氮素和水分添加对毛乌素沙地油蒿群落优势植物叶片性状的影响

【目的】通过研究氮素和水分添加对毛乌素沙地油蒿群落优势植物叶片性状的影响,探讨荒漠生态系统中不同功能群植物对环境变化的适应策略,为预测未来环境变化背景下荒漠植物群落的响应提供理论参考。【方法】以宁夏盐池毛乌素沙地典型植被群落油蒿群落为研究对象,通过连续2年(2015—2016)0 kg N ha~(-1) yr~(-1)(N0)60 kgN·ha~(-1) yr~(-1)(N60)氮添加;自然降水(W0),增加20%降水(W20)、增加40%降水(W40)水添加的野外控制试验,测定优势植物种油蒿和赖草叶片的比叶面积(SLA)、碳、氮、磷(C、N、P)含量。【结果】1)氮添加显著增加土壤中的无机氮含量;水添加显著增加土壤含水量;水氮交互作用对土壤无机氮含量、土壤含水量都没有显著影响。而土壤速效磷含量比较稳定,在各处理下均没有表现出显著差异。2)油蒿SLA在氮素和水分添加下显著增加,而交互作用效应不明显;赖草SLA在氮素和水分单独添加下均没有发生显著变化,而水氮交互作用对其存在显著影响。3)氮添加对油蒿和赖草叶片C含量没有显著影响,显著增加了N含量、C∶P、N∶P,降低了P含量和C∶N。水添加对赖草的C、N、P及其化学计量比无显著影响,而显著增加了油蒿叶片N和P含量,降低了C含量、C∶N、C∶P和N∶P。水氮交互作用对油蒿叶片N含量和C∶N有显著影响。【结论】氮素和水分添加对毛乌素沙地油蒿群落优势植物油蒿和赖草叶片性状均有明显影响,氮素对叶片性状的影响比水分添加的影响更为显著。2种不同功能群植物,对氮素和水分添加的响应不同,呈现出不同的适应策略,油蒿的叶片性状对氮素和水分添加的响应较为敏感,趋向于资源快速获取与利用的策略,而赖草表现出较强的稳定性,从而体现出保守的资源利用策略。在未来可能增加的氮沉降和降水情景下,油蒿群落的物种组成可能会由于2种植物不同的资源利用策略变化而发生变化。     

荒漠植物白刺叶片气孔性状对模拟增雨的响应

为研究荒漠植物气孔性状对气候变化的响应以及对植物固碳能力的影响,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计2个增雨时段(生长季前期与后期),每个时段设计2个增雨梯度(50%与100%),对天然白刺灌丛进行增雨实验,利用数码图像显微镜处理系统,研究叶片气孔大小、气孔密度及气孔导度等气孔性状对增雨的响应。结果表明:与对照相比,各增雨处理可以增加气孔长度、宽度与气孔导度,但孔密度减小,且叶片下表皮密度大于上表皮。相同增雨季节,100%处理对气孔大小、气孔密度及气孔导度的影响均高于50%处理,2个梯度间差异不显著;气孔大小与气孔导度对生长季前期增雨响应更敏感,气孔密度对不同生长季节增雨响应不明显;气孔性状之间存在一定的协调性。在未来降雨增加的条件下,荒漠植物可以通过改变气孔性状(扩大气孔)通路来提高固碳能力。     

鄂尔多斯6种植物叶片功能性状比较

以鄂尔多斯6种植物为研究对象,分别测定了叶面积(LA)、叶厚度、叶绿素含量(SPAD)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)和叶片相对含水量(RWC)等叶功能性状,比较不同生活型叶片功能性状的差异性。结果表明:6种植物叶片通过减少叶面积、增加叶厚度和叶绿素含量来适应干旱环境,沙蓬、虫实等1年生植物的SLA显著高于柠条、沙柳、杨柴、油蒿等灌木(P0.05),而不同生活型LDMC的差异性表现为1年生植物显著低于灌木(P0.05),SLA与LDMC呈负相关关系。不同生活型植物叶片功能性状差异明显,1年生植物具有较强的获取资源和保持体内营养的能力,灌木能够较强地适应干旱环境。     

