• 2020年第40卷第6期文章目次
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    • 水稻NAM基因家族的全基因组鉴定及表达分析

      2020, 40(6):907-917. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0907

      摘要 (2318) HTML (0) PDF 7.47 M (1874) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物特异性转录因子NAM家族从属于NAC转录因子超家族,在植株生长发育、生理代谢以及应对各种胁迫反应中均发挥重要作用。该研究采用生物信息学方法鉴定水稻基因组中的NAM基因,分析其时空表达模式、亚细胞定位以及蛋白相互作用,并采用实时定量qRTPCR方法分析不同外源激素(如SA、ABA和MeJA)以及非生物胁迫(包括干旱、盐和冷)处理下各NAM基因的表达特征,为进一步探索NAM基因在非生物胁迫中的功能和应激机制以及激素调控途径奠定基础。结果显示:(1)从水稻基因组中共鉴定出48个NAM基因,进化分析将其分为5个亚家族;NAM基因在水稻基因组中存在9对片段复制事件。(2)组织表达分析显示,NAM基因在水稻不同组织及发育时期表现特异性表达,特别是叶鞘、茎和节的生长过程中高表达,且大多数是核定位,并存在多种蛋白互作。(3)实时定量qRTPCR表达分析显示,10个NAM基因在不同组织中均特异表达;大部分NAM基因在盐和干旱胁迫下表达上调,而在冷胁迫下表达降低;SA、ABA和MeJA处理均可显著改变各NAM基因的表达水平。研究表明,NAM基因在水稻生长发育、激素应答和非生物胁迫响应中具有重要作用。

    • 朝鲜淫羊藿EkCDPK基因的克隆及表达分析

      2020, 40(6):918-926. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0918

      摘要 (1657) HTML (0) PDF 3.70 M (1517) 评论 (0) 收藏

      摘要:钙依赖蛋白激酶(CalciumDependent Protein Kinase, CDPK)是在植物抗逆胁迫信号转导途径中起关键作用的酶。该研究采用RTPCR结合RACE技术,从朝鲜淫羊藿(Epimedium koreanum Nakai)中克隆获得一个全长2 036 bp的钙依赖蛋白激酶基因(EkCDPK)。结果显示:(1)EkCDPK基因cDNA为1 410 bp,5′UTR长387 bp, 3′UTR长239 bp,编码469 个氨基酸。EkCDPK蛋白保守结构域N端为S_TKc domain,C端为EFhand domain,该蛋白具有1个CDPKs典型结构Ser/Thr蛋白激酶活性位点、1个ATP位点、4个Ca2+ 结合位点、1个跨膜结构域、无信号肽的稳定亲水性蛋白质,二级结构主要由α螺旋(43.71%)和无规则卷曲(37.10%)构成。(2)系统进化分析表明,EkCDPK与菘蓝CDPK蛋白表现出较高相似性(95%)。(3)实时荧光定量PCR分析表明,EkCDPK基因在根、茎、叶与花组织中均有表达,根中表达量最高,茎次之;干旱胁迫后15 h内表达量显著高于对照组,之后表达量开始下降;盐胁迫5、15和25 h后EkCDPK基因表达量均明显高于对照组。(4)成功构建了pET28aEkCDPK原核表达载体,诱导出约50 kD蛋白质,与预测大小一致,表明重组蛋白EkCDPK表达成功,为采用基因工程手段提高朝鲜淫羊藿抗逆性能研究奠定了基础。

