上海辰山植物园木本植物幼枝导管特征及其权衡关系

以上海市辰山植物园85种常见木本植物为研究对象,通过解剖木质部结构,分析了枝条导管特征在不同生活型物种间的差异及其系统发育信号,揭示了导管密度-大小权衡关系在不同生活型物种间的差异.结果表明:(1)常绿木本植物的导管直径((28.55±8.84)μm)和导管占比(8.7%±2.89%)均显著小于落叶木本植物导管直径((35.81±13.92)μm)和导管占比(12.7%±4.82%),而导管密度在常绿((149.3±75.62) N/mm2)和落叶((164.5±154.28) N/mm2)木本植物之间则无显著差异;乔木的导管直径((35.86±13.5)μm)显著大于灌木((26.24±8.84)μm),导管占比和密度在乔木(12.09%±5.01%,(151.9±142.73) N/mm2)和灌木(10.59%±2.99%,(208.7±126.37) N/mm2)之间则无显著差异.(2)导管直径、导管密度存在显著的系统发育信号,且导管密度信号大于导管直径,导管占比则无明显的谱系信号存在.(3)标准化主轴估计分析表明,导管密度-大小权衡关系普遍存在,不同生活型植物具有相同的斜率系数(k=–0.89, 95%的置信区间CI为–0.98～–0.79),但常绿乔木的纵截距显著小于落叶乔木,即相同导管密度下落叶乔木比常绿乔木具有更大的导管直径.     

不同氮化合物添加对羊草叶绿素和叶氮含量的影响

氮沉降是全球变化研究的热点问题之一。以内蒙古呼伦贝尔草甸草原优势种羊草为研究对象,分析不同氮化合物和不同剂量氮添加对羊草叶片叶绿素和叶氮含量的影响。结果表明:硝酸铵和硫酸铵两种氮素化合物对叶绿素和叶氮含量的影响没有显著差异;在两种氮添加均显著增加了羊草叶片叶绿素和叶氮含量,且随着氮浓度的增加,叶绿素和叶氮含量呈单峰模式;在两种化合物添加处理下,羊草叶绿素和叶氮含量之间呈显著正相关关系。     

水稻上三片功能叶气孔性状

用改良刮制法研究了水稻上三片功能叶的气孔性状.结果表明,水稻上三片功能叶的气孔性状存在差异,这种差异不仅体现在类型间,而且也存在于同一品种不同叶位间.参试水稻品种上三片功能叶的气孔长度、宽度和密度分布不均匀,其变化趋势也不一样.只有籼稻IR24上三片功能叶的气孔长度随叶位上升逐渐减小,气孔密度随叶位上升逐渐增大.籼稻IR24和粳稻秋光上三片功能叶的气孔长度和密度呈明显的负相关,即气孔长度增大,气孔密度减小;反之,气孔长度减小,气孔密度增大,而偏籼稻水源342和偏粳稻辽粳5号并没有表现出这种相关性.研究表明,不同类型水稻品种相同叶位或同一品种不同叶位叶片的气孔长度与宽度的相关不显著,气孔宽度与气孔密度的相关也不明显.     

城市胁迫环境下的二球悬铃木叶片气孔数量特征分析

对采自上海市区14个样点的二球悬铃木叶片气孔的研究结果表明,在3个采样时期,叶片气孔数量特征如气孔密度和气孔长径在不同环境胁迫程度下均表现出显著的差异,随着环境胁迫程度的增强,观察到气孔密度(SD)逐渐增加而气孔长径(SL)逐渐降低的趋势,两者之间表现出极显著的线性相关：SL=-0.0375SD 29.275,r=0.7609,p=0.0041(5月初);SL=-0.0255SD 25.116,r=0.7407,p=0.0024(9月底);SL=-0.0335SD 25.678,r=0.7152,P=0.0040(11月初)．而气孔的空间分布型却未受任何影响,气孔密度和气孔长径可作为指示小尺度上环境胁迫的有效指标．     

糙隐子草根系特征对氮素添加梯度的响应

选取内蒙古锡林郭勒典型草原区的糙隐子草占优势的退化草地进行氮素添加实验(添加梯度为0,30,50,80 g·m^-2),以研究在退化草地中糙隐子草根系特征对氮素添加的响应。结果显示,随着氮素添加量的增加,糙隐子草根系长度和根系表面积没有显著变化,根系直径和根系体积在50 g·m^-2的处理情况下显著高于其他3个处理,而0,30,80 g·m^-2处理之间无显著差异,这表明退化样地中土壤氮素的适量增加会显著促进优势种糙隐子草根系的增粗生长,而对根系增长生长没有影响,且氮素对于糙隐子草根系的影响存在阈值。糙隐子草根系的长度、直径、表面积、体积与氮素添加量之间都没有显著相关性。     

