鹅掌楸属植物叶片两侧对称性测量的泰勒幂法则

【目的】泰勒幂法则是一种重要的生物学统计规律,反映了特定生物学测量值的均值和方差,呈现出幂函数的关系,鹅掌楸叶形复杂,但明显呈两侧对称的特征,本研究旨在验证鹅掌楸叶片两侧对称性测量是否符合泰勒幂法则。【方法】选取了2种鹅掌楸及其杂交种(Liriodendron chinense、L.tulipifera和L.chinense×L.tulipifera)的叶片(以下表述为3种鹅掌楸叶片),每种200片以上,将每片叶子沿垂直于中轴方向划分出1 000对等距的左右部分,计算左右部分差值之绝对值的均值和方差,使用对数转置的均值和方差数据进行线性拟合,检验3条直线斜率(即泰勒幂指数)的估计值是否具有显著性差异,同时将3种鹅掌楸的数据进行汇总,计算其直线的斜率。【结果】3种鹅掌楸叶片对称性测量均符合泰勒幂法则,但3个斜率的估计值没有显著性差异,根据汇总数据计算得到的泰勒幂指数的估计值为1.777。【结论】研究证实了基于叶面积测量的两侧对称性差异能够反映出泰勒幂法则,良好的尺度比例关系可以提高幂函数的拟合优度。尽管不同类群植物叶形差异较大,但两侧对称性测量的均值和方差的对数转置数据都分布在一条理论回归直线上。考虑到叶形的两侧对称性变异程度能够反映植物地上部分建筑学结构对光获取和利用的影响,研究结果对于分析植物地上部分的拓扑结构对植物光合作用的影响具有一定的参考价值。     

景观交错对毛竹林生物量的影响

【目的】探究景观交错及不同景观交错类型对毛竹林生物量的影响。【方法】以福建省建瓯市3座存在毛竹和树木景观交错区域的样山和1座毛竹纯林样山为研究对象,在毛竹与树木的交错地带,以及距离交错地带10 m处分别划定两条样带,每条样带设置3个样方,调查了样地内毛竹的胸径及林下土壤养分,运用Kruskal-Wallis统计检验每座样山不同样带间毛竹平均胸径是否存在显著性差异。【结果】①在相同取样面积下,不同景观交错类型的毛竹林生物量均高于毛竹纯林的生物量,尤其在景观交错带内,比同海拔水平毛竹纯林类型的高11.09%～27.72%,且山体上位样带内毛竹林的生物量均比下位样带的高,这与毛竹纯林上下位样带内毛竹林的生物量对比相反; ②不同景观交错类型的样带间毛竹林生物量差异显著,毛竹纯林类型的样带间差异不显著; ③4座样山的样带间土壤养分差异不显著但存在一定的变化趋势,多数为山体上位样带的生物量低于下位样带,与景观交错类型的毛竹林生物量在样带间的分布趋势相反。【结论】植物的景观交错有助于增加毛竹林生物量; 不同景观交错类型对毛竹林生物量的影响均显著; 不同景观交错类型中土壤养分含量对毛竹生物量没有显著性影响,毛竹林的生物量高于毛竹纯林,与其交错林分的林分类型、林分结构及人为经营措施有关。     

变温对毛竹种子萌发及幼苗生长的影响

【目的】研究变温对毛竹(Phyllostachys edulis)种子萌发及幼苗生长发育的影响,了解竹类植物种子在不同温度处理下的萌发特性,以及幼苗1~5片叶展叶时的生长发育规律,为竹类植物实生苗研究提供理论依据和实践基础。【方法】采集广西桂林市灵川县大境乡的毛竹种子,在实验室培养箱中育苗,设定7个变温处理[24 h内设置2个不同的昼夜温度(时长为12 h/12 h)组合 ]:29 ℃/15 ℃(T1),28 ℃/16 ℃(T2),27 ℃/17 ℃(T3),26 ℃/18 ℃(T4),25 ℃/19 ℃(T5),24 ℃/20 ℃(T6),23 ℃/21 ℃(T7)和1个恒温处理22 ℃/22 ℃(T8)。每隔12 h详细观测每个变温处理下每粒种子萌发时间、1~5片真叶展叶时间和叶下高,并测量叶片面积、地上部和地下部鲜(干)质量、根系形态、叶表面微形态、气孔长度和气孔密度。【结果】①在不同变温处理下,毛竹种子的萌发率均在50%以上;结合毛竹种子萌发的发芽势,发现T4—T7的种子发芽势高于30%;从T1—T8,毛竹种子的平均萌发时间逐渐缩短。②不同变温处理下的毛竹幼苗从第1片叶到第5片叶展叶时间逐渐延长;T6—T8处理下幼苗展叶时间和展叶数量都相对集中;同一培养处理下的毛竹幼苗从第1片叶至第5片叶的叶下高和展叶面积逐渐增加,温差越大毛竹幼苗叶下高越高;第3片叶后叶片的发育速率趋于稳定;温差越大,毛竹幼苗生物量也越大;根系在T3—T6处理下发育更好。③随着温差减小,毛竹叶片下表皮乳突和表皮毛数量逐渐变多,同一处理下的第1片叶到第5片叶,下表皮的乳突和表皮毛数量也逐渐变多;从T1—T8,毛竹幼苗叶下表皮气孔呈列排布,气孔表观形态虽无显著性差异,但气孔长度和气孔密度总体呈先上升后下降的趋势,气孔密度最高值主要集中在T5。【结论】26 ℃/18 ℃(T4),25 ℃/19 ℃(T5),24 ℃/20 ℃(T6)变温处理更利于促进毛竹种子发芽率和发芽势提高,综合幼苗的叶下高、叶片面积、发育速率、生物量、根系和气孔密度等各项指标,这3个组合变温处理更适宜幼苗总体生长发育。     

4种地被竹大个体空间分布的点格局分析

【目的】植物个体大小存在的差异,是植物种群空间结构的重要影响因素,笔者探究大个体在种群空间中分布的类型、大小个体间的相互作用,为城市绿化提供基础数据。【方法】选取南京林业大学校园内翠竹(Pleioblastus pygmaeus)、髯毛箬竹(Indocalamus barbatus)、菲白竹(P. fortunei)和铺地竹(Pleioblastus argenteostriatus)4种地被竹种,依据竹株高度分为大个体组(观测组)和小个体组(控制组),运用空间聚集性的二阶分析法,并结合Monte-Carlo检验,分析大个体的空间分布类型,使用估计的方法计算空间强度趋势面。【结果】翠竹、髯毛箬竹、铺地竹的大个体竹株分别在其给定的距离尺度下呈现出显著的随机分布,未表现出聚集性特征; 菲白竹大个体则在给定的距离尺度下呈现出较弱的随机分布; 4种地被竹在各自样地内的分布存在不同特征上的理论强度。【结论】地被竹个体大小的差异影响个体在生长空间、资源等方面的竞争,大个体的空间分布是地被竹种群在生境中综合能力的外在表现。自然环境中,地被竹种群在个体差异基础上,通过自身调节机制和一系列生态过程,形成特定的空间结构。