佛坪国家级自然保护区植被垂直带谱及其与邻近地区的比较

在首先确定垂直带划分的原则和将佛坪自然保护区植被划分为落叶阔叶林带、中山小叶林带和亚高山针叶林带３个垂直带,各垂直带植被物种组成的区系、生活型组成和物种多样性的差异证实了这种划分的合理性。与邻近地区植被垂直带谱的比较表明,佛坪自然保护区的植被垂直带谱与秦岭北坡有明显差异,表现为典型的暧温带与北亚热带过渡区域的植被景观,虽然基带以上各植被带暖温带特色很明显,但其植被属性应是北亚热带的。     

UV-B辐射方向对白三叶克隆整合的影响

增强UV-B辐射会对植物生长和生理生化过程产生有害效应。克隆植物中,相连的克隆分株对经常共享资源和激素,然而鲜有关于异质性UV-B辐射下UV-B辐射方向对克隆整合的影响及克隆植物形态结构变化的报道。模拟同质(克隆分株片段均处于自然背景辐射)和异质(克隆分株一端处于自然背景辐射,另一端处于补加的UV-B辐射)UV-B辐射,以克隆植物白三叶为材料,进行连接和隔断处理,研究UV-B辐射方向对克隆整合强度变化、叶片形态结构特化及生理可塑性的影响。结果表明:异质性UV-B辐射下,15N同位素标记端保留的15N百分比高于同质UV-B辐射处理,转移到无标记相连端的15N含量则降低,紫外辐射处理和同位素标记是否处于同一分株端对结果无显著性影响,说明克隆植物白三叶生理整合存在但整合强度降低,辐射方向与克隆整合强度无关;隔断处理组气孔长度增加,栅栏组织增厚,但连接处理组却无此变化,表明生理整合在白三叶叶片形态结构特化中发挥作用。UV-B辐射下,最小荧光、电子传递速率及光化学淬灭系数降低但非光化学淬灭系数升高,而生理整合却使结果相反;叶绿素和紫外吸收物可在异质性UV-B辐射相连的两端运输分享。以上均表明异质UV-B辐射环境中,UV-B辐射胁迫端克隆分株通过生理整合从非胁迫端获益,并以此提高胁迫环境中克隆植物对资源的利用效率。     

茉莉酸对小麦幼苗UV-B抗性的生理学效应研究

以小麦品种‘西农88’(Triticum aestivum L.,cv.Xinong 88)为材料,研究了外源施加不同浓度茉莉酸(1、2.5、5、10 mmol/L)对UV-B辐射(1.5 kJ·m-2·d-1)下小麦幼苗光合色素、抗氧化酶、丙二醛、游离脯氨酸、紫外吸收物、花青素、根系活力等生理指标以及对其生长的影响,探讨了茉莉酸在UV-B辐射胁迫中的可能作用及其作用机制.研究结果表明,外源茉莉酸对小麦幼苗生理指标产生显著影响,并且表现出浓度效应,其中较低浓度的茉莉酸(1 mmol/L和2.5 mmol/L)能明显提高小麦幼苗的UV-B抗性.表现为低浓度茉莉酸显著提高UV-B辐射下小麦幼苗叶片中的总叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.并且外源施加的茉莉酸还能够增加小麦幼苗的游离脯氨酸含量,降低脂质过氧化水平,提高花青素含量,增强根系活力.可见,茉莉酸通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性,增加渗透调节物含量以及保护性色素含量,从而缓解膜脂过氧化程度和提高防御物质含量,进而增强植物抵抗UV-B辐射胁迫的能力,保证小麦幼苗正常生长.     

太白山牛皮桦-巴山冷杉混交林空间格局及关联性研究

采用改进的点格局分析法——邻域密度函数（Neighborhood Density Function,NDF）对太白山地区桦林-冷杉林交错区内主要树种的空间分布格局、种间空间关联性及其更新空间关联性进行了分析。结果表明：各树种所有个体整体上都呈随机分布,划分不同层级后,则各林层个体分布格局各异,各树种在较低的林层呈明显聚集分布,随林层增高,中、高层内个体聚集分布的空间尺度降低。两个主要竞争种牛皮桦（Betula albo-sinensis var．septentrionalis）和巴山冷杉（Abies fargesii）整体表现出显著空间负相关,巴山冷杉与玉皇柳（Salix yuhuangshanensis）未表现出明显相关性,而牛皮桦与玉皇柳间则有空间负相关的趋势。牛皮桦的更新格局仅依靠自身倒木扰动产生的机会,且被限定在较小尺度上。巴山冷杉在小尺度上会限制自身更新,此外与牛皮桦在小尺度上竞争激烈,可占据利用其空间位置进行更新。从空间格局分析角度认识牛皮桦和巴山冷杉的生态学特性,为进一步研究其共存机制,认识太白山桦林在秦岭植被垂直带中的作用和地位提供参考依据。     

