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    2008年, 第1期
    刊出日期:2008-01-30
      
    专辑名称: 热带亚热带森林生态学专题
    专辑责编:
    论文
    天童常绿阔叶林不同退化群落的凋落物特征及与土壤养分动态的关系
    阎恩荣, 王希华, 周武
    植物生态学报. 2008, 32(1):  1-12.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.001
    摘要 ( 6069 )   全文 ( 6 )   PDF (971KB) ( 2034 )   知识图谱   收藏
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    该研究以浙江天童常绿阔叶林及退化群落的凋落物特征为内容,探讨了养分归还和土壤养分动态之间的联系。结果显示:1)常绿阔叶林退化显著降低了凋落物的年凋落量,从成熟常绿阔叶林的13.03 Mg·hm-2下降到灌丛的6.38 Mg·hm-2。2)凋落物氮含量在成熟群落至灌丛阶段下降显著,而磷含量无明显递减规律;氮磷归还量均随常绿阔叶林退化显著下降。3)凋落物特征(年均值)与土壤养分的相关分析表明,土壤氮磷含量与凋落物凋落量间呈显著线性正相关;土壤氮含量与凋落物氮含量间无显著线性关系,而与氮归还量呈显著线性正相关(p<0.05);土壤总磷含量与凋落物磷含量和磷归还量间均呈显著线性正相关(磷含量: p<0.01; 磷归还量: p<0.001);土壤无机氮含量与凋落物各特征间无显著相关关系;土壤氮素硝化速率与凋落物凋落量和氮归还量间呈显著线性正相关(凋落物凋落量: p<0.01; 氮归还量: p<0.005),而与凋落物氮含量无显著线性关系,与之相比,土壤氮素矿化速率与凋落物特征间均不存在显著线性关系。可以认为,在常绿阔叶林退化过程中,由于不同植物在养分归还特征上的差异,导致了养分归还量的下降,从而使土壤养分库的物质来源减少,但是,群落结构简化而导致的非生物要素的改变,对控制土壤生物过程发挥着更大的作用。

    天童常绿阔叶林演替系列植物群落的N:P化学计量特征
    阎恩荣, 王希华, 周武
    植物生态学报. 2008, 32(1):  13-22.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.002
    摘要 ( 5166 )   全文 ( 7 )   PDF (405KB) ( 2040 )   知识图谱   收藏
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    土壤氮磷养分对植物生长的限制性可通过植被的N:P化学计量特征来反映。该研究以常绿阔叶林演替系列为对象,将N:P作为诊断指标,揭示常绿阔叶林次生演替过程中植物群落的N:P化学计量特征和养分限制作用。结果显示:1)物种水平的N:P大小不一,但演替系列总体的变化特征表现出了较高的一致性。2)在群落水平上,次生演替初期的灌草丛N:P极小(7.38),远远低于14,当演替进入灌丛阶段,N:P显著增高到19.96,在进入演替中期的针叶林(14.29)和针阔混交林(14.21)时,N:P显著下降到14~16之间,演替中后期的木荷(Schima superba)群落(18.77)和栲树(Castanopsis fargesii)群落(20.13)的N:P发生了显著的升高过程。根据以往对N:P临界值的确定,可以认为,常绿阔叶林次生演替初期的植物群落生产力主要受到氮素的限制作用;演替中期的针叶林和针阔混交林主要受氮磷的共同限制,但以氮素的限制作用更为强烈;演替中后期植物群落主要受到土壤磷素的限制作用。

    西双版纳热带季节雨林优势树种树干呼吸特征
    严玉平, 沙丽清, 曹敏
    植物生态学报. 2008, 32(1):  23-30.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.003
    摘要 ( 4578 )   全文 ( 4 )   PDF (375KB) ( 1732 )   知识图谱   收藏
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    采用红外气体分析法(IRGA)原位监测了西双版纳热带季节雨林11种优势树种树干呼吸速率、1 cm深树干温度以及林内空气变化情况。研究发现,11种优势树种的树干呼吸具有相同的季节规律,并且雨季均大于干季时的树干呼吸。树种间树干呼吸速率差异显著,在0.823~2.727 μmol·m-2·s-1。树干1.3 m处所测南北方向树干呼吸无显著性差异。树干呼吸与树干温度显著相关(0.55<R2<0.92),呈良好的自然指数回归关系,Q10值为1.90~3.03。20 ℃时各树种的RT(总树干呼吸)速率为0.771~2.570 μmol·m-2·s-1

    哀牢山中山湿性常绿阔叶林土壤呼吸季节和昼夜变化特征及影响因子比较
    冯文婷, 邹晓明, 沙丽清, 陈建会, 冯志立, 李检舟
    植物生态学报. 2008, 32(1):  31-39.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.004
    摘要 ( 5539 )   全文 ( 4 )   PDF (398KB) ( 1666 )   知识图谱   收藏
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    由于受到多种生物和非生物因素的影响,土壤呼吸在不同时间尺度上的动态变化可能不一致。对不同时间尺度的土壤呼吸动态变化的研究有助于深入了解土壤呼吸变化的机理,也有利于精确推算土壤碳的排放。采用红外CO2分析法测定哀牢山中山湿性常绿阔叶林季节间(2004年4月~2005年3月)和昼夜间 (2004年7、9和11月及2005年1、3和5月共6次)的土壤呼吸。哀牢山中山湿性常绿阔叶林中土壤呼吸的季节变化显著,其中湿季(5~10月)的土壤呼吸高于干季(11月~翌年4月),全年土壤呼吸的平均值为0.442 g CO2·m-2·h-1。6次测定的土壤呼吸日变化模式并不相同,7和9月、翌年1和3月夜间土壤呼吸大于昼间土壤呼吸,11月和翌年5月则相反;5、7和9月昼夜间的土壤呼吸最大值与最小值的差异比11月、翌年1和3月的测定结果大。季节间土壤呼吸与土壤温度(p=0.000)和土壤含水量(p=0.007)均有显著的指数相关,土壤温度可以解释土壤呼吸变化的56.1%,土壤含水量可以解释土壤呼吸变化的11.1%。不同季节测定的土壤呼吸日变化与土壤温度、气温和土壤含水量则没有显著的指数相关。由土壤呼吸与土壤温度拟合的指数方程计算Q10值,在温度为 5.9~16.6 ℃内,全年土壤呼吸的Q10值为4.53,在温度为5.9~11.0 ℃内,干季土壤呼吸的Q10值为7.17,在温度为10.3~16.6 ℃内,湿季土壤呼吸的Q10值为2.34。在不同时间尺度上,生物和非生物因素对哀牢山中山湿性常绿阔叶林的土壤呼吸表现出不同的影响。土壤呼吸的季节变化主要受非生物因子温度和水分变化的调控,而土壤呼吸的昼夜变化则可能主要受植物的生理活动周期性等生物因素的影响。通过温度的指数函数关系,用土壤呼吸的瞬时值来推算土壤呼吸的日通量和年通量时,需要考虑温度和水分外的其它生物因子的影响。

