环境CO2浓度和群落密度对红桦(Betula albosinensis Burk.)幼苗碳氮吸收和分配的影响

当前大气CO2浓度升高是全球变化的主要趋势之一，CO2浓度升高还会引起全球变暖等其它环境问题，因而CO2浓度浓度升高对植物影响的研究已经成为全球变化领域的焦点。红桦是川西亚高山地区暗针叶林演替初期的先锋树种和演替后期的建群种，在群落演替过程中它对环境因子的响应决定红桦群落的演替进程。本文通过控制CO2浓度的气候室试验，研究了CO2浓度倍增环境下，不同密度水平红桦碳氮固定、分配可能发生的改变，并探讨了升高大气CO2浓度对群体内部竞争的影响。以期通过本研究明确川西亚高山地区代表性物种红桦对未来气候变化的响应，为今后采取措施应对气候变化、妥善进行森林管理提供理论依据和科学指导。主要研究结果如下： 1.升高CO2浓度对红桦幼苗生长的影响以及树皮、树干响应的不同 (1) CO2浓度升高显著促进红桦幼苗的生物量、株高、基茎的生长，同时也改变生物量在体内的分配格局，主要是增加根和主茎、减少叶在总生物量中的比重。(2)树皮和树干对升高CO2浓度的影响有差异，它们对CO2浓度升高的反应程度不同，但反应方向一致。 2.密度的副效应 (1) 增加种植密度对单株生物量、株高和基径的生长具有副效应，也降低升高CO2浓度对红桦生长的正效应。(2) 增加种植密度，显著增加红桦幼苗的群体生物量，从而使红桦群体固定更多的大气CO2气体。可见密度在决定红桦生物量及固碳能力方面具有重要意义。探索适合未来大气CO2浓度升高条件下植物生长的密度，对未来的森林经济生产、生态恢复具有重要意义。 3. 升高CO2浓度对红桦幼苗苗冠结构及冠层内部竞争的影响 (1) 冠幅、冠高、苗冠表面积和苗冠体积等树冠特征均受CO2浓度升高的影响而增加，但是受密度增加的影响而降低。(2) 单位苗冠投影面积叶片数(LDcpa)和单位苗冠体积叶片数(LDcv)均低于相应的现行CO2浓度处理，这主要是由于冠幅和冠高的快速生长所造成的。(3) LDcpa和LDcv的降低表明，红桦在升高CO2浓度的条件下，会作出积极的响应，从而缓解由于群体和个体生长的增加所引起的竞争压力的增加。 4. 升高CO2浓度对红桦幼苗养分元素吸收与分配的影响 (1) CO2浓度升高，植株各器官N、P含量降低，但单株N、P总吸收量均增加。红桦幼苗体内N、P浓度的下降是由于生物量迅速增加引起的稀释效应造成的。(2) CO2浓度升高，N、P向主茎和根的分配增加，向叶片的分配减少，主要是由于前者在总生物量中的比重增加，而后者减少了。(3) CO2浓度升高，氮磷利用效率(NUE和PUE)提高，氮磷累积速率(NAcR和PAcR)显著增加。而NUE和PUE的提高可以有效缓解CO2浓度升高后，亚高山和高山地区森林土壤中养分元素不足对森林生产力的限制。 5. 升高CO2浓度对红桦幼苗群体碳平衡的影响 (1) 升高CO2浓度对植物的光合作用、呼吸速率和生长均具有促进作用。(2) 土壤有机碳含量在实验前期迅速增加，后期积累速率下降。(3) 升高CO2浓度以后，土壤呼吸显著增强；土壤呼吸还具有明显的季节变化。(4) 红桦群体日固碳量受到升高CO2浓度的促进作用。结果(1)-(4)说明所研究群落的碳动态对现行的气候波动是敏感的；所研究群落在作为大气CO2气体的源-汇关系方面至少存在季节间的源汇飘移。(5)种植密度的升高显著增加了群体固碳量。 6. 升高CO2浓度对红桦幼苗生长后期叶片衰老的影响 升高CO2浓度有利于减缓红桦幼苗叶片生长季节末期的衰老。生长季节末期，随着CO2浓度的升高光合速率和可溶性蛋白含量均呈上升趋势，同时MDA（丙二醛）含量下降，保护酶SOD（超氧化物岐化酶）、CAT（过氧化氢酶）活性升高。由此说明，升高CO2浓度有利于减缓生长季节后期叶片的衰老，使叶片维持较高的光合速率，也从生理学的角度支持了本文及前人有关CO2浓度升高促进植物光合和生长的假说及结果。 The increased CO2 concentration is one of the most important problems among global changes. The increase of CO2 will also cause other environmental problems, such as global warming, etc. So the effects of elevated CO2 on plant have drawn sights of many scientists in the research field of global change. Red birch (Betula albosinensis) usually emerges as the pioneer species in initial stage and as constructive species in later stages of forest community succession of the dark coniferous forests in Western Sichuan, China. It’s response to elevated CO2 may determine the succession process of the community where it lives in. By controlling CO2 at the ambient and twice as the ambient level (ambient + 350 umol mol-1) using enclosed-top chambers (ETC), possible effects of elevated CO2 on carbon fixation and allocation under two plantation densities are investigated. The effects of elevated CO2 on competition within canopy of red birch seedlings are also observed in the present paper. We hope to make sure of the effects of elevated CO2 on the representative species, red birch. And so that, our results could provide a strong theoretical evidence and scientific direction for forest management and afforestation under a future, CO2 elevated world. The results are as fowllows: 1. The effects of elevated CO2 on growth and the different responses of wood and bark of red birch seedlings (1) Elevated CO2 increases the growth of seedling biomass, seedling height and basal diameter of red birch. It also changed the biomass allocation in red birch seedlings. The ratio of root and main stem to all biomass is increased and the ratio of leaf is decreased. (2) Tree bark and wood show different response degree but similar response direction to elevated CO2. 