植物生活型及其分类系统的初步研究

植物生活型的概念是现代植物生态学的中心内容之一。本文分析了决定植物生活型的诸因子,提出了植物生活型的概念。植物生活型是自然综合体(包括植物体本身)作用于植物,植物体在一定个体发育生长阶段的有活动生命力的整个形态。同时,提出了一个植物生活型分类系统。随着植物生态学和植物群落学的不断深入和发展,植物生活型的概念已经成为现代植物生态学的中心内容之一。植物生活型的描述,使可能根据适     

植物生活型和古植物全息生活型

陆生植物的古生态学(paleoecology of terrestrial plants)作为古生态学的一个分枝已引起了更多的古生物学者的关注。由于化石植物保存的不完备以及研究方法上的限制,在以往,很少有人涉及到植物群落学(phytocoenology)和群落生态学(community ecology)的内容。随着大量描述资料的积累,古植物学者开始认识到叶级(leaf scale)、叶型(leaf type)、叶缘     

植物DNA条形码技术应用于大样地群落学研究

DNA条形码技术在生物分类学、进化生态学、分子系统学、生物多样性科学、医学检疫等学科和领域发挥着重要作用.本文梳理了近些年国内外以森林大样地为平台,利用植物DNA条形码(即叶绿体基因片段rbcL,matK和trnH-psbA)在群落水平研究获得的若干重要进展.围绕植物DNA条形码技术如何应用于大样地群落学研究这一主线,从基本原理出发,以研究案例为基础进行了相应的评述,提炼出以下4方面:(1)鉴别群落水平上的植物材料时,利用多个DNA条形码片段的组合能达到较高的物种鉴别率,而单个片段效果较好的为trnH-psbA,其次是matK和rbcL;(2)构建大样地植物群落系统发育关系时,搭配使用不同进化速率的条形码片段,以超级矩阵(Supermatrix)方法排列DNA序列,在系统发育树构建软件上可获取较好的分支精度并得到较高的节点支持率;(3)DNA条形码系统发育关系与群落生态学研究结合时,能增强对群落共存机制和群落构建方式的探索和阐释能力;(4)DNA条形码系统发育关系应用于生物多样性指数计算时,能增强多样性指数的分辨能力和评估手段.植物DNA条形码技术已在类群和群落水平上应用并得到较好的效果;建议与传统的Phylomatic等方法互补优势,在原有基础上进行适当的完善,如优化取样策略、增加具有更多信息量的核基因片段ITS等,提升DNA条形码技术的整体性能,使该技术在区域和全球水平上开展群落学研究时也能较好地应用.     

洪水灌溉对策勒绿洲优势植物及生境的影响?

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲前沿的优势植物疏叶骆驼刺(Alhagi.sparsifolia SHAP.)-里海旋覆花(Karelinia caspica Less)群落为研究对象,利用人工模拟洪水的方法在生长季内对群落进行了3次灌溉.通过灌溉与非灌溉对照实验,研究灌溉对策勒绿洲前沿多年生植被的更新、生长、群落物种组成以及土壤水分和养分的影响.结果表明:(1)多次灌溉对多年生植物疏叶骆驼刺和里海旋覆花的更新和生长具有明显的促进作用,其中更新方式以根蘖苗更新为主,种子实生苗更新较少;(2)灌溉使得群落中的一年生杂草大量出现,群落物种多样性增加,群落盖度也相应的增加;(3)灌溉有效地增加了群落生境中土壤上层的水分和养分,同时改变了土壤养分在垂直剖面上的再分布,地表以下3m范围内土壤速效N,P,K和全量P,K含量显著地增加.从长远来看,这种模拟洪水灌溉的生态学意义在于说明洪水作为一种生态脉冲对干旱区生态系统中植物的更新、地下水位的补充以及土壤养分的增加有重要的促进作用.     