荒漠植物白刺对模拟增雨的光合响应机制

【目的】研究不同增雨条件下白刺叶片的光合作用和叶绿素荧光特性,从光合生理角度探讨白刺对增雨的响应机制。【方法】以乌兰布和沙漠东缘地区典型荒漠植物白刺为研究对象,设置不同的增雨梯度(增加年均降水量的0,25%,50%,75%和100%),对自然生长的白刺沙包进行人工模拟增雨,利用 Li－6400xt便携式光合测定系统分析仪(USA,LI-COR)测定不同增雨条件下白刺叶片净光合速率(Pn)日动态变化、光响应曲线、CO2响应曲线以及叶绿素荧光参数,并根据 Pn 日变化曲线和响应曲线计算叶片日光合总量(∑Pn )以及各光合生理参数。【结果】1)75%和100%增雨对日均 Pn 和∑Pn 影响显著,日均 Pn 比 CK分别高32.74%和37.64%,∑Pn 比 CK 分别高32.01%和38.43%,说明增雨使白刺光合能力增强,日光合产物的积累增加。2)增雨使白刺表观量子效率( AQY)和光饱和点( LSP)升高,25%,50%,75%和100%增雨的 AQY 比 CK 分别高17.24%,31.03%,37.93%和24.14%,LSP比 CK分别高14.6%,6.0%,3.0%,26.1%,说明白刺叶片利用弱光的能力增强,对强光的利用范围增加,光能转化效率提高,有利于光合作用的高效进行。3)随着增雨量的增加,羧化效率(CE)呈现出逐渐增加的趋势,其中,100%增雨的 CE比 CK高5.73%;增雨使 CO2饱和点( CSP)升高,50%,75%和100%增雨的 CSP 显著高于 CK,分别比 CK高23.67%,28.35%和29.13%,说明白刺叶片 RuBP羧化酶和光合碳循环酶的活性增强,对高CO2浓度的利用范围增加。4)增雨使白刺叶片的原初光化学量子效率( Fv/Fm )、实际光化学量子效率(ФPSⅡ)、电子传递速率( ETR)和光化学猝灭系数( qP )提高,说明增雨有利于白刺叶片PSⅡ反应中心活性增强、开放比例提高,有利于叶片把所捕获的光能转化为生物化学能,并将更多的光能用于推动光合电子传递。【结论】白刺能够调节光合机构的功能、改变自身生理特性、增强对环境资源的利用能力来适应增雨的变化。     

NaCl和PEG胁迫对不同大小刺槐种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】研究盐和干旱胁迫下不同大小刺槐种子的萌发规律,提出合适种子大小与胁迫程度的选配建议,为刺槐优良苗木的培育提供参考。【方法】利用土壤筛,将种子分为大粒、中粒和小粒3个等级,明确每个等级种子大小特征、千粒质量和吸胀率。用NaCl和PEG 6000模拟盐和干旱胁迫,配制不同渗透势(0、-0.05、-0.15、-0.30、-0.49 MPa)的NaCl、PEG溶液。将不同大小的种子放置在光照培养箱内进行萌发试验,分析种子的萌发特征、幼苗生物量和根系发育,并比较不同大小种子在萌发中的可塑性。【结果】1)大粒和中粒种子的吸胀率显著大于小粒种子,中粒与小粒种子的千粒质量对比大粒种子分别降低22.01%、61.72%。2)随胁迫程度的增加,发芽率、发芽指数、活力指数显著降低,平均发芽时间显著增加;幼苗含水量、生物量、根长、根表面积、比根长、比根表面积显著降低。盐胁迫处理比干旱胁迫有着高的发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗含水量,但在根干重、根冠比、根长、根表面积、比根长、比根表面积上低于干旱胁迫的。在各个指标的胁迫指数上,盐胁迫高于干旱胁迫的。3)在整个萌发过程中,大粒和中粒种子与小粒种子相比,...     