    • 小麦TaWRKYⅢA37和TaWRKYcD2基因的克隆与表达分析

      2020, 40(6):927-936. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0927

      摘要 (1576) HTML (0) PDF 3.33 M (1573) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究小麦(Triticum aestivum L.)WRKY基因的功能,采用同源克隆的方法,从小麦品种‘科农199’中克隆得到2个WRKY基因,分别命名为TaWRKYⅢA37和TaWRKYcD2,并对其进行生物信息学分析和不同逆境胁迫下的表达分析。生物信息学分析显示,TaWRKYⅢA37和TaWRKYcD2基因都含有2个内含子和3个外显子,分别编码206和138个氨基酸,编码蛋白都属于亲水性不稳定非分泌型的核蛋白。系统进化分析表明,TaWRKYⅢA37蛋白与其两个同源拷贝的亲缘关系最近,而TaWRKYⅡcD2蛋白与粗山羊草亲缘关系最近。qRTPCR结果表明,TaWRKYⅢA37和TaWRKYcD2基因在小麦根、茎和叶中均有表达,前者在根中表达量最高,后者在叶中表达量最高,二者均在茎中低表达;在苗期TaWRKYⅢA37基因受到PEG、H2O2和ABA胁迫后表达上调,NaCl处理后4~8 h内表达下调且低于对照表达水平,而且在灌浆期受到PEG、NaCl、H2O2和ABA胁迫后表达均上调;苗期TaWRKYcD2基因在NaCl、H2O2和ABA胁迫后表达下调,PEG处理2 h时表达上调且高于对照表达水平,并且在灌浆期经PEG和NaCl胁迫后表达下调,受H2O2和ABA胁迫后表达上调。该研究结果为深入探究TaWRKYⅢA37和TaWRKYcD2基因的抗逆功能奠定了理论基础。

    • 茶树脯氨酸转运蛋白基因鉴定及表达分析

      2020, 40(6):937-948. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0937

      摘要 (1925) HTML (0) PDF 6.88 M (2041) 评论 (0) 收藏

      摘要:脯氨酸转运蛋白在植物体内脯氨酸的分配及响应多种非生物逆境胁迫过程中发挥着重要作用。为明确茶树体内脯氨酸转运蛋白家族情况,该研究从全基因组水平鉴定获得茶树脯氨酸转运蛋白家族成员,进行了系统进化关系、蛋白结构、基因表达特异性等分析。结果表明:(1)茶树中有6个脯氨酸转运蛋白基因,长度为1 326~1 725 bp之间,编码氨基酸数目在441~574 aa之间,蛋白质分子质量在48.5~63.0 kD之间,等电点为8.51~9.41,大部分为碱性蛋白,其结构中含有大量的α螺旋和自由卷曲,少量的延长链和β转角结构。(2)亚细胞定位分析结果显示, 茶树CsProT1、CsProT2、CsProT4、CsProT5和CsProT6蛋白定位于细胞膜,CsProT3蛋白则定位于高尔基体。(3)CsProTs蛋白中含9~11个典型的跨膜结构域,其三级结构与保守基序特征均与拟南芥高度相似,具有高度的保守性,不同成员间氨基酸序列相似性达40.14%。(4)基因表达特异性分析显示,CsProT1, CsProT2和CsProT3基因在各个组织部位的表达量均较高,CsProT4、CsProT5和CsProT6表达量均较低,且CsProT1基因的表达量最高;除CsProT5基因外,CsProTs蛋白家族的基因均受到NaCl、干旱及冷胁迫的诱导表达。(5)蛋白相互作用分析结果显示,CsProTs蛋白可与脯氨酸氧化酶ERD5,脯氨酸生物合成限速酶P5CS1、P5CS2和δ吡咯啉5羧酸脱氢酶ALDH12A1等脯氨酸合成,转运及降解有关的蛋白相互作用,共同调控茶树体内脯氨酸的含量。研究认为,茶树6个CsProTs蛋白可共同参与茶树体内脯氨酸的转运平衡及对多种非生物逆境胁迫响应的过程。

    • 茉莉花JsPAL基因及其启动子克隆与表达分析

      2020, 40(6):949-956. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0949

      摘要 (1707) HTML (0) PDF 3.23 M (1594) 评论 (0) 收藏

      摘要:苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase,PAL)为茉莉花(Jasminum sambac)花香物质苯丙烷类合成的限速酶。为了解茉莉花花香形成的分子机理,以双瓣茉莉花瓣为材料,采用RTPCR和RACE技术相结合的方法,克隆获得茉莉花苯丙氨酸解氨酶基因的全长cDNA(GenBank:KM406501.1),命名为JsPAL,其全长cDNA 为2 220 bp,开放阅读框(ORF)为2 140 bp,编码712个氨基酸,含有lyase_I_like超家族蛋白保守域、活性位点及多肽结合位点。采用染色体步移技术,获得该基因的启动子序列。JsPAL基因上游调控序列为1 201 bp,其含有开花相关元件(CCAATBOX1)、PAL相关元件(BOXLCOREDCPAL、PALBOXPPC、PALBOXLPC、TATABOXOSPAL)以及花特异苯丙烷类相关元件(MYBPLANT)等与花香形成相关的重要顺式作用元件。实时荧光定量PCR检测结果表明,在不同组织和花瓣发育过程中,JsPAL基因在茉莉花的花蕾、花瓣中表达量较高,并且在花瓣开放过程中的22:00前表达量较高,而后呈下调趋势。

