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月刊  1981年创刊
  • 广西植物
  • 2024年 第44卷 第5期
  • 出刊日期：2024-05-25
【推荐文章】罗亚皇 等：研究群落物种组成和多样性的时空动态对揭示生物多样性的分布规律以及预测全球变化情景下生物多样性的变化趋势具有重要意义。然而,在山地生态系统中,不同海拔梯度的森林群落物种多样性和系统发育多样性如何随着时间尺度的变化仍不清楚。该研究以高黎贡山南段东、西坡海拔梯度(960～2 878 m)森林群落固定监测样带的17个样方为研究对象,基于2004、2008和2013年乔木层(DBH ≥ 5 cm)重调查数据,分析样方内物种组成、物种多样性和系统发育多样性的时空动态变化。结果表明:(1)沿着海拔梯度,物种多样性呈现单峰分布格局,系统发育多样性呈现上升的趋势,系统发育结构呈现聚集到离散或者随机的结构。(2)在时间尺度上,森林乔木层在物种多样性和系统发育多样性上并未发生显著性变化。然而,系统发育结构随着时间的推移呈现更加聚集的趋势。(3)在海拔梯度上,东坡低海拔区域(960～1 381 m)的森林群落样方呈现显著的物种丧失,其植被完全被耕地所替代。其中,诃子(Terminalia chebula)、麻栎(Quercus acutissima)、清香木(Pistacia weinmanniifolia)、枳椇(Hovenia acerba)和假香冬青(Ilex wattii)等为主要的丧失物种。相反,物种获得主要集中在西坡低海拔的样方,群落中丰富度显著增加的物种主要为曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)、华山矾(Symplocos chinensis)和台湾杉(Taiwania cryptomerioides)等。据此,我们推测高黎贡山海拔梯度森林乔木层的群落结构和多样性的动态变化在中高海拔受群落演替和气候变化的制约,而在低海拔主要受人类活动的影响。该研究结果加深了对高黎贡山亚热带常绿阔叶林植物群落动态变化的认识,也有助于该地区精准保护策略的制定。

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最新目次 2024年 第5期

植物子平台及数字植物标本馆CVH纪念文集-2022年增刊
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    • 2024年 第5期 整期pdf文件
      2024,44(5)    [摘要](374)    [PDF](115)
    • 2024年 第5期 封面
      2024,44(5)    [摘要](322)    [PDF](151)
    • 2024年 第5期 目录
      2024,44(5)    [摘要](258)    [PDF](149)
      • 专栏：全球变化与生态环境
    • 罗亚皇1,5,6, 马梁梁1,2, 高连明1,6, 王兴杰3, 赵 玮4,杨兴亮4, 马绍宾3, 施晓春4*, 刘 杰1,5*
      高黎贡山南段海拔梯度森林乔木层时空动态
      研究群落物种组成和多样性的时空动态对揭示生物多样性的分布规律以及预测全球变化情景下生物多样性的变化趋势具有重要意义。然而,在山地生态系统中,不同海拔梯度的森林群落物种多样性和系统发育多样性如何随着时间尺度的变化仍不清楚。该研究以高黎贡山南段东、西坡海拔梯度(960～2 878 m)森林群落固定监测样带的17个样方为研究对象,基于2004、2008和2013年乔木层(DBH ≥ 5 cm)重调查数据,分析样方内物种组成、物种多样性和系统发育多样性的时空动态变化。结果表明:(1)沿着海拔梯度,物种多样性呈现单峰分布格局,系统发育多样性呈现上升的趋势,系统发育结构呈现聚集到离散或者随机的结构。(2)在时间尺度上,森林乔木层在物种多样性和系统发育多样性上并未发生显著性变化。然而,系统发育结构随着时间的推移呈现更加聚集的趋势。(3)在海拔梯度上,东坡低海拔区域(960～1 381 m)的森林群落样方呈现显著的物种丧失,其植被完全被耕地所替代。其中,诃子(Terminalia chebula)、麻栎(Quercus acutissima)、清香木(Pistacia weinmanniifolia)、枳椇(Hovenia acerba)和假香冬青(Ilex wattii)等为主要的丧失物种。相反,物种获得主要集中在西坡低海拔的样方,群落中丰富度显著增加的物种主要为曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)、华山矾(Symplocos chinensis)和台湾杉(Taiwania cryptomerioides)等。据此,我们推测高黎贡山海拔梯度森林乔木层的群落结构和多样性的动态变化在中高海拔受群落演替和气候变化的制约,而在低海拔主要受人类活动的影响。该研究结果加深了对高黎贡山亚热带常绿阔叶林植物群落动态变化的认识,也有助于该地区精准保护策略的制定。