地形因子对大青沟自然保护区不同森林群落叶性状的影响

【目的】探讨地形因子对大青沟自然保护区不同森林植物群落叶功能性状的影响,探索影响叶性状变化的主要地形驱动因子(海拔、坡度、坡向、坡位)。【方法】以大青沟自然保护区大果榆、蒙古栎、水曲柳3种主要森林群落为研究对象,每种群落类型设置5个20 m×20 m的固定样地,对样地内重要值大于0.1的物种进行叶片采集,分别测定不同群落类型优势种的叶厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶大小和叶干质量5项叶功能性状。运用Pearson相关分析和逐步回归分析,研究不同群落类型优势种叶性状与地形因子的关系。【结果】相关分析结果表明,所有优势种和不同生长型物种,比叶面积与海拔均呈极显著负相关,与坡位均呈极显著正相关;叶干物质含量与海拔均呈极显著正相关,与坡位均呈极显著负相关。逐步回归分析进一步表明,除所有优势种的叶大小、灌木叶厚度、灌木叶干质量和草本叶厚度主要受坡位的影响(标准偏回归系数分别为0.259,-0.508,-0.467和0.410)外,其他叶性状主要受海拔的影响。海拔对所有优势种叶厚、比叶面积、叶干物质含量、叶干质量标准偏回归系数分别是0.285,-0.438,0.504,0.146;对乔木叶厚、比叶面积、叶干物质含量、叶大小、叶干质量标准偏回归系数分别是0.494,-0.378,0.563,0.836,0.575;对灌木比叶面积、叶干物质含量、叶大小标准偏回归系数分别是-0.336,0.490,0.171;对草本比叶面积、叶干物质含量、叶大小、叶干质量标准偏回归系数分别是-0.555,0.650,-0.357,-0.271。【结论】在大青沟自然保护区,虽然海拔只相差60~70 m,但随着海拔的升高,土壤水分减少。水分变化引起群落组成和叶片功能性状的变化,因此海拔是影响叶性状的主要驱动因子。     

红松枝叶关系的纬度差异性

【目的】植株整体形态与枝叶大小、出叶强度关系密切,探究枝叶性状在不同纬度的差异,预测不同环境下植株种内变异及生存策略。【方法】选取4个不同区域阔叶红松林分布区,分析其主要优势种红松的当年生出叶强度、枝横截面积、总叶面积和单叶面积;采用单因素方差分析法,检验枝叶性状在不同纬度是否存在显著差异;应用标准化主轴估计法(SMA),探讨纬度对单叶面积与出叶强度以及枝横截面积与出叶强度、总叶面积、单叶面积关系的影响。【结果】1)红松总叶面积、枝横截面积和出叶强度变化的纬度解释率均小于8%,单叶面积变化的纬度解释率最高为58%; 2)红松枝横截面积与其他叶性状和出叶强度均呈异速生长关系,与叶面积在不同纬度均呈显著正相关,与出叶强度呈显著负相关;在高纬度地区,出叶强度与单叶面积呈负相关的异速生长关系;3)在高纬度地区,红松枝性状与叶性状和出叶强度的关系斜率均最小。【结论】红松枝叶状在不同纬度均存在显著差异,随着纬度变化,单叶面积变化显著,表明植株会调整其表型性状以适应环境变化,且以叶性状为主。红松枝叶性状关系在不同纬度存在差异,其斜率在高纬度地区相对较小,表明植物会采取不同资源分配策略以适应环境变化,且枝叶协同适应环境变化。     