    • ‘培矮64S’与其eui突变体‘长选3S’穗颈节间蛋白质组差异分析

      2020, 40(6):957-968. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0957

      摘要 (1774) HTML (0) PDF 3.30 M (1493) 评论 (0) 收藏

      摘要:为从蛋白质表达水平了解长穗颈温敏核不育水稻穗颈节间伸长机理,该研究以长穗颈(EUI)温敏核不育水稻‘长选3S’为材料,温敏核不育水稻‘培矮64S’为对照,采用固相pH梯度双向凝胶电泳和质谱分析方法,对2个水稻材料抽穗前2 d的穗颈节间蛋白质进行分离,并进行差异蛋白质组学的比较研究。结果表明:(1)获得了分辨率和重复性较好的双向凝胶电泳图谱。(2)对40个差异蛋白质点进行MALDITOFTOFMS肽质谱指纹图谱分析,成功鉴定其中27个差异蛋白质点;与‘培矮64S’相比, ‘长选3S’中有17个上调表达和10个下调表达的蛋白质。(3)差异蛋白质按照其功能可分为6类,其中主要是与细胞代谢相关蛋白,其次是与细胞壁重建相关蛋白;并且这些差异蛋白质可能与‘长选3S’抽穗期穗颈节间剧烈伸长生长有关,尤其是细胞壁重建相关蛋白与细胞的伸长密切相关。(4)实时荧光定量PCR对随机挑选的蛋白点2、7、8、24、35和36所对应的基因在两个材料最上节间的表达结果显示, ‘长选3S ’的 2(Os10g08550)、7(Os12g42876)、8(Os01g55830)基因的表达量较‘培矮64S ’明显下调,而24(Os06g48760)、35(Os05g25850)、36(Os07g42300)基因的表达量较‘培矮64S ’显著上调,表明qPCR的结果与蛋白凝胶图分析结果一致。研究认为,水稻eui基因可能是通过调节抽穗期穗颈节间这些蛋白质的表达,从而促进穗颈节间细胞分裂,尤其是细胞的伸长生长。

    • 基于ISSR分子标记的西藏杓兰种群遗传多样性分析

      2020, 40(6):969-977. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0969

      摘要 (2011) HTML (0) PDF 1.22 M (1644) 评论 (0) 收藏

      摘要:西藏杓兰(Cypripedium tibeticum)是具有很高观赏和药用价值的兰科植物,已被列为中国优先保护的濒危植物。该研究采用ISSR分子标记技术,对采自中国西部地区的7个西藏杓兰种群进行遗传结构及遗传多样性分析,为中国野生西藏杓兰种质资源的保护提供理论依据。结果显示:(1)从100条ISSR引物中共筛选出12条多态性高、重复性好的引物,共检测出136个位点,多态位点百分率(PPB)达100%,总体Neis基因多样性指数(He)和Shannon信息指数(I)分别为0.318 6和0.484 3,种群间的Neis遗传距离在0.033 3~0.170 1之间,Neis遗传相似度在0.843 5~0.967 3之间,总体遗传分化系数(Gst)和基因流(Nm)分别为0.222 9和1.743 0。(2)基于UPGMA法和邻接法的种群系统聚类结果均显示出四川种群与陕西种群之间存在遗传分化。总体上西藏杓兰种群间遗传分化与地理隔离之间相关性不显著。研究认为,西藏杓兰种群在分子水平上具有丰富的遗传多样性,且四川种群与陕西种群已产生了遗传分化;ISSR分子标记可用于西藏杓兰种群遗传多样性、遗传结构及种群间遗传分化等方面的研究。

