不同土壤环境对黄花蒿生长和青蒿素含量的影响研究

通过田间小区试验,比较研究了施肥与不施肥条件下,4种土壤环境（沙土、旱地土、水稻土和棕色石灰土）对黄花蒿的生长、生物量分配和青蒿素含量的影响。结果表明：黄花蒿对土壤养分的适应性较强,在沙土、旱地土、水稻土和石灰土上均能生长发育,养分水平低时,分配更多的生物量到根,根生物量分数和根/冠比增大;养分水平高时,分配更多的生物量到叶,叶生物量分数增加。黄花蒿的生长和青蒿素含量显著受土壤养分的影响,不施肥时,石灰土和水稻土栽培黄花蒿的株高、地径、总生物量、叶生物量和青蒿素含量显著大于旱地土,而旱地土又显著大于沙土。但在施肥条件下,以上参数不同土壤间无显著差异,且显著高于不施肥。因此,只要根据土壤养分状况合理施肥,黄花蒿在不同养分土壤栽培均能获得较高的青蒿素产量。     

不同生境下伊犁绢蒿构件生物量特征的研究

以新疆天山北坡荒漠草地典型植物伊犁绢蒿为研究对象,利用多因素相关性分析,从构件水平对不同生境条件下伊犁绢蒿地上与地下生物量构件结构、地上与地下生物量生长规律进行研究,揭示气象因素、土壤因素与地上生物量和地下生物量的关系.结果表明:随着生境中水分和热量条件的改善,伊犁绢蒿构件生物量特征在察布查尔县和奇台县之间存在极显著差异(P＜0.01);地上生物量主要受年均积温、年均降水量、土壤速效养分的正向影响,土壤总盐与地上生物量呈负相关,而地下生物量受年均积温影响较大;不同生境下构件组分对地上和地下生物量的分配率相似,地上都是茎＞花＞叶,地下都是主根＞侧根＞须根;地上和地下生物量随着茎干重和主根干重的增加而增加,其生物量与茎干重和主根干重有相同的物质生产和积累规律.     

栽培与野生黄花蒿中化学组分的FTIR表征及青蒿素含量比较分析

本研究运用FTIR技术,对栽培和野生黄花蒿不同部位化学成分的红外光谱特征进行指认,并比较分析两者不同部位青蒿素含量差异.结果显示:酰胺、芳香类物质均以栽培黄花蒿茎和叶片中多;可溶性多糖和糖苷类物质,栽培与野生黄花蒿茎中含量相近,但是,叶片中含量以栽培黄花蒿高;纤维素类物质,栽培茎少于野生茎,而两种黄花蒿叶片的纤维素含量相近.与青蒿素标准品比较,栽培和野生黄花蒿不同部位青蒿素含量有一定差异,其中栽培叶最高,其次是野生叶,栽培茎的含量最低.所以,运用FTIR技术可以快速判断栽培和野生型黄花蒿主要化学成分的差异,本研究对黄花蒿的引种驯化和良种选育工作有一定指导意义.     

不同生境下刺五加种群构件生物量结构与生长规律

从构件水平对针阔混交林、蒙古栎林和次生杂木林3个生境的刺五加种群各功能构件的生物量结构及生物量比率与年龄之间的关系进行了定量分析. 结果表明,刺五加种群的个体生长和各构件生物量动态与环境条件关系密切.不同环境条件下,刺五加种群各功能构件生物量平均值具有相同的规律：茎构件>根茎构件>叶构件.3个生境中刺五加整体种群水平具有一定的相似性.在郁闭度为40%的蒙古栎林中,刺五加种群个体生物量和各构件生物量较针阔混交林和次生杂木林中大.不同生境下刺五加种群分株生物量的差异蕴涵着重要的生长调节和物质分配策略.在分株较小的幼龄个体以及郁闭度较大而不利于分株生长的次生杂木林中,分株优先建造叶器官,以保证充分的物质生产. 3个生境刺五加种群的叶、茎与分株的相对增重均具有相同的幂函数异速生长规律.     