氮水添加对油蒿群落2种优势植物叶片氮磷化学计量比的影响

【目的】在毛乌素沙地西南缘开展了为期3年(2015—2017)的氮素和水分添加控制试验,探究氮素和水分增加对毛乌素沙地油蒿群落2种优势植物油蒿和赖草叶片N∶P的影响及作用途径,为预测未来全球环境变化下荒漠生态系统养分循环以及植物生长的养分限制状况提供理论依据和案例支持。【方法】连续3年(2015—2017)在毛乌素沙地西南缘宁夏盐池采用野外控制试验,设计3个氮添加水平(N0∶0 kg·hm~(-2)a~(-1);N10:10 kg·hm~(-2)a~(-1); N60:60 kg·hm~(-2)a~(-1))和3个水添加水平(W0:自然降水量; W20:较自然降水量增加20%;W40:较自然降水量增加40%)的2个因子9个交互处理的随机区组试验。使用双因素方差分析检测氮素和水分增加对土壤含水量、无机氮、速效磷、土壤Ca~(2+)含量以及油蒿和赖草叶片N∶P的影响,运用结构方程模型分析土壤速效养分(无机氮、速效磷)、土壤含水量、土壤Ca~(2+)含量与植物叶片N∶P间的关系。【结果】氮添加显著增加了土壤无机氮含量及油蒿和赖草叶片的N∶P,但对土壤速效磷和土壤Ca~(2+)含量无显著影响;水添加对土壤无机氮、速效磷含量和油蒿叶片N∶P均无显著影响,但降低了赖草叶片N∶P和浅层土壤Ca~(2+)含量。【结论】氮添加缓解了油蒿和赖草的N限制,但同时也加剧了P限制。水添加通过改变浅层土壤(0～20 cm) Ca~(2+)含量,降低了2种植物叶片N∶P,一定程度上缓解了这2种植物的P限制。     

空气修根对水曲柳无纺布袋容器苗生长及根系发育的影响

【目的】明确无纺布育苗袋空气修根对容器苗生长及根系发育的影响,为进一步推广水曲柳网袋容器育苗技术提供理论依据。【方法】以水曲柳1年生无纺布袋容器苗和塑料育苗盘容器苗为对象,采用石蜡切片技术研究根系解剖结构特征,同时观察苗木的苗高、地茎、叶面积、各营养器官生物量及养分含量差异,分析空气修根对苗木生长和根系发育的影响。【结果】无纺布袋容器苗苗高、高径比、叶面积和质量指数均显著优于育苗盘的容器苗(P0.05),单株生物量、全氮和全磷含量分别比育苗盘的容器苗高6.98%,12.09%和10.3%(P0.05),根系的比根长、表面积和根尖数也分别比育苗盘容器苗高14.56%,32.9%和11.18%(P0.05),直径大于0.5 mm侧根数显著高于育苗盘(P0.05);无纺布袋容器边缘根尖分生区的细胞发生大面积死亡,塑料育苗盘容器苗的根尖分生区细胞仍具有旺盛的分裂能力,无纺布袋容器苗一级根成熟区萌生侧根数比育苗盘容器苗多35%(P0.05)。【结论】空气修根显著抑制水曲柳无纺布袋容器苗根尖分区细胞的分裂,促进了成熟区侧根的生成,增加了侧根数量和根系生物量,促进了苗高、叶面积生长,提高植物生物量及养分含量。     

红松不同生活史阶段的枝叶权衡

【目的】枝叶大小、出叶强度之间的关系反映了植物空间资源利用能力,研究不同生活史阶段及不同枝叶年龄的枝叶性状变异及其权衡对预测种内变异和植物在不同环境条件下的生存策略具有重要意义。【方法】以黑龙江凉水国家级自然保护区阔叶红松林的建群种红松为研究对象,选取4个不同生活史阶段(幼苗、幼树、成年树、老龄树)的样树,测定其不同枝叶年龄的枝横截面积、单叶面积、总叶面积和出叶强度。采用单因素方差分析法检验枝性状与叶性状在不同生活史阶段、不同枝叶年龄是否存在显著差异。以标准化主轴估计(SMA)检验不同生活史阶段对当年生枝横截面积与单叶面积、总叶面积、出叶强度,以及单叶面积与出叶强度间相关关系是否存在显著影响,以及枝叶年龄对枝横截面积与总叶面积、出叶强度的相关关系是否存在显著影响。【结果】1)随生活史阶段上升,红松枝横截面积、叶面积呈上升趋势,出叶强度呈下降趋势,且枝、叶性状在4个生活史阶段的不同枝叶年龄间存在显著差异,枝叶年龄可解释最多的枝叶性状变异,生活史阶段可分别解释枝横截面积、总叶面积和单叶面积变异的17%、7%和3%; 2)红松不同生活史阶段当年生枝-叶性状均呈异速生长; 3)幼树、成年树和老龄树阶段的1年生枝横截面积与总叶面积均呈正相关关系;老龄树阶段当年生、1年生和2年生枝横截面积与出叶强度均呈负相关关系。【结论】红松不同生活史阶段植物资源利用策略存在差异,仅幼苗阶段当年生枝-叶性状均存在相关关系;红松不同枝叶年龄枝-叶性状均呈异速生长。     