2. Negative effects of planting density (1) The increase of planting density showes negative effects on the individual growth of seedling biomass, seedling height and basal diameter of red birch. It also eliminates the positive effects of elevated CO2 on growth of red birch seedlings. (2) Community biomass is increased by the elevated planting density, which means that the high density red birch community could fix more CO2 than the low density one. These results show that planting density plays an important role in determining biomass and carbon fixation ability of red birch community. Thus, exploring proper planting density becomes economically important for the future, CO2 elevated word. 3. The effects of elevated CO2 on crown architecture and competition within canopy of red birch seedlings (1) Crown width, crown depth, crown surface area and crown volume are all increased under the influence of elevated CO2. (2) Leaf number per unit area of projected crown area (LDcpa) and per unit volume of crown volume (LDcv) are lower under elevated CO2. This is resulted from the stimulated growth of tree crown features. (3) The decrease of LDcpa and LDcv indicate that plants will respond forwardly to reduce the possible increase of competition resulted from stimulated growth of individual plant and collectives in conditions of elevated CO2. 4. The effects of elevated CO2 on nutrition accumulation and allocation of red birch seedlings (1) Contents of N and P decrease due to the prompt increase of biomass of plant organs caused by elevated CO2. However, their accumulations increase under elevated CO2. (2) Elevated CO2 increases the allocation of N, P to main stem but reduced its allocation to leaf for that dry weight of the former increased but the dry weight of the later decreased. (3) Using efficiencies of N, P (NUE and PUE) and their accumulation rates (NAcR and PAcR) are found to increase under elevated CO2. Soil nutrition contents are always the limiting factors for plant growth at subalpine and alpine region. The increased NUE and PUE are helpful to eliminate the nutrition limitation in this area in the future world, when CO2 concentration doubles the ambient. 5. The effects of elevated CO2 on carbon balance of red birch communities (1) Net photosynthetic rates (Pn), dark respiration rates (Rd) and growth are all stimulated by elevated CO2. (2) Content soil organic carbon increases sharply at the primary stage of experiments and then the increasing rates decrease to a low level at later stages. (3) Soil respiration rates increase significantly with the elevation of CO2 concentration. (4) The daily carbon fixations of whole community are heightened by elevated CO2. The results (1)-(4) suggest that, the community being studied are sensitive to current climate change; the studied community, as a sink of atmospheric CO2, is pool-sink alternative between seasons. (5) The carbon fixations are increased along the increase of planting densities. 6. The effects of elevated CO2 on physiological features of leaf senescences of red birch seedlings at the later stage of growing season Elevated CO2 helps to postpone the leaf senescences of red birch at the end of the growth season. CO2 enrichment increases the photosynthetic rates, contents of soluble proteins and photosynthetic pigments. And meanwhile contents of malondialdehyde (MDA) decreases and activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) are both increased. These results suggest that the senescences of red birch leaves are delayed by elevated CO2, which keep the photosynthetic rates at relatively high levels. Our results lend supports to hypothesis and results on stimulated photosynthetic rates and growth from both other researchers and the present paper.