      2024,44(5):793-805    [摘要](424)    [PDF](194)
    • 刘金亮1*, 刘维勇1, 金姗姗2, 杨中杰3, 鲁益飞4, 张爱英3, 于明坚4
      浙江龙王山森林群落物种多度分布特征及其与海拔的关系
      虽然大量研究已利用模型拟合的方法对植物群落的物种多度分布(SAD)进行了不同数学模型拟合,但对SAD形状(曲线的偏斜度)如何在环境梯度上连续变化的研究仍然不足; 尤其是森林群落,同一地区不同植被类型群落SAD的模型拟合和形状变化是否一致,仍无明确定论。该研究针对安吉小鲵国家级自然保护区中分布的主要森林植被类型,采用样方调查法,记录了28个20 m × 20 m样方中的物种组成及其个体多度。通过对数级数和对数正态模型对样方中的SAD曲线进行拟合,选择最优模型,并通过Gambin模型中的α值和Weibull模型中的η值反映SAD的形状,以及Weibull模型中λ值反映SAD的变化尺度(物种间个体多度的差异程度),分析海拔高度与SAD的形状和变化尺度之间的关系。结果表明:(1)该地区的森林群落物种多度分布主要符合对数级数模型。(2)当包含所有样方时,α值和η值与海拔高度无显著相关性,λ值与海拔呈显著正相关。(3)针对不同的植被类型,常绿与落叶阔叶混交林中α值和η值与海拔高度呈负相关,但在落叶阔叶林中λ值与海拔高度之间具有正相关关系,而α值和η值与海拔高度之间均无显著相关性。该研究结果表明,不同植被类型SAD的形状变化与海拔之间的关系存在差异,说明海拔对不同植被类型中各物种多度分布具有不同影响。因此,在关于植物群落的物种多度分布及其与影响因子关系的研究中,需要考虑区分不同的植被类型。
      2024,44(5):806-814    [摘要](376)    [PDF](149)
    • 刘金亮1*, 刘维勇1, 金姗姗2, 杨中杰3, 鲁益飞4, 张爱英3, 于明坚4
      浙江龙王山森林群落物种多度分布特征及其与海拔的关系(附录)
      虽然大量研究已利用模型拟合的方法对植物群落的物种多度分布(SAD)进行了不同数学模型拟合,但对SAD形状(曲线的偏斜度)如何在环境梯度上连续变化的研究仍然不足; 尤其是森林群落,同一地区不同植被类型群落SAD的模型拟合和形状变化是否一致,仍无明确定论。该研究针对安吉小鲵国家级自然保护区中分布的主要森林植被类型,采用样方调查法,记录了28个20 m × 20 m样方中的物种组成及其个体多度。通过对数级数和对数正态模型对样方中的SAD曲线进行拟合,选择最优模型,并通过Gambin模型中的α值和Weibull模型中的η值反映SAD的形状,以及Weibull模型中λ值反映SAD的变化尺度(物种间个体多度的差异程度),分析海拔高度与SAD的形状和变化尺度之间的关系。结果表明:(1)该地区的森林群落物种多度分布主要符合对数级数模型。(2)当包含所有样方时,α值和η值与海拔高度无显著相关性,λ值与海拔呈显著正相关。(3)针对不同的植被类型,常绿与落叶阔叶混交林中α值和η值与海拔高度呈负相关,但在落叶阔叶林中λ值与海拔高度之间具有正相关关系,而α值和η值与海拔高度之间均无显著相关性。该研究结果表明,不同植被类型SAD的形状变化与海拔之间的关系存在差异,说明海拔对不同植被类型中各物种多度分布具有不同影响。因此,在关于植物群落的物种多度分布及其与影响因子关系的研究中,需要考虑区分不同的植被类型。
      2024,44(5):806-814    [摘要](354)    [PDF](140)
    • 刘 悦1, 于耀泓1, 吴妙兰1, 王艺颖1, 陶玉柱3, 林子湛4, 周 庆1, 2, 莫其锋1, 2*
      热带北缘鹅凰嶂季雨林四种群落特征及成熟度分析
