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昼夜增温对外来入侵植物竞争力的影响

中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年

作者：陈宝明中山大学生命科学学院/广东省热带亚热带植物资源与利用重点实验室

全球存在明显的昼夜不对称增温现象，光合作用只在白天发生，而呼吸作用在白天和晚上都在进行，昼夜增温可能会改变光合作用和呼吸作用之间的平衡，进而影响植物的生长。入侵植物通常具有较强的资源捕获能力与能量利用效率，那么在昼夜... 详细信息

全球存在明显的昼夜不对称增温现象，光合作用只在白天发生，而呼吸作用在白天和晚上都在进行，昼夜增温可能会改变光合作用和呼吸作用之间的平衡，进而影响植物的生长。入侵植物通常具有较强的资源捕获能力与能量利用效率，那么在昼夜增温对外来入侵植物的生长及竞争力有何影响？为此，选取两种严重危害的菊科入侵植物白花鬼针草（Bidens alba）和假臭草（Eupatorium catarium），同时选取本地植物一点红（Emilia sonchifolia）作为对照，设置不同的昼夜增温处理，研究增温对入侵植物和本地植物的生物长、生物量分配及种间竞争的影响。结果表明，白天增温显著提高了入侵植物白花鬼针草和假臭草的总生物量和地上生物量，而全天增温显著提高了本地植物一点红的总生物量和地上生物量；白花鬼针草在全天增温处理下的根冠比显著高于其他增温处理的，而其他2种植物的根冠比在全天增温处理下最低。夜间增温和全天增温加剧了入侵植物对本地植物一点红生长的抑制作用；3种增温模式都不同程度地降低了两种入侵植物对一点红的竞争响应，但不同增温模式之间差异并不显著，说明增温背景下本地植物一点红对入侵植物的竞争响应并未表现出明显的竞争者依赖性。

关键词：全球变暖外来植物入侵性

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樱花新品种‘湘绯’

园艺学报 2024年第S2期 205-206页

作者：禹霖马涛舒曼柏文富李铖熊颖欧光梅吴思政李建挥湖南省植物园

樱花新品种‘湘绯’是由钟花樱(Prunus campanulata)变异单株选育出来的,树姿半直立,嫩枝、叶柄均为绿色无杂色,嫩叶为黄绿色,叶背有毛,中花,花色粉红,单瓣,花瓣相交,花冠钟状,花期2月下旬—3月中旬,花先叶开放,开花方向向下。‘湘绯’... 详细信息

樱花新品种‘湘绯’是由钟花樱(Prunus campanulata)变异单株选育出来的,树姿半直立,嫩枝、叶柄均为绿色无杂色,嫩叶为黄绿色,叶背有毛,中花,花色粉红,单瓣,花瓣相交,花冠钟状,花期2月下旬—3月中旬,花先叶开放,开花方向向下。‘湘绯’观赏价值高,适宜在华南、西南、华东区域海拔600m以下区域种植。

关键词：樱花钟花樱品种

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植物性别决定基因及其表观遗传调控研究进展

植物学报 2024年第2期59卷 278-290页

作者：罗兰莎宋雯佩化青珠李大卫梁红张宪智仲恺农业工程学院园艺园林学院广州510225 中国科学院武汉植物园武汉430074

雌雄异株植物的性别决定机制是繁殖生物学、进化与生态学等多个学科的前沿热点问题。近年来,一些重要经济作物如芦笋(Asparagus officinalis)、猕猴桃(Actinidia spp.)和杨树(Populus spp.)的性别决定机制已被揭示,并应用于性别特异性... 详细信息

雌雄异株植物的性别决定机制是繁殖生物学、进化与生态学等多个学科的前沿热点问题。近年来,一些重要经济作物如芦笋(Asparagus officinalis)、猕猴桃(Actinidia spp.)和杨树(Populus spp.)的性别决定机制已被揭示,并应用于性别特异性产品开发和两性新品种培育。该文先从植物性染色体和性别决定基因两方面系统分析植物性别决定的遗传学基础,并深入讨论非编码RNA和DNA甲基化两类表观遗传调控途径在性别决定分子通路中的作用。在此基础上,提出后续有待开展植物性别决定基因间的比较研究,并深入解析植物性别决定中的表观遗传调控机制,以深化对雌雄异株植物性别决定分子机制的认识并扩展其在农业生产上的应用价值。