Dibenzyl bromophenols with diverse dimerization patterns from the brown alga Leathesia nana

Six novel dibenzyl bromophenols (1-6) with different dimerization patterns and two propyl bromophenol derivatives (7 and 8), together with 11 known bromophenol derivatives, were isolated from the ethanolic extract of the brown alga Leathesia nana. On the basis of spectroscopic methods the structures of the new compounds were determined as 5,6'-diethyloxymethyl-3,4,2'-tribromo-2,3',4'-trihydroxydiphenyl ether (1), 2-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-3,5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol (2), 6-(2,3-dibromo-4,5dihydroxybenzyl)-2,3-dibromo-4,5-dihydroxy benzyl methyl ether (3), 9,10-dihydro-9,10-dimethoxy-3,4,7,8-tetrabromo-1,2,5,6-tetrahydroxyanthracene (4), (+)-3-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxyphenyl)-4-bromo-5,6-dihydroxy-1,3-dihydroisobenzofuran (5), rel-(4aS*,10aR*)-(+/-)-6,7-dibromo-4a-hydroxy-3,8-dihydroxymethyl-10a-methoxy- 1,4,4a, 10a-tetrahydrodibenzo[b,e][1,4]dioxin-1-one (6), (E)-2-methyl-3-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxyphenyl)propenal (7), and 2-methyl-3-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxyphenyl)-1-propanol (8). Some compounds including 3 showed in vitro selective cytotoxicity against several human cancer cell lines. This is the first brown alga to be reported containing bromophenols.

The antitumor effect of bromophenol derivatives in vitro and Leathesia nana extract in vivo

To investigate the antitumor effect of bromophenol derivatives in vitro and Leathesia nana extract in vivo, six bromophenol derivatives 6-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-2,3-dibromo-4,5-dihydroxy benzyl methyl ether (1), (+)-3-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxyphenyl)-4-bromo-5,6-dihydroxy-1,3-dihydroisobenzofuran (2), 3-bromo-4-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-5-methoxymethyl-pyrocatechol (3), 2,2',3,3'-tetrabromo-4,4',5,5'-tetrahydroxy-diphenylmethane (4), bis(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl) ether (5), 2,2',3-tribromo-3',4,4',5-tetrahydroxy-6'-ethyloxymethyldiphenylmethane (6) were isolated from brown alga Leathesia nana, and their cytotoxicity were tested by MTT assays in human cancer cell lines A549, BGC-823, MCF-7, B16-BL6, HT-1080, A2780, Bel7402 and HCT-8. Their inhibitory activity against protein tyrosine kinase (PTK) with over-expression of c-kit was analyzed also by ELISA. The antitumor activity of ethanolic extraction of Leathesia nana (EELN) was evaluated on S-180-bearing mice. All compounds showed very potent cytotoxicity against all of the eight cancer cell lines with IC50 below 10 mu g/mL. In PTK inhibition study, all bromophenol derivatives showed moderate inhibitory activity and compounds 2, 5 and 6 showed significant bioactivity with the inhibition ratio of 77.5%, 80.1% and 71.4%, respectively. Pharmacological studies reveal that EELN could inhibit the growth of Sarcoma 180 tumor and increase the indices of thymus and spleen to improve the immune system remarkably in vivo. Results indicated that the bromophenol derivatives and EELN can be used as potent antitumor agents for PTK over-expression of c-kit and considered in a new therapeutic strategy for treatment of cancer.

