浙江天台山不同林型土壤环境的微生物区系和细菌生理群的多样性

研究了天台山8种土壤环境的微生物区系,细菌生理群分布、组成和多样性。结果表明：黄山松林、竹林和云锦杜鹃林土壤中细菌、真菌和放线菌数量较多,而柳杉林土壤中较少。微生物数量与土壤有机质、全氮、全磷含量以及土壤凋落物的关系较大。每种土壤环境的细菌、真菌和放线菌占微生物总量的比例为：细菌数量最多,放线菌居中,真菌较少。土壤细菌生理群在天台山8种土壤环境中的分布有较大的差异。好气纤维素分解菌、好气固氮菌、氨化细菌、有机磷分解菌、无机磷分解菌在8种土壤环境中均占有较大的比例,是每种土壤环境的优势菌群,而反硝化细菌和反硫化细菌在每种土壤环境中占有的数量比例均相对较小,处于次要地位。七子花林、竹林、云锦杜鹃林和日本花柏林土壤细菌生理群的Simpson指数和Shannon-Wiener指数均较小,柳杉林、茶园、金钱松林、黄山松林土壤细菌生理群的Simpson指数和Shannon-Wiener指数相对较大。     

水分胁迫和温度对夏蜡梅叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响

夏蜡梅是浙江省特有的濒危单种属物种.本文研究了不同程度土壤水分胁迫和不同温度处理对2年生盆栽夏蜡梅光合作用的影响.结果表明:轻度和中度水分胁迫下夏蜡梅净光合速率分别下降至对照的92.3%和74.3%,净光合速率的降低主要由气孔限制引起;重度水分胁迫下,净光合速率仅为对照的44.4%,主要由非气孔限制引起.夏季夏蜡梅的光合适宜温度范围在20 ℃～28 ℃,39 ℃下其净光合速率、水分利用效率和最大光化学效率显著降低,暗呼吸速率和蒸腾速率显著升高.随着水分胁迫的加重及处理温度的升高,夏蜡梅光补偿点上升,光饱和点、表观量子效率和最大净光合速率下降.重度水分胁迫及高温是制约夏蜡梅生存的重要环境因子.     

浙江天台山石梁常绿阔叶林研究

石梁常绿阔叶林中,常见的种子植物有１３１种,隶属４４科,８５属,其中属于热带类型的有３６属,温带类型的有４６属。据１４个样地统计,该常绿阔叶林的第一优势种或建群种为甜槠,次优种或共建种为木荷。按Ｒａｕｎｋｉａｅｒ生活型统计,该群落的生活型高位芽植物种类最多,地面芽植物次之,地下芽植物较少。该群落叶的性质以小型叶、单叶、草质、非全缘为主。而在乔木层中却以中型叶、单叶、革质、非全缘为多。群落的层次分明,垂直结构可分为乔木层、灌木层、草本层和地被层。     

铜胁迫条件下AMF对海州香薷光合色素含量、抗氧化能力和膜脂过氧化的影响

以盆栽海州香薷为研究对象,模拟Cu胁迫条件下,接种丛枝菌根真菌(AMF)对海州香薷叶片光合色素含量、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量、膜脂过氧化程度的影响。结果表明:(1)与对照相比,Cu胁迫使海州香薷叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl(a+b))、类胡萝卜素(Car)含量以及叶绿素a/b(Chl a/b)均显著降低,抗氧化酶活性和抗氧化剂含量也显著下降,质膜相对透性(MRP)和丙二醛(MDA)含量显著增大。(2)与Cu胁迫相比,Cu胁迫下接种AMF可使海州香薷叶片叶绿素含量显著增加;超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著提高;还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(As A)含量显著增加;MDA含量、MRP显著下降。总之,接种AMF可提高Cu胁迫下海州香薷叶片光合色素含量和抗氧化能力,降低膜脂过氧化水平,从而缓解Cu胁迫对植株造成的伤害,增强海州香薷对Cu胁迫的适应性,提高了植株的生物量。     