    西双版纳不同斑块望天树种群的密度、结构和生物量
    唐建维, 施济普, 张光明, 白坤甲
    植物生态学报. 2008, 32(1):  40-54.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.005
    摘要 ( 4821 )   全文 ( 5 )   PDF (953KB) ( 1882 )   知识图谱   收藏
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    根据5个不同斑块的野外调查数据,分析了残存分布在西双版纳的国家一级保护稀有树种望天树(Parashorea chinensis)的种群密度与数量、年龄结构与生物量动态,组建了不同生长发育阶段的望天树个体生长与年龄的回归模型、个体生物量模型及种群年龄结构模型,编制了不同斑块的望天树种群及整个种群的静态生命表、存活曲线和年龄结构图。结果表明,不同斑块的望天树种群因种群年龄及所受到的干扰方式的不同,其种群密度和年龄结构差异很大,不同年龄阶段的死亡率也不同。面积最小的斑块缺乏成熟个体,并出现龄级结构缺省的现象。不同斑块局部种群的生物量随林龄的变化近似于Logistic增长,但各斑块局部种群的最大生物量以及生物量随时间的动态变化有所不同。整个种群的年龄结构为稳定增长型种群,1~60龄的种群个体的死亡率随林龄的增加而下降,60~150龄的个体死亡率随林龄的增加而上升,180 龄后种群呈现生理衰退,个体出现死亡高峰。种群的生物量在 180 龄前呈Logistic 增长,此后,生物量下降。部分斑块受到严重的人为干扰,已严重威胁其局部种群的生存。

    濒危树种望天树大量结实后幼苗的生长和存活
    闫兴富, 曹敏
    植物生态学报. 2008, 32(1):  55-64.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.006
    摘要 ( 4957 )   全文 ( 2 )   PDF (401KB) ( 1318 )   知识图谱   收藏
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    在云南西双版纳州勐腊自然保护区补蚌村的灰阴河望天树(Shorea wantianshuea)林,选择群落结构均一的100 m×200 m区域,设置3条垂直于沟谷并沿谷底到坡顶纵向延伸的20 m×100 m样带 (间隔50 m),在每一样带内每隔20 m设置谷底、低坡、中坡、次坡顶和坡顶5个均匀分布的观测样地,每一样地内设置两个3 m×3 m的小样方。从2004年12月初到2005年9月底每隔2~3个月重复记录幼苗株高、基径和叶片数,统计幼苗死亡数和被动物捕食数,计算幼苗死亡率、动物捕食率和存活率;同时测定各样地土壤含水量。实验结束收获全部现存幼苗,测定和计算幼苗单株叶面积、比叶面积、总生物量和根冠比等生长参数。结果表明:在干旱季节,从谷底到坡顶,各样地土壤含水量依次降低,而幼苗死亡率则依次增大,这种趋势一直持续到实验结束,此时幼苗在谷底、低坡、中坡、次坡顶和坡顶的死亡率分别为55.0%、54.3%、39.4%、35.9%和26.5%。动物捕食导致望天树幼苗的大量损失,但各样地间差异不显著,幼苗的“丢失”也可能是动物捕食的结果。水分胁迫对幼苗生长的影响在干旱季节更为明显,实验结束时幼苗株高在谷底和低坡较大,而在坡顶和次坡顶较小,其它生长参数也都表现出类似的特点,但在实验结束时这些差异并不显著。该文就各种环境因素对望天树幼苗生长与存活的影响进行了讨论。研究的结果可为探寻望天树的致危原因、有效地保护这一珍稀濒危树种和退化次生林的恢复等提供幼苗生态学方面的理论依据。

    东北地区陆地生态系统生产力及其人口承载力分析
    周广胜, 袁文平, 周莉, 郑元润
    植物生态学报. 2008, 32(1):  65-72.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.007
    摘要 ( 4575 )   全文 ( 1 )   PDF (362KB) ( 1334 )   知识图谱   收藏
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    日益增长的人口及其生存环境问题已经成为人类社会生存与可持续发展的关键,亦是区域生态承载力的重要指标。生态系统生产力及其人口承载力研究不仅可以弄清某一区域所能承载的最大人口数量,而且能为农业生态系统的宏观调控和长远发展规划提供依据。东北老工业基地地处地球环境变化速率最大的东亚季风区,以气候变暖为标志的全球变化必将影响东北地区生态承载力,进而影响该地区的人口承载力。该研究基于10 km×10 km分辨率的东北地区1980~2002年共23年的气象资料,结合植物生理生态特点和水热平衡关系建立的自然植被净第一性生产力模型和农业生产力模型,借助于地理信息系统软件,分析了东北地区4类生态系统类型:森林、农田、草地和湿地的生产力及其动态,指出东北地区近23年来年均气温呈显著上升趋势、年降水总体上呈减少趋势。23年来东北地区植被年均总生产力为3.52×1011 kg DM·a-1,其中森林、农田、草地和湿地的年均总生产力分别为1.53×1011、4.55×1010、1.07×1011和4.63×1010 kg DM·a-1,森林、农田、草地和湿地的平均生产力为5.73×103、1.84×103、5.64×103和5.55×103 kg DM·hm-2·a-1。在此基础上,以第一性生产-第二性生产之间的生态适应性和能量-物质流平衡(在食物链上传递机制)为主线,通过对第一性生产力在人类直接消费与第二性生产之间以及各畜群(猪、肉牛羊、禽、奶牛和水产品(鱼))之间的分配,估算了1980~2002年东北地区在宽裕型、小康型与富裕型3种消费水平下,不输出商品粮和每年向国家提供350×108 kg商品粮条件下的年均总人口承载力分别为2.61×108、2.15×108和1.77×108;和1.70×108、1.40×108和1.15×108。因此,要确保东北地区每年向国家提供350×108 kg的商品粮,且在未来东北地区的生活水平要达到富裕型水平,必须控制人口数量。在此基础上,根据2020、2050、2070和2100年的气候预估资料,预测了2020、2050、2070和2100年东北地区在宽裕型、小康型和富裕型3种消费水平下的人口承载力分别为2.73×108、2.25×108和1.85×108;2.88×108、2.38×108和1.95×108;3.03×108、2.49×108和2.05×108;以及3.09×108、2.55×108和2.09×108。该研究可为东北地区及各省的生态建设与土地资源可持续利用提供参考。