糙隐子草根系特征对氮素添加梯度的响应

选取内蒙古锡林郭勒典型草原区的糙隐子草占优势的退化草地进行氮素添加实验(添加梯度为0,30,50,80 g·m-2),以研究在退化草地中糙隐子草根系特征对氮素添加的响应。结果显示,随着氮素添加量的增加,糙隐子草根系长度和根系表面积没有显著变化,根系直径和根系体积在50 g·m-2的处理情况下显著高于其他3个处理,而0,30,80 g·m-2处理之间无显著差异,这表明退化样地中土壤氮素的适量增加会显著促进优势种糙隐子草根系的增粗生长,而对根系增长生长没有影响,且氮素对于糙隐子草根系的影响存在阈值。糙隐子草根系的长度、直径、表面积、体积与氮素添加量之间都没有显著相关性。     

氮添加对不同坡度退化高寒草地植被恢复的影响

为了研究氮素添加对不同坡度退化高寒草地植被恢复的影响,对青海省三江源区果洛藏族自治州不同坡度(7°缓坡25°,陡坡25°)的退化高寒草地进行氮添加试验,以探讨外源氮添加技术在不同坡度退化高寒草地植被恢复中的适宜性。结果表明:氮添加能提高植被地上生物量、植被高度、多度、总盖度以及物种分盖度之和,氮添加与坡度间的交互作用能显著改变植被地上生物量和平均高度(P0.05);坡度间植被特征存在显著差异(P0.05),氮添加可促进禾草类物种优势度更低的缓坡地的植被恢复,而对禾草类物种相对重要值更高的陡坡地没有显著影响。在退化高寒草地的恢复中,外源氮添加的促进效应依赖于坡度,更适宜于缓坡退化高寒草地的植被恢复。     

羊草（Leymus chinensis）草原不同利用强度下植被反射波谱季节 …

测试并分析了羊草草原不同退化程度（不退化,中（轻）度退化,重度退化）群落的近地面反射波谱的季节变化特征及其与月际产草量的相关关系,由于不同退化程度群落的优势生活型植物及其数量特征的差异,它们的反射波谱特征彼此之间存在的显著差异,表现为随着爱化强度的增加,各波段反映显著增大,在６月底,波谱特征的差异表现最为显著而在５月底,差异最不明显,在５月底和９月底,非重度退化各落产草量估测模式之间无显著差异,而     

氮添加对4种森林类型林下植物多样性的影响

为研究氮沉降对林下植物多样性的影响,选取4种中国东部典型的森林类型(热带山地雨林原始林及次生林、亚热带常绿阔叶林、温带针阔混交林和寒温带针叶林),调查林下植物多样性在氮添加处理1年后的变化。结果表明:氮添加显著降低热带山地雨林原始林和次生林林下物种丰富度,且下降幅度随氮添加浓度的上升而增加(p<0.05),同时氮添加也降低温带针阔混交林高氮样方的物种丰富度,但低浓度氮添加却增加林下物种丰富度(p<0.05)。另外,在亚热带常绿阔叶林和寒温带针叶林(高氮样方除外),氮添加增加林下物种多样性,但变化不显著。Shannon-Wiener指数也显示相似的变化趋势。这些结果表明,1年的施氮处理对森林生态系统林下物种多样性有显著的影响,而不同处理水平在不同森林类型下的影响是不同的。这与以往的研究结果并不完全相同。     

羊草(Leymuschinensis)草原不同利用强度下植被反射波谱季节变化特征及其与产草量相关性的比较研究

测试并分析了羊草草原不同退化程度（不退化，中（轻）度退化，重度退化）群落的近地面反射波谱的季节变化特征及其与月际产草量的相关关系．由于不同退化程度群落的优势生活型植物及其数量特征的差异，它们的反射波谱特征彼此之间存在显著差异，表现为随着退化强度的增加，各波段反射率显著增大，在６月底，波谱特征的差异表现最为显著，而在５月底，差异最不明显；在５月底和９月底，非重度退化群落产草量估测模式之间无显著差异，而在６月底至９月初，可以使用同一相关方程估测产量，但重度退化群落－冷蒿草原的估产模式月际间变化较大．对羊草草原不同退化群落产草量的估测精度高于９０％     

叶片结构特征与SO2伤害和吸收的关系

对白蝉等植物进行SO_2熏气试验,观察叶片的伤害情况,并测定叶片含硫量的变化.试验结果表明:角质层厚度、细胞壁厚度与SO_2的伤害呈负相关;胞间隙与伤害呈正相关;在一定密度范围内,伤害程度随气孔密度的增大而加重,但当密度增大到一定程度后,反而有减轻的趋势.胞间隙与SO_2吸收量呈正相关;而气孔密度与吸收量的关系与伤害情况相类似.     

