金沙江干热河谷车桑子生殖枝生物量分配的性别差异

以车桑子生殖枝为材料,通过野外调查、取样以及各器官生物量的测定,研究金沙江干热河谷地区车桑子不同性别植株生殖枝生物量分配特征。结果表明：（1）金沙江干热河谷地区车桑子种群雄∶雌性别比为0.11,极显著的偏离1∶1（P<0.001）,种群偏雌性。（2）车桑子生殖枝的形态特征和生物量分配特征均具有显著的性别差异;雌性植株生殖枝花朵生物量和总生物量显著高于雄性和两性植株（P <0.05）,而后两者之间无显著差异;生殖枝生殖分配具有显著的性别差异（P <0.05）,但生殖枝叶生物量无性别差异。（3）生殖枝生物量大小与花朵生物量、营养生物量均呈极显著正相关关系（P <0.001）。营养生物量与花朵生物量之间为显著正相关关系(P <0.01),生殖分配与生殖枝大小无相关关系。研究认为,车桑子生殖枝营养生长与生殖生长不具有权衡关系,且生殖分配不具有个体大小依赖性,特定生物量分配模式可能是对金沙江干热河谷区资源利用、环境适应的一种特殊形态模式。     

水分和种植密度对干热河谷车桑子生长性状及种内相互关系的影响

水分是干热河谷植物生长过程中最主要的限制因子,种植密度增加也会引起植物生长的资源限制,两者交互作用下植物生长性状及种内关系的变化特征还不清楚。以干热河谷优势植物——车桑子为研究对象,根据元谋干热河谷年均生长季降雨量设置3种水分梯度：高水分、中水分和低水分,同时在各水分梯度下设置4个种植密度：1、2、4、9株/盆,探究水分、种植密度及其交互作用对车桑子生长性状、生物量分配及种内相互作用的影响。结果表明：（1）低水分条件下,车桑子生长和水分生理受到抑制,但车桑子在较低的叶水势下依然能够保持较高的相对含水量;（2）干旱胁迫显著降低了车桑子总生物量和单株生物量,显著增加了枯叶生物量比例,低水分和中水分条件下,增加种植密度对总生物无显著影响;而高水分条件下,增加种植密度显著提高了车桑子总生物量;（3）低水分显著增加了茎、叶生物量的异速生长指数,将更多生物量分配到叶,而种植密度增加显著降低了茎、叶生物量的异速生长指数,增加了茎的生物量分配;（4）通过相对邻体效应的计算,各处理条件下,车桑子种内关系均表现为竞争作用,并且,这种竞争作用的强度随水分的减少和密度的增加而增加。在高密度条件下（9棵/盆）,增加水分不会减轻种内竞争作用。综上,水分和种植密度均会对车桑子个体的生理生长产生影响,在植被恢复过程中,应考虑水分和种植密度对车桑子个体产生的资源限制作用。     

贵州北盘江喀斯特地区车桑子造林对乡土植物物种多样性的影响

为明确车桑子(Dodonaea viscosa)造林对北盘江喀斯特地区乡土植物物种多样性的影响,该研究采用群落样地调查法对不同车桑子覆盖度(0、20%、40%、60%、80%、100%)下的植物群落进行实地调查,并对其植物群落的物种多样性进行了对比分析。结果表明:(1)随车桑子覆盖度的增加,群落物种数及高位芽物种数有所下降,留下的物种多为地面芽、隐芽和一年生的草本植物。(2)随车桑子覆盖度的增加,Margalef指数、Simpson指数、Shan-non-Wiener指数及Pielou指数均呈下降趋势,群落中植物的种类和数量均减少,群落结构趋于简单,稳定性降低。(3)随车桑子覆盖度的增加,群落的物种组成不断发生替换,且草本植物的物种替代率均大于木本植物,但群落中物种间替代率呈先降低后升高的趋势,相邻两覆盖度之间的物种相似性系数呈先增加后减小的趋势。研究认为,当车桑子覆盖度≥60%后,乡土植物物种丰富度、多样性相对较低,物种分配不均匀,群落结构变简单,稳定性较差,不利于群落向更高级的演替阶段发展。     

Effects of microorganism on carbon,nitrogen and phosphorus of Dodonaea viscosa and the soils from different elevations in Yuanmou,Yunnan, China