      为分析我国热带北缘季雨林的不同演替阶段的群落特征,该研究对广东阳春鹅凰嶂典型季雨林中4种(A、B、C、D)不同植物群落展开调查,对群落的物种组成、多样性和空间结构等进行分析,判断成熟度差异,预测演替方向,并提出优化建议。结果表明:(1)4种群落林层单一,小径级木与下层木占主体地位,具有1～3种明显的优势树种。(2)Shannon-Wiener指数为2.72～3.74,Simpson指数为0.90～0.97,Pielou均匀度指数为0.74～0.89,各群落多样性特征差异显著。(3)4种群落乔木胸径大小比数为0.49～0.51,角尺度为0.56～0.61,混交度为0.54～0.83,林分空间结构指数为60.57～71.44,林分空间结构距离为53.15～68.53。(4)综合群落基本特征、多样性和空间结构特征的分析得出,各群落的成熟度排名为D>A>C>B。综上认为,4种群落都处于演替前期或中期,乔木个体胸径和树高发展空间较大; 群落整体处于中庸生长状态,个体均呈轻微聚集分布,树种表现为中度、强度或极强度混交,空间结构与理想林分存在一定距离。随着成熟度的增加,4种群落都继续以阳性树种作为主要优势树种进行演替,并初步具备该区域地带性顶极群落的典型植被特征; 季雨林群落物种多样性提高,并向混交度增加、空间结构优化、稳定性增强的趋势演替。该研究结果为群落构建机制和森林结构优化等提供科学依据。未来应对该区域加强监管与保护,同时应对该地区的植被生态学和生物多样性保护展开广泛监测与深入研究。
      2024,44(5):815-828    [摘要](324)    [PDF](162)
    • 姜冬冬1, 罗应华1,2,3*, 何巧萍1, 覃 林1, 林建勇4, 零雅茗5
      十万大山山地常绿阔叶林群落物种组成与结构特征
      十万大山是广西生物多样性热点区域之一,其主要植被类型是山地常绿阔叶林。为了解区域内山地常绿阔叶林的群落现状及优势种群结构的发展现状,该文以十万大山山地常绿阔叶林1 hm2固定监测样地中胸径(DBH)≥1 cm的木本植物为研究对象,分析其物种组成、径级结构、树高结构并用g(r)函数分析优势种的空间分布格局。结果表明:(1)群落中DBH≥1 cm的木本植物共计7 517株,隶属52科108属153种; 群落的优势种有云南桤叶树(Clethra delavayi)、银木荷(Schima argentea)、毛折柄茶(Hartia villosa)、红锥(Castanopsis hystrix)、黄杞(Engelhardtia roxburghiana)、罗伞树(Ardisia quinquegona)、鼠刺(Itea chinensis)、腺叶山矾(Symplocos adenophylla)、假杨桐(Eurya subintegra)、毛冬青(Ilex pubescens),但优势种的优势地位不明显。(2)群落整体平均DBH为5.51 cm,径级、树高分布呈近似倒“J”型; 优势种的径级分布多呈倒“J”型或“L”型,群落有较强的更新能力。(3)群落优势种稳定共存; 优势种在样地中呈聚集分布,但优势种间聚集分布的位置有差异。总体而言,群落目前更新状态良好,群落中已有顶极群落优势种的存在,但群落具有一定的次生性特征,还未到达稳定的顶极群落状态,优势种间能稳定共存,有向稳定顶极群落演替的潜力,应继续加强管护,促进十万大山山地常绿阔叶林群落的更新与生存。
      2024,44(5):829-839    [摘要](368)    [PDF](156)
    • 王倩云1, 方紫蕊1, 彭 姿2, 李素丽1, 程夕冉1, 王学礼1, 李志刚1*
      不同含铬废水对薏苡人工湿地残根分解及铬化学形态的影响
      为探讨生活污水与营养液两种不同的水源对六价铬[Cr(Ⅵ)]污染人工湿地残根分解及铬化学形态转化的影响,该研究通过构建微型薏苡人工湿地处理含铬废水 [分别以生活污水(DWS)和1/2 Hoagland营养液(HNS)配制含0、20、40 mg· L-1 Cr(Ⅵ)的配制液作为模拟含铬废水],采用埋根分解法,研究残根的分解动态,以及铬化学形态转化规律。结果表明:(1)20、40 mg· L-1 Cr(Ⅵ)胁迫下,薏苡的生长均受到抑制,HNS处理株高和茎径均大于DWS处理,但HNS处理的株高和茎径受Cr(Ⅵ)抑制程度大于DWS处理。(2)薏苡残根分解速率随Cr(Ⅵ)处理浓度的提高而降低,HNS处理残根分解速率大于DWS处理。分解60 d后,DWS处理条件下,20、40 mg· L-1 Cr(Ⅵ)处理残根铬含量比埋根初期分别降低了11.70%、8.09%,HNS处理下分别下降了15.80%、18.42%。20、40 mg· L-1 Cr(Ⅵ)处理薏苡残根的残渣态铬占比均随埋根时间的延长而降低,而乙醇提取态铬和去离子水提取态铬占比增大,醋酸结合态铬占比则显著增大。(3)残根分解初期,HNS和DWS处理出水中的COD、TN、NH4-N以及总铬含量均有提高,而后降低,变化趋势与残根分解进程一致,HNS处理人工湿地对废水中铬的去除效率更高。该研究结果表明在人工湿地植物收割后,根系分解可短时间内提高出水中铬含量,适当改善污水中营养状况,可以促进残根分解和湿地对铬的去除。
      2024,44(5):840-851    [摘要](276)    [PDF](142)
    • 成彦丽1, 陈 鸿1, 杨 溪2, 韩永友2, 徐 晨1, 张远兵1*