    EFFECTS OF HUMAN ACTIVITIES ON STRUCTURE AND COMPOSITION OF WOODY SPECIES OF THE NOKREK BIOSPHERE RESERVE OF MEGHALAYA, NORTHEAST INDIA
    Tripathi OP, Pandey HN, Tripathi RS
    植物生态学报. 2008, 32(1):  73-79.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.008
    摘要 ( 4531 )   全文 ( 2 )   PDF (434KB) ( 3383 )   知识图谱   收藏
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    Aims Our study was conducted in the Nokrek Biosphere Reserve (NBR) in the Garo hills districts of Meghalaya, Northeast India. Our aim was to assess the effects of human activities on plant diversity, population structure and regeneration.
    Methods We selected a representative 1.2 hm2 stand in both the core and buffer zones of NBR. Structure and composition were determined by randomly sampling square quadrats, population structure was assessed by determining age structure, and regeneration was assessed by measuring densities of seedling, sapling and adult trees.
    Important findings More woody species were recorded from the core zone than the buffer zone (87 vs. 81 species), and there were a large number of tropical, temperate, and Sino-Himalayan, Burma-Malaysian and Malayan elements, primitive families and primitive genera. The trees were distributed in three distinct strata, canopy, subcanopy and sapling. Subcanopy and sapling layers had the highest species richness (81%-88%). Lauraceae and Euphorbiaceae were the dominant families in terms of the number of species, and a large number of families were represented by single species. Most woody species (57%-79%) were contagiously distributed and had low frequency (<20%). Although stand density was high in the buffer zone, its basal area was low compared to the stand in the core zone. Low similarity and high β-diversity indicate marked differences in species composition of the stands. Shannon diversity index was high in both the stands, while Simpson dominance index was low. The diameter-class distribution for dominant species revealed that the most had a large number of young individuals in their populations. Preponderance of tree seedlings, followed by a steep decline in population density of saplings and adult trees, indicated that the seedling to sapling stage was the most critical in the life cycle of the tree populations. Most species (42%-48%) had no regeneration, 25%-35% had good/fair regeneration, and the rest had poor regeneration or reoccurred as immigrants.

    小兴安岭针叶树种在不同尺度上对环境因子的敏感性分析
    布仁仓, 常禹, 胡远满, 李秀珍, 贺红士
    植物生态学报. 2008, 32(1):  80-87.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.009
    摘要 ( 4085 )   全文 ( 0 )   PDF (342KB) ( 1201 )   知识图谱   收藏
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    小兴安岭地区是我国重要的林区之一,预测该地区针叶树种的分布,在不同尺度上查找针叶树种分布最敏感的环境因子,是不同层次的林业部门制定森林恢复和植树造林方针的重要科学依据。该文以坡度、坡向、综合地形指数、海拔、坡位指数、年平均温度和年平均降水量作为环境因子,利用Logistic回归模型对红松(Pinus koraiensis)、兴安落叶松(Larix gmelinii)、冷杉(Abies nephrolepis)、红皮云杉(Picea koraiensis)、鱼鳞云杉(P. jezoensis)和樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)的分布进行了预测。并且采用相对运行特征(Relative operating characteristic, ROC),对模型进行了精度评价。其取值范围为0~1,如果ROC小于0.7,认为模型具有低精度;如果大于0.7且小于0.9,则模型具有较好的模拟精度;如果大于0.9,认为模型具有很高的预测精度。对每个树种的模型验证表明只有冷杉的ROC大于80%,红松、兴安落叶松和云杉的ROC在70%~80%之间,而樟子松的为67.9%。之后,把预测模型应用到丰林保护区,揭示局域尺度上树种分布最敏感的环境因子。经过树种分布预测图与环境因子之间的相关分析发现,在区域尺度(整个研究区)上,红松、冷杉、云杉和樟子松对年降水量最为敏感,而兴安落叶松对坡度最敏感。在局域尺度(丰林保护区)上,红松分布对坡度最敏感,冷杉和云杉对海拔最敏感,兴安落叶松对坡位最敏感。在不同尺度上,树种最敏感的环境因子的转移,引起了在不同尺度上树种分布类型的变化。红松在区域尺度上聚集分布(ROC=78.6%),而在局域尺度上其聚集程度有所减弱(ROC=74.4%),红松的分布范围增加。在区域尺度上,云杉和冷杉聚集分布,但在局域尺度上,它们的分布接近随机分布类型(ROC<60%),它们在丰林保护区内分布面积较大。与以上3个树种相反,兴安落叶松的ROC从71.7%增加到了82.0%,在区域尺度上聚集分布的兴安落叶松,在局域尺度上更加聚集,其分布范围局限于某个特定环境(谷底)。总的来说,在区域尺度上,多数树种分布对气候因子最为敏感,在局域尺度上,对地理因子最为敏感。不同树种对不同环境因子的敏感性,揭示了树种空间分布格局和分异规律。

