北京山区野生植物种子化学计量特征的系统演化格局、环境分异及机制

在收集北京山区野生植物种子的基础上，测定种子的无机化学成分(碳、氮、磷、钾、镁、钙、铜等)和有机化学成分(脂肪、蛋白质和淀粉等)含量,并结合植被调查的样地资料，比较和分析北京山区植物重要科、属的化学成分含量的系统分异格局、研究北京山区暖温带山地主要群落类型植物种子化学成分的平均含量(例如种子平均N浓度、平均C/N比、种子含油率、淀粉含量等)在不同坡向、群落类型、海拔梯度、不同生境等方面的变异格局，探讨每种植物种子重量与其种子的N浓度、C/N比的关系，阐明种子化学成分与植物系统演化、种子散布方式、生境(例如阴坡和阳坡、水生和旱生)、群落类型、演替阶段、生活型等方面的协同进化性规律，从而揭示种子化学成分变异的生态学和生物学机理，并为野生植物种子的开发利用奠定良好的理论基础。

近年来国内外对植物器官的化学成分的研究已是热点领域，但对繁殖器官种子和果实的化学成分研究尚欠缺；种子化学成分的测定和分析是一项具有实际意义兼基础性的工作，它与人类所需的营养食品的开发、工业原料的寻找、天然药物的利用等方面有关，虽然较多传统的食物种子、药用种子、工业油料种子的化学成分现已经被鉴定出来，但对于绝大多数的野生植物种子，其化学成分还知之甚少，其潜在价值仍待开发，特别是对于某个地区的主要植物种子的化学成分的测定工作，在国际上也非常稀见，在国内还未见相关的研究工作报道。本项目已在北京地区收集野生植物种子1200余份、约900个植物种，分析种子的无机化学成分(碳、氮、氢、磷、钾、镁、钙、硫等)697份、约400个物种。植被调查的样地共有30个，样方资料100个。建立了的性状包括叶(的长和宽、叶面积、比叶面积、叶鲜重及干重、叶片N和P含量等)、花(的性状包括花的花萼、花瓣、花葶及花距的尺寸、以及总花重等)、果实(的性状包括果实的干重和鲜重、体积、尺寸、植物个体的果实平均数量、果实矿质元素含量及有机质含量等)，种子性状(包括种子的干重、鲜重、体积、尺寸及单个果实中种子的平均数量)等数据库。比较和分析了北京地区主要科、属植物种子的化学成分的分异规律，并研究北京暖温带山地主要群落类型中植物种子的化学成分平均含量(例如种子平均N浓度、平均C/N比等)律，初步发现种子的无机化学成分具有较大的系统分异，不同的科属矿物质差异明显，豆科植物、伞形科、禾本科植物的种子N浓度普遍高，十字花科具有较高的S含量，N、 P和Ca浓度以及K含量在不同的物种间变异大，而C浓度、Mg含量变异小。