群落水平上传粉生态学的研究进展

同地开花的植物共享传粉者,传粉者通常在多种植物上觅食,这些事实激发人们在群落水平上开展传粉生态学研究.与以单种植物为对象的传粉研究相比,从群落水平研究植物与传粉者、植物与植物之间的互作,有利于阐明传粉者与植物间关系的演化、探讨传粉过程在群落构建中的作用.对植物与传粉者互利关系的研究,已经从访问网络的结构动态,深入到网络的构建机制和对群落植物繁殖的切实影响上.从群落水平研究传粉者对花部特征的选择,分析共存植物的系统发育关系,可为花部特征演化提供更有力的证据.植物与植物之间由传粉者介导的互作研究,已经由成对或者少数几种植物之间,发展为在群落内的多种植物之间进行.由于传粉者对植物雄性和雌性功能的影响不同,植物之间互作表现出不同规律.相关研究从传粉者效率、植物柱头的花粉干扰和传粉过程的花粉丢失等多角度研究传粉者对植物雄性和雌性功能的作用.传粉作为一项基本生态服务,受到了多种人类活动的显著影响,尤其是外来物种入侵、生境破碎化等因素的不利影响.群落水平的传粉生态学研究在我国已有开展,今后的研究有必要在不同时空尺度上进行多层次调查和实验性工作,才能深入研究植物与传粉者、植物与植物的互作模式,从更大尺度揭示群落的构建机制、种间关系和花部特征演化.     

广东深圳地区侏罗纪植物化石的发现及意义

对海陆相三叠-侏罗纪之交重大地质生物事件的探究无不依赖于对地层格架和动植物化石多样性的深入研究.我国广东地区广泛发育的海陆交互相三叠-侏罗纪沉积是华南早中生代重要的含煤地层.但是长期以来,对于本区早侏罗世含海相动物化石的金鸡组一直没有植物化石的公开研究记录,制约了对该地区侏罗纪植物化石系统学和多样性的了解与认识.本文报道近年来在深圳大鹏半岛南澳地区金鸡组发现的一批重要植物化石标本,初步查明了其分类学属性、保存状况和多样性特征.该植物群以形态保存密集、羽叶和茎干连生、本内苏铁叶化石与生殖器官化石Williamsoniella同时保存等为特征,代表了一个以本内苏铁植物耳羽叶(Otozamites)为主导的早侏罗世植物群落.这批植物化石不仅代表深圳地史时期植物群的首次发现,也是广东和珠江三角洲(岭南)早侏罗世植物化石的首次报道.对这些植物化石材料的深入研究,将有助于广东早中生代含煤地层的对比,加深对华南三叠-侏罗纪转换时期植物化石多样性演变的认识,为深入探究该地区古生态、古气候和古地理环境的变迁提供陆生植物学证据.     

长白山不同功能群植物碳同位素及其对水分利用效率的指示

由于植物碳同位素综合反映了植物光合作用过程中C, H₂O交换的信息, 因此从理论上讲它们可以作为植物功能特征的潜在指标. 尽管前人的调查已经对这一假设进行了验证, 但相关的证据还较少, 我们需要进行更多、更广泛的调查来证实这一假设. 本文通过对湿润的寒温带气候区中国长白山不同功能群植物叶片(乔木、灌木与草本; 常绿植物与落叶植物; 一年生草本、二年生草本与多年生草本)的碳同位素测定, 发现不同生活型植物的碳同位素组成有显著差别, 从而进一步证实了植物δ¹³C值可以作为划分植物功能群潜在指标的假设. 另外, 我们的结果还指示不同生活型植物的水分利用效率也存在明显差别. 不同功能群植物的δ¹³C值以及碳同位素指示的水分利用效率呈以下趋势: 草本<灌木<乔木. 同一生活型中, 常绿灌木的δ¹³C值和以及它指示的水分利用效率显著大于落叶灌木. 不同寿命的草本植物δ¹³C值也具有显著的差异, 一年生草本>二年生草本>多年生草本, 与前人在沙漠地区研究的结果(一年生植物的δ¹³C值低于多年生植物)不一致, 这表明不同寿命草本植物之间的δ¹³C值和水分利用效率的变化趋势可能与当地水分条件有关.     

植物病原菌效应子

病原菌在侵染寄主植物过程中分泌多种效应子作为武器,在胞间或胞质干扰寄主的生物学过程,以促进病原菌的侵染和定殖.解析病原菌干扰植物免疫的功能和作用机制是认识病原菌与植物互作的关键,也可为开发和建立植物病害新型抗病策略提供理论基础.近年来,随着测序技术的发展、各种功能基因组学研究方法的建立和结构生物学的发展,我们对病原菌效应子的特征、数量、转运和功能有了较为深入的认识.对病原菌效应子功能的认识从抑制寄主免疫信号传导拓展到对植物代谢、微生物组等各种生物学过程的干扰.同时,病原菌效应子激活免疫的机制研究取得了突破性的进展,抗病小体的发现解答了植物NLR抗病蛋白识别效应子后如何激活和介导植物抗性这一科学难题.本文对近年来病原菌效应子的研究进行了系统的总结和评述,并对未来效应子的研究进行了展望.     