A new bromophenol from the brown alga Leathesia nana

A novel bromophenol was isolated from ethanolic extract of the brown alga Leathesia nana S.et G. The structure was elucidated as (E)-3-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxyphenyl)-2-methyl-propenal by spectroscopic methods including IR, HREIMS, ID and 2D NMR techniques.

Dislocations in the crystallites of nanocrystalline alpha-Fe - A molecular dynamics study

Molecular dynamics simulations are carried out in order to study the atomic structure of crystalline component, of nanocrystalline alpha-Fe when it is consolidated from small grains. A two-dimensional computational block is used to simulate the consolidation process. All the preset dislocations in the original grains glide out of them in the consolidation process, but new dislocations can generate when the grain size is large enough. It shows that dislocations exist in the consolidated material rather than in the original grains. Whether dislocations exist in the crystalline component of the resultant model nana-material depends upon grain size. The critical value of grain size for dislocation generation appears to be about 9 nm. This result agrees with experiments qualitatively.

桦木科植物的系统发育和地理分布

本文对桦木科植物的研究历史作了详细的总结;在钻研文献的基础上，补充了部分系统学资料，使得花序、花、花粉、叶表皮等各类性状能够在属间进行比较，根据外类群比较、和谐性分析等原则确定了性状的演化极性，利用最大同步法和最小平行演化法对桦木科植物进行了分支分析;对各属的现代分布和地史分布作了描述，在此基础上，讨论了桦木科植物的分布中心、起源地、起源的时间和散布的途径;在第四章，作者试图回到遥远的晚白垩纪和早第三纪，从描绘桦木科植物起源和早期分化的古地理和古气候背景入手，分析了在这种背景下桦木科植物所发生的空间辐射以及植物体本身所产生的形态进化，以求得对桦木科植物起源、散布和分化作出比较合理的解释;最后对桦木科组以上的等级作了分类处理。