关键词：雌雄异株植物性染色体性别决定基因非编码RNA DNA甲基化

3种水生植物对尾水的净化效果及生理特征变化

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第5期48卷 221-227页

作者：夏桐桐吴永波蒲可逸王明丽南京林业大学生态与环境学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

【目的】探究水生植物对污水处理厂尾水的净化效果及生理特征变化,为尾水深度净化及植物选择提供参考依据。【方法】以水葱(Schoenoplectus tabernaemontani)、香蒲(Typha orientalis)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)为研究对象,在室外试验... 详细信息

【目的】探究水生植物对污水处理厂尾水的净化效果及生理特征变化,为尾水深度净化及植物选择提供参考依据。【方法】以水葱(Schoenoplectus tabernaemontani)、香蒲(Typha orientalis)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)为研究对象,在室外试验模拟配制2种不同浓度的污水厂尾水,分析这3种植物对不同浓度尾水中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除效果以及植物的生理特征变化。【结果】3种植物对尾水中COD、TN和TP均有良好的去除效果,尾水中COD质量浓度由61.42~107.28 mg/L下降至8.63~16.20 mg/L,TN由24.49~31.54 mg/L下降至0.40~7.90 mg/L,TP由2.11~3.43 mg/L下降至0.05~1.00 mg/L。水葱和黄菖蒲在尾水中抗氧化酶活性和相对电导率增大,香蒲过氧化物酶(POD)活性和相对电导率显著下降(P<0.05),过氧化氢酶(CAT)活性显著上升(P<0.05)。3种植物在尾水中的叶绿素含量均显著下降(P<0.05),水葱在高浓度COD、TN和TP尾水中光合作用减弱。【结论】水葱、香蒲和黄菖蒲对污水厂尾水中COD、TN和TP去除效果显著,植物在尾水中生理代谢受到影响。综合各参数,可将水葱和香蒲搭配种植用于低浓度COD、TN和TP尾水的净化,黄菖蒲用于高浓度尾水的净化。

关键词：水生植物尾水净化生理特征水葱香蒲黄菖蒲

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基于DNA宏条形码技术的中华穿山甲食物组成与季节性变化

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生态学杂志 2024年

作者：马梦杰李珺窦红亮王凯杨锦圳王静欣郭瑞萍王贺华彦广东省林业科学研究院广东省森林培育与保护利用重点实验室东北林业大学野生动物与自然保护地学院

研究动物食性能够为物种生存状况和生态系统功能评估提供重要参考。中华穿山甲（Manis pentadactyla）在维持生态系统平衡方面扮演关键角色，针对其开展食性分析能够加深对穿山甲采食策略的理解，为物种保护提供数据支撑。本研究使用采... 详细信息

研究动物食性能够为物种生存状况和生态系统功能评估提供重要参考。中华穿山甲（Manis pentadactyla）在维持生态系统平衡方面扮演关键角色，针对其开展食性分析能够加深对穿山甲采食策略的理解，为物种保护提供数据支撑。本研究使用采集于湿季（4—9月，n=4）、干季（10月—翌年1月，n=6）的野外粪便样本，基于高通量测序和DNA宏条形码技术，开展了中华穿山甲的食物组成及其季节性变化研究。结果如下：（1）共获得有效序列478706条，有效OUT 597个，其中37.35%、40.54%、8.54%、10.39%、3.18%的OTU分别鉴定到纲、目、科、属、种水平。（2）中华穿山甲的食物由14目17科17属18种的猎物组成，主要为蜚蠊目（Blattaria），占全部序列的81.11%。（3）α多样性与β多样性的分析结果显示，中华穿山甲食物丰富度在干、湿季节间无显著差异，但食物组成存在显著差异。（4）蚁类的分析结果显示，湿季，中华穿山甲采食白蚁类（目、科、属、种水平相对序列丰度RRA：RRA=32.14%、40.48%、44.38%、44.48%）与蚂蚁类（RRA=40.41%、49.73%、54.61%、55.30%）相对均衡，干季基本仅捕食白蚁类（RRA=87.95%、90.07%、89.88%、99.95%）；土白蚁属（Odontotermes）为中华穿山甲干季的主要食物组成，盲切叶蚁属（Carebara）与大头蚁属（Pheidole）为中华穿山甲湿季的主要食物组成。综上所述，中华穿山甲的猎物以白蚁类与蚂蚁类为主，且存在季节性变化。