中国野生兰科植物物种多样性与地理分布

中国是世界上兰科植物最为丰富的国家之一,且全科植物均在《国家重点保护野生植物名录》和《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)的保护之列.本研究在确立中国野生兰科植物物种名录和建立物种地理分布数据库的基础上,对其进行物种多样性及其地理分布特征的研究.据统计,中国野生兰科植物共计187属1447种,包括特有种601种,生活型以地生兰和附生兰为主.中国野生兰科植物集中分布在我国的西南地区和台湾,尤以喜马拉雅山脉东段、横断山脉地区、西双版纳地区,滇东-桂西山地、台湾东部山地、海南岛南部、黔桂交界山区、鄂西渝东山地、秦岭伏牛山一带最为丰富,同时兰科植物在这些地区的区系分化率也非常高.相对地,特有兰科植物的分布呈现出与所有兰科植物完全不同的地理格局,特别是靠近西南国界的地区差异最为显著,分析得到兰科特有比例较高的地区在全国范围内呈现出离散的分布格局,且许多物种丰富度较低的区域特有种的比例却非常高.最后,采用筛除算法鉴别得到中国野生兰科植物分布的18个热点县,这些热点地区共代表了75%的兰科植物,并且绝大多数与全球生物多样性热点地区重叠.本研究旨在为我国野生兰科植物的优先保护提供重要依据.     

植物个体发育中的时间全息律

多细胞生物体在形态结构等方面存在空间全息律,但在植物个体发育中还存在时间全息律。时间全息律是空间全息律的基础,空间全息律是时间全息律的表现。     

植物雌性不育的研究进展

本文对植物雌性不育的研究作了综述总结。至今，许多植物已发现有雌性不育现象，人们对其进行了细胞学、胚胎学和遗传学研究，同时也探讨了植物雌性不育的发生机制。然而，仍需要对植物雌性不育进一步深入广泛地进行研究，以便加强对植物雌性不育的认识，并在和实践中利用植物的雌性不育。     

虚拟植物的研究进展

虚拟植物即应用计算机模拟植物在三维空间中的生长发育状况,是近20年来随着信息技术进步而迅速发展起来的研究领域,在农学、林学、生态学、遥感等众多领域有着广阔的应用前景。通过概述虚拟植物的研究意义、方法和国内外最新进展,探讨了虚拟植物模型在农业领域应用的关键问题,包括植物与环境相互作用关系的定量化及模拟机制,根系的虚拟等。对虚拟植物模型在农业领域中的应用,如通过虚拟试验对农田水分、养分利用进行精确定量化研究、作物株型设计、栽培措施优化等进行了展望。     

植物再生的研究进展

再生不仅赋予植物修复受损组织的能力,更能使植物产生新器官,实现营养繁殖.再生能力是植物在严酷环境下能够生存的重要手段,也被广泛应用于生产实践中.组织培养、扦插和嫁接等都是基于植物再生能力而开发的农业技术.再生现象的本质是细胞在受伤或胁迫的环境下命运发生转变的过程.近年来,植物再生领域的研究取得了一系列突破性进展,不仅对植物再生过程中细胞命运转变的谱系有了初步认识,而且探讨了植物细胞高度可塑性的分子机制.伤口或胁迫信号、激素、转录因子和表观遗传途径因子形成有序协作的调控通路,控制着再生过程.本文将总结种子植物中器官从头发生和体细胞胚发生这两种再生方式的研究进展,以期为从事植物再生研究的工作者提供参考.     

植物超越补偿作用的研究进展

超越补偿是植物对伤害产生的一种自我调节能力,这种能力产生的理论基础是生长冗余.适度减少生长冗余,使有限的生物能朝着有利于经济产量形成的组织器官进行再分配,以提高农林业生产的经济效益.本文从超越补偿的实践基础出发,进一步阐述了超越补偿作用的本质、生理学机制及产生超越补偿的外界条件;并探讨了超越补偿在生理学、生态学及栽培学方面的意义,为超越补偿理论在农作物栽培和农、林害虫防治等方面的应用提供科学依据.     