    • 阳春砂叶绿体全基因组解析及系统发育研究

      2020, 40(6):978-986. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0978

      摘要 (1962) HTML (0) PDF 3.36 M (1682) 评论 (0) 收藏

      摘要:以姜科(Zingiberaceae)豆蔻属(Amomum Roxb.)阳春砂(Amomum villosum)为试材,利用Illumina Hiseq 4000测序平台对阳春砂叶绿体基因组进行测序,通过生物信息学分析方法进行序列组装、注释和特征分析, 以揭示阳春砂与其他姜科植物的进化关系及其在系统发育中的地位,为豆蔻属植物的物种鉴定提供理论依据。结果表明:(1)阳春砂叶绿体基因组全长164 069 bp,GC 含量为36.1%,包括1对29 959 bp的反向重复区(IR)、一个大单拷贝区(LSC;88 798 bp)和一个小单拷贝区(SSC;15 353 bp);共注释得到133个基因,包括8个rRNA基因、38个tRNA基因和87个蛋白编码基因。(2)在阳春砂基因组中共检测到157个SSR位点,大部分SSR均由A和T组成;豆蔻属物种在基因组大小、IR边界区高度保守,核酸变异主要发生在LSC和SSC区。(3)最大似然法(Maximum Likelihood, ML)聚类分析显示,阳春砂与同属的爪哇白豆蔻(Amomum compactum)和白豆蔻(Amomum kravanh)亲缘关系最近,并且与山姜属(Alpinia Roxb.)也有较近的亲缘关系。

    • 侧柏扦插不定根发生模式研究

      2020, 40(6):987-996. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0987

      摘要 (1827) HTML (0) PDF 7.75 M (2086) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以侧柏一年生硬枝插穗为实验材料,利用连续组织切片技术观察插穗不定根发生发育过程中的组织结构变化,分析插穗外部形态变化、不定根原基起源和不定根的形成过程,探讨侧柏插穗不定根发生模式和不定根的组织学起源。结果显示:侧柏扦插后可由愈伤组织、皮部诱导产生不定根,出现皮部生根、愈伤组织生根、愈伤组织兼具皮部生根3种类型;侧柏插穗中存在少量潜伏根原基,但插穗生根类型以诱导生根为主;不定根原基诱导产生于愈伤组织、木质部、形成层及次生韧皮部等部位。研究认为侧柏扦插生根属于多位点发生模式,不定根原基的组织学起源是愈伤组织、髓射线、射线原始细胞、尚未分化成熟的木质部细胞,通过人工诱导同时激活这些不定根起源位点能够显著提高生根率和生根质量。

    • 中国特有属藤山柳属(猕猴桃科)植物的叶表皮形态及其分类学意义

      2020, 40(6):997-1010. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.0997

      摘要 (2070) HTML (0) PDF 7.98 M (2038) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于形态特征变异和地理分布区域存在重叠,中国特有属藤山柳属(猕猴桃科)的物种划分问题长期以来存在争议,曾被分为20种或修订为含1种4个亚种的单型属。该研究选取了在形态和地理分布上有代表性的29个居群的184份标本,利用光学显微镜和扫描电镜观察了叶表皮形态和微形态特征,以探讨它们的分类学意义。结果表明:(1)藤山柳属植物叶表皮毛被的形态和微形态特征有3类,即光滑短柱状毛、刚毛长柱状毛/长刺毛、绒毛单列多细胞毛,且这些特征在居群间差异明显,并各具明显的地理分布格局,支持把藤山柳属分为3类,即光滑类、刚毛类和绒毛类。(2)3类藤山柳植物在个别居群表现出部分同域分布现象,在峨眉山不同海拔高度的3个居群存在垂直地带性分布特点。(3)藤山柳属植物叶表皮的其他形态特征,如不规则型表皮细胞、6类气孔器、叶表皮初级蜡质纹饰以网状隆起为主,伴随着2 ~ 4类次级纹饰,在居群间变化多样等均没有明显的分类学意义。(4)由于具有相同的叶表皮形态特征和地理分布,建议把繁花藤山柳合并到绒毛藤山柳,故支持藤山柳属是1个正处于分化进程中的单型属,包括1个种3个亚种。