关键词：中华穿山甲食物组成季节性变化高通量测序 DNA宏条形码

鼎湖山森林流域地表水与地下水水质的长期特征

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林业科学 2024年第2期60卷 21-31页

作者：刘效东褚国伟焦正利张卫强张倩媚刘菊秀华南农业大学林学与风景园林学院广州510642 中国科学院华南植物园广州510650 广州大学生命科学学院广州510275 广东省森林培育与保护利用重点实验室广东省林业科学研究院广州510520

【目的】探究森林流域地表水、地下水的水质特征及其动态变化,为区域环境变化应对及生态环境建设与管理提供参考依据。【方法】以鼎湖山国家级保护区东沟完整流域为对象,依照中国生态系统研究网络森林水环境监测规范,对鼎湖山森林流域... 详细信息

【目的】探究森林流域地表水、地下水的水质特征及其动态变化,为区域环境变化应对及生态环境建设与管理提供参考依据。【方法】以鼎湖山国家级保护区东沟完整流域为对象,依照中国生态系统研究网络森林水环境监测规范,对鼎湖山森林流域流动地表水、浅层地下水水质开展长期定位观测。【结果】研究期间(2005—2018年),鼎湖山流域大气降水整体呈现为弱酸性(pH值为5.85±1.10);相较于同期大气降水,森林流域流动地表水显著酸化(pH值为4.76±0.58,P<0.01),而流域下游浅层地下水则有一定程度的酸度改善。整体上,大气降水的矿化度较低,且无论干、湿季,浅层地下水矿化度均极显著高于大气降水和流动地表水(P<0.01);对溶解氧和化学需氧量指标的长期测定结果均表明鼎湖山森林流域地表水、地下水受人为污染的程度低,水质优。通过对水体中主要离子含量的比较分析发现,流域下游浅层地下水水体阳离子Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)和阴离子SO_(4)^(2-)、Cl^(-)含量均极显著高于流动地表水(尤其是Ca^(2+)和K^(+)增幅剧烈),而NO_(3)^(-)在地下水中含量却显著低于流动地表水(P<0.05);除浅层地下水中SO_(4)^(2-)含量存在干、湿季间的显著性差异(P=0.03)外,其余离子的季节间差异均未达到显著水平。【结论】严格保护下的鼎湖山森林流域地表水、地下水水质均较优,可以作为该区域水环境治理的本底参考。

关键词：森林水文水质水化学特征水文服务中国生态系统研究网络

高州油茶果实膨大期光合产物的运输和分配特征

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中南林业科技大学学报 2024年第1期44卷 58-66页

作者：申春晖陈锐帆刘祯奚如春华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642 广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

【目的】研究高州油茶在果实快速膨大期光合产物的运输和分配特征,进一步掌握南方特色油茶品种果实品质与光合产物分配的相关性,为华南地区油茶产业高质量发展提供理论支撑。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法,对高州油茶饲喂^(13)CO_... 详细信息

【目的】研究高州油茶在果实快速膨大期光合产物的运输和分配特征,进一步掌握南方特色油茶品种果实品质与光合产物分配的相关性,为华南地区油茶产业高质量发展提供理论支撑。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法,对高州油茶饲喂^(13)CO_(2)气体2 h,在标记后0、6、24、48、72 h分别测定叶、枝、果皮和种仁的^(13)C含量,同时测定其叶片、种仁和果皮中的糖组分特征和非结构性碳水化合物(NSC)。【结果】1)^(13)C光合产物在叶中合成后,在标记结束后0~6 h向各库器官的运输速率最大,6~48 h光合产物运输趋于稳定。2)光合产物运输趋于稳定后,在各器官的分配比从大到小依次为叶>种仁>果皮>枝。高州油茶光合作用固定的^(13)C光合产物在标记结束后0~72 h消耗了95.07%。3)光合产物主要以果糖的形式在各器官存储,叶与果实之间存在着较高的蔗糖质量浓度梯度。4)各器官非结构性碳水化合物(NSC)积累量为果皮>叶>种仁。可溶性糖/淀粉比值为种仁最大,果皮次之,叶最小。【结论】果实膨大期高州油茶叶中合成的光合产物在合成后的24 h内向各库器官快速运输,大多光合产物被植物呼吸消耗。近期合成的光合产物在各器官中分配比以叶最高,不利于高州油茶果实发育。叶与果皮中较高的蔗糖质量浓度是高州油茶果皮较厚的原因之一。果实快速膨大期果皮发育、脂肪酸合成和油脂积累是种仁与果皮中可溶性糖/淀粉比值较高的原因。