    江西千烟洲人工针叶林下狗脊蕨群落生物量
    马泽清, 刘琪王景, 徐雯佳, 李轩然, 刘迎春
    植物生态学报. 2008, 32(1):  88-94.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.010
    摘要 ( 3730 )   全文 ( 1 )   PDF (318KB) ( 1172 )   知识图谱   收藏
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    根据野外调查和实验分析研究了江西省千烟洲人工针叶林下狗脊蕨(Woodwardia japonica)群落的生物量、细根生物量、净初级生产力(Net primary productivity, NPP)、比叶面积(Specific leaf area, SLA)和叶面积指数(Leaf area index, LAI)等。通过叶片参数和地上生物量的相关关系建立了狗脊蕨单株地上生物量估算模型,分别为W1=0.021H1.545(R2=0.790)和W1=2.518(D2H)0.616(R2=0.894;H为株高,D为地径)。人工针叶林下灌草层地上生物量为367.8 g·m-2(52~932 g·m-2),凋落物为1 631 g·m-2(672~2 763 g·m-2),分别占乔木层地上生物量的4.7%(1.55%~13.2%)和20.7%(7.6%~32.1%)。狗脊蕨群落地上生物量和NPP分别为266.6 g·m-2和88.67 g·m-2·a-1,其中狗脊蕨种群占73.7%;地下生物量为212.6 g·m-2。狗脊蕨的SLA和叶干物质含量(Leaves day mutter content, LDMC)分别为144.0 cm2·g-1和31.99%,二者之间呈显著负相关;最佳叶面积估算模型为S=21.922 6-0.152L2+0.000 9L3(9.0≤L(叶片长度)≤23.5;1.4≤W(叶片宽度)≤5.9)。狗脊蕨种群的LAI为1.8。土壤含水量对狗脊蕨生物量有显著影响。群落生物量与土壤有机质和全氮含量正相关。

    秦岭水灾迹地油松和华山松更新种群数量特征
    费世民, 何亚平, 陈秀明, 蒋俊明, 郭志华
    植物生态学报. 2008, 32(1):  95-105.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.011
    摘要 ( 4319 )   全文 ( 1 )   PDF (653KB) ( 1734 )   知识图谱   收藏
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    不同植物种群种间比较研究利于揭示种群的形成机制和影响因素。该文研究了秦岭地区蔡玉河流域范家庄段水灾迹地恢复17年后群落优势种油松(Pinus tabulaeformis)和华山松(P. armandii)的种群数量特征。水灾灾后第一年(1989年)就有油松和华山松个体进入迹地,由于较大的高生长速度和侧生长速度,油松种群的平均高度和地径高于华山松,占据了较大的垂直和水平空间。相对来说,油松和华山松高度结构和径级结构模式不同,二者均是小个体数量居多,大个体数量极少,但油松中等大小个体多于华山松。油松和华山松种群的年龄结构模式不同,油松的为单峰右偏曲线,华山松的则近似于正态分布。坡向对油松的年龄结构模式没有影响,但对华山松种群有影响。油松和华山松种群不同高度级、径级和年龄级之间存在显著正或负相关关系,缺少一致性,表明种群大小结构不一定反映年龄结构。油松和华山松种群的密度动态和存活曲线类型一致,均为Ⅱ型,表明二者具有相同的种群动态。总体上说,油松和华山松具有不同的树种生物学特性,使得种群的大小结构和年龄结构不同,但对种群更新存活动态没有影响。

    长江中下游湖泊两种混生苦草属植物生活史特征与共存分布格局
    陈磊, 叶其刚, 潘丽珠, 徐立铭, 黄宏文
    植物生态学报. 2008, 32(1):  106-113.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.012
    摘要 ( 3671 )   全文 ( 3 )   PDF (315KB) ( 1717 )   知识图谱   收藏
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    在对长江中下游流域湖南、湖北、江西和安徽4省25个湖泊苦草属(Vallisneria)植物种群进行广泛的取样调查、鉴定和查明种间共存格局的基础上,结合同园种植实验,对该属两个混生近缘种刺苦草(V. spinulosa)和苦草(V. natans)有性和无性生活史特征进行了定量测定和比较研究,探讨了种间生活史差异对种间共存格局的影响。结果表明:1)刺苦草是长江中下游湖泊的优势物种,苦草为常见种,而密刺苦草(V. denseserrulata)仅有很少分布;2)苦草和刺苦草常混生于这些湖泊中,形成共存分布格局:刺苦草和苦草种间呈明显的的带状相间分布格局,或苦草只零星分布于刺苦草群落中;3)刺苦草和苦草有性和无性生活史特征显著不同:刺苦草为多年生,主要以无性繁殖为主,只有有限的有性繁殖投入;相反,苦草在调查的地区为一年生,以有性繁殖为主,只进行微弱的克隆生长,且不能产生克隆繁殖器官(冬芽)。刺苦草和苦草在有性和无性繁殖生活史对策上的权衡,导致种间资源利用和竞争能力的分异而使这两个近缘种得以共存。

    杭州西溪湿地植物组成及其与水位光照的关系
    沈琪, 刘珂, 李世玉, 张骏, 蒋跃平, 葛滢, 常杰
    植物生态学报. 2008, 32(1):  114-122.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.013
    摘要 ( 4131 )   全文 ( 1 )   PDF (427KB) ( 2146 )   知识图谱   收藏
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    杭州西溪湿地是在自然湿地基础上,并在一千多年农渔耕作用下形成的城市边缘次生湿地。随着工业化和城市化,它的面积急剧萎缩,植被受干扰,生态脆弱,不久前成立的西溪国家湿地公园已经将保护提上日程。该文在报道这类特殊湿地植被结构和物种多样性的基础上试图回答下列问题:何种小生境利于保护本地和湿地植物多样性?入侵种在各种小生境中的影响如何?怎样防控?根据调查,将西溪湿地草本层的小生境分成5种类型:强光高基、弱光(有树遮光)高基、强光低基、强光高渚和强光低渚。采用分层和随机取样相结合的方法调查这5种小生境下的植物群落组成,以重要值作为变量来计算物种多样性指数并排序。共26个地点,约234 m2的样方。结果显示在农渔耕的背景下,水位高低及光照等自然因子对植物组成具有一定的选择作用。强光高基生境物种丰富度最高,其中本土、木本和豆科植物数量最多,而入侵种、湿生物种数量最低;强光低渚生境的情况正好相反。强光高基生境有利于保持本土植物多样性,降低入侵种的竞争能力,但不利于湿地植物的存在;强光低基有中度本土植物多样性及抵御入侵种的能力,有较大的草本比例和湿地植物比例,是一个保持良好的湿地环境。有利于湿地植物的低湿生境目前在西溪比例较低,湿地植物偏少,这主要与西溪先前人类从事农业和渔业活动有关。在去除影响景观、影响本土物种多样性的入侵种的同时,可考虑增加低湿的生境,并补种湿地物种。