全文包括五个部分，主要的结论如下： 1、分支分析：广泛阅读桦木科、壳斗科和南青冈科的文献，详细研究中国科学院植物研究所标本馆所藏的桦木科植物的标本。首先以壳斗科和南青冈科作为外类群对各类性状进行了分析，得到一个由22个性状组成的数值矩阵;接着又对上述的22个性状作了和谐性分析，结果有7个性状的CN>O,2，其中3个性状在调整性状状态后被保留，有4个性状在颠倒极性和调整性状状态后仍不和谐被去除．最后得到由18个性状组成的矩阵，该矩阵和谐性检验的结果是：所有性状的KN值和CN值均为O，将此矩阵用最大同步法和最小平行演化法进行分支分析，得到一个相同的分支图。分支图用了19个演化步数，与矩阵的最小步数相同，较好地反映了桦木科植物的属间关系。分支图说明：桤木属是从桦木科植物的祖先中最早分出的一个分支，几乎保留了祖先所有的原始性状;桦木属和桤木属近缘，但并非姊妹群;榛届在桦木科中占有特殊的地位，是桦木科植物的原始类群向进化类群演化的中间纽带;虎棒子属是榛属向鹅耳枥属和铁木属进化过程中分化出的一支;铁木属和鹅耳枥属为姊妹群，在桦木科植物中演化水平最高。 2、地理分布：地理分布分析是以经典分类、系统发育和古植物学三方面的资料为基础，根据生物进化的时、序、空相互统一的观点来讨论的。 根据Takhtajan (1978)对世界植物系的分区，认为：东亚区分布6属、13组、77种，占桦木科植物全部种类的59%，为第一分布中心;大西洋一一北美区分布5属。8组、20种，为第二分布中心;环北方区分布5属、8组，35种，是桦木科植物分化的重要地区。在中国，根据吴征镒(1979)对中国植物区系的分区，认为：中国一一日本森林亚区和中国一一喜马拉雅亚区在种数，组数和属数的分布上分别位居第一和第二。四川及其毗邻省区分布6属、52种，占全部中国种类的70, 3%，是中国桦木科植物的分布中心。 桦木科最早的化石记录是具多个角萌发孔并有带状加厚的桤木粉，发现于日本桑托期．随之这类花粉和另外一种花粉类型：副桤木粉（有微弱带状加厚的三孔粉）在欧亚大陆和北美的地层中便开始普遍起来;可能的桤木属植物的叶子发现于白垩纪最晚期，而可辨认的果序的记录则开始于古新世． 8孔的具带状加厚的桦粉最早见于日本的坎佩尼期，而缺少带状加厚的拟桦粉最早发现于中国内蒙古的梅斯特利克蒂期，以上两类花粉均和现代桦木属植物的花粉相似;可归于同一个化石植物Betula leopoldae的叶子、雄花序，果序和果实的化石发现于加拿大大不列颠哥伦比亚的中始新世地层中。基于果实化石的榛属植物的最早记录发生在欧洲和北美古新世;被认为和榛属有亲缘关系的绝灭属——古鹅耳枥属的叶子，果序和雄花序的化石发现于古新世和始新世;开始见于中国梅斯特利克蒂期的拟榇粉和最早发现于苏格兰古新世的米勒三孔粉也均和榛属植物有关。基于可辨认的花粉和果苞的化石，鹅耳枥属和铁木属分别在晚始新世和早渐新世有了最早的化石记录． 最后根据化石证据和现代地理分布特征提出：以四川为中心的中国中部地区是桦木科植物起源和早期分化的中心;最早的桦木科植物生活在晚白垩纪桑托期，桤木属、榇属、桦木属可能在白垩纪最晚期或古新世时就已经出现了，而最迟不晚于中始新世;鹅耳枥属和铁木属的形成均不晚于晚始新世，到渐新世时，除虎榛子属外，桦木科其它各属均广泛分布在北半球。 3、进化分析：桦木科植物起源和早期演化的晚白垩纪和早第三纪在古地理和古环境方面主要有四个特点：(1)地球板块相对稳定;(2)气候相对一致，区带环流是大气环流的基本成份; (3)恐龙绝灭，哺乳动物作为传播媒介变得重要起来; (4)风媒和虫媒植物共荣。桦木科植物就是在上述背景下起源的。桤木属蒙自桤木组和桤木组最早从祖先类群中分化出来，接着一方面较缓慢地向欧洲散布，并在古新世到达欧洲;另一方面，向中国东北地区散布，然后迅速地扩散到了北极地区，通过白令陆桥在白垩纪最晚期到达了北美。