    • CO2浓度升高对杉木幼苗生长及其光合特性和养分含量的影响

      2020, 40(6):1011-1021. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.1011

      摘要 (1621) HTML (0) PDF 3.51 M (1592) 评论 (0) 收藏

      摘要:以杉木优良无性系‘洋061’幼苗为材料,设置常规CO2浓度400 μL·L-1(对照组)和CO2加富浓度800 μL·L-1(处理组)两个处理,研究CO2浓度加富对杉木幼苗生长、根系形态特征、光合生理以及养分含量的影响,以明确杉木优良无性系对CO2浓度升高的响应特征,为杉木苗木高效培育提供理论依据。结果表明:(1)CO2加富能显著促进杉木幼苗生物量的积累和苗高的生长,并显著促进杉木根系生长,其根长、根系表面积、根系体积和根系直径分别较对照增加14.60%、28.26%、41.98%和14.70%。(2)CO2加富能促进杉木叶片类胡萝卜素含量显著增加,使杉木叶片净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)分别较对照显著提高51.03%、14.13%和151.20%,并使气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)分别显著下降58.72%和44.00%。(3)CO2加富使杉木叶片最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)分别较对照显著增加11.48%、11.25%、6.33%、20.38%和30.34%,且不同处理间差异显著,非光化学淬灭系数(NPQ)较对照显著下降21.90%(P<0.05),但对初始荧光(Fo)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)无显著影响(P>0.05)。(4)CO2加富处理显著增加植株钙元素的含量,并显著降低植株磷元素的含量。 研究认为,短期CO2加富处理可通过增加光合色素含量,提高叶片净光合速率和光能利用效率,进而增强叶片光合能力,同时促进根系生长,增强植物对养分吸收的能力,最终促进杉木幼苗的生长。

    • 不同时期根施钾肥对沿黄灌区‘骏枣’光合特性及其产量和品质的影响

      2020, 40(6):1022-1030. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.1022

      摘要 (1567) HTML (0) PDF 1.04 M (1839) 评论 (0) 收藏

      摘要:在沿黄灌区选择 8 年生 ‘骏枣’植株, 以不施钾肥作为对照,分别在果树开花期、幼果期、果实膨大期、转色期每株沟施 300 g 硫酸钾,测定各处理果实品质、产量、叶片光合以及荧光参数的变化,以明确沿黄灌区‘骏枣’的最佳施钾时期,为制定枣树合理施肥措施提供理论依据。结果表明:(1)与对照相比,施用钾肥可促进骏枣的光合作用、改善果实品质,且不同生育期效应不同,并以果实膨大期施用钾肥对提高骏枣果实品质、产量、叶片光合效果最为显著。(2)果实膨大期施用钾肥后,‘骏枣’的果实纵径、横径、果形指数、单果重、单株产量比对照分别显著提高了22.64%、39.33%、13.62%、19.52%和19.58%,果实维生素C(Vc)、可溶性糖和果糖的含量、糖酸比分别比对照显著提高了37.98%、22.82%、31.37%和29.95%, 叶片叶绿素含量、净光合速率 (Pn)、气孔导度 (Gs)和蒸腾速率 (Tr) 比对照分别显著提高了 28.91%、38.44%、36.75%和27.25%,叶片初始荧光 (Fo)、最大荧光 (Fm)、电子传递速率 (ETR) 比对照分别显著提高了 28.18%、29.15%和37.75%,而胞间 CO2 浓度 (Ci) 和裂果率在果实膨大期达到最低值,比对照分别显著降低了 28.34%和35.50%。研究发现,在‘骏枣’ 果实膨大期株施 300 g 钾肥, 可显著增加植株叶片叶绿素含量、光合作用效率和光能吸收、电子传递效率,提高树体光合能力,显著降低裂果率,有效改善骏枣果实外在和内在品质,显著提高单株产量。