Aims Understanding the effects of soil microorganism at different elevations on plant C:N:P stoichiometry can help us to understand the plant-soil interactions in the context of climate change. Our aim was to quantify the independent and interactive effects of soil microbial communities and temperatures on the C, N, and P in the leaves of Dodonaea viscosa—a global widespread species. Methods Rhizosphere soils of D. viscosa were collected from two elevation zones in Yuanmou County, Yunnan Province. A 2 × 3 factorial experiment with six replications was conducted using climate chambers. The leaf C, N and P contents and the soil properties were measured after three months of the treatments. Important findings Compared with the autoclaved treatment, inoculated rhizosphere soils from both high and low elevations had higher nutrient absorption, especially P uptake. Temperature produced no significant effect on leaf C:N:P stoichiometry, but the interactive effect of temperature and microbial treatment appeared significant. For inoculated rhizosphere soils from high elevation, temperature had no significant effect on leaf C:N:P stoichiometry. For inoculated rhizosphere soils from low elevation, leaf N and P contents under low temperature were significantly lower than those with warmer soils. The promoting effect of soil microorganisms on nutrient uptake may be due to the direct effect of beneficial microorganisms (e.g., mycorrhizal fungi), but not through the alteration of nutrient cycling process. Because D. viscosa in the inoculated rhizosphere soils absorbed more N and P from the soil than those in autoclaved soil, the available N and P in inoculated rhizosphere soils were lower than those in autoclaved soils. As predicted future temperature will be lower in the studied region, the growth of D. viscosa may be negatively affected through plant-microbe feedbacks.     

干热河谷车桑子光合生理特性对氮磷添加的响应

氮磷养分是限制干热河谷植物生长的重要元素,不同土壤上植物受到的养分限制类型不同。光合作用作为植物生长发育的基础,不同土壤上氮磷养分添加对干热河谷植物光合生理特征的影响还没有报道。因此,以干热河谷优势植物——车桑子为研究对象,在元谋县不同海拔处采集土壤,设置加氮（+N）、加磷（+P）、氮磷同时添加（+NP）和不添加（CK）四个处理,研究车桑子光合响应曲线、叶绿素含量和叶绿素荧光特性对氮、磷添加的响应规律,并探讨光合响应特征与车桑子生长的关系：研究结果显示：1）不同海拔土壤上,车桑子光合生理特性对氮磷添加具有不同的响应。在低海拔燥红土上,氮添加处理（+N和+NP）提高了车桑子净光合速率、叶绿素含量和PSII活性;中海拔紫色土上,+NP促进了车桑子光合速率和叶绿素含量的提高;高海拔黄棕壤上,+N处理降低了车桑子净光合速率和PSII活性,而磷添加处理（+P和+NP）提高了车桑子净光合速率。2）车桑子光合特性对养分添加的响应取决于土壤的养分限制类型,限制性养分添加可以提高车桑子的净光合速率。3）燥红土上+P以及黄棕壤上+N对PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）的降低更大程度上归于可变荧光Fv的减少而不是最小荧光F₀的增加,可减少养分限制对光系统II造成的伤害。4）三种土壤类型上车桑子的叶绿素含量和组成差异极显著,相比于燥红土和紫色土,黄棕壤上车桑子的叶绿素含量显著更高,而叶绿素a/b显著更低。综上,本研究结果表明,车桑子光合能力受到氮和磷的共同调节,不同土壤上光合生理特性的响应可增强植物对限制性养分的适应性,影响植物生长发育。     

云南文山石漠化区车桑子叶脉密度与叶氮含量关系对生境的响应

植物叶脉特征和叶氮含量的变化影响着叶片经济谱的形成,为验证叶片结构中叶脉网络构建提供了理论依据。该文以单位质量叶氮含量(N_(mass))和单位面积叶氮含量(N_(area))分别表示叶氮含量,采取主成分分析、线性回归分析的方法,研究了云南文山石漠化区旷地(Ⅰ)、林缘(Ⅱ)和林下(Ⅲ)3种自然生境下车桑子的叶脉密度(Vein density,VD)与N_(mass)和N_(area)的异速关系。结果表明:从乔灌群落的旷地到林下,车桑子的比叶面积、叶绿素总含量、光能利用率和N_(mass)逐渐增大,光饱和点、光补偿点、水分利用效率、VD、N_(area)逐渐减小,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度呈先增大后减小的趋势。VD与叶氮含量呈不同程度的相关性,在生境I和III,VD与N_(mass)和N_(area)分别具有显著的负相关(P0.05)和正相关(P0.05);在生境Ⅱ,VD与N_(mass)和N_(area)分别呈不显著负相关(P0.05)和正相关(P0.05)。车桑子在旷地强光生境,高VD的叶片含有低N_(mass)高N_(area),而林下荫蔽生境偏向于相反的配置模式,反映了石漠化区植物较强的叶脉可塑性及其与氮利用性状的权衡机制。     