氮对黄花蒿生长、光合特性和青蒿素含量的影响

对不同氮处理黄花蒿生长、生物量分配、青蒿素含量和光合特性进行测定,结果表明:(1)供氮量在0～0.4g.kg-1之间,黄花蒿叶片单位重量的氮含量、最大净光合速率、光饱和点和表观量子效率均随供氮量的增大而增加,之后开始下降。在较大范围内,环境氮含量越高,黄花蒿的光合能力越强,能够利用的光强也更高;(2)黄花蒿根生物量分数和根冠比均随供氮量的减少而显著增大,低氮时分配更多的生物量到养分吸收器官,有利于减少氮素对生长的限制,供氮量在0.1～0.6g.kg-1之间,黄花蒿叶生物量分数随供氮量的增加而增大,高氮时更多的生物量投入到碳同化器官,提高了植株的竞争能力;(3)无论以最大净光合速率、地径、叶片生物量还是以总生物量来衡量,均以0.4g.kg-1氮处理的植株生长得最好,0.2g.kg-1氮处理的青蒿素含量最高,生产中推荐使用0.2g.kg-1剂量的氮更经济。     

哈巴湖国家级自然保护区油蒿群落生态化学计量特征对群落生物量和物种多样性的影响

以宁夏哈巴湖国家级自然保护区内的油蒿群落为研究对象,测定了油蒿群落不同发育阶段植物叶C、N、P含量,分析了植物叶C∶N∶P比化学计量特征,探讨了油蒿群落生态化学计量特征对物种多样性和生物量的影响。结果表明,在哈巴湖国家级自然保护区,油蒿群落发育早期,植物生长受N限制,发育中后期,植物生长受P限制;油蒿群落发育早期阶段的植物具有较高的叶C∶N比和较低的叶N∶P比,而油蒿群落发育后期阶段的植物具有较低的叶C∶N比和较高的叶N∶P比。随着叶C∶N比的增大,油蒿群落生物量呈指数函数显著降低,物种多样性呈对数函数降低的趋势,但不显著;而随着叶N∶P比的增大,油蒿群落生物量和物种多样性均呈幂函数显著增加,表明生态化学计量特征对油蒿群落的物种多样性和生物量有重要影响。     

不同氮素水平下入侵种豚草与本地种黄花蒿、蒙古蒿的竞争关系

已有研究表明,土壤氮素增加可提高外来植物的入侵性,降低本地植物的竞争力.为揭示全球氮沉降对入侵种与本地种之间竞争关系的影响,我们于2010年5-8月在中国科学院北京森林生态系统定位研究站温室内,采用取代系列实验方法(standard replacement experiment),研究了3个氮素水平下入侵种豚草(Ambrosia artemisiifolia)与本地种黄花蒿(Artemisia annua)、蒙古蒿(Artemisia mongolica)的生长特征及种内、种间竞争关系的变化.实验采用双因素-随机区组设计,设置了低氮、中氮和高氮3个氮素水平,每一氮素水平分别设置豚草和黄花蒿、豚草和蒙古蒿组成的竞争实验,生长90 d后测量株高和生物量.结果表明:单栽情况下,随氮素水平的增加3个物种的株高均增加,而生物量均无显著变化;混栽情况下,3个物种株高和生物量随氮素水平的增加变化各异,豚草呈极显著增加趋势,而黄花蒿无明显变化,蒙古蒿则先增加后减少.豚草的快速生长使其在竞争中处于优势地位,对本地种黄花蒿和蒙古蒿产生明显的竞争效应.但不同氮素水平下,豚草对本地种的竞争力不同:低氮素水平下,豚草＜两个本地种;中氮素水平下,黄花蒿＜豚草＜蒙古蒿;高氮素水平下,豚草＞两个本地种.氮素添加显著提高了豚草的种间竞争力,改变了豚草与本地种之间的竞争关系,使竞争有利于入侵种.据此推测,在全球变化的背景下,氮沉降的增加将会促进外来种豚草的入侵,增加本地群落的可入侵性.     

禁牧对伊犁绢蒿种群数量特征及其构件生物量分配的影响

该研究于2020年5月、7月和9月在天山北坡中段试验区的禁牧区(5a)和放牧区分别进行调查采样,测定分析不同月份禁牧区和放牧区伊犁绢蒿种群数量特征(高度、盖度、密度和生物量)及构件(茎、叶、根)生物量,以揭示植物种群特征和构件生物量对禁牧的响应规律,为退化草地的修复治理以及合理利用提供依据。结果表明：(1)与放牧区相比,5月、7月、9月禁牧区的伊犁绢蒿种群的高度、盖度和生物量均显著增加(P<0.05),其中高度增幅为69.90%～95.53%,盖度增幅为186.53%～297.82%,生物量增幅为86.24%～631.83%。(2)随着月份的推移,禁牧区与放牧区伊犁绢蒿单株生物量、茎生物量和叶生物量均呈先降后增的变化趋势,而根生物量呈增加的趋势;禁牧改变了植株构件比例,与放牧区相比,禁牧区茎、叶的生物量所占单株生物量的比例在7月、9月均显著增加,而根生物量所占比例显著降低。研究认为,禁牧有利于地上植被的恢复,使其构件结构改变,是恢复退化荒漠草地植物的有效措施。     

