长期深淹对三峡库区三种草本植物的恢复生长及光合特性的影响

硬秆子草（Capillipedium assimile）、双穗雀稗（Paspalum distichum）和狗牙根（Cynodon dactylon）在经受与三峡水库水位运行节律基本一致的水淹时间和水淹持续时期,但淹水深度（0、5、15和25m）不同的处理后,对其进行了恢复生长和光合特性研究。结果表明：（1）3种草本植物之间相比,狗牙根的存活率最高,所有处理植株存活率达到了100％;硬秆子草和双穗雀稗随着水淹深度的增加,存活率呈降低趋势,5in深处理存活率达到了100％,15in和25m深处理存活率在80％以上。（2）3种草本植物恢复生长后的叶片净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、水分利用效率WUE和表观CO2利用效率CUEapp与未淹对照相比没有显著差异;不同物种相同水淹处理之间比较,狗牙根的各光合指标显著高于硬秆子草和双穗雀稗。（3）结合三峡库区消落带植被恢复物种筛选的基本条件和本试验不同处理植株的恢复生长及其光合特性的研究,结果表明,硬秆子草、双穗雀稗和狗牙根是能够忍耐长期深淹胁迫的、适宜于三峡库区消落带植被恢复与重建的优良物种。三者之间的耐淹能力从大到小依次为：狗牙根〉硬秆子草〉双穗雀稗。     

湖南岳麓山植被演替趋势

在系统调查岳麓山现有植被的基础上,通过TWINSPAN、DCA、生态住分析、种群结构分析,并结合历史文献,研究了岳麓山植被的现状与演替.结果表明,经过30年城市公园管理,岳麓山次生植被正在向地带性植被亚热带常绿阔叶林恢复.其主要演替途径为:灌丛或人工林→针阔混交林或常绿阔叶落叶混交林→常绿阔叶林.近顶级或顶级群落以樟树(Cinnamomum camphora)、苦槠(Castanopsis sclerophylla)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、栲(Castanopsis fargesii)、石栎(Lithocarpus gluer)等为优势种.马尾松(Pinusmassoniana)种群严重衰退,著名景观植物枫香(Liquidambar formosana)的种群虽表现出一定程度衰退,但仍将作为一种优势种存在较长时期.研究结果建议种植青冈、栲、石栎、木荷(Schima superba)等作为岳麓山林分改造的目标种.     

植物对水淹胁迫的响应与适应

水淹是植物遭受的主要的非生物胁迫之一.水淹胁迫使植物处于周期或长期的厌氧或缺氧状态,限制植物的需氧呼吸和维持生命活动所需的能量产生,导致土壤还原势的降低和有毒物质的积累,从而对植物的生存构成严重威胁.在长期的进化过程中,一些植物能够忍耐短期或长期的水淹生境而存活下来.目前分析植物感知水淹胁迫的主要途径为感知体内氧浓度的降低和感知体内乙烯浓度的增加.淹水胁迫下植株的适应策略主要包括:1)茎的伸长生长、不定根和通气组织的形成等形态学方面的适应;2)代谢途径的改变,淹水植物主要通过厌氧代谢获得维持生命的能量;3)通过体内乙烯、赤霉素和脱落酸等激素含量水平的改变来调节生理活动或形态、解剖等方面的变化;4)抗氧化酶系统对厌氧胁迫植株体内有毒的活性氧自由基的清除.运用分子生物学和生物信息学等手段找出由水淹胁迫诱导的相关基因并对其进行克隆,繁殖与培育具有耐水淹能力强的植物种类、品种和生态型,将是从事植物抗水淹胁迫研究的科研人员的目标和方向.     

三峡库区狗牙根对深淹胁迫的生理响应

选取三峡库区自然消落带野生狗牙根(XC)和非消落带野生狗牙根(FC)为研究对象,采用三重复裂区设计试验,主区为两品种,副区为6个不同深度水淹处理(0,1,2,5,10m和15m),分析了各处理植株几种酶活性和碳水化合物含量的变化情况.结果显示:①不同生境狗牙根受深淹胁迫后,丙二醛(MDA)都呈递增趋势,表明狗牙根在深淹胁迫下受到了不同程度的膜脂过氧化伤害,且随胁迫程度的增加受伤害增大.②超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性和醇脱氢酶(ADH)活性较对照都有所增加;XC处理POD和SOD的最大值出现在5m深水淹处理,而FC出现在2m深处理,且XC 5米深淹处理GR值较对照和其他处理明显大;各受淹处理地下茎可溶性糖含量和淀粉含量都保持在较高水平.③从抗氧化酶活性和ADH活性的变化规律,以及淹水胁迫下植株的能量代谢情况,初步得出XC与FC都具有一定的耐淹性,且XC较FC具更耐深淹的能力,表明狗牙根作为禾本科植物遗传上具有一定的耐淹性,自然消落带狗牙根因长期生长于水淹胁迫环境,耐淹能力得到了进一步强化.从狗牙根对深淹胁迫的生理响应上,证明狗牙根是宜用于三峡水库消落带植被恢复的物种.     

三峡库区苏门白酒草（Conyza sumatrensis）化感作用与入侵性研究

为探讨外来种苏门白酒草（Conyza sumatrensis）的入侵机理,在长江三峡工程库区苏门白酒草入侵地,采用生物检测的方法研究开旷荒地、公路边、林缘3种不同生境条件下的苏门白酒草地上部分和地下部分水浸提液的化感作用。研究结果发现：（1）在小白菜（Brassica chinensis）幼苗萌发生长试验中,苏门白酒草地下和地上部分水浸提液对供试种子的萌发以及幼苗的生长主要表现出抑制作用,并随着浸提液浓度的增加,抑制作用增强;（2）在小白菜种子的萌发及幼苗生长各项指标的对比中发现,用各样地的苏门白酒草地上部分水浸提液处理的各组指标之间的差异大于用其地下部分水浸提液处理的各组指标之间的差异,说明对于不同样地的苏门白酒草的入侵力,地上部分的化感作用比地下部分具有更大的贡献力;（3）不同生境的苏门白酒草化感作用存在差异,生于公路边和开旷荒地生境的苏门白酒草地上部分和地下部分的化感作用能力最强,而生于林缘的苏门白酒草地上部分和地下部分的化感作用能力弱,即公路边〉开旷荒地〉林缘;（4）不同生境条件下的苏门白酒草化感作用力与本地植物的相对多度存在显著的正相关关系,表明苏门白酒草化感作用的差异是导致它在不同生境间入侵力差异的原因之一;（5）苏门白酒草的化感作用确实存在,也是其入侵成功的重要原因。