      皖北淮河平原幼龄‘中山杉118'根际与非根际细菌特征分析
      为探究生态景观绿化树种‘中山杉118'对皖北淮河平原土壤生态系统的影响,该研究分析了其根际与非根际土壤养分差异、微生物类群及其影响因子。结果表明:(1)4年生‘中山杉118'根际对大量元素的富集能力较弱,水解性氮和有效磷出现亏欠现象,全氮与非根际持平,对全磷、全钾和速效钾有低程度的富集; ‘中山杉118'根际对微量元素铁、铜、锰的富集能力较强,其中根际有效锰含量显著高于非根际; ‘中山杉118'根际与非根际土壤均为碱性,根际pH略小于非根际,而根际的电导率则大于非根际,根际对速效钠、速效镁、速效钙有一定程度的富集,对有机碳和有机质也有一定的富集性。(2)Anosim组间群落结构差异显著性检验R值为0.224(P=0.022),R值显著大于0,表明‘中山杉118'根际与非根际细菌群落差异显著。‘中山杉118'根际与非根际共有5 283个OTUs,根际特有1 307个,非根际特有1 265个。(3)根际细菌多样性略小于非根际,两者的优势菌种为厚壁菌门、变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、粘球菌门、放线菌门、泉古菌门,其中仅酸杆菌门与有效磷呈显著正相关,丰度较高的菌种中厚壁菌门、拟杆菌门在根际的含量分别为17.94%、5.21%,高于非根际1.84%、3.90%,并且两者与环境因子相关性不显著; 梭菌纲、拟杆菌纲和芽孢杆菌纲在根际的丰度比非根际分别高出14.05%、1.32%、2.06%。(4)UPGMA聚类树表明,‘中山杉118'根际R4样品独聚一枝,非根际样品NR4和NR5聚为一枝,NR1、NR2和NR3与根际R1、R2、R3、R5聚为一枝,R4的物种多样性及物种丰度明显低于其他样品且分布不均匀。综上认为,尽管幼龄‘中山杉118'根际效应较弱,但其是根际厚壁菌门和拟杆菌门富集的主要因素,栽培过程中应多补充微量元素,适量补充大量元素。
      2024,44(5):852-862    [摘要](262)    [PDF](150)
    • 毛开泽1, 高漫娟1, 吴 睿1, 张月萍1, 程希平1,2*
      木棉树形结构和叶性状对生境要素的响应研究
      植物形态结构是植物本身与外部环境共同作用的结果。为了分析木棉树形结构与叶性状的相关关系,探索地形、土壤和气象要素对木棉生长的影响,以及揭示木棉的生长策略和适应机制,该文以云南省西双版纳国家级自然保护区内230棵木棉为研究对象,测定6个树形结构指标,8个叶性状指标以及所在区域地形、气象、土壤养分等生境要素,使用结构方程模型和变差分解分析各生境要素对木棉树形结构和叶性状的影响和解释度。结果表明:(1)木棉树形结构各观测指标之间、叶性状各观测指标之间存在相关性(P<0.05)。(2)生境要素各观测指标对木棉生长具有较强影响,其中年均降雨量、坡度、平均温度对木棉生长指标的解释率较高,是影响木棉生长的主要生境指标。(3)从标准化路径系数看,3个生境要素对木棉树形结构和叶性状影响具有一致性,均表现为地形要素>气象要素>土壤要素。(4)3个生境要素叠加解释了树形结构和叶性状分别为43.5%和12.3%,表现出树形结构对生境环境的响应大于叶性状对环境响应的特点。研究结果初步探明了木棉不同生长指标对环境要素的适应策略,为木棉在异质生境的培育、繁殖以及木棉人工林高效经营等提供了理论依据和实践参考。
      2024,44(5):863-872    [摘要](292)    [PDF](144)
    • 王德福1,2,3, 赵 楠1, 邱万滨1, 桑栋鑫1, 黄国敏1, 刘文飞1, 沈芳芳1, 段洪浪1,4*
      两个种源木荷幼苗对干旱-复水的生理生态响应
      为探讨不同种源树木对干旱-复水的生理生态响应,该研究以广东与福建种源木荷为对象,通过盆栽控水方式模拟干旱及复水条件,研究两个种源木荷的水力及碳生理特征、脯氨酸(Pro)及超氧化物歧化酶(SOD)对干旱-复水的响应。结果表明:(1)对照情况下,广东种源木荷的茎木质部水势(Ψxylem)、叶片相对含水量(RWC)、光合速率(Asat)与气孔导度(Gs)均低于福建种源木荷的。(2)两个种源木荷的水力特征、Pro与SOD对干旱-复水的响应呈一致趋势,其中Ψxylem、RWC与Pro均能较快恢复至对照水平,而茎木质部栓塞程度与SOD未恢复至对照水平。(3)福建种源木荷叶片的Asat对干旱的敏感性较广东种源的高且复水后恢复至对照水平需要更长时间。(4)复水后福建种源木荷非结构性碳水化合物(NSC)的恢复速率高于广东种源木荷。综上认为,福建与广东两个种源木荷均不能通过短期复水(30 d)来修复被栓塞的木质部。尽管广东种源木荷的光合速率能够更快地恢复至对照水平,但其光合速率低于福建种源木荷,并且其NSC的恢复能力较福建种源荷的低。因此,在未来干旱加剧背景下,广东种源木荷的生长及存活可能受到更大威胁。该研究结果有助于了解种源地气候条件对树木抗旱性的影响,为未来森林的经营与管理提供了理论参考。
