮(MN, 100 kg hm^-2 a^-1)和高氮(HN, 150 kg hm^-2 a^-1),模拟氮沉降对油松不同器官N-P分配策略的影响。实验结果表明:1)随着氮添加浓度的增加,茎N含量显著降低(P<0.05),根N含量显著增加(P<0.05);茎P含量在低氮条件下与其他氮添加水平相比显著降低(P<0.05);叶N∶P在低氮条件下与其他氮添加水平相比显著增加(P<0.05),茎N∶P在高氮条件下与其他氮添加水平...     

氮添加对山西太岳山天然油松林主要植物叶片性状的影响

为探讨植物性状对大气氮沉降的响应与适应机制, 该文以中国特有的、在北方温性针叶林中广泛分布的天然油松(Pinus tabuliformis)林为研究对象, 在2009-2013年开展了氮添加对植物叶片性状影响的野外控制试验, 4个氮添加浓度分别为0 kg·hm^-2·a^-1 (CK)、50 kg·hm^-2·a^-1 (低氮)、100 kg·hm^-2·a^-1 (中氮)和150 kg·hm^-2·a^-1 (高氮)。试验过程中分别测定了油松、蒙古栎(Quercus mongolica)、茶条槭(Acer ginnala)、毛榛(Corylus mandshurica)、沙梾(Cornus bretschneideri)、绣线菊(Spiraea salicifolia)、金银忍冬(Lonicera maackii)、羊须草(Carex callitrichos)、龙常草(Diarrhena mandshurica)、大火草(Anemone tomentosa)和玉竹(Polygonatum odoratum)等11种主要植物的9种叶片性状, 包括叶厚度(LT)、比叶面积(SLA)、干物质含量(LDMC)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)等。结果表明: 1)在氮添加影响下, 玉竹等个别物种的LT和SLA、绣线菊等部分物种的叶面积(LA)和LDMC差异显著, 上述所有物种的LNC与大多数物种的叶绿素含量(CC)、LPC显著增加, 油松等9种植物叶片N:P发生显著变化, 不同年龄、不同类型的植物叶片对氮添加的响应不同。2)叶性状之间普遍存在显著相关性, 如SLA与LNC和LPC极显著正相关, LT与LNC和LPC极显著负相关, 且相关性随氮添加强度变化。3) 11种植物的叶片特征空间分布规律与叶经济谱的描述一致, 氮添加使植物在特征空间中的位置向叶片薄、生长快、叶寿命短的“快速投资-收益型”一端发生移动; 在垂直方向上, 阔叶乔木、灌木及草本的位置与针叶乔木的移动方向相反。当环境改变时, 植物会改变生存策略, 调整资源分配, 从而保证物种间相对位置和群落整体结构的稳定性。叶经济谱的形成不依赖于环境的变化, 而是植物一种固有的属性。     

四种生态型芦苇叶片结构的研究

采用光学显微镜和电子显微镜对４种生态型芦苇（ＰｈｒａｇｍｉｔｅｓｃｏｍｍｕｎｉｓＴｒｉｎ．）叶解剖结构及叶脉维管束鞘细胞超微结构进行了观察研究。结果表明,沼泽芦苇维管束鞘细胞内含物较少,维管束鞘细胞叶绿体呈近圆形,超微结构与典型Ｃ３植物小麦鞘细胞的相似,基粒发育退化,不含淀粉粒;沙丘芦苇鞘细胞内含物较多,鞘细胞叶绿体呈近椭圆形,超微结构与典型Ｃ４植物玉米的相似,具有不发达的基粒;重度盐化草甸芦苇鞘细胞内含物则较沼泽芦苇多,而较沙丘芦苇少,鞘细胞叶绿体形态、超微结构与沙丘芦苇相似;轻度盐化草甸芦苇鞘细胞内含物与沙丘芦苇相似,但是,其鞘细胞含有与沼泽芦苇鞘细胞内叶绿体形态相似的近圆形以及与沙丘芦苇和重度盐化草甸芦苇鞘细胞内形态相似的近椭圆形两种形态的叶绿体。表明生长在同一地区不同环境中的４种生态型芦苇的光合结构发生了深刻的变异,表现出从Ｃ３向Ｃ４进化的明显趋势。     

亚热带常绿阔叶林和暖温带落叶阔叶林叶片热值比较研究

植物干重热值(GCV)是衡量植物生命活动及组成成分的重要指标之一,反映了植物光合作用中固定太阳辐射的能力。利用氧弹量热仪测定了亚热带和暖温带两个典型森林生态系统常见的276种常见植物叶片的干重热值,探讨了亚热带和暖温带植物热值分布特征,以及不同生活型、乔木类型间植物热值的变化规律。实验结果发现:亚热带常绿阔叶林和暖温带落叶阔叶林叶片热值的平均值分别为17.83 k J/g(n=191)和17.21k J/g(n=85),整体表现为亚热带植物暖温带植物。不同地带性植被的植物叶片热值在不同生活型间表现出相似的规律,其中亚热带常绿阔叶林表现为:乔木(19.09 k J/g)灌木(17.87 k J/g)草本(16.65 k J/g);暖温带落叶阔叶林表现为:乔木(18.41 k J/g)灌木(17.94 k J/g)草本(16.53 k J/g);不同乔木类型间均呈现常绿乔木落叶乔木、针叶乔木阔叶乔木的趋势。落叶阔叶乔木表现为亚热带暖温带,而常绿针叶乔木则呈现亚热带暖温带的趋势。此外,我们对于两个分布区域内的4种针叶树种叶片热值进行了比较,发现华北落叶松(19.32 k J/g,暖温带)杉木(19.40 k J/g,亚热带)马尾松(19.82 k J/g,亚热带)油松(20.95 k J/g,暖温带)。亚热带常绿阔叶林和暖温带落叶阔叶林植物热值的特征及其变化规律,为森林生态系统的能量流动提供了理论基础。