从北美西北部和从欧洲通过大西洋北极陆桥散布到北美东部的桦木科植物在始新世时汇合，形成第二个分化中心。虎榛子属、鹅耳枥属和铁木属植物的大量分化很可能是从全球气候恶化的渐新世开始的，并在分化的同时伴随着其它的桦木科植物向南迁移。桤木属在渐新世时就散布到了当时位于中国东南部的加里曼丹岛;桤木属、鹅耳枥属和铁木属中新世时散布到了墨西哥和中美洲;第四纪冰期加速了桦木科植物的南移，桤木属到达非洲北部和南美洲，桤木属和鹅耳枥属到达台湾岛均发生在更新世。 在环境的选择压力下，桦木科植物经历了一系列的形态演化，作者将这些演化归纳成34个进化趋势。为了对桦木科植物可能祖先的大概轮廓有一个认识，我们又从34个进化趋势中总结出桦木科植物的11个原始特征，并且认为这些特征中的大多数应该是它的祖先拥有的。 (1)裸芽有柄。 (2)气孔器为轮列型或无规则型。 (3)木材具管胞，导管有螺旋加厚，为梯状穿孔。 (4)雌、雄花序共生成总状花序，雄花序位于上部。 (5)花序两性。 (6)雄花序有梗、裸露过冬。 (7)小聚伞花序由多个花组成，苞片多数。 (8)花两性，有花被，子房3室。 (9)花药药室木分离，花丝也不分叉。 (10)花粉粒4-5孔;孔具孔室;孔间有带状加厚;外壁较厚，在孔处翘起并加厚。 (11)具翅坚果小型。 本文提出桦术科植物不可能起源于现存的壳斗科植物，而两者有可能共祖，它们共同的祖先和正型粉类复合群有关，可能来源于正型粉类复合群的某些成员，那么‘正型粉类复合群是否就是金缕梅目和壳斗目进行的中间链环呢?’本文仅作为一个问题提出，而未作回答。 4、系统分类：根据分支分析和表征分类的结果，桦木科是非常自然的一个类群，科内表现出从原始到高级的演化次序并具有三条主要的演化路线。因此，将桦木科划分为三个族与科内的三条演化线相一致，比较符合其属间的系统发育关系。按照各属的变异程度，进一步在桦木族和鹅耳枥族之下分别设立两个亚族。此外在桦木科植物属之下共确立了13个组。桦木科组以上的系统排列为： Betulaceae S. F. Gray Trib. 1. Betuleae Subtrib. 1. Alninae Z. D. Chen subtrib. nov. Alnus Mill. Sect. 1. Clethropsis ( Spach ) Endl. Sect. 2. Alnus Sect. 3. Cremastogyne H. Winkl, Sect. 4. Alnobetula W. D. Koch Subtrib. 2. Betulinae Betula L. Sect. 1. Betulaster ( Spach ) Regel Sect. 2. Betula Sect. 3. Costatae Regel Sect. 4. Chinenses ( Nakai ) Z. D. Chen comb. et stat.nov. Sect. 5. Humiles W.D.Koch Trib. 2. Coryleae Aacheraon Corylus L. Sect. 1, Acanthochlamys Spach Sect. 2. Corylus Trib. 3. Carpineae A. DC. Subtrib. 1. Ostryopsinae Z. D. Chen subtrib. nov.Ostryopsis Dence. Subtrib. 2. Carpininae Ostrya Scop. Carpinus L. Sect. 1. Distegocarpus ( Sieb. et Zucc. ) Sarg. Sect. 2. Carpinus