      2024,44(5):873-884    [摘要](284)    [PDF](144)
    • 邓丽丽1, 秦惠珍2, 史艳财1, 韦 霄1, 吕仕洪1*
      猫儿山三种森林类型林下植物叶片与土壤化学计量特征
      为探究猫儿山不同森林类型林下植物叶片与土壤化学计量特征,揭示其林下植物适应策略。该文对猫儿山针阔混交林(ZK)、常绿阔叶次生林(CLC)和常绿阔叶林(CL)林下草本层和灌木层主要植物叶片与土壤的化学元素含量进行测定,分析其化学计量特征及其相互之间的内在联系。结果表明:(1)从总体上看,草本层和灌木层植物叶片的C、N含量差异不显著,草本层植物叶片P、K含量极显著高于灌木层,N:P显著低于灌木层; 草本层植物更易受N限制,灌木层植物更易受P限制且其N和P利用效率更高; 不同森林类型之间的灌木层植物叶片化学计量差异不显著,草本层植物叶片N含量、C:N和C:P差异显著,针阔混交林草本层植物的养分利用效率较高。(2)3种森林类型的土壤C、N含量显示,CL>CLC>ZK且彼此之间差异极显著,针阔混交林土壤的P含量最高而C:P、N:P最低。(3)针阔混交林的土壤显著影响林下植物部分叶片化学计量,另外2种森林类型的土壤影响不显著。综上认为,猫儿山不同森林类型的土壤化学计量存在显著或极显著差异,林下不同层次的植物对营养元素的需求以及环境适应策略不同; 针阔混交林土壤对林下植物叶片化学计量影响较强,由于有机质分解效率较低导致土壤受N限制,因此应加强针阔混交林的N素管理。该研究结果为森林管理提供了数据支持。
      2024,44(5):885-894    [摘要](342)    [PDF](150)
    • 林 婷1, 招礼军1*, 朱栗琼2, 黄相玲1, 魏国余3
      氮磷钾添加对罗汉松土壤微生物功能多样性的影响
      为揭示罗汉松土壤微生物对不同氮磷钾养分水平的响应及规律,该研究以两年生罗汉松(Podocarpus macrophyllus)幼苗为试验树种,采用L9正交试验控制盆栽土壤的氮磷钾养分水平梯度,使用稀释平板涂布法和Biolog-ECO微平板法探讨不同土壤氮磷钾养分水平对罗汉松土壤微生物量和群落多样性及其对6种碳源的利用特征。结果表明:(1)随氮添加量的增加,土壤细菌(P<0.05)和放线菌数量(P<0.001)减少,真菌(P<0.001)及固氮菌数量(P<0.01)显著增加,土壤微生物群落的Pielou 指数(P<0.001)降低,Simpson指数(P<0.05)和McIntosh指数(P<0.001)升高,从而降低了土壤微生物对6种碳源的利用强度,特别是对难利用碳源胺类(P<0.001)、羧酸(P<0.001)、聚合物(P<0.001)及其他化合物(P<0.001)的利用强度显著降低。(2)磷添加量的增加显著降低了土壤微生物群落的Shannon指数(P<0.05)。(3)钾添加量的增加显著降低了土壤微生物群落的Shannon指数和Pielou指数及微生物群落对碳水化合物和氨基酸(P<0.01)两类易利用碳源的强度。综上所述,氮添加和钾添加是影响罗汉松土壤微生物群落功能多样性的主要因素,在罗汉松培育时应注意少量多次施肥,降低氮和钾的添加量,适当提高磷添加量,以促进罗汉松的生长及其可持续培育。该研究从微生物的角度为罗汉松施肥及管护提供了理论依据。
      2024,44(5):895-906    [摘要](338)    [PDF](147)
    • 莫建飞1,2, 周希源3, 莫伟华1,2*, 陈燕丽1,2
      2000—2020年广西植被生态质量变化及驱动力分析
      为掌握广西植被生态质量的时空变化特征及其驱动机制,该文以植被生态质量指数(ecological quality index,EQI)为评价指标,基于气象、地形、土壤和遥感等多源数据,利用线性趋势分析、相关性分析、地理探测器等方法,分析了2000—2020年广西植被生态质量的时空变化特征及其驱动力。结果表明:(1)2000年以来广西植被生态质量指数呈显著增加趋势,区域植被生态明显改善。植被生态质量发展经历了缓慢增长、迅速增长、显著提升等演变阶段。在空间上,广西植被生态质量指数呈现四周高,中间低的特征,高值区逐渐由东部向西部和北部扩展。(2)广西植被生态质量时空演变影响因素差异显著。随海拔高度上升植被生态质量总体变化呈“增加—下降—稳定—上下波动”的趋势。壤土的植被生态质量高,砂土的植被生态质量低。