氮沉降对乌药幼苗生理生态特性的影响

2010年6月-2011年7月,采用盆栽模拟氮沉降试验,比较了不同氮浓度处理(CK0g·m-2·a-1、低氮2 g·m-2·a-1、中氮8 g·m-2·a-1、高氮32 g·m-2·a-1)下乌药幼苗光合作用、相对叶绿素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性及膜脂过氧化的差异,探讨氮沉降对乌药幼苗生理生态特性的影响.结果表明:经过1年的低氮、中氮和高氮处理,乌药幼苗叶片的日均净光合速率(Pn)和最大净光合速率(Pnmax)分别比对照增加了47.0％、117.8％、41.2％和82.6％、191.3％、152.2％;3种氮处理的乌药幼苗叶片日均Pn、Pnmax均以中氮处理最高.不同氮浓度处理后乌药幼苗叶片的日均胞间CO2浓度、日均气孔导度、光饱和点和表观量子效率均高于对照,暗呼吸速率以高氮处理最高.乌药幼苗叶片的相对叶绿素含量以中氮处理最高,其次是高氮处理,低氮处理与对照无显著差异.不同氮处理使乌药幼苗叶片的叶绿素荧光参数发生改变,PSⅡ原初光能转化效率、PSⅡ潜在活性均以高氮处理最低.3种氮处理的乌药幼苗叶片超氧化物歧化酶活性均高于对照,而过氧化物酶活性、丙二醛含量、膜透性均以高氮处理最高.氮沉降提高了乌药幼苗的光合能力,以中氮处理的效果最为明显,对其他生理指标也产生了不同程度的影响.     

模拟增温条件下接种AMF对夏蜡梅幼苗生长与光合生理特性的影响

全球变暖已对植物尤其是珍稀濒危植物产生重要影响。AMF对植物应对气候变化具有重要意义,但是在濒危植物应对气候变暖过程中发挥的作用并不清楚。以濒危植物夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)一年生幼苗为对象,研究人工模拟增温条件下接种AMF对其生长、形态建成、光合生理、抗氧化酶活性和膜脂过氧化程度、营养物质积累和叶绿素相对含量的影响。实验共4个处理:模拟增温条件下添加AMF(AMF+SW)、添加AMF(AMF)、模拟增温(SW)和对照(CK)。结果表明:(1)接种AMF对幼苗株高、叶宽长比、总根长、根平均直径、根尖总数、比根长和比根表面积有显著影响。(2)AMF+SW条件下幼苗光合日进程呈现出明显"双峰"曲线,AMF显著提高叶片日均净光合速率(P_n);光合有效辐射大于50μmol m~(-2)s~(-1)时,AMF+SW和AMF处理的P_n、最大净光合速率P_(nmax)和呼吸速率R_d显著高于CK;胞间CO_2浓度大于100μmol CO_2/mol时,AMF+SW与AMF处理的P_n、AMF+SW处理的初始羧化效率(α)及AMF处理的光合能力(A_(max))显著高于CK,而AMF+SW和AMF处理的CO_2补偿点均低于CK。(3)AMF处理的叶可溶性糖显著高于其它处理,AMF+SW和AMF处理的叶可溶性蛋白显著高于CK。因此,AMF能显著促进夏蜡梅幼苗的形态建成和光合作用;在模拟增温条件下,接种AMF对夏蜡梅光合生理具有显著影响。     

海州香薷(Elsholtzia haichouensis Sun)不同生态型Cu吸收和酸性磷酸酶活性差异

以海州香薷铜矿区种群（大冶铜绿山）和非矿区种群（红安）为对象,通过水培实验,比较分析了两个种群根中铜的吸收、MDA含量、根伤流液量和酸性磷酸酶活性变化的差异。结果显示, 红安非矿区种群根中的MDA含量随处理浓度的增加而显著升高,铜绿山矿区种群则没有明显的变化;在≥20 μmol/L Cu处理时,非矿区种群根伤流液量急剧下降而矿区种群反而增大。红安种群根中的Cu吸收量明显比铜绿山种群的高,如20 μmol/L Cu处理时,红安种群根中的铜含量在处理后的第1天和第5天分别是铜绿山种群的3倍和4倍;80 μmol/L Cu处理时,第1天和第5天的Cu含量则分别是铜绿山种群的20倍和5倍。然而,铜绿山种群根分泌的和组织内的酸性磷酸酶活性则明显高于红安种群,如在80 μmol/L Cu处理的第3天和第5天,铜绿山种群根组织内的酸性磷酸酶活性都约为红安种群的3倍,根系分泌的酶活性则分别为红安种群的1.6倍和1.8倍。两个种群也表现出不同的变化趋势：铜绿山种群在低浓度处理时,根分泌的和组织内的酸性磷酸酶活性有所增强,高浓度处理时下降,而红安随处理浓度的增加则显著下降。总之,铜胁迫下,海州香薷红安种群根系过氧化损伤明显,而铜绿山种群根系没有产生明显的过氧化损伤;铜绿山种群根系增强酸性磷酸酶的分泌以及保持组织内的高活性,可能分别在减少其铜的吸收及胁迫条件下维持体内正常的磷生理代谢方面具有重要作用。     