群落生态学研究新进展

探索群落构建机制的生态和进化过程是群落生态学领域的一大中心任务.在局部森林群落水平上,运用系统发育分析方法探讨群落构建规则是群落生态学的研究热点.中国科学院华南植物园分子生态学研究组葛学军研究员等     

中昆仑山晚新生代植物化石的发现

1988年8月,本文第一和第四作者参加中国科学院喀喇昆仑山-昆仑山综合科学考察队,在中昆仑山北坡的晚新生代古石灰华沉积中发现了大量植物叶化石,这是继1964年在希夏邦马峰北坡发现上新世高山栎植物化石以后,在青藏高原北缘的又一重要发现,这对揭示昆仑山的隆起时代、幅度、古地理环境变化以及植物区系演化均有重要意义,现将初步研究结果报道如下。     

黄土高原地质、历史时期古植被研究状况

分析了目前对黄土高原古植被状况认识差异的可能因素, 对全新世不同地貌单元古植被记录做了初步分析, 认为黄土高原的古植被并没有严格按照植被地带性分布规律分布, 基岩山地、沟谷和塬面的植被类型有明显的差别, 全新世以来有厚层黄土分布的塬面上从来没有稳定的大面积的森林生长; 但在黄土高原南部沟谷和基岩山地全新世气候温暖期森林(疏林)可以得到较好的发育. 在黄土高原外围一些局地的植被群落, 更多的受到地形及地下水的控制.     

长白山阔叶红松林木本植物繁殖特征及其关联性

为了探究群落水平上木本植物有性繁殖特征及其关联性,对长白山阔叶红松林25 hm2大型动态监测样地内木本植物进行了调查分析.结果表明:(ⅰ)该森林木本植物在繁殖性状方面表现出复杂的多样性,同时,不同繁殖特征如性系统与传粉方式、果实类型之间,以及与种子质量和生活型等生态特征之间存在关联性;(ⅱ)样地内49%的物种是两性花植物,27.5%是雌雄同株植物,23.5%为雌雄异株植物,雌雄同株植物所占比例与热带森林相比偏高;(ⅲ)不同性系统的物种花期基本同步,而果期则表现出较大的差异;(ⅳ)和热带、亚热带森林的研究结果类似,性系统和传粉方式、果实类型、生活型之间都表现出明显的相关性;(ⅴ)不同性系统之间种子质量差异显著,雌雄同株的种子质量最大,两性花的最小.另外,不同生活型的种子质量之间也存在着明显差异,乔木种子较灌木种子更轻.总体来看,长白山阔叶红松林各繁殖性状之间有复杂的关联性,而且还表现出"常见种以虫媒传粉、雌雄同株的树种居多"这一温带森林独有的特点.     

他感,竞争和信息的植物生态学挑战

自海克尔(E. Haeckel) 1866年提出ecology一词后,生态学便开始在物质水平上茁壮成长。1935年坦斯来(A. G. Tansley)将系统概念引入生态学,创造出ecosystem术语,稍后,1942年林德曼(R. Li-ndeman)又将能量从生命现象中抽象出来,从而使生态学迈入系统能量研究的新纪元,引起了生态科学的第一次大革命。而仙农(C. E. Shannon)的《信息论》(1948),瑞斯(Rice)1974、1984年两版《植物他感作用》和哈勃伦(Harborne)1977, 1982年两版     

稳定同位素在陆地生态系统动－植物相互关系研究中的应用

稳定同位素(stable isotope)作为一种天然的示踪物,已广泛应用于植物生理学、生态学和环境科学研究中。近年来,动物生态学家也开始将稳定同位素技术应用于动-植物相互关系研究中。动物同位素组成总是与其生活环境中植物同位素组成相一致,而且还反映了一段时间内(几小时到几年甚至更长时间)动物所采食的所有食物同位素组成的综合特征;当动物栖息环境发生变化或动物迁移到一个新的生境中,动物组织同位素组成又会向新环境的同位素特征转变。这样,动物组织同位素组成能真实地反映一段时期内动物的食物来源、栖息环境、分布格局及其迁移活动等信息,是动物生存状况理想的指示者。而且,分析不同时间尺度上动物组织同位素组成还可以深入了解动物对环境变化的适应等过程。此外,动物吸收利用营养过程中存在的同位素分馏效应,为研究动物食物网和群落结构提供了理想工具。稳定同位素技术可以连续地测出食物网和群落中动物所处的营养级位置,从本质上揭示动物间捕食与被捕食关系及其在整个生态系统物质平衡和能量流动中的作用,从而使其成为动-植物相互关系研究中十分重要的、有效的研究工具。本文主要综述稳定同位素在动-植物相互关系研究方面的最新进展,评价其应用上的优缺点,并进一步提出未来研究方