森林和灌草的生态质量较高,农田植被的生态质量较低。植被生态质量与气候驱动因素呈显著正相关关系,受气温和降水共同影响,其中以气温为主要驱动(T)的区域面积最广,降水为主要驱动(P)的区域面积次之,气温降水强驱动([T+P]+)和弱驱动([T+P]-)的区域面积较小。(3)广西植被生态质量变化驱动力受地形、土壤、植被、气候、自然灾害和人类活动的共同影响。自然影响因子解释力排序为植被>地形>土壤>气候,其中植被净初级生产力和植被覆盖度是影响植被生态质量时空分异的最主要因素。自然因子对广西植被生态质量变化的影响存在交互作用,均呈非线性增强及双因子增强关系,其中地形与植被、土壤与植被、气候与植被因子交互作用最明显。自然灾害和人类活动加剧了植被生态质量变化的影响,其中干旱和低温冷害等气象灾害抑制了植被生态质量的改善,而林业生态工程等人为活动促进了植被生态质量的提升。该研究结果为合理制定广西植被生态保护与修复措施提供了科学理论依据和技术支撑。
      2024,44(5):907-924    [摘要](250)    [PDF](187)
    • 鲍利安, 董晓全, 赖明丽, 朱会军, 吴嘉希, 曾曙才, 吴道铭*
      污泥施用下团花与鹅掌藤鲜叶和凋落叶重金属变化
      该研究通过单种鹅掌藤(Schefflera arboricola)、单种团花(Neolamarckia cadamba)和混种团花与鹅掌藤的大根箱实验,跟踪分析表施2%(W/W)污泥后3个月(2020年9月、10月和11月)的鲜叶和凋落叶Cu、Zn、Cd和Hg含量以及凋落叶产量变化,分析鲜叶与凋落叶重金属含量关系以及凋落叶重金属回归量变化。结果表明:(1)污泥施用下团花鲜叶和凋落叶Cu含量均显著高于鹅掌藤,而Zn和Cd含量均显著低于鹅掌藤。(2)鹅掌藤鲜叶Zn含量在11月最低,而Hg含量在11月最高。(3)单种和混种团花鲜叶Zn、Cd和Hg含量在11月最高。(4)混种的团花凋落叶Hg含量随污泥施用时间延长而显著增加,而Cu、Zn和Cd含量变化不明显。(5)9月和11月鹅掌藤鲜叶Cd含量均与凋落叶Hg和Cd含量显著正相关。(6)鹅掌藤和团花凋落叶产量及Cu、Zn、Cd和Hg回归量分别在污泥施用1个月后(9月)和2个月后(10月)最高。综上所述,污泥施用时间对团花和鹅掌藤的鲜叶重金属含量影响较大,而对凋落叶重金属含量影响较小; 鹅掌藤鲜叶Cd含量与凋落叶Cd和Hg含量存在正相关; 鹅掌藤和团花分别在污泥施用1个月后(9月)和2个月后(10月)凋落叶重金属污染风险较高。该研究为污泥园林利用和凋落叶的合理处置提供了借鉴。
      2024,44(5):925-935    [摘要](234)    [PDF](139)
      • 遗传与育种
    • 刘 芳1,2, 郝小花1, 陈中元1,3, 何 昊1,2*
      Pre-miR172及miR172调控油菜AP2基因表达的规律分析
      为探究油菜miR172前体(pre-miR172)及成熟体(miR172)对AP2基因的调控功能,该研究通过生物信息学方法对miR172和AP2启动子进行调控元件预测,分析6条油菜AP2基因的进化关系及miR172与AP2的靶向关系; 通过qRT-PCR方法检测AP2、miR172和pre-miR172在早熟和晚熟油菜不同组织的表达规律; 比较分析miR172丰度和AP2表达量间的相关关系,以及比较分析 pre-miR172和miR172在表达水平上的相关关系; 通过过表达pre-miR172,再次验证pre-miR172对成熟体miR172及AP2的作用。结果表明:(1)miR172和AP2启动子区均存在调控花发育的顺式元件。(2)6条AP2序列均经历了强烈的纯化选择,均具备miR172的结合位点,属miR172的靶基因。(3)miR172家族成员均可促进早熟油菜AP2表达,但miR172d作用不明显。在晚熟油菜中,miR172a和miR172c作用微弱,miR172b和miR172d二者共同发挥作用降低AP2的表达水平。(4)pre-miR172家族对于早熟油菜中miR172家族的表达水平均有促进作用; 在晚熟油菜中pre-miR172a和pre-miR172b对其成熟序列的形成发挥正调控作用,pre-miR172c和pre-miR172d则对于其成熟序列的形成发挥负调控作用。过表达pre-miR172后,miR172和AP2表达规律与上述结果保持一致,证实pre-miR172对miR172及AP2的调控功能。该研究结果丰富了油菜AP2基因的功能调控路径,为基因的调控功能研究提供了新的思路。
      2024,44(5):936-950    [摘要](296)    [PDF](145)
    • 闫海锋1,2,3, 吕金凤4, 熊发前1,2,3, 丘立杭1,2,3, 周慧文1,2,3, 陈兴隆5, 马国华6*
