小叶杨作为六道沟流域植被恢复的优势乔木速生树种,对该区的生态恢复与建设有着至关重要的作用.通过测定六道沟流域生长旺期(8和9月)不同冠层高度下小叶杨叶片的水势、光合气体交换参数、稳定性碳同位素比率(δ13 C)和叶片全N全P含量,分析了冠层叶片的δ13 C、光合特性指标、叶水势等在不同月份及冠层高度下的变化特征.结果表明:(1)小叶杨8、9月份间叶片光合特性指标净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随着冠层高度增加而减小.(2)小叶杨叶片δ13 C和瞬时水分利用效率(WUEi)均随冠层高度增加而增加,δ13 C沿冠层高度的变化范围为-29.81‰~-27.43‰.(3)叶片δ13 C与植物的水分利用效率呈正相关关系,8月份和9月份δ13 C沿树高的变化幅度分别为2.22‰和2.12‰.研究发现,六道沟流域小叶杨叶片确实受到来自树高所引起的水分胁迫,叶片δ13 C能真实反映其长期的水分利用状况,且叶片δ13 C的变化是自身遗传特性与环境因子共同作用的结果.

通过6年的控制实验,研究刈割(留茬1 cm、3 cm、不刈割)和施肥(12.75 g·m-2尿素+3.06 g·m-2磷酸二铵、不施肥)对高寒草甸土壤和植物中N、P化学计量学特征的影响,探讨植物养分限制类型,为天然草原的管理利用、保护和恢复研究提供资料.结果显示:(1)刈割、施肥后土壤全N、全P含量及其N:P比值无显著变化,但速效P含量显著增加;因速效养分被植物吸收,施肥与不施肥群落的土壤速效N、P含量无显著差异.(2)刈割和施肥引起群落叶层N、P含量增加,施肥导致叶层N:P比降低.(3)刈割、施肥对豆科植物N、P含量及其N:P比无显著影响,单独刈割增加了禾草的P含量和莎草的N含量,并降低了禾草的N:P比值;单独施肥处理增加了禾草的P含量和莎草的N、P含量;豆科植物的N含量最高,莎草的P含量最低,禾草的N:P比最低.(4)群落叶层、禾草及莎草的N含量与P含量呈显著正相关关系,N:P比与N含量无显著相关性,而与P含量呈显著负相关关系;豆科植物的N、P含量呈显著负相关关系,N:P比与N含量呈正相关关系,而与P含量呈显著负相关关系;说明群落和植物功能群营养状况主要受P限制.(5)群落地上生物量的相对生长率与群落叶层的N、P含量呈显著正相关关系,而与N:P比呈显著负相关关系,符合生长速率假说,说明生长速率假说不仅适用于物种水平,在群落水平也成立.

为了探究菜青虫生长与寄主植物芥蓝(Brassica alboglabra L.H.Bailey)中磷元素之间的关系,本研究通过设置5个不同P浓度的营养液来栽培试验蔬菜芥蓝,每个浓度芥蓝放入10条1日龄试验菜青虫(Pieris rapae L.)以观察其生长变化,每24h观察一次虫子的体长变化,试验周期为一周.观察菜青虫体内营养元素的组成以及与寄主植物跟营养液之间的关系,待虫子长到5日龄后,对整条虫子进行液氮处理并冻干机干燥48 h磨成粉末状,并收集虫蛹,进行统计.用钼酸铵-分光光度法测P元素,重铬酸钾氧化-分光光度法测C元素,研究结果表明:营养液、饲养菜青虫的芥蓝叶片与菜青虫之间有着一定的相关关系.随着营养液P浓度的降低,芥蓝叶片P含量也显著降低(p＜0.05);不同芥蓝叶片含P量与C/P之间呈负相关;菜青虫体内P含量与芥兰叶片C/P之间同样呈负相关关系,与芥蓝叶片P含量和C/P之间关系呈现一致性;芥蓝叶片中C含量表现出较稳定趋势,由此可以看出,芥蓝叶片含P量与其C/P比之间的变化主要靠P元素起作用的,而且其含P量直接受营养液P浓度的影响.不同P浓度芥蓝叶片在7d内对菜青虫的体长变化有显著的影响(p＜0.05).随着P浓度的降低,每天菜青虫的体长变化也随之减慢;不同P浓度芥蓝叶片对菜青虫蛹重的变化有显著影响,随着P浓度的降低,蛹重也逐渐变轻(p＜0.05)说明芥蓝叶片含P量则直接影响菜青虫体内的含P量,菜青虫体内含P量则间接受营养液含P量的影响,且菜青虫会随着P浓度的降低而生长出现不同的差异性.这符合生长速率理论假说(The grow rate theory)和内稳态机制(Homeostasis),而且也为昆虫在生态化学计量学方面的研究提供了新思路.