重金属污染芒萁居群遗传分化的RAPD分析

利用随机扩增多态DNA标记技术(random amplified polymorphic DNA,RAPD)对自然生长的芒萁洁净居群和铅锌矿尾矿居群的遗传多样性和遗传分化进行分析。结果表明在170个检测位点中发现有102个位点呈多态性,在尾矿居群中有2个RAPD标记位点发生了丢失,推测可能为重金属的敏感基因片段;尾矿居群的多态位点百分率(52.94%)、Shannon信息指数(0.3059)和Nei基因多样性(0.2084)均略低于洁净居群(分别为53.53%、0.3196和0.2198),总的遗传多样性水平较高(分别为70.59%、0.3723和0.2472)。尾矿居群与洁净居群之间发生了一定的遗传分化(Φst=0.1900,Gst=0.1339),但居群间的变异程度远远小于居群内的变异程度,居群间的基因流较大。重金属胁迫对芒萁居群的遗传分化有较大程度的影响,可能是导致芒萁适应重金属污染的分化和微进化的一个重要驱动力。     

东南石栎种群在演替系列群落中的遗传多样性

在浙江省天台山,利用RAPD技术对东南石栎种群演替系列群落针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林中的遗传多样性和遗传分化进行了研究。结果表明,12个随机引物在60株个体中共检测到173个可重复位点,其中多态位点152个,总多态位点百分率为87.86%,3个种群平均多态位点百分率为65.32%。采用Shannon信息指数计算的3个种群总的遗传多样性为0.4529,平均为0.3458。采用Nei指数计算的3个种群总的基因多样性为0.3004,平均为0.2320。3个种群的多态位点百分率、Shannon信息指数、Nei指数大小顺序均为针叶林种群>针阔混交林种群>常绿阔叶林种群。AMOVA分子变异显示,72.85%变异来源于种群内,27.15%变异来源于种群间。种群间的遗传分化系数为0.2277,基因流为1.6949。东南石栎这种遗传结构是其本身生物学特性的反映,同时也与群落的微环境密切相关。3个东南石栎种群间的遗传相似度平均为0.8662,遗传距离平均为0.1442。针阔混交林种群与常绿阔叶林种群的遗传相似度最高,常绿阔叶林种群与针叶林种群最低。根据Nei的遗传距离对不同种群进行非加权成组配对法(UPGMA)聚类表明,针阔混交林种群与常绿阔叶林种群先聚合,再与针叶林种群聚在一起。     

不同生境夏蜡梅群体遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD技术对天台大雷山4个不同生境：灌丛、常绿阔叶林、杉木林和竹林中的夏蜡梅群体进行遗传多样性研究。12个随机引物在80个个体中共检测到182个可重复的位点,其中多态位点为49个,总的多态位点百分率为26.92%。4个群体的多态位点百分率在6.04%~11.54%之间,平均为8.93%,其中竹林群体最高,常绿阔叶林群体最低,大小顺序为竹林群体＞灌丛群体＞杉木林群体＞常绿阔叶林群体,Shannon指数和Nei指数估算结果为灌丛群体最高,其次是竹林群体,第三是杉木林群体,最低的是常绿阔叶林群体。AMOVA分子差异分析表明夏蜡梅群体间遗传分化程度高,71.91%的变异存在于群体间,28.09%的变异存在于群体内,群体间的基因分化系数（G_ST）为0.627 4。夏蜡梅群体间的基因流很低,N_m=0. 297 0。聚类分析结果表明杉木林群体和灌丛群体最先聚在一起,再与常绿阔叶林群体相聚,最后与竹林群体聚在一起。可见,夏蜡梅在各生境间有着不同的遗传多样性,且在各生境间发生了明显的遗传分化。