萱草属的进化与分类

根据现有记载，萱草属约有20种，主要分布在东亚，由于种间在外部形态和核型上的高度相似性，加之长期人工栽培，使本属植物的分类成为一个难题，我们做了大量的野外调查和温室栽培试验，获得了一些有意义的观察结果，对核型变异做了详细定量分析：系统观察了花粉扫描电镜特征，为了揭示属内可能的表征和分支关系，运用聚类分析，主成分分析及简约分析对属下类群做了定量研究．本文得到如下主要结论． 1．虽然迄今为止许多核型观察结果未能得到有分类学意义的结论，运用数量分析方法比较各分类群核型定量变异结果表明，其分类学意义是明显的，例如，北黄花菜、黄花菜和小黄花菜三者外部形态很一致，核型亦高度相似：大苞萱草和多花萱草的核型公式虽与前三者相同，但已出现明显的数量变异．同样，北萱草，折叶萱草和西南萱草虽有相同核型公式，亦出现明显数量变异．萱草则与所有其他类群的核型均有明显差别．核型对称性分析表明，臂比不对称性出现一个由低到高的演变序列：但长度不对称性与此无明显相关性．萱草和折叶萱草的臂比不对称性最低，西南萱草和北萱草升高，黄花菜，大苞萱草和多花萱草等最高． 2．观察到三种类型花粉;舟形具网纹，舟形具疣纹和亚球形具疣纹．萱草，北萱草，大苞萱草，北黄花菜，黄花菜，小黄花菜及多花萱草具第一种类型花粉;折叶萱草和西南萱草具第2种类型花粉;矮萱草具第三种花粉．以广义百合科其他类群作为复合外类群进行比较，推测花粉形态的演化序列为：舟形具网纹一舟形具疣纹一亚球形具疣纹． 3．在外部形态上，萱草因具二叉分枝花序，叶型苞片，根膨大适中，花蕾顶部绿色及花筒占花被比例较小等原始性状状态，结合不对称性较低的核型特征和舟形具网纹花粉特征，是现存种类中最原始类群;折叶萱草及北萱草等具较短的花筒，二叉分枝花序，单色花被及花蕾部绿色等特征显得进化程度不高．黄花菜因具夜间开花习性，长花筒，叶鞘红色等状态被认为是进化类群，大苞萱草高度压缩的花序形成头状花序，具总苞状宽大苞片及绳索状根被认为是特化类群，矮萱草个体矮小，单花，具亚球形疣纹花粉亦被认为是高度特化类群．外部形态，花粉特征，核型及地理分布之间存在着相关性;随地理水平分布由南向北，外部形态特征由原始到进化，核型不对称性由低到高：随地理垂直分布由低向高，形态特征由复杂到简化，核型不对称性由低到高，花粉形态由舟形具网纹到舟形具疣纹再到亚球形具疣纹，这两种趋势结合起来构画出了本属植物演化和地理分布的基本轮廊． 4．萱草是一个孤立的属，没有明确的外类群可供比较．在现存类群中．Dahlgren等(1985)认为本属与分布在非洲，地中海地区，西亚及中亚的Asphodeloideae（亚科）有较多的共有特征．本文比较了两个类群之后发现，萱草不但在许多一般特征上与Asphodeloideae -致，而且在小孢子同时型发生及含蒽醌等被认为是Asphodeloideae典型属性的特征上亦与后者相同．这些共有特征显示出二 者在系统发育上一定的联系．进一步比较发现两者在有差异的特征中，萱草属显得较为进化．二者的分布区是完全不同的;Asphodeloideae分布在中亚及其以西地区和非洲，而本属分布在东亚，延及西伯利亚，据本文分析，欧洲生长的一个种(H.lilioasphodelus，北黄花菜)是归化类群．北美和台湾没有自然分布，但栽培植物均生长良好，而且已有归化植物．由此似乎可以推测，本届的祖先与Asphodeloideae的祖先有亲缘关系，这种关系似可远溯到第三纪古地中海时期，或许当时与Asphodeloideae祖先有关系的一个分支分布于古地中海东南缘的康滇古陆，即与现今横断山地区相应的地区，由于喜玛拉雅造山运动引起的地质，地理和气候剧变，某些类群灭绝了，一个类群发展成现今的萱草属． 5．由于本属各分类群间形态及核型相似性程度较高，种间极易（人工）杂交，似无必要在属与种间增设组或系，根据本文研究结果及参考有关分类文献（国外种类），我们将萱草属处理为10种2亚种13变种：H.darrowiana Hu;小萱草(H.dumortieri Morr.)及北萱草(var. esculenta (Koidz.) Kitamura;西南萱草(H.forrestii Diels);萱草(H.fulva (L.) L.)及var. aurantiaca (Baker) Hotta, var. disticha (Donn.) Baker，重瓣萱草(var. kwanso Regel)，var. littorea (Makino)Hotta，长菅萱草(var. longituba (Miq.) Maxim，var. maculata Baroni，var. pauciflora Hotta et Matsuoka, var. rosea Stout, var. sempervirens (Araki) Hotta; H. hakuunensis Nakai;北黄花菜 (H. lilioasphodelus L. Var. lilioasphodelus)及黄花菜(ssp. citrina (Baroni) Xiong)，小黄花菜(ssp. minor(Mill.) Xiong)，var. corcana (Nakai) Xiong;大苞萱草 (H. middendorfii Trautv. et Mey var. middendorfii)及var. exaltata (Stout) Kitamura，长苞萱草(var. longibracteata Xiong);多花萱草(H. multiflora Stout);矮萱草(H. nana Smith ct Forrest);折叶萱草(H.plicata Stapf)。