构树不同种源叶性状变异研究

【目的】分析构树不同种源叶表型性状遗传变异规律,为构树遗传多样性研究和优良种源的筛选等提供参考。【方法】以30个构树种源的叶为材料,通过测量叶面积、叶长、叶宽、叶周长等8个叶的表型性状,进行综合分析。【结果】1)构树不同种源间8个叶表型性状的差异均达到极显著水平,且性状间具有显著的相关性,叶面积与叶长、叶宽、叶周长、叶柄长和绒毛密度均呈极显著正相关。2)不同叶片性状间变异系数幅度为12.72%~64.50%,该结果初步表明不同种源间叶片性状的遗传变异幅度较大,叶面积、叶长、叶宽和叶周长的种源重复力均在55%以上,表明构树的叶性状差异在一定程度上是受遗传控制的。3)对不同种源建立叶面积拟合方程,除四川大邑外,其他种源的叶面积拟合方程的相关系数均在0.8以上,说明这些模拟方程的拟合效果较好,后续试验可通过叶长与叶宽预测叶面积,简化试验。4)对构树叶各性状与地理、气候因子进行相关分析,叶面积、叶长、叶宽、叶周长和绒毛密度与经度呈显著负相关,与纬度呈极显著负相关,说明种源间构树叶的地理变异是以纬度变异为主。5)根据叶片的8个性状可将30个构树种源聚为3类。【结论】构树不同种源间叶表型性状差异显著,可为构树遗传多样性研究和优良种源的筛选提供参考。     

油茶种间杂交叶表型的遗传变异分析

【目的】探究油茶杂交F1代叶片表型性状的分离规律和遗传变异特征。【方法】运用杂交F1代叶片质量性状香农-威尔多样性指数分析、数量性状离散描述及其相关性分析和聚类分析等数理统计法分析了攸县油茶×普通油茶‘华硕’种间杂交F1代47个单株的叶片表型(4个质量性状和12个数量性状)遗传多样性和遗传效应。【结果】1)叶表型的4个质量性状中,香农-威尔多样性指数的平均值为0.871,其中叶缘形态的多样性指数最高,为1.254;新叶颜色最低,为0.691。其中,叶形和叶背腺点有偏向母本的遗传趋势,而叶缘形态有偏离母本的遗传趋向。新叶颜色是绿色和红色趋近1︰1,分别是53.19%和46.81%,与母本相同的新叶颜色占46.81%,符合孟德尔遗传规律。2)12个叶片表型数量性状变异系数的平均值为17.75%,范围为9.55%~26.07%,经正态性检验后,发现其具有良好的正态分布趋势,符合多基因控制的数量性状遗传特征。12个叶表型数量性状在F1代的中亲优势率为-30.15%~25.93%。叶干质量、比叶重、叶型指数、叶长、叶面积和叶厚的中亲优势率为正,其中叶型指数和比叶重的平均值高于高亲值,叶鲜质量、叶宽、叶柄长、叶片含水率和叶顶角的中亲优势均为负,这些性状的平均值小于中亲值,其中叶鲜质量、叶宽和叶柄长趋中变异明显,存在于双亲之间,而叶片含水率和叶顶角的平均值小于低亲亲本,呈现出明显的趋小变异。3)16个叶片性状呈现错综复杂的相关性。4)聚类分析结果表明,聚类结果充分反映了各类群的综合特征。油茶种间杂交F1代在遗传距离为20.00处将其分为Ⅰ和Ⅱ类群。在遗传距离为10.0处,第Ⅰ大类群分为Ⅰ-a亚类和Ⅰ-b亚类。第Ⅰ大类群38个单株与母本攸县油茶聚在一起,形态表现与母本相似度更高,为偏母型。【结论】油茶种间杂交F1代叶表型性状变异丰富,其中12个数量性状表现出比较广泛的分离特征,4个质量性状均具有较丰富的多样性,这为下一步育种材料的利用提供了更广阔的空间。     