UV-B辐射对鲜土贝母中主要成分和抗氧化活性的影响

为探讨UV-B辐射对鲜土贝母有效成分和抗氧化活性的影响,对土贝母(Bolbostemma paniculatum)新鲜块茎的有效成分含量和抗氧化活性进行了研究。结果表明,100 k J m–2的高剂量UV-B辐射使鲜土贝母的还原糖含量升高60.17%,大黄素含量升高209.60%。辐射后还原能力及清除DPPH·自由基能力均显著高于对照(P0.01)。这说明UV-B辐射可显著提高土贝母鲜品的有效成分含量和抗氧化活性,因此鲜土贝母加工前进行UV-B辐射可望提高药材质量。     

太白山北坡光资源斑块与独叶草种群分布的耦合关系

独叶草(Kingdonia uniflora)是我国稀有濒危植物,在其分布区内呈斑块状分布。本研究采用数字影像技术、地理信息系统和数字冠层分析系统对太白山北坡独叶草分布地段林下光资源斑块、林冠结构特征、土壤理化性质进行了分析。结果显示:有独叶草分布的样方中光斑数量、光斑面积及光斑指数值均显著低于无独叶草分布的样方;有、无独叶草样方上层林冠结构差异显著,有独叶草分布地段的冠层散射透过系数、直射透过系数和林冠空隙面积均显著小于无独叶草分布地段,而叶面积指数与之相反;两类样方土壤理化性质均无显著差异。因此,推测在太白山北坡林下光斑可能是决定独叶草斑块状分布的主导因子之一。     

独叶草叶片性状表型多样性研究

独叶草是特产于中国的一种珍稀濒危植物.为研究独叶草自然居群的叶片形态变异特征及影响因素,选取分布于陕西、四川、甘肃的9个自然居群,对独叶草叶片的叶面积、叶柄长、总齿数、末级叶脉数、盲脉数、网结脉数等指标进行统计分析.结果表明:(1)独叶草叶片各属性间存在显著相关性,个别性状表现出与地理位置的相关性.(2)主成分分析显示独叶草的末级叶脉数、叶面积、总齿数对变异有较大贡献,而网结脉贡献很小.(3)独叶草叶片性状居群间变异程度大于居群内,其中盲脉数量在各个居群间变异程度最大,而末级叶脉数为最稳定的性状.(4)将本研究中形态变异结果与前期的遗传分析结果对比分析认为独叶草形态变异主要来自生态环境,而非遗传组成.(5)独叶草居群的形态及遗传变异聚类结果都显示独叶草形态变异并不具有地理格局规律,可能由于地质历史变化打断了独叶草原本连续的分布区,遗传保守性使其仍然保持分布区断裂前的遗传特性,但其表型随着生境的变化表现出可塑性.     

独叶草的光合生理生态特性

应用CI-301PS便携式光合测定仪对独叶草(Kingdonia uniflora)营养叶的光合生理生态特征进行了研究.结果表明:独叶草的净光合速率(Pn)日变化曲线呈双峰型,峰值出现在13:30和16:30左右,具有明显的光合"午休"现象;其叶片的蒸腾速率(Tr),水分利用率(WUE)的变化也呈双峰型.自然条件下,独叶草叶片净光合速率与光合有效辐射(PAR)、蒸腾速率、气孔导度(Gs)之间都具有多项式回归关系,R2分别为0.2082、0.2016和0.0582(n=129,P＜0.05),但独叶草叶片净光合速率与空气温度(Ta)相关性不显著(P＞0.05).独叶草叶片的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)分别为14.93和215.76 μmol·m-2·s-1,只能适应较窄的光照环境.     

秦岭及陕北黄土辽东栎林群落物种移样性特性

应用５种物种多样性测度指标及４种物种－多度分布模型对秦岭和黄土区辽东栎林种子植物物种多样性及木本植物种－多度分布进行了对比研究,结果表明：秦岭辽东栎林无论是群落物种多性还是各层次的物种多样性均高于黄土区辽东栎林。秦岭辽东栎林木栖植物种－多度分布符合对数正态分布而黄土区辽东栎林则符合对数级数分布,分布区气候差异是造成两类辽东栎林物种多样性差异的主要原因。物种－多度分布分析物种多样性分析是一致的。     

UV-B辐射增强对反枝苋形态、生理及化学成分的影响

通过大田盆栽实验,研究了2种增强的UV-B辐射对双子叶C4植物反枝苋(Amaranthus retroflexus)形态、生理、生物量分配及化学成分的影响.结果表明:增强UV-B辐射处理下分枝数、叶片数、高度和基径均没有显著变化.高、低剂量的UV-B处理均导致过氧化氢酶(CAT)活性显著高于对照组(P＜0.05),但对超氧化物歧化酶(SOD)活性无影响,低剂量辐射下过氧化物酶(POD)活性显著高于对照而高剂量辐射下无显著变化,同时丙二醛(MDA)含量随辐射剂量的增加而显著增加(P＜0.05).收获期低剂量辐射处理下的资源分配模式发生变化,分配到叶片的生物量比例显著增加,而分配到根的比例显著减小,但高剂量辐射对生物量分配无影响.UV-B辐射处理下根、茎、叶部所检测的大多数化学成分与对照相比均有显著变化:叶片中可溶性蛋白、木质素和脂肪,根中木质素,茎中纤维素、木质素含量在辐射处理下显著高于对照;叶片中淀粉,茎中可溶性糖、淀粉和脂肪含量在辐射处理下显著低于对照(P＜0.05).