黑龙江嘉荫地区古新世孢粉植物群及古植被、古气候研究

植物是环境变化的重要指示物之一。晚白垩至早第三纪时期，全球生态系统发生了剧烈变化，研究这一时期植物对了解地质历史时期环境变化趋势, 认识和保护当今环境有重要意义。我国黑龙江省嘉荫县有这一时期的地层发育，其中乌云煤矿和白山头是主要的露头剖面。前人曾从地质时代、孢粉及植物化石角度对这两个剖面进行过研究，但是仍有部分问题尚存争议。在本项工作中，我们对两个剖面的孢粉样品进行了系统采样，部分孢粉类型同时在光镜和电镜下进行了拍照。我们还对存在争议的这两个剖面的地质时代进行了讨论。同时，首次用共存分析法对这两个剖面的在沉积时期的气候进行了整体及分段的定量重建。另外，我们结合中其它地点的气候重建工作对不同时期的纬度温度梯度进行了研究。 乌云煤矿和白山头两个乌云组剖面的古新世孢粉植物群的研究结果表明：乌云煤矿孢粉植物群主要是与榛属（Corylus），桤木属（Alnus），桦木属（Betula），榆属（Ulmus）及松属（Pinus）有亲缘关系的植物；白山头剖面的孢粉植物类型与乌云煤矿基本一致，但是其中针叶类植物的花粉所占比重较大。 根据乌云煤矿与白山头剖面的孢粉类型在地层中的分布，以及与其它古新世地层的对比，我们认为乌云煤矿与白山头含孢粉段的地质时代为古新世。 用共存分析法得到乌云组古新世气候参数有两组。孢粉类型的共存结果为：年均温14.8-14.9℃，年降水量816-1389mm；植物化石类型的共存结果为：年均温16.3-16.8℃, 年降水：1124-1623mm。对乌云煤矿与白山头两个剖面孢粉带中的孢粉类型的气候参数分别进行共存，结果表明，除乌云煤矿孢粉第三带到第四带外，乌云地区的年均温在整个沉积时期均呈上升趋势；年均降水量的变化趋势与年均温基本一致。 根据从古新世到现代不同地点气候定量重建的年均温参数，我们计算得到了不同时期纬度温度梯度变化的值：<0.1℃/古纬度（古新世）、 0.1℃/古纬度（始新世）、0.45℃/纬度（中新世）、0.55℃/纬度（上新世）。结合当今全球的平均温度梯度值（0.7℃/纬度），我们得出纬度温度梯度的值从古新世以来呈不断上升的趋势。这一结果显示65Ma 以来赤道与极地间的温度差异逐渐增大，同时也提示了全球温度可能呈下降趋势。

中国北方花粉--气候走势面研究及内蒙中部全新世环境变迁

本文在对中国北方表土花粉研究的基础上，采用多项式函数回归方法建造了中国北方松属(Pinus)、桦属(Betula)、栎属(Quercus)、蒿属(Artemisia)、藜科(Chenopodiaceae)、菊科(Compositae)、云杉属(Picea)、麻黄属(Ephedra)、禾本科(Gramineae)等的花粉——气候趋势面，从而为利用化石花粉资料直接恢复古气候、古环境提供了一种方便易行的方法;采用多元分析方法对内蒙古中部草原区表土花粉进行了主成分分析，探讨了草原区表土花粉组合的规律及与植被类型的关系;本文还应用孢粉分析方法，结合14C测年技术，通过内蒙古中部察素齐泥炭剖面高分辨率的化石花粉数据，初步恢复了大青山山地南部及土默特平原地区分辨率为70年的全新世以来植被演替和环境变迁的状况，并与邻近地区的全新世古气候、古环境进行了对比研究，研究发现，本区域全新世古环境的变迁序列基本上可以与周围地区及华北地区进行对比，其环境变迁经历了凉干～温湿～暖湿～温干～凉干的变化，且气候最适宜期出现在5000～4100aB.P.期间;最后，对利用花粉——气候趋势面方法恢复古气候进行了尝试和探讨，经与常规方法对比，表明利用趋势面模型重建古气候是一种行之有效的新方法。