不同固定程度沙地油蒿叶水势的日动态及其环境影响因子的研究

用WP4露点水势仪观测不同固定程度沙地上油蒿叶水势日动态,同时分析各环境因子与油蒿叶水势的关系。结果表明,3种样地油蒿的叶水势均在5砄00最高,之后随着太阳辐射强度的增强,叶水势逐渐降低,直到中午13砄00左右达到最低值,此后随着太阳高度角的降低,叶水势又逐渐开始升高;相关性分析表明,油蒿叶水势变化主要受大气温度和光合有效辐射强度的影响,大气相对湿度及土壤水分对油蒿叶水势的影响并不显著;中午13砄00以前3种沙地油蒿叶水势的基本情况是流动沙地＞半固定沙地＞固定沙地,而15砄00～17砄00这段时间3种沙地油蒿叶水势与中午相反,这主要是由不同固定程度沙地上油蒿植株的年龄差异及浅层土壤水分自身的差异导致的。在大气温度和光合有效辐射强度较高的情况下,流动沙地上油蒿植株吸收水分的能力最强,而固定沙地上油蒿植株的吸水能力最弱,加之固定沙地自身匮乏的土壤水分条件,必将导致固定沙地上油蒿群落的衰退。     

大兴安岭南段华北落叶松人工林径向生长对气候变化的响应

【目的】华北落叶松是内蒙古大兴安岭南段主要的人工林树种,分析华北落叶松年轮宽度指数的变化以及与气象因子的相关性,以此判断华北落叶松人工林在大兴安岭南段地区的适应性,为可持续经营管理提供理论依据。【方法】赛罕乌拉是大兴安岭南段次生林的典型地段,并且是内蒙古最大的次生林区。在1986年种植的华北落叶松人工林区域内,按国际树木年轮库(ITRDB)的要求,2013年随机采集54棵华北落叶松108根树芯,其中死树14棵。运用树木年轮气候学方法,建立华北落叶松年轮宽度年表,利用相关函数分析1986-2013年的气温和降水气象因子与年表的相关性,揭示华北落叶松径向生长对气候响应规律。【结果】(1)华北落叶松径向生长与上一年5、7月的平均最高温和平均气温呈显著性负相关(P <0.05),与当年冬季11月的降水量具有显著性正相关(P <0.05),和其它月份也均成正相关但显著性不明显,表明华北落叶松主要受到冬季降水量的影响。(2)通过年轮与气象因子的响应分析得出,华北落叶松对气候的响应具有明显的"滞后性",具体表现为,干旱胁迫对当年树木的径向生长量影响不显著,对第2年树木的径向生长量影响显著。2006年发生极端干旱年,发生后的4年内华北落叶松发生死亡现象。【结论】大兴安岭南段华北落叶松人工林的径向生长主要受到当年冬季11月降水量的显著性影响。华北落叶松受到干旱胁迫时有明显的"滞后性",影响体现在第2年即形成窄轮。这可能意味着,随着未来干旱的加剧,冬季降水对华北落叶松的生长变得更加重要。     

