壳斗科雌花不同发育时期比较胚胎学特征初探

壳斗科是北半球暖温带森林的优势树种之一,具有重要的生态功能和经济开发价值。该研究根据文献资料和野外考察及标本观察,对壳斗科雌花不同发育时期的重要性状进行整理和对比分析,并在系统发育框架下对雌花重要性状的演化趋势进行分析,探讨了上述性状在系统发育树上的演化趋势。选取壳斗科6个属13种雌花发育的5个性状,利用Mesquite在依据OhManos基于核基因CRC和ITS构建的系统发育树上,将性状进行编码和赋值,其中合子形成滞后时间按照数量性状进行分析,其余性状按照质量性状进行分析,并用最大简约法重建雌花形态及受精特征的祖先性状。结果表明:壳斗科雌花的4个重要性状子房室无毛被、胚珠具明显珠柄、子房与花柱比值大和花粉在子房室内休眠是祖征;合子形成滞后时间的性状是平行演化特征。针对壳斗科胚囊成熟时珠心组织残余结构的解剖术语混乱的现象,建议以后统一采用"珠心柱"指示该结构。该研究结果揭示了壳斗科花及胚胎学性状的演化趋势,也为探讨这些性状演化提供基础资料。     

异子蓬二型性种子的种皮结构及离子含量差异

异子蓬(Borszczowia aralocaspica)是中亚荒漠区系特有的一年生盐生植物,其种子具有二型性。通过检测异子蓬二型性种子中的生理生化物质以及观察种皮的结构,比较异子蓬二型性种子中营养物质、养分全量以及种皮结构的差异,结果表明:(1)异子蓬的棕色种子只有一层薄种皮,而黑色种子不但具有一层薄的内种皮还有一层坚硬致密的外种皮;(2)棕色种子的质量大、质量频数分布较为集中,并且吸水迅速,在吸水率较低时就能够大量萌发;(3)棕色种子的可溶性糖、可溶性蛋白质、全氮、全磷以及K+、Na+、K+/Na+和Mg2+/Na+都显著高于黑色种子。说明在繁殖子代、产生二型性种子时,异子蓬对棕色种子和黑色种子之间的繁殖投入存在着巨大的差异,这可能是导致异子蓬二型性种子产生差异性萌发机制的重要原因。     

河北太行山低山丘陵区植被恢复过程中物种多样性与土壤养分变化

采用野外调查与室内试验相结合的方法,以1986年和2008年调查数据为基础,分析了植物组成与种群结构的变化,运用Shannon多样性指数、丰富度指数、Pielou均匀度指数对太行山低山丘陵区植被物种多样性进行分析,并探讨了土壤养分变化及其与植物物种多样性的相关性。结果表明:1)植被恢复22年后,群落结构和物种组成发生了明显的变化,群落逐渐由草本向乔灌木转变,且草本植物的物种数显著减少;2)灌木的盖度和生物量显著增加,引起灌下小环境的改变,使湿生草本植物明显减少,从而导致物种多样性和丰富度指数降低;3)植物物种多样性主要受土壤有机质、全N、全P、全K、全Ca和全Mg含量的影响。封山育林22年以后,群落结构渐趋合理,生物量显著增加,物种多样性有所减少,并且对土壤表层的养分产生了明显的回馈作用。     

苦槠传播体的萌发特性与种子休眠类型

种子的萌发特性是植物在长期进化过程中形成的一种适应环境变化的固有属性。对种子萌发特性的研究有助于我们理解物种的种群更新和种子育苗。本文旨在阐明我国重要资源植物苦槠（Castanopsis sclerophylla）的种子休眠类型和萌发特性。研究结果发现：①苦槠种子在其果实中占比非常高;②苦槠的果皮限制了种子对水分的吸收;③苦槠果皮阻碍了种子的萌发,除去果皮以后种子能够在较大温度范围内萌发;④除去果皮以后,苦槠种子在低温（15/5 ℃、20/10 ℃）下萌发困难,在25/15 ℃、30/20 ℃和35/25 ℃这3个温度梯度下均能迅速萌发。结果表明,苦槠的传播体（果实）具有物理休眠的特性。因此,壳斗科（Fagaceae）是具有物理休眠和脱水敏感性的一个新纪录科。结合壳斗科的系统发育位置,本研究支持物理休眠是一种较为进化的性状这一假说。     

单叶蔓荆(唇形科)的横生胚珠和葱型胚囊

利用常规石蜡制片技术研究了单叶蔓荆胚珠和胚囊的发育以丰富牡荆亚科的胚胎学资料。单叶蔓荆的胚珠横生、单珠被、薄珠心、具珠被绒毡层、珠孔狭长。胚囊发育类型为葱型,可能由蓼型胚囊演变而来。葱型胚囊在牡荆亚科及整个唇形科属首次报道。     

基于几何形态分析的栎属白栎组叶片形态特征

以壳斗科栎属白栎组的5个种作为研究对象进行叶片几何形态学分析(GMMs)。选取了20个天然种群,共采集182个个体,887张叶片,对每张叶片采用几何形态学的标点法,数字化叶形态特征,使5个种的叶形态差异可视化。结果表明: 广义普氏分析可以有效地排除叶片位置和大小对叶片形状的影响。基于个体水平的主成分分析表明,槲树分别与槲栎和枹栎2个种的叶片形态差异明显,基于个体水平的典型变量分析表明,叶片的对称组分可以将槲栎与其他4个种准确区分。叶片非对称组分的多变量分析表明,5个种彼此间区别不明显。基于叶片水平的分析表明: 区分度较高的两组是槲栎vs.槲树(99.5% vs. 100%)和槲树vs.枹栎(99.0% vs. 100%),可以通过叶形准确区分;区分度略低的两组是白栎vs.枹栎(90.5% vs. 86.8%)和槲树vs.蒙古栎(85.1% vs. 82.9%)。本研究为存在频繁杂交渐渗的物种间叶型鉴定提供了新思路。     

壳斗科栎属青冈亚属的花粉形态及其系统学意义

对栎属青冈亚属17个种及炭栎花粉形态进行扫描电镜观察。结果表明:青冈亚属和炭栎花粉均为三拟孔沟,球形至长球形,(15～28.0)μm×(15.0～25.6)μm。花粉外壁纹饰可划分为3种:(1)蠕虫状(包括皱波状)、(2)聚合颗粒状、(3)棒状或小刺状。各纹饰在组间镶嵌分布。棒状及小刺状纹饰为栎属花粉较为原始式样,并为青冈亚属与高山栎组及部分巴东组(sect.Cerris)共有,推测其间具有较其它栎类更为接近的亲缘关系,可能为广义栎属中较为基础的类群,而与栎亚属sect.Quercuss.s.,Lobatae和Protobalanus关系较远。花粉形态对广义栎属系统分类价值仅适用于较高分类阶元。