关键词：光合产物运输与分配 ^(13)C脉冲标记糖组分非结构性碳水化合物高州油茶

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高州油茶糖积累及其代谢相关酶活性

林业科学研究 2024年第4期37卷 41-51页

作者：刘祯陈锐帆申春晖奚如春邓小梅华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642 广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

[目的]研究高州油茶生长发育过程中各源库器官糖积累特征及其与糖代谢相关酶活性的关系,为进一步完善华南地区特色油茶品种糖积累理论提供依据。[方法]以高州油茶为研究对象,利用13C同位素脉冲标记法测定不同发育时期各源库器官的13C含... 详细信息

[目的]研究高州油茶生长发育过程中各源库器官糖积累特征及其与糖代谢相关酶活性的关系,为进一步完善华南地区特色油茶品种糖积累理论提供依据。[方法]以高州油茶为研究对象,利用13C同位素脉冲标记法测定不同发育时期各源库器官的13C含量,同时测定对应时期各器官非结构性碳水化合物(NSC)含量、糖组分特征及相关酶活性的变化。[结果]1)13C标记的光合产物在运输趋于稳定后,在发育前期主要积累在叶片中,后期种仁逐渐成为了同化物分配积累的中心。2)各器官可溶性糖含量基本表现为果皮>种仁>叶片,淀粉含量表现为叶片>种仁>果皮。3)SPS和SS-Ⅱ与叶片、果皮和种仁的可溶性糖含量都呈正相关关系;B-AI主要在发育后期起着作用,种仁中B-AI活性分别在8月和10月存在峰值;在叶片中,NI为主要的糖转化酶,活性在50~60 U·g^(−1)之间;种仁中,S-AI与NI的活性大致相同,S-AI主要在发育前期起作用,而NI在发育后期起作用。[结论]高州油茶发育前期光合产物主要积累在源器官叶片之中,随着果实生长发育种仁逐渐成为了同化物分配的中心;在糖积累情况上,种仁在发育前期主要积累果糖和葡萄糖,发育后期则主要积累蔗糖。在发育后期运输到果皮的蔗糖会分解为果糖和葡萄糖,果皮依旧会进行增厚和延伸,继续完成木质化,此时果皮与种仁会对养分进行激烈竞争,最终呈现出果大皮厚的现象。SPS和SS-Ⅱ功能互补,同时影响着高州油茶糖分的积累,且SS-Ⅱ是糖分积累的关键酶;可能是引起各源库器官糖含量差异的主要原因,高州油茶糖积累受糖代谢相关酶的综合调控,NI为叶片的主要转化酶,S-AI与NI分别在种仁发育前后期发挥作用,果皮中蔗糖转化主要依靠S-AI;B-AI主要在发育后期起作用,但活性相对较低,转化能力有限。

关键词：糖含量酶活性 13C脉冲标记高州油茶

粤北喀斯特地区不同年龄油茶林土壤细菌群落动态变化特征

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林业科学研究 2024年第4期37卷 95-107页

作者：郑全胜吴斌白拉曲珍叶飞王雨冯汉华广东省林业调查规划院广东广州510520 广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006

[目的]明确油茶种植年限对喀斯特地区土壤微生物群落的影响。[方法]以乐昌市富树山油茶种植基地分别种植了2、3和7年的油茶林土壤为研究对象,利用高通量测序技术和分子生态网络的分析方法对土壤细菌群落进行研究。[结果]油茶种植年限的... 详细信息

[目的]明确油茶种植年限对喀斯特地区土壤微生物群落的影响。[方法]以乐昌市富树山油茶种植基地分别种植了2、3和7年的油茶林土壤为研究对象,利用高通量测序技术和分子生态网络的分析方法对土壤细菌群落进行研究。[结果]油茶种植年限的增加会导致土壤中铵态氮和总氮的积累,虽然不会显著改变土壤中细菌群落的生物多样性,但会导致土壤细菌群落结构的改变。同时发现土壤水分是影响2、3年龄油茶林土壤细菌群落的关键环境因子,而种植7年油茶林的土壤细菌群落主要受pH的影响。此外,相比种植2~3年的油茶林,种植7年的油茶林土壤细菌类群之间的联系更为紧密,但同时出现了细菌网络模块化的缺失和关键物种的演变的现象。[结论]本研究揭示了粤北石漠化地区不同种植年限油茶纯林的土壤细菌群落动态变化特征,为维持油茶林土壤生态系统功能的实践管理提供了理论依据。

关键词：喀斯特地区油茶林细菌群落高通量测序网络分析