外来入侵植物小飞蓬种群构件生物量结构特征

小飞蓬是我国分布最广的外来入侵物种之一,通过样方调查,从构件水平研究了小飞蓬各构件的结构特征及其生物量间的关系模型,并进行了定量分析。结果表明小飞蓬各构件生物量间的关系表现为茎>叶>根>花;各构件生物量在个体生物量中所占比率也表现为茎>叶>根>花;小飞蓬根、茎、叶生物量与植株高度及各构件生物量间均呈正相关关系。     

丛枝菌根对紫茎泽兰和黄花蒿地上地下养分分配的竞争调控策略

紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）入侵喀斯特生态系统导致群落多样性和稳定性降低是该区域面临的重要生态问题,丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizae,AM）通过根系外延菌丝互联不同物种个体影响植物养分竞争,但如何调控入侵种与乡土种地上地下资源竞争分配尚不清楚。以入侵种紫茎泽兰和乡土种黄花蒿（Artemisia annua）为研究对象,使用由1个竞争室和2个种植室所组成的微生态系装置。针对两物种对竞争室养分资源利用,采用20 μm和0.45 μm尼龙网设置共同竞争（CC）、单一利用（SU）和对照（CK）处理,并对上述处理进行AM真菌接种（M⁺）与不接种（M^-）,分析不同处理下紫茎泽兰与黄花蒿地下地上生物量及氮磷养分分配。结果表明：就地上部分而言,比较M⁺与M^-,三种竞争方式的紫茎泽兰磷吸收量均显著表现为M⁺ > M^-,但黄花蒿在M⁺与M^-间无显著差异;比较3种竞争方式,M⁺下紫茎泽兰氮吸收量和黄花蒿生物量及氮磷吸收量表现为SU>CK,黄花蒿地上生物量、氮磷吸收量则表现为CCSU;M⁺下CC处理紫茎泽兰地上氮吸收量显著高于黄花蒿;M^-下黄花蒿氮磷吸收量显著表现为CC和SU>CK,但紫茎泽兰在CC、SU和CK间无显著差异。就地下部分而言,三种竞争方式的紫茎泽兰地下生物量、氮磷吸收量显著表现为M⁺ > M^-,但黄花蒿在M⁺与M^-间无显著差异;比较三种竞争方式,M⁺下紫茎泽兰氮吸收量在CC与SU间无显著差异,但SU>CK;比较植物间,M⁺条件下,CC和SU处理的紫茎泽兰氮磷吸收量均显著高于黄花蒿,而M^-条件下紫茎泽兰与黄花蒿生物量和氮磷吸收量在三种竞争方式间均无显著差异。研究表明,AM真菌通过菌根网络调控入侵种和乡土种的竞争能力,影响公用土壤养分资源在植株地上地下的资源分配并提高入侵植物从菌根共生体中获得收益促进其入侵。     

Effects of a 4 °C increase in temperature on partitioning of leaf area and dry mass, root respiration and carbohydrates

1. Plants of Bellis perennis, Dactylis glomerata and Poa annua were grown from seed in controlled-environment cabinets at either 16 or 20 °C; at the higher temperature all three species had increased total dry mass and leaf area when assessed on the basis of chronological time. On the basis of thermal time (summation of degree-days above 0 °C; days °C) temperature decreased the dry mass in P. annua.
2. Partitioning was assessed as a change in the allometric coefficients relating shoot and root dry mass, leaf and plant mass, leaf area and plant mass, and leaf area and leaf mass. Of the 12 relationships examined only three were affected by temperature: there was increased partitioning towards the shoot relative to the root in D. glomerata and increased partitioning towards leaf area rather than leaf mass in D. glomerata and B.perennis .
3. Root respiration was unaffected by temperature of growth in D. glomerata and P.annua but was lower in B. perennis grown at elevated temperature.
4. Root respiration acclimated to temperature in P. annua and B. perennis (i.e. when measured at the same temperature, respiration was higher in plants grown at 16 °C).
5. Root soluble carbohydrate concentration was unaffected by temperature of growth in any of the species. Feeding sucrose to the roots for a short period had no effect on the rate of respiration of B. perennis or D. glomerata but increased root respiration of P. annua .     