不同土壤和微量元素对车桑子幼苗生长的影响

为了解微量元素对车桑子(Dodonaea viscosa)生长的作用,研究添加微量元素(硼B、铁Fe、锰Mn、锌Zn)对车桑子生长和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,除Mn外,B、Zn和Fe均对车桑子的生长和叶绿素荧光参数有显著促进作用(P<0.05);且添加B的车桑子具有更高的生物量积累,比对照显著提高了133.61%。微量元素与土壤类型对叶片磷(P)含量和叶片氮磷比(N/P)具有显著的交互作用(P<0.05),紫色土添加Zn、黄棕壤添加Fe均显著降低了叶片N/P。燥红土和黄棕壤上车桑子的株高、叶面积和生物量积累均高于紫色土,但紫色土和黄棕壤上车桑子的根冠比和叶片N/P显著高于燥红土(P<0.001)。这表明微量元素对干热河谷车桑子生长具有重要作用,在植被恢复过程中可通过添加B、Fe、Zn尤其是B来促进植物生长。     

元谋干热河谷车桑子种子休眠与萌芽的空间变异特征研究

为明确车桑子[Dodonaea viscosa(L.)Jacq.]种子的休眠特性和地理变异特性,测定了云南省元谋县凉山乡(属北亚热带区)和坝区苴林乡(属南亚热带区)车桑子种子形态,观察了种子的休眠特性和萌发特性。结果表明,两地的车桑子种子都具有物理休眠特性,经热水处理的种子萌发率显著高于未处理的种子(P=0.001)。两地种子在长、宽、长/宽以及种子百粒重上十分接近,其萌发特征和幼苗生长特征没有表现出显著差异。因此,坝区苴林乡和凉山乡种子并未发生地理变异,两地均适合车桑子采种,但在播种前应进行种子休眠破除,以提高种子发芽率。     

车桑子大孢子发生与雌配子体发育

采用常规石蜡切片法,对车桑子大孢子的发生和雌配子体的发育进行观察,探讨车桑子自然结籽率低的原因和明确其胚胎发育特征。结果表明:(1)车桑子花柱有花柱道,子房3室,中轴胎座,横生胚珠,每心室两枚胚珠,双珠被,厚珠心,无承珠盘。(2)位于珠心表皮细胞下的孢原细胞经平周分裂产生造孢细胞,造孢细胞发育为大孢子母细胞,大孢子母细胞经减数分裂形成线性四分体,靠近珠孔端3个大孢子退化消失,靠合点端大孢子发育为功能大孢子,大孢子发生类型为单孢子发生型。(3)单核胚囊经3次有丝分裂形成7细胞8核的成熟胚囊,胚囊发育类型为蓼型。(4)花器官形态的变化和大孢子发育过程有一定联系,可根据雌花形态特征大致判断大孢子发育时期。研究认为,车桑子雌配子体发育过程中出现的胚囊不中空、游离核不进一步细胞化等异常现象,可能是导致车桑子自然结籽率低的原因之一。     

Different responses of biomass allocation and leaf traits of Dodonaea viscosa to concentrations of nitrogen and phosphorus

调整叶性状和生物量分配格局是植物适应环境变化的主要途径, 研究车桑子(Dodonaea viscosa)幼苗生物量分配与叶性状对氮磷浓度的响应对认识车桑子在氮磷浓度变化下的适应策略具有重要意义。该研究通过砂培法, 测定不同氮浓度(3、5、15、30 mmol·L^-1)与不同磷浓度(0.25、0.5、1、2 mmol·L^-1)下车桑子幼苗的生长、生物量分配、叶性状的响应特征及其相互关系。结果表明: 高浓度氮(30 mmol·L^-1)促进了车桑子幼苗生长、叶片氮含量和生物量积累, 其余氮添加条件(3、5、15 mmol·L^-1)下车桑子幼苗各性状无显著差异, 但相比高氮水平, 其生物量积累和叶片氮含量显著降低, 根冠比和氮利用效率显著增加。随着磷添加浓度的增加, 车桑子幼苗生物量显著增加, 低磷条件(0.25、0.5 mmol·L^-1)限制了车桑子幼苗生长和生物量积累, 其根冠比和磷利用效率均没有发生显著变化, 但比叶面积和叶/茎生物量比例显著增加, 叶干物质含量显著降低。氮处理下, 叶片氮含量与根冠比显著负相关; 磷处理下, 叶片氮含量与比叶面积显著正相关。同时, 氮处理下, 车桑子幼苗株高、基径、总生物量等生长性状均与根冠比显著负相关, 与叶片氮含量显著正相关, 表明根冠比和叶片氮含量的调整在车桑子适应氮限制中发挥重要作用; 而磷处理下, 株高、基径、总生物量与比叶面积显著负相关, 与叶干物质含量显著正相关, 表明叶片结构性状的调整在车桑子适应低磷环境中具有重要意义。该研究表明, 车桑子幼苗生物量分配和叶性状及性状间的权衡策略对氮、磷的响应具有明显差异性, 在今后的研究中, 应关注氮和磷对植物性状影响的差异性。