内蒙古草原植物根属性的变异格局及环境适应策略

在内蒙古草原沿水分梯度选择16个样点, 测定22种优势植物根的形态和构型属性, 分析6种植物根属性(直径、根长、比根长、组织密度、分支强度和分支比)的变异及其对4种环境因子(年均降雨量、年均温、土壤含碳量和土壤含氮量)的响应规律。结果表明: 1) 不同物种间吸收根直径、组织密度和比根长的变异为7, 9和15倍, 根直径与侧根长度显著正相关, 与分支强度负相关; 2) 吸收根和非吸收根对降水和土壤氮的适应方式具有明显的种间效应, 当利用不同根系属性组合刻画植物适应策略时, 由于随着环境变化, 不同物种根属性产生变异的程度和方向各不相同, 从而形成多样性的植物适应策略。     

美洲黑杨与青杨杂交F1代苗期表型性状的分化及其类型划分

【目的】研究美洲黑杨‘I-69’杨(Populus deltoides ‘Lux’)×青杨(P. cathayana)F₁代初选无性系苗期表型性状指标的分化,解析不同性状分化的生物学和生态学意义,并对无性系进行类型划分,综合考虑无性系性状以及对应的目标用途,为应对干旱等条件下杨树造林的适地适树(无性系)选择提供参考。【方法】以江苏省宿迁市泗洪县半城马浪湖林场36个‘I-69’杨×青杨F₁代无性系3根1干苗为材料,调查苗木的生长量、叶片形态、气孔特征、侧芽萌发情况和分枝特性等17个指标,分析各指标的变异特征,并根据性状变化对无性系进行分类和评价。【结果】F₁代无性系的生长和表型指标均具有显著的分化,总体上呈连续的正态分布特征,其中侧枝数与侧芽萌发率的变异系数最大,分别达102.0%和93.5%。相关分析表明,苗木生长指标与叶片形态以及分枝特性指标显著正相关,但与叶片气孔特征无显著相关。叶面积以及叶干质量分别与叶片长宽比呈显著负相关,与上下表皮气孔密度比呈显著正相关。叶片长宽比与叶柄相对长呈显著负相关,同时也与上下表皮气孔密度比呈显著负相关。叶面积和叶干质量的异速生长指数为1.007 4,整体呈等速生长关系,与分枝特性等无相关关系。基于主成分分析方法,利用表型性状可以把36个F₁代无性系分为8类,不同类型具有独特的生长、分枝特性和潜在的抗旱性能。【结论】美洲黑杨和青杨杂交F₁代无性系表型性状变异丰富,通过早期判断可以针对不同气候和立地条件造林提供无性系选择的初步信息,其中类型Ⅳ中的4个无性系生长量最大、侧枝少,叶型和气孔特性等表型性状表现出一定的耐旱特征,可以选择用于在偏干旱的平原地区或山地进行进一步的适应性造林试验。     

密度对不同株型玉米产量及主要农艺性状的影响

该试验选取平展型长玉13、半紧凑型东单60和紧凑型郑单958等3种株型玉米为试材,分别在39 000,48 000,57 000株/hm2等3个密度下种植,分析了种植密度对不同株型玉米籽粒产量、穗粒性状和植株性状的影响.结果表明:3个品种的玉米产量随种植密度的增加而增加,且半紧凑型东单60产量最高;随种植密度的增加,行粒数、穗长、穗粗、轴粗、穗位叶面积和千粒质量呈下降趋势;株高、穗位高和雄穗分枝数呈上升趋势;各性状受株型与密度的互作影响不大.因此,在重庆提高玉米单产的关键是选取优良的丰产品种,并合理密植.     