      檀香NDH脱氢酶基因的克隆、定位与启动子分析
      为研究檀香NDH脱氢酶基因的功能和调控机制,该文以檀香心材为材料,利用RACE技术克隆SaNDH6基因的全长序列,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析其组织和激素处理后的表达模式,在拟南芥原生质体观测其亚细胞定位,利用PlantCARE分析SaNDH6起始密码子ATG上游2 kb的启动子序列,同时运用PlantRegMap预测可能与其结合的转录因子。结果表明:(1)SaNDH6编码303个氨基酸,为疏水蛋白,亚细胞定位于叶绿体。(2)进化树分析表明,檀香SaNDH6与木本植物NDH6进化关系较近。(3)PlantCARE分析发现,SaNDH6启动子中除含有ACE、AE-box、Box 4、G-Box和GT1-motif等大量光响应元件外,同时还有茉莉酸甲酯(MeJA)反应元件CGTCA-motif和TGACG-motif,赤霉素(GA3)响应元件P-box,以及防御和胁迫响应元件TC-rich repeats等。(4)PlantRegMap分析发现,有76个转录因子可能与SaNDH6启动子结合,其中ERF家族最多,达40个。(5)SaNDH6在檀香的根、心材、叶片和愈伤组织中均有表达,其中在叶片中的表达量较高; 用1×10-4 mol·L-1的MeJA和GA3分别处理檀香愈伤组织后,与处理前(0 h)相比,SaNDH6的表达均在3 h后显著升高。综上结果表明,檀香SaNDH6为核基因编码的蛋白,受光和激素等诱导表达,SaNDH6可能参与檀香逆境胁迫反应的过程。
      2024,44(5):951-960    [摘要](242)    [PDF](151)
      • 生理与发育
    • 安雪姣1,2, 杨 兰1, 文 彬1*, 陈利钢1
      ‘曼赛龙柚'种子不同发育期高温耐性研究
      全球变暖导致极端高温频发,植物种子不可避免地置身于高温胁迫环境之中。为探究种子高温耐性的生理基础,该文以中间型种子‘曼赛龙柚'(Citrus maxima ‘Mansailong')为实验材料,对不同发育阶段的种子进行高温处理,并同步检测各个发育时期种子的形态变化、可溶性蛋白和热稳定蛋白含量以及细胞超显微结构的变化。结果表明:(1)在花后23周到49周的整个发育过程中,种子含水量明显降低,鲜重显著增加,干重与鲜重的百分比也有明显的提高,这些指标均是在花后31周前后快速变化,到花后41周趋于稳定。(2)种子在花后29周获得完全的成苗能力和初步的高温耐性,此后高温耐性逐渐增加,并在花后37～49周之间快速提高。与种子高温耐性的变化相似,种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量在花后23～49周均呈连续升高趋势,相关性分析表明在整个发育过程中这两者的积累与种子的高温耐性呈显著正相关。(3)超显微结构观察发现,随着种子的发育,线粒体逐渐减少,胚轴细胞体积逐渐变小,细胞中脂质体逐渐增多并且排列趋于规则,同时液泡由小变大且后期的液泡中充斥着黑色絮状物。综上所述,‘曼赛龙柚'种子在花后41周达到生理成熟,没有明显的成熟脱水过程; 其高温耐性是在发育过程中获得并逐渐提高,直到种子发育的后期; 种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量的增加及细胞超显微结构的变化对种子高温耐性的发育具有重要贡献。
      2024,44(5):961-971    [摘要](308)    [PDF](141)
    • 步园园1, 潘志芳1, 崔祥祥1, 周 笑1, 陈建桦1,2, 黄荣韶1,2, 李良波1,2*
      氮磷钾肥对有柄石韦生理及绿原酸合成积累的影响
      为探讨氮磷钾3种养分对有柄石韦生理及有效成分绿原酸合成积累的影响,该研究以有柄石韦组培苗为材料,分别用低养分(不施肥:N0,P0,K0)、正常施肥(N:0.20 g·kg-1,P:0.15 g·kg-1,K:0.15 g·kg-1)和高养分(N1:0.40 g·kg-1,P1:0.30 g·kg-1,K1:0.30 g·kg-1)3个浓度梯度,设置7个处理分别为NPK、N0PK、N1PK、NP0K、NP1K、NPK0、NPK1,测定不同处理下有柄石韦的抗性生理指标、绿原酸(CGA)含量及其合成关键酶活性。结果表明:(1)氮磷钾肥对有柄石韦的抗性生理有显著的影响,超氧化物歧化酶(SOD)在高氮和低钾处理中活性显著增加,而3种养分的低浓度和高浓度处理均会导致过氧化氢酶(CAT)活性显著上升。(2)不同养分水平氮、磷和钾对有柄石韦CGA含量存在显著影响,正常施肥的CGA含量最高,达到12.92 mg·g-1; 高钾施肥的CGA含量最低,为7.79 mg·g-1; 钾肥对CGA含量影响最显著。(3)CGA合成关键酶活性在不同施肥处理中差异显著,CGA含量与奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(HQT)和4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)活性呈显著正相关,与莽草酸羟基肉酰转移酶(HCT)活性显著负相关,HQT、4CL和HCT是导致CGA含量差异的关键因素。该研究结果为有柄石韦药材的人工栽培提供了理论依据。
