新疆阿勒泰地区额尔齐斯河流域河谷林是中国杨柳科树种的种质资源库,具有重要的遗传多样性价值.在当前气候变化背景下,以及水电工程和放牧等人类活动干扰下,研究其植物种类及植被类型的分布现状对于珍贵资源保护利用具有重要意义.该研究在额尔齐斯河流域布尔津河、哈巴河和别列则克河平原河谷林区,每隔4-8 km设置典型样地,调查了20个样地80个样方,分析了群落建群种组成、数量特征和径级结构,并对群落类型进行统计和划分.结果表明:(1)额尔齐斯河流域主要支流平原河谷林区共调查植物34科92属121种,多年生草本植物数量较多.(2)垂枝桦(Betula pendula)与苦杨(Populus laurifolia)在布尔津河、哈巴河为群落建群种,银白杨(P.alba)则是别列则克河群落建群种,黑杨(P.nigra)、额河杨(Populus × berolinensis var.jrtyschensis)、银灰杨(P.canescens)为伴生种,而白柳(Salix alba)主要见于河岸边缘,较少与其他杨属树种混生.(3)垂枝桦个体数量均在3条支流中等海拔达到最大值,而苦杨个体数量在中等海拔较小.(4)乔木层树种的径级结构受夏季打草放牧的影响较大,以大径级个体居多,幼树和幼苗数量较少.(5)河谷林群落可划分为6个群系34个群丛.

同为杨柳科的柳属和杨属植物对氮素缺乏的形态和生理响应不同.本文通过川滇柳和青杨远缘嫁接,研究不同嫁接组合幼苗在氮缺乏条件下的成活率、生长状况、生物量累积与分配、气体交换参数及非结构性碳水化合物的差异响应,分析杨柳科植物远缘嫁接的可行性及嫁接对植物抗缺氮能力的影响.结果表明:川滇柳和青杨远缘嫁接的亲和性较好,川滇柳/青杨(S/P)和青杨/川滇柳(P/S)嫁接组合的成活率分别为74％和96％;缺氮显著降低了所有嫁接组合幼苗的成活率,其中S/P幼苗的成活率降低最明显,仅为53.3％,而P/S幼苗的成活率为86.7％.无论对照还是缺氮条件下,青杨做接穗的嫁接组合(P/P和P/S)的株高、基茎、生物量积累、净光合速率均大于川滇柳做接穗的嫁接组合(S/S和S/P);缺氮显著减少了所有嫁接组合的生长、生物量及净光合速率.川滇柳做砧木的嫁接组合(S/S和P/S)的根冠比显著高于青杨做砧木的嫁接组合(S/P和P/P),表明川滇柳可将更多的光合产物分配到地下部分,而青杨则将更多的光合产物投入到地上部分.各嫁接组合根中非结构性碳水化合物受缺氮胁迫最明显,除S/P嫁接组合外,P/P、S/S和P/S根中的淀粉、果糖、蔗糖和可溶性总糖浓度均显著升高,且表现为P/P和P/S显著高于S/S和S/P.

利用粪便显微分析法对贺兰山高山麝冬春季的食性进行了研究.采集高山麝活动区域内粪样和植物样本,采用频率转换法对数据进行处理,得到高山麝冬春季的食性组成及比例.结果表明:高山麝冬季共取食植物19科30种(属),其中蔷薇科(17.16％)、忍冬科(16.64％)、豆科(15.64％)和莎草科(10.93％)组成了高山麝冬季的主要食物;春季共取食植物20科31种(属),其中蔷薇科(27.37％)、杨柳科(13.28％)和豆科(12.84％)为主要食物;秦氏黄芪(Astragalus chingianus)为冬春季共同的主要食物,分别占冬春季食物的11.33％和11.04％;此外,高山麝也取食乔木类植物,取食量从冬季的9.53％上升至春季的18.67％;根据高山麝粪样镜检结果,计算其取食植物的Shannon指数、均匀度指数、生态位宽度指数,分析高山麝食物组成及其多样性,结果显示,3种指数冬季均高于春季.

以臭柏为研究材料,利用高通量测序技术对臭柏的叶绿体基因组进行测序,分析了臭柏叶绿体基因组结构特征及系统进化关系.结果表明:(1)臭柏叶绿体基因组由大单拷贝区、小单拷贝区和2个反向重复区构成,但反向重复区只有261 bp;基因组全长157739 bp,包含119个基因,即82个蛋白编码基因、4个rRNA基因和33个tRNA基因,其中trnI-CA U和trnQ-UUG基因有2个拷贝,其他基因均为单拷贝,且多拷贝基因中仅trnQ-UUG位于反向重复区.(2)生物信息学分析表明,臭柏叶绿体基因组共有42579个密码子,其中编码亮氨酸Leu的数量最多,相对同义密码子使用度最高的为AGA/UUA;在臭柏叶绿体基因组中共预测到47个SSR位点,单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸数目分别为38、1和3个;臭柏与其他刺柏属植物相比较,其基因组大小、基因组成及GC含量相近.(3)采用RAxML软件最大似然法对杨柳科、松科、蔷薇科和柏科等共31种植物构建的系统进化树表明,臭柏与刺柏属内Juniperus bermudiana亲缘关系相对较近,整个刺柏属植物分支为单系类群.该研究丰富了臭柏的遗传信息,为臭柏种质资源评价和保育、分子育种、SSR分子标记的开发、遗传多样性和群体谱系地理研究等奠定了理论基础,同时也为构建柏科植物的系统进化提供了支持.