不同海拔三种橐吾属植物叶结构的适应意义

研究了分布于青藏高原东部3种橐吾属植物(掌叶橐吾、箭叶橐吾和黄帚橐吾)不同海拔高度9个居群的叶结构特征、空间位置及其存活策略;对一些适应性特征与高寒环境的关系进行了分析讨论.发现气孔密度、叶片厚度、海绵细胞和栅栏细胞层的分布及表皮毛和表面蜡质的覆盖程度随海拔的升高而增加,其中叶片厚度的增加主要是由于细胞间隙的增大;叶片空间位置在3种橐吾中没有出现一致性的变化;气孔大小、角质层厚度以及等面叶和异面叶与海拔变化无明显相关性,而后两种特征更多地代表着物种属性.研究结果显示在植物对高寒环境的适应及其存活策略中,形态及结构的改变起重要作用,并且这些改变具多样性.就叶的形态结构而言,3种橐吾属植物对高寒环境的存活对策是:黄帚橐吾主要采取逃避策略,箭叶橐吾为耐受适应,而生长在林下遮阴微生境中的掌叶橐吾主要表现为对稀薄空气和低氧胁迫的适应.     

不同分布地天女木兰叶表皮微形态研究

天女木兰是集芳香、药用、食用和观赏于一体的珍稀濒危植物,呈“间断式”分布。为探知天女木兰种下分类及其亲缘关系,利用扫描电镜对7个分布地天女木兰叶表皮微形态特征指标进行定性描述及主成分分析和聚类分析。结果表明:①表皮细胞分为浅波状和深波状两种类型; 气孔器为椭圆形,分为凸起和凹陷两种; 叶表结晶体有圆球形和长柱形; 表皮毛密,分为单细胞毛、单列双细胞毛和单列多细胞毛3种类型; 叶表皮气孔大小、密度和表皮毛长短及密度等均存在差异。②主成分分析选出3个主成分,方差累计贡献率达到87.394%。③聚类分析结果表明,7个分布地天女木兰种群分为两类。第Ⅰ类包括吉林石湖和河北祖山的天女木兰,表现为叶下表皮细胞呈浅波状,气孔密度小,气孔凸起,气孔长轴小于10 μm,叶表结晶体呈圆球形; 第Ⅱ类包括浙江清凉峰、安徽黄山、贵州雷公山、贵州麻江和广西猫儿山的天女木兰,表现为叶下表皮细胞多呈深波状,气孔密度大,气孔多凹陷,气孔长轴大于10 μm,叶表结晶体呈长柱形。这表明各天女木兰间的亲缘关系远近与地理分布相关,叶表皮微形态特征可作为种下分类和探讨天女木兰种群间亲缘关系的重要特征。     

Relationship between stomatal density and the changes of atmospheric CO2 concentrations

The relationship between the stomatal density of five woody plants endemic to China, i. e.Eucommia ulmoides, Quercus liaotungensis, Q. glandulifera var.brevipetiolata, Cyclocarya paliurus andFicus heteromorpha, and the atmospheric CO₂ concentrations was studied by observations on leaves of the herbarium-stored specimms(1920s–1990s). The results showed that the stomatal density inEucommia ulmoides, Quercus liaotungensis andQ. glandulifera var.brevipetiolata decreased significantly in response to the elevated atmospheric CO₂ concentrations, while inCyclocarya paliurus it decreased slightly and inFicus heteromorpha there were no responses.     

牡丹杂交F1代性状分离规律及混合遗传分析

【目的】了解牡丹主要表型性状的杂种优势和遗传特点,指导牡丹的育种实践。【方法】以牡丹品种‘凤丹’ב新日月锦’的F₁群体为材料,分别于2014年和2015年调查了F₁群体的株高、冠幅等20个表型性状,对这些表型性状进行了相关性分析和混合遗传分析。【结果】杂种优势分析结果显示,20个表型性状在F₁群体中分离广泛,变异系数变化范围为11.03%～63.49%。除花高、花瓣宽、花瓣长、果荚高外,其余16个性状的中亲优势均达极显著水平。相关性分析结果表明,除花瓣长、果荚高外,其余18个性状间紧密相关。混合遗传分析结果显示:株高、冠幅、新枝数、果柄长、花径、开花时长、果荚直径和果荚高等8个性状均由微效多基因控制; 新枝长度、花朵数、花高、花瓣数、花瓣宽、蓇葖果数和单果荚种子质量7个性状均受两对加性-显性-上位性主基因控制; 叶长由两对等加性主基因控制; 花瓣长受两对等显性主基因控制; 叶宽、单果荚种子数量均由1对加性-显性主基因控制; 单果荚质量受两对加性-显性主基因控制。【结论】牡丹杂交F₁代20个表型性状均存在杂种优势和超亲分离现象,且部分性状表现出主基因控制的遗传效应。研究为牡丹表型性状的QTL定位和分子标记辅助育种研究提供了理论基础。