鄂尔多斯地区两种典型沙质荒漠化阶段微气象特征的比较研究

本文旨在研究鄂尔多斯地区的两种典型的沙质荒漠化阶段的下垫面微气象特征(净辐射、土壤水分、土壤温度、降水量、风速)的变异性规律与沙质荒漠化之间的关系。两种典型沙质荒漠化阶段的群落类型分别为油蒿群落和牛心朴子群落。结果表明，由于沙质荒漠化不同阶段的下垫面的植被群落组成、结构和盖度的差异，引起净辐射、土壤含水量、近地层风速等产生较大差异。油蒿群落的太阳净辐射能明显比牛心朴子群落高；油蒿群落与牛心朴子群落的不同深度土壤水分差别很大，当降雨量在45mm以下时，只能影响0—40cm土深的土壤水分状况，而这一深度恰好是大部分植物根系分布的区域。油蒿群落比牛心朴子群落更有利于维持土壤温度的恒定。油蒿群落对近地面风速有明显的削减作用。     

濒危植物格木天然种群的表型多样性及变异

【目的】通过对濒危植物格木在我国中心分布区种群的果荚和种子表型性状测量分析,研究其表型多样性及变异规律,结合地理气候信息探讨影响表型变异的关键因子,为格木天然种群的遗传多样性保护恢复和引种栽培提供科学依据。【方法】对8个格木天然种群114个单株的13个果荚及种子表型性状进行测量,利用巢式方差分析、多重比较、相关性分析、主成分分析、聚类分析等分析方法,探讨格木天然种群的表型多样性水平、进化和适应性潜力、表型变异规律、表型分化水平、种群聚类特征及其与地理气候因子的相关性。【结果】格木表型多样性水平中等,13个性状的Shannon-Wiener指数在1. 911 1(种形指数)～2. 103 9(果荚周长)之间,平均2. 027 8;8个种群的Shannon-Wiener指数在0. 920 9(P6)～1. 885 6(P8)之间,均值为1. 474 7。格木表型性状离散程度较轻,13个性状的变异系数在7. 544 6%(种子长)～18. 868 5%(果荚面积)之间,均值为12. 410 9%; 8个种群的变异系数在8. 852 9%(P1)～13. 984 8%(P5)之间,均值为12. 410 9%。13个表型性状的极大值为极小值的1. 395 2(种形指数)～2. 805 6(每荚种子数)倍,均值为1. 791 7。巢式方差分析表明,格木13个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异(P<0. 01),说明这些性状在种群间和种群内均存在丰富的变异;种群内的变异(40. 387 1%)远大于种群间(11. 948 9%)。种群平均表型分化系数为21. 857 9%,各性状的分化系数变化幅度在7. 476 5%(种形指数)～38. 674 0%(果荚宽)之间。相关性分析表明,13个表型性状之间大多存在显著或极显著相关,果荚宽度、种子周长等性状和温度指标呈负相关,与纬度呈正相关,格木在气温高、降雨量大的地区往往具有小果荚、小种子的特征,随着温度指标降低和纬度增加,格木果荚及种子有变大的趋势。格木13个表型性状可提炼为4个主成分,累积贡献率为87. 382%。8个天然群体基于欧氏距离可分为3类:第1类2个种群呈现果荚小、种子小的特征,该类表型主要出现在格木分布区的南端;第2类5个种群呈现果荚大、种子大的特征,该类表型主要出现在格木分布区的北部,仅1个种群位于分布区的南部;第3类1个种群呈现果荚小、种子少、种子大而薄的特征,该类表型出现在格木南北分布区的中间衔接部。【结论】格木的表型多样性处于中等水平,在个体上存在较为丰富的变异。在群体及物种水平上,格木表型性状离散程度较轻,各个性状分布相对集中,较为稳定,不易发生群体分化,拥有特殊表型的格木单株具有较高的保存价值。果荚及种子大小进化及适应性潜力相对较大,种形指数最不易产生变异。种群内的变异是格木表型变异的主要来源,格木的种质资源收集保存可减少种群数量,增加种群内个体数量,并优先收集有特殊表型的单株。广西省容县和龙圩区的格木种群是格木遗传多样性保护及种质资源收集保存的重点区域。年均温等温度因子是影响格木表型及分布的最主要因子。果荚及其中种子的大小是格木种群间聚类的主要依据。     