入侵植物小花山桃草种群构件生物量结构及种子萌发特征

通过野外设置样方调查和室内萌发试验,研究小花山桃草种群各构件生物量的结构特征和它们之间的关系模型、繁殖分配以及种子萌发特点。结果表明:(1)小花山桃草根、茎、叶、花(果)序生物量与植株高度之间以及各构件生物量之间均呈正相关关系,可用幂函数模型或线性函数模型较好地表达;(2)各构件生物量在个体生物量中所占的比率表现为茎>花序>叶>根;(3)小花山桃草的繁殖投入和繁殖分配都随植株个体的增大而增加;(4)小花山桃草个体大小和繁殖投入之间为线性关系,而个体大小和繁殖分配之间为幂函数关系;(5)小花山桃草存在一个较小的繁殖阈值(0.6043g);(6)小花山桃草种子在有光照(12h)和黑暗条件下发芽率均可达到85%以上;未经贮藏的种子不萌发,低温沙藏(1～2℃)和室温干藏(14～32℃)一个半月种子萌发率分别可达92.5%和79%;低温沙藏时种子即可发芽,且发芽率可达61%。在研究地区,小花山桃草几乎整个生长季都可萌发,甚至初冬还有幼苗产生。小花山桃草构件生物量结构和繁殖分配特征、种子萌发特点等都有助于其入侵能力的提高,是其成功入侵我国的重要原因。     

不同产地苦楝苗期生长节律研究

苦楝在我国分布广泛,具有丰富的遗传变异性。为进一步做好苦楝种源筛选和良种选育工作,该文对不同产地苦楝实生苗生长性状和各阶段的生长特点进行了比较分析,初步揭示了苦楝苗期生长规律。以15个产地的1年生实生苗为试材,对苗高、地径、复叶生长及生物量积累等生长性状进行了观测分析,并用Logistics方程对生长节律进行了拟合。结果表明:(1)不同产地苦楝苗高、地径生长差异均达显著水平,根生物量、茎生物量及复叶相关性状差异均达极显著性水平;(2)苗高和地径生长均呈现慢-快-慢的S型生长规律,且均存在2次生长高峰,与苗高生长高峰出现时间相比,地径生长高峰出现时间较晚;(3)Logistic拟合方程的R²为0.976～0.994,均达到极显著相关水平,说明可用Logistic方程拟合苦楝的生长节律;(4)总体上地径速生期较苗高速生期长20～30 d,北方产地苗高和地径进入速生期和结束速生期的时间均早于南方产地,速生期苗高和地径累积生长量均超过总生长量的60%;(5)各生长指标均与纬度负相关,苗高、生物量及复叶面积与经度正相关,其他指标与经度负相关。综上结果表明,苦楝为全期生长型树种,各生长性状在产地间达显著差异水平,生长受纬度和经度双重控制,以纬度控制为主。     

Responses of Pinus clausa, Pinus serotina and Pinus taeda seedlings to anaerobic solution culture. I. Changes in growth and root morphology

Seedlings of pond pine ( Pinus serotina Michx.), sand pine [ P. clausa (Engelm.) Sarg.] and two edaphic seed sources of loblolly pine ( P. taeda L., dry- and wet-site seed sources) were grown in non-circulating, continuously flowing solution culture under aerobic (250 μ M O₂) and anaerobic (≤ 23 μ M O₂) conditions. Survival was 100% for all seedlings at 11 weeks. Although shoot height, biomass and leaf emergence of loblolly and pond pine seedlings were not significantly affected by 15 or 30 days of anaerobic growth conditions, root biomass was significantly reduced. Sand pine suffered the largest reduction in biomass, showing extensive root dieback and shoot chlorosis with retarded leaf development. These anaerobically induced symptoms of flooding injury were less severe in dry-site loblolly pine, and absent in wet-site loblolly and pond pine seedlings. Adventitious or new, secondary roots, and stem or taproot lenticels were particularly abundant under the 30-day anaerobic treatment in wet-site loblolly and pond pine seedlings, present to a lesser degree in dry-site loblolly pine, and nearly absent in sand pine seedlings. These results indicate that much of the immediate damage from flooding is due to the anoxic condition of the root rather than to the build-up of phytotoxins or soil nutrient imbalances. On the basis of overall seedling vigor, root plasticity and growth, we suggest the following flooding-tolerance/intolerance species (seed source) gradient: pond pine ≥ wet-site loblolly pine > dry-site loblolly pine > sand pine.     