小枝与叶片间的关系能够很好地反映植物对环境的适应策略.目前,从枝叶间权衡关系的角度研究树木对庇荫环境适应性的报道尚少,其中主要包括“生长-生长”权衡和“生长-生存”权衡两种假说.因此,为了探讨灌木在庇荫环境中,是否会在小枝和叶性状间采取权衡策略,来提高光照资源的利用能力或增强生存和防御能力,在城市绿地的林隙和林冠下两种光环境中,选择了没有人工修枝、整形等经营措施的金银木(Lonicera maackii)、小花溲疏(Deutzia parviflora)和连翘(Forsythia suspensa)等11种、79株观赏灌木作为研究对象,采集其当年生小枝,观测并计算了每棵灌木所处环境的有效光合辐射(PAR)相对累积光量和红光/远红光(R/FR),以及灌木的小枝干重(TDW)、单位小枝叶干重(LDW)、出叶强度(LN/TDW)、叶面积支持效率(LA/TDW)、比枝长(TL/TDW)和单叶面积(ILA)6个性状.对数据进行标准化和数据转换后,运用Pearson相关检验分析光环境指标和灌木枝叶性状间的相关性;采用标准化主轴估计法进行异速生长方程的参数估计;使用多元回归分析不同光强下各性状的相互关系.结果表明:(1)PAR相对累积光量和R/ FR与TDW和LDW呈极显著(P＜0.01或P＜0.001)正相关,与TL/TDW、LA/TDW、LN/TDW呈极显著(P＜0.001)负相关,与ILA相关性不显著(P＞0.05).整体上,R/FR与各灌木性状的相关性大于PAR相对累积光量;(2)TDW和LDW存在极显著(P＜0.001)的异速生长正相关关系.随着光强的减小,灌木当年生小枝和叶片的生物量都趋于减小,但是表现出相对偏向于叶片生物量的投资偏好;(3) LA/TDW和TL/TDW存在极显著(P＜0.001)的等速生长正相关关系.但随着光强的减小,比枝长随叶面积支持效率增加而增加的速率却减小,说明灌木在庇荫条件下,更倾向于采取忍耐型的光资源利用策略;(4) ILA和LN/TDW呈极显著(P＜0.001)异速生长负相关关系.随着光强的减小,灌木趋向于表现出单位小枝上着生大量小叶的现象.所以总体上,庇荫环境下的观赏灌木存在投资偏好和权衡,倾向于通过枝叶生长提高光截获能力来适应弱光环境,与“生长-生长”的权衡假说相符,但整体上,观赏灌木的耐阴性较差,故不建议种植在庇荫环境中.

2018年6-8月,测量采自云南省昆明市金殿水库后山的71只(47 ♂,24♀)大蹼铃蟾Bombina maxima成体的体长、头长、头宽等15项形态特征指标并检验该物种的两性异形.结果表明:雄性平均体长为53.54 mm±1.14 mm,雌性平均体长为52.74mm±1.45 mm,雄性与雌性平均体长比为1.015,两性异性指数为0.01;大蹼铃蟾的体长、体质量与性别之间的差异无统计学意义;除了雌性的眼间距外,其余13项形态特征与体长均有极显著相关性;以体长为协变量的协方差分析结果显示,大蹼铃蟾的头长、吻长、前臂宽、腿或后肢全长、胫长、胫宽和跗足长在两性间的差异有高度统计学意义;雄性的这7项形态特征随体长的生长速率大于雌性.性选择假说能解释大蹼铃蟾的两性异形现象.

口宽是动物能够获取食物大小的限制性因素之一.2016年7月至10月在吐鲁番沙漠植物园对当地食果动物进行观察记录并采集新鲜刺山柑(Capparis spinosa)果实,测量果实的重量和长/短径,并和食果脊椎动物的口宽进行了比较分析.结果刺山柑果实的大小对大耳猬(Hemiechinus auritus)、子午沙鼠(Meriones meridianus)和吐鲁番沙虎(Teratoscincus roborowskii)的口宽来说不存在限制(果实大小匹配度指数<0),吐鲁番沙虎的口宽和刺山柑果实大小最为接近.刺山柑果实长径增长速率显著大于短径增长速率,由于上述三种没有口宽限制的物种中,大耳猬和子午沙鼠有切割和咀嚼食物的能力,这一异速增长现象可能是吐鲁番沙虎的口宽对刺山柑果实的形状产生了选择压力的结果.研究结果支持刺山柑果实大小和形状与采用吞食方式的食果脊椎动物口宽大小匹配的假说.