    毛乌素裸沙丘斑块的实际蒸发量及其对降雨格局的响应
    刘峻杉, 高琼, 郭柯, 刘新平, 邵振艳, 张智才
    植物生态学报. 2008, 32(1):  123-132.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.014
    摘要 ( 3433 )   全文 ( 5 )   PDF (622KB) ( 1486 )   知识图谱   收藏
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    裸沙表面的蒸发虽然是一个物理问题,但对于沙地植被演替的初始阶段非常重要。目前存在的地表蒸发的机理性模型大多是瞬时或者短时期的,而年尺度以上的蒸发量与降水和蒸发驱动下的土壤水分系统的状态变化及其对蒸发过程的反馈密切相关。一些估算毛乌素年蒸发量的实验结果之间分歧很大且缺乏准确的机理性解释。该文利用生态系统模型中的土壤水分运动和蒸发模块计算了毛乌素裸沙丘从日到年际尺度的实际蒸发量,发展了一个以单次降雨量和降雨频率为驱动因素的降雨-蒸发模型对年蒸发量进行简单的估算,并研究了年蒸发量对降雨格局的响应。结果表明毛乌素裸沙丘的多年平均蒸发量为166 mm,占多年平均降雨量的56%。虽然研究区1959~1992年降雨总量无显著变化趋势,但是裸沙丘斑块的实际蒸发量呈现较明显的增加趋势(1.30 mm·a-1)。小降雨事件对蒸发量贡献的显著增加(0.69 mm·a-1)是导致实际蒸发量增大的重要原因。大强度降雨事件的频度和雨量对降雨总量的贡献要远高于对蒸发总量的贡献,小于12 mm的降雨事件在年际比较稳定,很大程度上保证了年蒸发量100 mm左右的基数值。这些因素使得年蒸发量的变异程度小于年降雨量的变异程度。由于降雨格局的年际变化会对蒸发量产生直接的影响,降雨-蒸发模型可以相对有效地预测年度蒸发量,而用年降雨量预测年蒸发量误差较大。

    小果野芭蕉种子散布和不同时空尺度上种子被捕食格局
    孟令曾, 高秀霞, 陈进
    植物生态学报. 2008, 32(1):  133-142.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.015
    摘要 ( 3540 )   全文 ( 3 )   PDF (556KB) ( 1224 )   知识图谱   收藏
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    以分布在云南西双版纳地区的大型先锋草本植物小果野芭蕉(Musa acuminata)为研究材料,研究其种子初次散布过程和不同时空尺度上种子被捕食格局。小果野芭蕉的成熟果实有75%在夜间被取食和传播,在白天消失的果实则占25%。蝙蝠是其最主要的种子传播者,鸟类在其种子传播过程中也起到一定的作用。人工摆放种子试验结果显示小果野芭蕉种子的主要转移者是小型啮齿类(鼠类)和蚁类:在开放处理下3 d后转移率为86%,排除蚁类(鼠类可进入)处理下种子转移率为69%以及排除鼠类(蚂蚁可进入)处理下种子被转移率为56%。季节、地点和生境均显著影响人工摆放种子被转移强度:雨季显著高于旱季(p<0.001),野芭蕉生境显著高于与其相连的自然森林和荒地(p<0.001),在人为干扰较少的补蚌自然保护区显著低于西双版纳热带植物园和新山,而后两者之间并无显著差异(p>0.05)。同时,地点和生境以及季节、地点和生境都有显著的交互作用。与相邻的森林和荒地相比,野芭蕉群落中种子被鼠类捕食的强度最大且受蚁类二次转移的比例最少,森林和荒地中种子被鼠类捕食的强度相对较小且蚁类对种子的二次转移比例较高,从而更好地帮助种子逃避鼠类捕食。因此,依赖于食果动物(主要是蝙蝠, 也包括鸟类)的初次散布是小果野芭蕉种子逃避捕食的关键。

    中华水韭残存居群的数量性状分化和地方适应性及其对保育遗传复壮策略的提示
    杨伟, 叶其刚, 李作洲, 黄宏文
    植物生态学报. 2008, 32(1):  143-151.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.016
    摘要 ( 3366 )   全文 ( 5 )   PDF (340KB) ( 1740 )   知识图谱   收藏
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    研究残存居群的数量性状分化及其地方适应性有助于了解不同居群对环境的适应性并制定相应的保育策略。本研究采用同园实验,利用随机区组设计,对中华水韭(Isoetes sinensis)3个居群的9种优势基因型的数量性状进行巢式方差分析,并采用Bayesian方法计算等位酶(FST)和数量性状(QST)的居群分化值。结果表明,在测量的14个数量性状中,有10个性状在居群间有显著性差异,仅有3个性状在居群内有显著性差异;多重比较表明其中5个性状的平均值均以松阳居群最高,休宁居群最低;建德居群的大孢子囊的性状和植株高度的平均值最高,休宁居群最低;推测这可能是与奠基者效应、物种间竞争及中华水韭在自然生境下形成的营养生长和生殖生长之间的权衡有关。对居群数量性状分化的QST值和等位酶分化的FST值分析比较发现,在假设为自交系时有8个性状的QST值均大于FST值,表明存在明显的地方适应性,居群间个体的混合存在潜在的远交衰退的风险,所以不宜采用居群间相互移植个体的方法来进行中华水韭居群的遗传复壮。对休宁和松阳两个居群的保育应采用提高居群内基因流和改善生境环境的方法,促进居群内的遗传复壮;对建德居群应尽量减少人为干扰,宜建立特定生境的保护小区。