丛枝菌根真菌对黄花蒿生长及药效成分的影响

通过盆栽接种试验,研究丛枝菌根（AM）真菌对药用植物黄花蒿的生长、营养吸收和药效成分的影响.结果表明：接种摩西球囊霉和地表球囊霉增加了黄花蒿对N、P、K的吸收,及叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、茎粗和地上生物量,尤其以接种摩西球囊霉的促进作用更强;接种摩西球囊霉后植株茎、小枝和叶中的青蒿素含量分别提高了32.8%、15.2%和19.6%,接种地表球囊霉后分别提高了26.5%、10.1%和14.9%;接种摩西球囊霉和地表球囊霉的黄花蒿地上部的挥发油收油率比未接种的分别提高45.0%和25.0%,而且挥发油成分发生了改变.     

苦豆子表型性状多样性分析及综合评价

该研究以自然分布的内蒙、宁夏、甘肃、新疆、陕西等23个不同地理来源(种源)的野生苦豆子种子及其播种于内蒙古鄂托克前旗同质园内的当年生植株为材料,采用方差分析、主成分分析、聚类分析等方法对种子长、宽、千粒重以及植株的叶长、叶宽、叶面积、叶形指数、苗高、地径及生物量等10个表型性状的多样性进行了研究。结果表明:各个表型性状种源间均呈极显著差异,其中种子表型性状的变异系数为5.24%,植株表型性状的变异系数为18.34%,表明种子性状的稳定性高于植株性状。同时,10个性状的表型分化系数均高于70%,说明苦豆子表型多样性主要来源于种源间的表型变异;各种源苦豆子种子性状的表型分化系数均值高达97.55%,且种长、千粒重分别与采集地经度、纬度和海拔等环境因子呈极显著相关性,说明种子表型性状受环境因素的影响较大;相关性分析显示,苦豆子植株性状叶长(LL)、叶面积(LA)分别与种子性状千粒重(TW)、种长(SL)和种宽(SW)有显著相关性,暗示表型性状中的可遗传变异影响;利用主成分和聚类分析对23个种源苦豆子进行综合评价,筛选出生物量较大、苗高较高、千粒重较重、叶面积较大等综合表现较好的6个种源,共分为两类,分别是DK、JY、WY、WH、ETK和YN,这为苦豆子种质资源定向开发以及选育和栽培提供了一定的理论支撑和基础材料。     

青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感效应

试验以菜豆、豇豆、大白菜和小白菜为对象,用不同浓度的青蒿素浸种,研究了黄花蒿产生的化感物质??青蒿素对蔬菜种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明,青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感作用表现出浓度效应和品种差异,即浓度越高,抑制作用愈强,尤以豇豆种子发芽率和小白菜生长的表现最为明显,前者的发芽率可降低75.00%,后者的苗高降幅高达88.37%,且胚根停止生长。青蒿素抑制同季和后季作物的种子发芽和幼苗生长,有利于扩大黄花蒿的生存空间,增强生存竞争优势。在黄花蒿?蔬菜种植体系中,选择抗化感作用较强的大白菜和菜豆可提高土地利用率和整体生产水平。用青蒿素浸种后,蔬菜幼苗的根系活力降低,菜豆和豇豆叶绿素含量提高,而大、小白菜降低,均可视为妨碍生长的生理原因。此外,青蒿素浸种还提高蔬菜种子可溶性糖和游离氨基酸含量,推测青蒿素对种子水解酶活性的影响较小,但抑制合成酶催化的生化反应,导致代谢紊乱,抑制幼苗生长。     

云南含笑苗期生物量及其相对生长关系的初步研究

本文比较研究了二种不同种源即贵州省威宁县河块乡树舍村和云南省安宁县绿乡官地村的云南含笑苗期的地径、苗高、根系、叶面积等因子生长状况及其生物产量;其次,分析了生物量以及各生长因子间的相互关系：第三．根据实际调查与测定数据拟合了关于生物量与各生长因子以及各器官生物量之间的３４个数学模型。文末拟定了云南含笑一年生苗木分级标准。