以独流减河河口及其潮上带区域的互花米草(Spartina alterniflora Loisel.)、芦苇Phragmitesaustralis (Cav.)Trin.ex Steud.]和盐地碱蓬[Suaeda salsa (Linn.) Pall.]群落为研究对象,探究该区域不同植物群落碳(C)、氮(N)、磷(P)、硫(S)化学计量学特征及其驱动因素.结果显示,互花米草和芦苇地上部分C含量显著高于盐地碱蓬,而根系中的C含量则反之,显示了植物不同的C分配策略.N、P主要分布在植物地上部分光合器官,N含量与全国湿地植物和全球植物的含量水平相当,但P含量显著高于全国湿地植物和全球植物的含量.S在芦苇和盐地碱蓬体内主要分布在地上部分,而互花米草的S则主要分布在根系中,这有利于互花米草拓展地下空间,从而加速其入侵.互花米草的C/P和芦苇的C/N均显著高于其他植物,说明前者具有较高的P利用效率,而后者的N利用效率较高.河口潮上带芦苇和盐地碱蓬叶片N/P分别为7.32和8.90,而潮间带互花米草叶片N/P为14.45,根据生长速率假说,认为生长速率并不是互花米草与芦苇和盐地碱蓬竞争的有效手段,而高的P利用效率为互花米草种群的扩张创造了条件.相关性分析表明,在独流减河河口地区土壤P和盐度是植物体内元素平衡和生态化学计量变化的重要影响因子.综上,天津独流减河河口湿地正经历着由N限制向P限制的转变,P元素在该区域植物生长和演替方面起着重要作用.

分别测量于2018年6-8月采自云南丽江玉龙雪山的32只(17♂,15早)红瘰疣螈Tylototriton shanjing成体的全长、头体长、头长等13项形态特征指标,并检验该物种的两性异形.结果 表明:雌性平均全长为160.72 mm±3.02 mm(n=15),雄性平均全长为138.58 nm ±2.57 mm(n=17),雌性与雄性平均全长比为1.160,两性异形指数为0.138,属雌性大于雄性的两栖类;全长在两性间的差异有统计学意义;除了雌性的头宽、尾宽、尾高和腋至胯距外,其他形态特征与全长均有显著或极显著相关性;以全长为协变量的协方差分析结果显示,红瘰疣螈的头体长、头长、吻长、尾长和前肢长在两性间的差异有统计学意义;雌性的尾长和前肢长随全长的生长速率大于雄性,而头体长、头长和吻长随全长的生长速率小于雄性.生育力选择假说能解释红瘰疣螈玉龙雪山种群的两性异形现象.

云南松(Pinus yunnanensis Franch.)是我国西南地区特有的物种,在当地的经济、生态和水土保持功能方面占有重要地位.本研究以云南东北部不同海拔的云南松天然次生林为对象,测定了成年植株的胸径、株高、叶片长度、干重、比叶长及叶片碳、氮、磷含量,分析了不同海拔下叶片碳氮磷化学计量特征.结果 表明:随海拔升高,胸径、株高、叶P含量和叶C∶N呈现“中间高,两头低”的趋势,而叶C∶P和N∶P呈现的趋势与叶P和叶C∶N的相反;云南松叶片单束松针长、比叶长、叶C、N随海拔升高呈明显降低的趋势,而单束松针重呈增加的趋势;各海拔的N∶P值(平均值为5.82±0.10)均小于14,且与植株胸径、株高呈显著负相关;该地区云南松对海拔具有较强的适应性,植株生长主要受N元素的营养限制,该结果支持生长速率假说.本研究揭示了云南松化学计量特征的空间格局变化规律,为云南松林的经营管理提供科学依据.

用采自云南省西双版纳傣族自治州勐腊县的53只(28 ♂♂,25♀♀)成体饰纹姬蛙(Microhyla fissipes),测量全部个体的体长、头长、头宽、体重等16项形态特征和雌体怀卵量数据,通过独立样本t检验和协方差检验该物种所有形态特征的两性差异,进而采用线性回归方法分析雌雄成体局部形态特征与体长的相关性,以及雌性成体怀卵量与局部形态特征的相关性.结果 表明,饰纹姬蛙平均体长雌性为(25.08±0.40) mm,雄性为(24.78±0.31)mm,体长和体重在雌雄两性间差异不显著(P＞0.05),两性个体大小基本同形.该蛙的所有局部形态特征与体长均存在极显著正相关性(P＜0.01);雌雄两性间只在头宽和前臂及手长这两个形态特征上存在显著差异(P＜0.05),且随体长的增大其生长速率也存在显著差异.雌性成体的怀卵量与体长、体重、眼间距、前臂宽、胫宽和跗足长均存在显著正相关性(P＜0.05),且与体重存在极显著正相关性(P＜0.01).分析认为,饰纹姬蛙成体两性异形主要表现在头宽和前臂及手长,与生存竞争中对食物的获取能力及雄性争夺交配权的成功率有关;而雌性个体可以通过增加体长和体重,相应地增加腹腔容量来提高繁殖输出,该结果符合生育力选择假说.