    基于小波分析的大豆叶绿素a含量高光谱反演模型
    宋开山, 张柏, 王宗明, 刘殿伟, 刘焕军
    植物生态学报. 2008, 32(1):  152-160.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.017
    摘要 ( 3387 )   全文 ( 3 )   PDF (393KB) ( 1420 )   知识图谱   收藏
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    2003和2004年分别在长春市良种场和中国科学院海伦黑土生态实验站实测了大田耕作与水肥耦合作用下大豆(Glycine max)冠层高光谱反射率与叶绿素a含量数据,对光谱反射率、微分光谱与叶绿素a含量进行了相关分析;采用归一化植被指数(Normalized difference vegetation index, NDVI)、土壤调和植被指数(Soil-adjusted vegetation index, SAVI)、再归一植被指数(Renormalized difference vegetation index, RDVI)、第二修正比值植被指数(Modified second ratio index, MSRI)等建立了大豆叶绿素a反演模型;应用小波分析对采集的光谱反射率数据进行了能量系数提取,并以小波能量系数作为自变量进行了单变量与多变量回归分析,对大豆叶绿素a进行了估算。研究结果表明,大豆叶绿素a与可见光光谱反射率相关性较好,并在红光波段取得最大值(R2>0.70),但在红边处,微分光谱与大豆叶绿素a的相关性较反射率好得多,在其它波段则相反;由NDVISAVIRDVIMSR等植被指数建立的估算模型可以提高大豆叶绿素a的估算精度(R2>0.75);小波能量系数回归模型可以进一步提高大豆叶绿素a含量的估算水平,以一个特定小波能量系数作为自变量的回归模型,大豆叶绿素a回归决定系数R2高达0.78;多变量回归分析结果表明,大豆叶绿素a实测值与预测值的线性回归决定系数R2均高达0.85。以上结果表明,小波分析可以对高光谱进行特征变量提取,并可在一定程度上提高大豆生理参数反演精度。

    不同浓度NaCl和Na2CO3处理对菊芋幼苗光合及叶绿素荧光的影响
    薛延丰, 刘兆普
    植物生态学报. 2008, 32(1):  161-167.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.018
    摘要 ( 3353 )   全文 ( 1 )   PDF (357KB) ( 1897 )   知识图谱   收藏
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    以砂培菊芋(Helianthus tuberosus)幼苗作为试验材料,分别进行不同浓度NaCl (50、100、150、200、250 mmol·L-1)和Na2CO3 (25、50、75、100、125 mmol·L-1)胁迫处理,以1/2全营养液作为对照,处理7 d后研究NaCl和Na2CO3胁迫处理对菊芋幼苗叶片光合作用及叶绿素动力学参数的影响。结果表明:1)在NaCl处理下,当浓度小于150 mmol·L-1时,增加了菊芋的叶绿素含量、净光合速率(Net photosynthetic rate, Pn)和气孔导度(Stomatal conductivity, Gs),对荧光参数PSⅡ的电子传递情况(Fm/Fo)、PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子效率(Actual quantum yield of PSⅡ under actinic irradiation, ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(Photochemical quenching coefficient, qP)和非光化学猝灭系数(Non-photochemical quenching coefficient, NPQ)没有显著影响,随着浓度的增加,各项生理指标与对照相比除了NPQ显著增加,其余均显著降低;2)在Na2CO3胁迫处理下,随着Na2CO3浓度的增加,与对照相比菊芋幼苗叶绿素含量、PnGs以及叶绿素a荧光诱导动力学参数Fm/FoFv/FmΦPSⅡqP均显著降低,NPQ显著增加;3)就NaCl和Na2CO3相比而言,在相同Na +浓度情况下,处于Na2CO3胁迫下的菊芋幼苗的叶绿素含量、PnGs以及叶绿素a荧光诱导动力学参数Fm/FoFv/FmΦPSⅡqP下降幅度和NPQ的增加幅度均显著大于NaCl,这说明NaCl和Na2CO3胁迫均对菊芋幼苗造成不同程度的伤害,但在相同Na+浓度情况下,Na2CO3的伤害程度大于NaCl。由此说明菊芋对盐的忍耐程度高于碱。

    不同生态型东南景天对土壤中Cd的生长反应及吸收积累的差异性
    龙新宪, 王艳红, 刘洪彦
    植物生态学报. 2008, 32(1):  168-175.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.019
    摘要 ( 3043 )   全文 ( 2 )   PDF (355KB) ( 1300 )   知识图谱   收藏
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    采用盆栽方法研究了两种生态型东南景天(Sedum alfredii)对土壤中不同含量Cd(即对照, 12.5, 25, 50, 100, 200, 300, 400 mg·kg-1)的生长反应、吸收和积累Cd的差异性。结果表明,土壤添加重金属Cd后,矿山生态型东南景天生长正常,地上部和根系Cd含量随着土壤中Cd含量的增加而增加,在400 mg·kg-1 Cd处理下含量分别高达2 900和500 mg·kg-1,其地上部显著大于根部;然而,土壤添加Cd后,非矿山生态型东南景天的生长受到抑制,地上部和根部的生物量显著降低。当土壤Cd含量为50~100 mg·kg-1时,非矿山生态型东南景天的地上部和根系Cd含量随着土壤中Cd含量的增加而增加,而且根系Cd含量则大于地上部。当土壤Cd≤50 mg·kg-1时,矿山生态型东南景天根系Cd含量比非矿山生态型高,但当土壤Cd≥100 mg·kg-1,两者之间无显著差异;然而,但在同一Cd处理水平下,矿山生态型东南景天地上部Cd含量总是高于非矿山生态型。这些结果表明,矿山生态型东南景天有很强的忍耐和吸收土壤Cd的能力,再次证明其为一种Cd超积累植物。