    • 不同生境胡杨叶片δ13C和δ15N及其对环境因子的响应

      2020, 40(6):1031-1042. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.1031

      摘要 (1733) HTML (0) PDF 1.27 M (1682) 评论 (0) 收藏

      摘要:以新疆南北疆8个不同生境林龄群体的胡杨叶片为材料,测定幼树和成熟胡杨叶片的天然稳定碳、氮同位素组成值(δ13C、δ15N)以及碳含量、氮含量和比叶面积,分析叶片δ13C、δ15N值与海拔、经纬度、叶片碳氮含量、比叶面积以及水分利用效率之间的相互关系。结果表明:(1)胡杨幼树和成熟林叶片δ13C平均值分别为-27.863‰(-28.776‰~-26.695‰)和-28.230‰(-29.717‰~-26.033‰),不同生境胡杨叶片间的δ13C值具有显著差异(P<0.05),并且幼树林叶片δ13C均大于对应成熟林;幼树和成熟林叶片δ15N平均值分别为3.259‰(-1.842‰~9.082‰)和3.651‰(0.798‰~5.779‰)。(2)胡杨幼树和成熟林叶片碳含量平均值分别为46.225‰(44.573‰~49.056‰)和45.720‰(43.226‰~47.349‰),它们叶片氮含量平均值分别为1.708‰(1.327‰~2.116‰)和1.823‰(1.164‰~2.450‰);成熟林叶片碳含量与其δ13C和δ15N值分别呈极显著负相关和极显著正相关关系(P<0.01),而其氮含量与δ13C值呈不显著正相关关系(P>0.05),与δ15N值呈显著正相关关系。(3)胡杨幼树林叶片的比叶面积平均值(91.565 cm2/g)小于成熟林叶片(103.141 cm2/g)。(4)幼树和成熟林胡杨叶片δ13C、δ15N值均与纬度呈极显著正相关关系,幼树林叶片δ13C、δ15N值与海拔也呈极显著正相关关系,幼树林叶片δ15N值与经度也呈显著正相关关系。(5)幼树和成熟胡杨林水分利用率的平均值分别为77.618 μmol/mol(68.070~91.069 μmol/mol)和72.463 μmol/mol(62.809~97.111 μmol/mol),不同林龄的胡杨水分利用率均与其叶片δ13C呈极显著正相关关系(P<0.001),各生境中于田县(阿日系马扎)的幼树和成熟林叶片具有较高的δ13C值(-26.695‰和-26.033‰)和水分利用效率(91.069和97.111 μmol/mol)。

    • 胡杨枝叶功能性状对地下水位梯度的响应与适应

      2020, 40(6):1043-1051. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.1043

      摘要 (1790) HTML (0) PDF 1.02 M (1748) 评论 (0) 收藏

      摘要:以塔里木荒漠河岸林建群种胡杨为研究对象,测定胡杨叶厚度(LTS)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶组织密度(LTD)与当年生小枝长(TSL)、小枝茎直径(TSD)、叶面积比率(LAR)、叶茎质量比(LSMR)、小枝茎密度(TSWD)、胡伯尔值(HV)等枝叶功能性状,研究地下水位梯度(GWD)上胡杨枝叶性状的变异特征,采用单因素方差分析、Pearson相关与主成分分析,研究胡杨枝叶功能性状间的协调与权衡关系及性状组合,以期从功能性状的角度揭示胡杨适应干旱荒漠环境的生态策略。结果表明:(1)胡杨枝叶性状种内变异较大,变异系数8.61%~59.31%,其中HV变异系数最大(59.31%),LDMC、LAR变异系数较低(8.61%、9.75%),且二者对GWD变化不敏感,保守性较高。(2)方差分析显示,胡杨枝叶功能性状在GWD 1.5 m与4.8 m间差异显著(P<0.05),而LTS、LTD、TSL、HV在GWD≤2.4 m和GWD≥3.5 m之间均差异显著(P<0.05)。(3)相关与主成分分析表明,LA、SLA、LDMC、LTS、LTD、LAR、TSWD、HV可作为反映胡杨枝叶性状特征的重要指标;28对枝叶性状显著相关(P<0.05),其中HV与TSL、TSD分别呈显著负相关、正相关关系(P<0.05),与展叶效率(LAR、LSMR)、LA、LM均呈显著负相关关系(P<0.05);展叶效率(LAR、LSMR)与LDMC呈极显著负相关关系(P<0.01),LA、SLA与TSWD均呈负相关关系,表明干旱区荒漠植物在维持水力机械安全和碳收益之间存在潜在的权衡机制。研究发现,胡杨采取降低LA、SLA、展叶效率(LAR、LSMR),增大LTS、LDMC、TSWD、HV等一系列有利于减少水分散失、储存资源(养分、水分)和增强抗性的生态策略来适应干旱贫瘠的荒漠环境;植物经济谱同样存在于荒漠生态系统中,随全球变暖与区域水资源短缺,总体上向慢速投资收益的保守型一端转移。