雌雄异株植物的性比问题一直是进化生物学的研究热点之一.为揭示杨柳科植物不同性比格局的内在机理, 从繁殖投入、种群密度和传粉效率等方面对贡嘎山两个海拔高度 (2 000和2 600 m) 上冬瓜杨和川滇柳的性别比例与繁殖投入进行对比研究.结果显示: (1) 低海拔下冬瓜杨和川滇柳雄雌性比 (M/F) 接近1:1平衡;而在高海拔区域出现性比失衡, 即杨树偏雄 (M/F=2.36, P=0.008), 而柳树偏雌 (M/F=0.62, P=0.033). (2) 冬瓜杨和川滇柳种群密度随海拔升高均明显下降, 但川滇柳密度显著高于冬瓜杨, 柱头接收花粉数量亦显著高于冬瓜杨. (3) 枝条水平上, 杨柳的总繁殖结构生物量 (花序干重+种子干重) 在两个海拔上都为雌株高于雄株;相对繁殖投入在低海拔时雌株高于雄株, 高海拔上冬瓜杨雌株高于雄株, 而川滇柳由于叶片的补偿生长, 包括更高的叶片生物量投入和光合能力, 导致相对繁殖投入雌雄间无显著差异.冬瓜杨雌株繁殖投入显著高于雄株, 雌株对高海拔更敏感, 因而高海拔时偏雄性.川滇柳的繁殖投入在海拔间无差异, 加之传粉效率较高, 可能容易产生花粉管竞争, 从而偏雌性.本研究发现较之低海拔, 贡嘎山上杨柳科植物在高海拔上叶与繁殖结构生物量权衡关系改变容易导致性比失衡, 未来需在分子水平上, 结合性别决定基因、性染色体和表观遗传学等进一步深入研究.

[目的]总结中国细蛾科(Gracillariidae)寄主植物的种类,分析细蛾多样性与其寄主植物多样性之间的关系.[方法]依据国内外已有的文献资料,统计中国细蛾科寄主植物的种类;应用SPSS19.0分析细蛾及其寄主植物多样性关系的数据.[结果]在中国,有寄主植物记载的细蛾149种,隶属4亚科37属;记载的寄主植物有435种,隶属49科153属,以豆科、壳斗科、杨柳科、蔷薇科、大戟科、蓼科和芸香科为主;寄主植物以被子植物中的双子叶植物为主,单子叶植物仅有3科,裸子植物只有1科.细蛾亚科的寄主植物种类最丰富,有43科129属430种,潜细蛾亚科的次之,有12科29属87种,叶潜蛾亚科的有5科10属38种,毛脉细蛾亚科的寄主植物种类最少,有4科5属7种.在细蛾的属级阶元,寄主植物多于2个科的细蛾有14个属;寄主植物种类最多的是丽细蛾属Caloptilia,有18科37属111种,潜细蛾属Phyllonorycter次之,有10科18属68种;寄主植物为单科、单属和单种的细蛾分别有23,10和5属.不同寄主植物上细蛾的种类也有差别,在寄主植物科级阶元,被2个属以上细蛾取食的寄主植物有22个科,其中豆科植物上细蛾属数最多,有14个属,大戟科和壳斗科植物上的细蛾属数次之,分别有8和7属;在属级阶元,有37属植物可被2属以上的细蛾取食,其余116属植物分别只被1属细蛾取食.相关性分析结果表明,在亚科级和属级阶元中,细蛾种数与寄主植物的科、属、种数均呈极显著正相关关系(R2 ＞0.60,P＜O.01).[结论]细蛾种类越丰富其寄主植物的范围就越广泛.总的来说,细蛾食性范围较为狭窄,以单食性和寡食性为主.