    长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性的影响
    刘恩科, 赵秉强, 李秀英, 姜瑞波, 李燕婷, Hwat Bing So
    植物生态学报. 2008, 32(1):  176-182.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.020
    摘要 ( 5543 )   全文 ( 35 )   PDF (371KB) ( 5100 )   知识图谱   收藏
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    该文以北京国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地的长期肥料定位试验为平台,研究了长期不同施肥制度对土壤的生物学特性及其土壤酶的影响。主要研究结果:长期撂荒土壤(15年)的有机质和全氮(TN)的含量、微生物量碳(SMB-C)和氮(SMB-N)、土壤的蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性以及SMB-C/SOC(土壤有机碳)和SMB-N/TN比值都高于种植作物的农田土壤;而其代谢商和容重值低于农田土壤。长期施肥的农田(NPK、NPKM、NPKS和NPKF),其土壤养分含量、微生物量碳和氮以及土壤蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性均高于不施肥的农田(CK);而小麦(Triticum aestivum)-玉米(Zea mays)→小麦-大豆(Glycine max)复种轮作(NPKF)的农田又高于长期复种连作(NPK)的农田;在施肥处理中(NPK、NPKM、NPKS和NPKF),长期化肥与有机肥配合施用的处理(NPKM)的土壤上述指标高于其它施肥处理(NPK、NPKS和NPKF),但其土壤的代谢商、pH值和容重值较低。

    不同水分条件下两个树种木质部栓塞对P素添加的响应
    黄菊莹, 蔡靖, 姜在民, 张硕新, 余海龙
    植物生态学报. 2008, 32(1):  183-188.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.021
    摘要 ( 2859 )   全文 ( 2 )   PDF (360KB) ( 1158 )   知识图谱   收藏
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    在两种水分供给(干旱胁迫和适宜水分,土壤含水量分别为田间持水量的30%~40%和70%~80%)下,研究了耐旱树种元宝枫(Acer truncatum)和中生树种女贞(Ligustrum lucidum)木质部栓塞(以导水率(Percentage loss of hydraulic conductivity, PLC)损失程度衡量)对P素添加的响应。结果发现,两个树种PLC的日变化均呈现出先上升后降低的规律,表明木质部栓塞的形成与恢复是植物体的一种平常事件;除适宜水分条件的女贞外,P素可以显著提高元宝枫和遭受干旱胁迫时女贞的PLC;两种水分条件下,干旱胁迫时元宝枫木质部栓塞明显高于适宜水分供给时。女贞的PLC在两种水分状况下无显著差异;树种间,干旱胁迫促进了元宝枫木质部的栓塞形成,明显高于同等水分条件下的女贞。该研究结果证实了“木质部限流耐旱假设”。

    杉木不同家系对异质养分环境的适应性反应差异
    马雪红, 周志春, 张一, 金国庆
    植物生态学报. 2008, 32(1):  189-196.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.022
    摘要 ( 3024 )   全文 ( 0 )   PDF (286KB) ( 1196 )   知识图谱   收藏
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    构建异质和同质两种养分环境,选择3个杉木(Cunninghamia lanceolata)优良家系作试验材料,并以马尾松(Pinus massoniana)为参照,通过量化分析不同养分环境中植株生长量、干物质积累和分配、根系形态、养分吸收和利用效率等,研究杉木家系对异质养分环境的适应性反应差异。结果表明,3个杉木参试家系对不同养分环境的生长反应差异显著,‘锦屏45’家系在异质养分环境中苗高生长量大、干物质积累量多、根系发达,而‘龙15’和‘靖398’两个家系则在同质养分环境中表现较好。杉木不同家系的根系均主要在异质养分环境之贫养斑块中大量增生,根系形态可塑性与觅养精确性较低。作为参照的马尾松,对异质养分环境反应敏感,根系广布性大、觅养精确性高。在3个参试杉木家系中,‘龙15’和‘靖398’对异质养分环境的生长反应敏感度低,根系生理可塑性一般,而‘锦屏45’对异质养分环境的生长反应敏感度较高,根系生理可塑性较高。试验观测到不同杉木家系在异质养分环境中根系N、P、K吸收效率通常低于同质养分环境。在富养斑块中的根系养分吸收效率明显低于贫养斑块,这与马尾松在富养斑块中根系养分吸收效率较高有很大的差异。然而杉木家系在富养斑块中根系的养分含量却不同程度地高于贫养斑块或与之相近。‘锦屏45’家系在异质环境中生长表现显著地优于同质养分环境,除因其具有较高的根系生理可塑性外,还与较多比例的干物质和营养元素分配至地上部分、根冠比较少有关。

    不同生育期转Bt基因棉种植对根际土壤微生物的影响
    张美俊, 杨武德, 李燕娥
    植物生态学报. 2008, 32(1):  197-203.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.023
    摘要 ( 2821 )   全文 ( 2 )   PDF (270KB) ( 1525 )   知识图谱   收藏
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    在盆栽种植条件下,比较研究了两个转Bt基因棉(Gossypium hirsutum)与对照棉对根际土壤细菌、放线菌、真菌和主要功能类群及多样性的影响差异。结果表明:两个转Bt基因棉根际土壤均可检测到Bt蛋白,且不同转Bt基因棉根系分泌Bt蛋白量以及Bt蛋白在根际土壤中的降解率不同。与各自对照相比,转Bt基因棉对细菌和真菌生长繁殖有促进作用,对放线菌、好气固氮菌和钾细菌数量没有显著影响。苗期和花期转Bt基因棉均可显著提高氨化细菌、显著降低无机溶磷菌数量,花期均可显著提高好气纤维分解菌、显著降低有机溶磷菌数量,‘Bt冀668’苗期也可显著提高好气纤维分解菌数量。转Bt基因棉根际土壤好气纤维分解菌、有机和无机溶磷菌多度发生了变化。尽管功能类群总数转Bt基因棉高于各自对照常规棉,但群落多样性和均匀度都有所下降,优势集中性表现明显,且花期转Bt基因棉多样性参数值以及功能类群数量的变化幅度大于苗期。