    • 浑善达克沙地黄柳雌雄群体年龄结构及动态特征

      2020, 40(6):1052-1060. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.1052

      摘要 (1516) HTML (0) PDF 1.27 M (1563) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物种群年龄结构和动态对于揭示其生活史特征和发展趋势具有重要意义,但针对雌雄异株植物两性群体的研究却鲜有报道。黄柳是浑善达克沙地常见的一种雌雄异株植物,也是该地区最重要的固沙先锋植物,该研究通过对浑善达克沙地黄柳天然种群的实地调查,采用年龄结构图、静态生命表、存活曲线、生存分析以及时间序列分析等方法对黄柳雌雄群体现状和未来变化趋势进行研究。结果表明:(1)浑善达克沙地黄柳雌雄群体在年龄结构及发展趋势方面均存在差异,雌株群体的年龄结构表现为稳定型,雄株群体的年龄结构表现为衰退型。(2)浑善达克沙地黄柳种群中雌株个体数量约占总数的70%,雄株约占30%,性比偏雌现象明显。(3)动态变化指数表明,研究区黄柳雌株群体呈现“前期缺乏、中后期稳定”的变化特征,雄株群体呈现“前期缺乏、中后期波动”的变化特征。(4)研究区黄柳雌雄群体的存活曲线都趋近DeeveyⅡ型,且与生存分析结果共同显示雌株群体比雄株群体进入衰退期的时间早。(5)时间序列分析表明,随着时间的推移研究区黄柳的老龄个体数量逐渐增多,幼龄个体缺乏是导致雌雄群体衰退的重要原因;建议通过人工扦插补充雌雄幼龄个体以及平茬复壮中、老龄个体的方法以保证该地区黄柳天然种群的正常繁衍。

    • 鄂西南亚热带山地常绿落叶阔叶混交林物种多度分布格局

      2020, 40(6):1061-1069. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.1061

      摘要 (1984) HTML (0) PDF 2.43 M (1615) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于七姊妹山自然保护区内6 hm2监测样地多度数据,通过累计经验分布曲线(ECDF)表征该样地内不同生活型功能群的物种多度分布格局,并采用6种模型对各功能群不同取样尺度物种等级多度曲线进行拟合并检验其拟合效果,分析多度格局与模型拟合在不同尺度间的差异,探讨其背后的生态学过程与机制。结果表明:(1)各尺度下落叶种比常绿种的物种数多,物种多样性指数更大,但个体数相对较少;不同功能群稀有种比例排序为:落叶种<所有种<常绿种。(2)6种模型中的断棍模型的拟合效果较差;中大尺度(50 m×50 m、100 m×100 m)上不同生活型树种多度分布能接受的模型较少,除大尺度的常绿树种外,拟合最优模型均为对数正态分布模型,大尺度的常绿树种拟合最优模型为中性模型;小尺度上(20 m×20 m)常绿树种的最优模型为对数正态分布模型,落叶树种最优模型为生态位优先模型,所有树种在小尺度最优模型为ZipfMandelbrot模型。研究认为,随着尺度逐渐扩大,中性过程较生态位过程对物种多度格局的解释力度更大,落叶树种物种多度格局的形成机制较常绿树种更接近于样地所有树种物种多度格局的形成机制。

    • 中国缺齿藓科新记录种——冻原丝瓜藓(新拟,Pohlia tundrae A. J. Shaw)

      2020, 40(6):1070-1074. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.1070

      摘要 (1875) HTML (0) PDF 3.11 M (1471) 评论 (0) 收藏

      摘要:冻原丝瓜藓(Pohlia tundrae)在北美被首次描述,随后在欧洲中部、俄罗斯远东地区和西伯利亚西北部也相继报道。最近,作者在西藏林芝也发现了冻原丝瓜藓的分布。该文详细描述了冻原丝瓜藓的形态结构特征,提供了显微形态学照片,并对其生境、地理分布以及与相似种的形态学进行了比较讨论。凭证标本存放于中国农业大学标本馆(BAU)。

    • 生物土壤结皮在喀斯特生态治理中的应用潜力

      2020, 40(6):1075-1086. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.06.1075

      摘要 (2481) HTML (0) PDF 1.52 M (4178) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特地区生境条件复杂,生态系统脆弱,其中石漠化成为制约喀斯特地区发展的重要因素。该文综述了生态系统中生物土壤结皮的可抗逆性特征及其对加速母岩成土速率、提高地表抗侵蚀力、改善土壤环境状态,调控降水下渗、改变土壤中水分再分配格局、促进土壤微生物和植被演替以及提高生物多样性的关键作用。探讨了生物土壤结皮与喀斯特生态系统的反馈机制及人工培育结皮植被对石漠化防治的应用潜力。此外,生物土壤结皮与生态系统间的互作机制是研究喀斯特生态治理的关键,两者间的耦合关系是一个动态过程,需要长期的不间断多维度监测。建议加强对生物土壤结皮与喀斯特生境间耦合机制及其在喀斯特岩溶过程的互作机制,喀斯特地区生物土壤结皮耐胁迫特性以及在喀斯特生境下人工培植技术与机理等方面的研究。