平茬年限对沙冬青光合特性与比叶面积的影响

【目的】为在理论与技术上解决孑遗植物种质资源的保存与修复,探究沙冬青被平茬后更新恢复生长的机理和策略。【方法】利用Li-6400便携式光合仪测定了不同平茬年限沙冬青的光合生理特性,同时分析了不同平茬年限沙冬青比叶面积(SLA)与光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)的关系,从而更好地解释平茬复壮后植物补偿性生长机理与持续年限。【结果】平茬后沙冬青净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)显著提高,且日变化趋势一致,除平茬后恢复1 a的沙冬青为单峰型,其它平茬年限和未平茬(CK)均为双峰型,且均在11:00左右出现最大值,有第二峰值的出现在15:00左右,不同平茬年限沙冬青水分利用效率日变化趋势也呈单峰或者双峰型,但峰值出现的时间存在差异。随着平茬年限的增加,恢复生长的速度减慢,其净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率也逐渐降低,日均值的大小顺序均为:平茬后恢复1 a>平茬后恢复3 a>平茬后恢复8 a>未平茬CK。不同平茬年限沙冬青的比叶面积差异性显著(P <0.05),且随着平茬年限的增加,比叶面积不断减小。不同平茬年限沙冬青比叶面积与净光合速率存在显著的正相关关系,与水分利用效率存在显著的负相关关系,随着平茬年限的增加,沙冬青比叶面积与净光合速率、水分利用效率的回归方程斜率均逐渐减小,即植株单位叶面积净光合速率和水分利用效率均逐渐降低。【结论】有必要通过对衰老、干枯的沙冬青进行合理平茬,以促进林分复壮和生长,同时提高生产力,有利于促进荒漠生态系统有效恢复。     

乌兰布和沙漠植被及其保护

乌兰布和沙漠降雨稀少,生态环境脆弱,有种子植物49科169属312种,以蒙古种、戈壁—蒙古种、戈壁种以及古地中海区系的荒漠成分占主导地位;自然植被为亚洲中部荒漠区与草原区的分界线,主要有梭梭、柠条、白刺和油蒿、沙冬青＋白刺＋油蒿、白刺＋红砂、白刺＋霸王＋油蒿、籽蒿＋沙竹、芦苇、白刺＋芨芨草等9类群丛。由于不合理的利用,草场植被逐年退化,正朝着极度荒漠化演变。对植被状况和平缓沙丘及半固定、半流动沙地等不同立地条件的草地,应因地制宜,造（林）封（育）飞（播）结合,开展综合治理,恢复植被,遏制沙漠化加重的趋势。     

川西亚高山岷江冷杉和紫果云杉径向生长对气候因子的响应

【目的】探讨川西亚高山地区各海拔生境处岷江冷杉和紫果云杉径向生长对气候因子的响应,为进一步揭示当地森林对气候变化的响应机制提供依据。【方法】分别获取王朗自然保护区中海拔与高海拔生境处岷江冷杉和紫果云杉的标准年表,分析年表同气候因子间的关系。【结果】中海拔生境处岷江冷杉生长在1990年后与年均气温存在一定程度的“分离效应”;中海拔生境处岷江冷杉和紫果云杉生长与上年生长季(上年7月和8月)气温和上年生长季末(上年10月)降水量显著负相关( P <0.05),岷江冷杉生长与当年9月气温和降水量显著负相关( P <0.05),紫果云杉生长与当年2、6月月均最低气温显著正相关( P <0.05);高海拔生境处岷江冷杉和紫果云杉生长均与当年生长季前(上年11月、当年1月、当年2月)、当年生长季(当年7月)和上年生长季(上年6月)气温显著正相关( P <0.05),岷江冷杉生长还与当年6月份的降水量及上年8月份的气温显著负相关( P <0.05);滑动相关分析和年表特征年气候分析结果充分印证了各年表对月气候因子响应的可靠性。【结论】上年生长季气温的“滞后效应”对中海拔生境处的岷江冷杉、紫果云杉以及高海拔生境处的岷江冷杉生长均有显著影响;近几十年来,上年生长季末降水对中海拔生境处的岷江冷杉、紫果云杉以及高海拔生境处的紫果云杉生长都具有稳定而显著的抑制作用。