    大气NH3浓度升高对不同氮效率玉米生理指标及生物量的影响
    陈小莉, 李世清, 任小龙, 强虹, 吉春容, 闫登明
    植物生态学报. 2008, 32(1):  204-211.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.024
    摘要 ( 2674 )   全文 ( 2 )   PDF (329KB) ( 840 )   知识图谱   收藏
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    该试验采用开顶式气室(Open top chambers)装置,在两种大气NH3浓度水平(大气背景浓度值为10 nl·L-1和高NH3浓度1 000 nl·L-1)和两种供氮介质水平(高供氮介质和低供氮介质)下,对两种氮效率玉米(Zea mays)基因型(‘氮高效5号’(NE5)和‘氮低效四单19’(SD19))的叶绿素指标值(SPAD值)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、生物量和根冠比等生物学和生理学指标进行了测定。结果表明,大气NH3浓度升高对两种氮效率玉米基因型各生理指标有显著影响(p<0.05)。与大气背景NH3浓度相比,当大气NH3浓度为1 000 nl·L-1 时,生长在高供氮介质中氮高效5号的SPAD值、PnGs分别降低7.0%、14.0%和6.5%,而氮低效四单19的对应指标分别降低9.0%、11.0%和6.9%;生长在低供氮介质中的两种氮效率玉米基因型各生理指标均显著增加(p<0.05):氮高效5号的SPAD值、PnGs分别增加5.7%、7.1%和17%,氮低效四单19的对应指标分别增加7.0%、11.0%和22.0%。高供氮介质中NH3浓度升高对氮低效基因型玉米冠层生物量抑制作用小于对氮高效基因型玉米的抑制效应,而低供氮介质中NH3浓度升高对氮高效基因型玉米冠部的促进作用显著高于对氮低效基因型玉米的促进作用(p<0.05);两种大气NH3营养下玉米根冠比的变化与采样时期有关。说明从大气中吸收NH3有利于改善生长在低供氮介质上玉米的氮素营养状况,而且对氮低效基因型玉米的促进作用比对氮高效基因型玉米更加显著。

    农田冬小麦生长和产量对臭氧动态暴露的响应
    姚芳芳, 王效科, 陈展, 冯兆忠, 郑启伟, 段晓男, 欧阳志云, 冯宗炜
    植物生态学报. 2008, 32(1):  212-219.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.025
    摘要 ( 3075 )   全文 ( 1 )   PDF (386KB) ( 1082 )   知识图谱   收藏
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    评估臭氧(O3)污染对农田冬小麦生长和产量的影响是污染生态学和生理生态学研究的重要内容之一。该研究运用开顶式气室(OTC),对冬小麦‘嘉403’(Triticum aestivum cv. Jia 403)进行了O3动态暴露的田间原位试验。实验设置过滤空气组(CF) 、自然大气组(NF)和两个不同浓度的O3动态暴露组(DO100和DO150)。结果表明:1) O3浓度增加,一方面可以改变灌浆期冬小麦叶片气体交换参数的日变化规律;另一方面引起表观光量子产额、光饱和点和光补偿点等光响应参数的显著降低。这表明灌浆期叶片光合能力的下降是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果。2) O3暴露可以改变小麦形态特征,如植株变矮、叶片衰老加速、叶面积变小,并最终导致产量大幅下降。

    油菜叶片蛋白质组对机械损伤应答的初步分析
    乐寅婷, 李梅, 陈倩, 魏伟
    植物生态学报. 2008, 32(1):  220-225.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.026
    摘要 ( 2884 )   全文 ( 1 )   PDF (246KB) ( 1260 )   知识图谱   收藏
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    植物在对抗昆虫的长期进化过程中形成了自我防御机制,能够产生特异的抗性蛋白来应对昆虫的取食。该文用机械损伤模拟害虫取食,研究和对比了油菜(Brassica napus cv. Westar)在机械损伤前后可溶性总蛋白的含量变化并试图通过蛋白质组学技术来检测可能发生变化的蛋白质。蛋白质定量检测发现,同一植株同一叶片损伤前后可溶性总蛋白含量差异显著,损伤后蛋白表达量增高。蛋白质双向凝胶电泳及其差异显示分析损伤前后的蛋白质组,表明有8个蛋白质点发生明显的上调或下调。选择其中2个差异蛋白点经过MALDI-TOF质谱鉴定,它们分别是Rubisco小亚基前体、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶和粪卟啉-3-氧化酶,这些蛋白质可能在油菜叶片应答机械损伤过程中对维持植物的生理功能起到重要作用。

    湘南烟区生态因素与烤烟质量的综合评价
    许自成, 黎妍妍, 肖汉乾, 王林
    植物生态学报. 2008, 32(1):  226-234.  doi:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.01.027
    摘要 ( 2878 )   全文 ( 2 )   PDF (352KB) ( 1345 )   知识图谱   收藏
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    以湘南烟区气候、土壤等生态因素和烟叶质量状况为基础数据资料,运用模糊数学隶属函数模型对该区的气候适生性、土壤适宜性和烟叶质量可用性进行了综合评价,合理地进行了该区植烟区域的划分。结果表明:1)湘南烟区的气候适生性指数(Climate feasibility index, CFI)为(79.59%±3.96%),变幅为74.71%~83.98%;该区烟叶大田生长期气温适宜,日均温≥20 ℃持续天数较长,≥10 ℃活动积温较高,昼夜温差较小,降雨充沛,相对湿度较高,日照百分率较低。2)湘南烟区的土壤适宜性指数(Soil feasibility index, SFI)为(43.92%±15.49%),变幅为13.32%~82.82%;该区土壤具有较强的保肥能力,有机质、氮素、速效磷及多种微量元素含量丰富,但pH值中性偏碱,全磷和钾素含量难以满足烟株需求,且交换性钙镁比值不协调,有效硫含量偏高,有效硼缺乏。3)湘南烟叶外观质量指数(Appearance quality index, AQI)和感观质量指数(Sensory quality index, SQI)分别为(86.65%±3.29%)和(63.08%±0.74%),烟叶成熟度较好,叶片结构疏松,香气质较好,杂气和刺激性相对较小。

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