四子柳(Salix tetrasperma Roxb.)为杨柳科柳属为数不多的分布区扩展到热带的物种之一,广泛分布于华南和东南亚地区,但其生境破碎化较为严重.该物种具有较高的园林绿化价值和生态价值,预测不同气候情景下该物种的地理分布将为四子柳的资源开发和合理利用乃至柳属的起源和分化研究提供重要的科学依据.利用四子柳全面且精确的分布信息和高分辨率环境数据,基于Maxent模型和ArcGIS空间分析,构建其末次间冰期、末次盛冰期、当代以及未来(2050,2070)的潜在空间分布格局,评价环境因子对分布模型的重要性,定量确定未来受到威胁的适宜生境区域和面积.结果 表明,四子柳目前的适宜生境面积为234.65×104 km2,主要位于东亚、南亚和东南亚的热带地区,气温年较差和年均降水量是限制其分布的主要环境因子.总体而言,从冰期至未来,四子柳的分布中心有南北往返迁移的趋势.四子柳在末次盛冰期时向西北方向扩张并开始出现于热带地区,表明该物种开始适应热带气候,进入全新世中期以后种群收缩并退缩到云贵高原的河谷地区和印度尼西亚的平原区域.随着全球气候变暖,在不同二氧化碳浓度路径下2050年和2070年四子柳的潜在适生境有可能破碎化增加,建议对缅甸东部及中部成片减少的边缘群体进行实时监测.

为了更好地了解荒漠河岸林植被动态与生物多样性维持机制,于塔里木河干流源头荒漠河岸林内建立6个1 hm2样地,对群落物种组成、数量特征和空间格局等进行综合分析.结果 表明,塔河源荒漠河岸林群落结构简单、物种多样性低,共有物种12科15属16种,杨柳科重要值最大(28.97％),是群落优势建群科.取样面积在0.04 hm2时,包括了87.5％的物种;样地内稀有种和偶见种均占所有物种的12.5％.植物区系贫乏,单种科、属多,温带成分占绝对优势,古地中海成分也占有重要地位,具典型温带区系性质.样地内DBH≥1 cm的活木本个体有2497株,灰胡杨多度占92.95％,胸高断面积和重要值最大,在群落中占绝对优势地位.群落内科、属、种的数量随植株高度级的增加而减少,垂直结构层次分明,由乔木层、灌木层和草本层构成.样地内所有树种平均胸径15.57 cm,径级与高度级结构均呈偏正态分布,缺乏高度≤2m的个体,群落更新不良.优势种灰胡杨、胡杨径级结构均呈单峰型,其中胡杨幼树出现断层,灰胡杨幼苗向幼树发展过程中死亡率极高(92.56％),均为衰退型种群.两个优势种空间格局呈聚集分布,不同生境下随径级增大空间分布格局变化不同;且两个优势种在空间上相互排斥而占据不同生境,暗示着种间竞争与生境异质性是影响荒漠河岸林物种空间分布格局和物种共存的重要因素.

文中研究报道产自川西松潘县红土坡的中新统马拉墩组孢子花粉植物群.迄今为止,人们关于青藏高原东北边缘新近纪古植被的所知甚少.红土坡马拉墩组孢粉组合的总体特征是榆科(Ulmaceae)、桦木科(Betu-laceae)以及松科(Pinaceae)花粉比较丰富,蕨类孢子稀少.被子植物花粉在整个组合中含量最高,占孢粉总数的52.4％-84.4％;其次是裸子植物花粉,占13.8％-44.1％;蕨类孢子仅占1.2％-5.1％.被子植物中以榆科和桦木科花粉最多.榆科花粉可达孢粉总数的14.7％-28.8％,其中绝大多数是榆属(Ulmus),其他可能包括少许榉属(Zelkova).桦木科花粉含量也很高,达12.6％-25.7％,主要为桦木属(Betula)和桤木属(Alnus).此外,杨柳科(Salixaceae)、山毛榉科(Fagaceae)以及胡桃科(Juglandaceae)也有一定含量.这样的孢粉组合代表了以落叶阔叶树为主的针阔叶混交林.与此组成相同或相近的森林在我国现代落叶阔叶林或针阔叶混交林植被中很难见到.根据和同期与红土坡纬度相当地区的孢粉组合的对比,推测在早中新世当地的海拔高度已经超过1 000 m,甚至达到2 000 m左右,也即已经接近或仅略低于当地现今的高度.

利用重力沉淀法对2012-2016年海淀区气传花粉种类及含量进行监测,分析海淀区的花粉种类、峰值分布特征和含量变化、以及花粉浓度的不连续变化特征,在此基础上采用集合经验模态分解法对花粉浓度进行多时间尺度分析,并分析了花粉浓度与气象要素之间的关系.结果表明:研究期间,海淀区的主要气传花粉种类已经发生改变,柏科、杨柳科等木本植物代替草本植物成为含量最多的气传花粉类别;花粉浓度的年内峰值分布并无明显改变;近5年花粉浓度整体呈下降趋势,但橘科等草本植物花粉浓度呈上升趋势;统计时段内,花粉浓度在4月上旬、5月下旬及8月上旬共发生3次不连续变化;花粉浓度存在准2d、准51d、准128d的变化周期;温度对于花粉浓度的影响在各气象要素中占有主导地位,16～18℃范围内花粉浓度明显升高;气温的变化对逐日花粉浓度的影响具有一定的滞后性和持续性,通常与滞后2～7d的花粉浓度相关性较高,日照时数和风速对当天的花粉浓度影响最显著.