      2024,44(5):972-980    [摘要](300)    [PDF](147)
    • 赵淑丽1, 李国栋1, 张丽琴2, 赵明智3, 施建莲3, 刘家佳1*
      根肿菌侵染下菘蓝生物碱合成机制
      为探究根肿菌胁迫对菘蓝生物碱及其合成关键酶基因表达的影响,该研究对根肿菌侵染后0、7、14、21 d的菘蓝进行病情形态分级、组织学观察、生理生化指标测定以及转录组学和代谢组学分析。结果表明:(1)接菌后0、7、14、21 d菘蓝根部分别发展为0级、1级、3级、5级的肿根,并且7 d是皮层入侵的关键时间点。(2)接种根肿菌14 d后,菘蓝叶内可溶性蛋白、丙二醛的含量,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶的活性与同时间对照组比较显著提高,并随着接菌时间的延长呈增加的趋势。(3)代谢组学一共检测到161种生物碱,其中吲哚类生物碱数量较多; 与未接菌相比,菘蓝接菌后7、14、21 d分别存在16种、17种、39种差异代谢物且各组差异代谢物多富集在生物碱和氨基酸代谢通路。(4)转录组测序结果显示,与未接菌相比,菘蓝接菌后7、14、21 d分别存在2 439个、256个、6 437个差异表达基因,这3组共同富集到11个生物碱相关的代谢通路; 与未接菌相比,接菌后7、14、21 d有9个基因(编码4种酶THS、TAT、YUCCA、ALDH)表达量均上升。该研究结果揭示了芸薹根肿菌与菘蓝之间的互作机制,探究了芸薹根肿菌对吲哚生物碱合成及其关键酶基因的影响,为后期菘蓝根肿病抗性基因及生物碱次生代谢途径的研究奠定了基础。
      2024,44(5):981-997    [摘要](312)    [PDF](144)
      • 新类群与新发现
    • 熊 驰1,2, 陈 彬3, 李政隆4, 赵 琼4, DO Van Truong5, 温 放1,2*
      中国苦苣苔科一新记录属——四轮苣苔属
      该文报道了中国苦苣苔科(Gesneriaceae)一新记录属——四轮苣苔属(Tetraphyllum Griff. ex C. B. Clarke)。该新记录属,即四轮苣苔属仅有3种,其中密花四轮苣苔[T. confertiflorum(Drake)B. L. Burtt]在我国首次记录。该研究提供了该属的形态描述和分种区别特征,并提供了该种的详细形态描述及彩色照片。凭证标本馆藏于广西植物研究所标本馆(IBK)和上海辰山植物标本馆(CSH)。
      2024,44(5):998-1002    [摘要](264)    [PDF](151)
    • 李孟凯1,2, 余应鹏1,2, 王 伟1,2, 邢 震1,2, 陈学达1,2*
      中国石斛属(兰科)植物新资料
      在西藏开展兰科植物资源调查过程中,发现了2种石斛属(金石斛组)物种,通过文献和标本的查阅之后,分别确定为麦氏金石斛(Dendrobium macraei Lindl.)和西藏金石斛(D. ritaeanum King & Pantl.),两者均为中国首次记录。其中,麦氏金石斛与流苏金石斛(D. plicatile Lindley)近似,不同之处在于前者唇瓣中裂片边缘全缘,中裂片具2条纵脊,并仅延伸至唇瓣中部,先端凹; 西藏金石斛虽然植株与狭叶金石斛[D. angustifolium (Blume)Lindl.]近似,但该种花很小,萼片和花瓣不具紫色条纹且唇瓣长达1.4 cm,侧裂片三角形,花期时容易区分。同时,该文还提供了该2种石斛属植物详细的形态特征描述以及解剖图版等资料,凭证标本保存于西藏农牧学院标本馆。该发现丰富了中国兰科植物本底资料以及潜在药用植物资源储备,对中国兰科植物的生物多样性研究和药用兰科资源的调查具有重要意义。
      2024,44(5):1003-1006    [摘要](338)    [PDF](136)

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