不同生境条件四合木(Tetraena mongolica)内源激素季节变化及种群差异

四合木(Tetraena mongolica Maxim)是西鄂尔多斯地区特有的单种属古地中海残遗植物.选择了分布区内有代表性的低山、台地、丘陵、高平原、倾斜平原5个典型生境的四合木种群为研究对象.对不同生境四合木种群密度、盖度、年龄结构和根际土壤理化性质进行研究,运用酶联免疫吸附法对四合木叶片内源激素(ABA、IAA、GA3、ZT)季节变化和生境间差异性进行探讨.结果表明:(1)不同生境四合木种群密度、盖度、年龄结构存在显著差异,且低山、台地、丘陵种群所处生境有利于幼苗更新,其密度和盖度均显著大于高平原和倾斜平原种群;(2)四合木根际土壤有机质含量、土壤含水量、营养元素(N、P、K)、微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B)含量均较低,pH偏高,体现出贫瘠碱性化的荒漠土壤特点.运用数理统计将5个样地土壤理化性质进行聚类分析,分为两类:低山、台地、丘陵种群为一类(A类),高平原、倾斜平原为一类(B类).方差分析表明:A类样地土壤营养元素(N、P、K)和微量元素(全Fe、Mn、Zn、B、Mo与有效量)、土壤有机质含量及土壤含水量都显著高于B类,而pH值显著低于B类.(3)5个四合木种群ABA和GA3含量均表现为:8月份＞6月份＞5月份;IAA的含量和ZT的含量均表现为:6月份＞8月份＞5月份.方差分析表明:5月份IAA含量表现为在A类样地＞B类样地,8月份ABA含量和GA3含量表现为在A类样地＞B类样地.(4)四合木分布区存在较大的生境异质性,在其长期适应过程中,生境条件差异导致了种群在生理生态方面的分化.四合木种群密度、盖度、年龄结构以及土壤养分、水分和内源激素在生境间存在着差异.     

磁化微咸水灌溉对欧美杨I-107微量元素和碳氮磷养分特征的影响

为探讨盐分环境下,磁化作用对土壤和植株养分特征的影响,以欧美杨I-107为试材,采用磁化和非磁化微咸水灌溉处理,通过对土壤和植物组织中微量元素和碳氮磷含量的测定,以揭示土壤-植物的养分供求关系。研究发现:(1)微咸水灌溉处理中叶片和根系Fe含量均下降;叶片Zn、Mn和Cu含量提高,根系Mn和Zn含量降低、Cu含量提高。叶片和根系中总碳含量均提高,全氮和全磷含量均降低;叶片C/N下降,根系C/N和C/P则提高。(2)磁化微咸水灌溉处理叶片和根系中Fe、Zn、Cu含量均提高,Mn含量降低;叶片C、P及C/N提高,N含量下降;根系C、C/N和C/P含量提高。(3)微咸水灌溉土壤中Fe、Mn、Zn和Cu微量元素全量均降低,有效态含量均提高;OC和N、C/P和N/P下降,全磷和C/N提高。(4)磁化微咸水灌溉中土壤Fe、Mn和Zn全量提高,Cu降低;Fe、Mn、Zn和Cu有效态含量提高;OC和N、C/P和N/P提高。可见,磁化作用有利于调节植株对微量元素的吸收和分配,提高土壤的固氮能力以及对植株的碳供应能力。此外,盐分环境下,植物体通过提高元素Fe含量以及C/N比值维持光合作用的正常进行,以满足植株正常生长发育的需要。     

不同植被恢复模式下中亚热带黄壤坡地土壤微量元素效应

以武陵山区女儿寨小流域为例,研究了中亚热带黄壤坡地7种典型植被恢复模式下土壤微量元素有效性及其与土壤有机质、pH值之间的关系.结果表明： 0～20 cm土层荒草灌丛的B、Mn含量、油桐人工林Mo、Cu含量、杜仲人工林Zn含量和毛竹 杉木混交林Fe含量最高；20～40 cm土层润楠次生林B、Fe、Mn含量、荒草灌丛模式Mo含量、油桐人工林Zn含量和杜仲人工林Cu含量最高；毛竹 杉木混交林B、Mo、Cu、Mn含量在各层土壤均最低.各元素有效性指数以Mn最高,Cu最低,排序为Mn>Zn>Fe>Mo>B>Cu；土壤微量元素有效性综合指数以荒草灌丛模式最高(12.28),毛竹 杉木混交林最低(2.95),排序为Ⅶ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅵ.土壤有机质含量与B、Zn有效态含量之间线性关系显著,二次多项式亦可较好地描述有机质与有效态Mn之间的关系,而有机质与Mo、Fe、Cu之间曲线回归关系不显著.土壤pH值与土壤Zn、Cu呈显著正相关,与Mn、Mo也有较好的相关性,而与B相关性较低,与Fe为弱负相关.     

北亚热带森林土壤有效微量元素状况研究

研究了北亚热带25a生栓皮栎林,杉木林,火炬松林,毛竹林和5年生2代杉木萌芽林土壤中B,Mo,Cu,Zn,Fe,Mn的有效含量,在土壤剖面中的分布规律,影响其有效性的土壤因子以及不同林分对土壤微量养分含量的影响。结果表明,在该地区的森林土壤中,有效B,Mo,Cu的平均含量均低于各自临界值,有效Zn平均含量接近临界值,Fe,Mn含量丰富;有效微量养分在土壤剖面中的分布园林分和元素种类而异影响微量元素有效性的主要土壤因子为有机质和有效磷含量;不同林分对土壤有效微量元素含量有显著影响,栓皮栎林土壤中有效微量养分含量最高,2代杉木萌芽林最低,其余林分居中且基本接近。     

马麝全血和被毛矿物元素测定

检测了马麝主要树叶饲料和健康马麝全血、被毛中6种微量元素(Cu、Mn、Fe、Zn、Mo、Se)及2种常量元素(Ca、Mg)的含量,并与当地健康山羊的全血和被毛值进行了比较分析。结果表明,马麝的10种树叶饲料为低Se饲料,被毛中Cu、Mn、Zn、Ca、Mg含量明显高于全血水平,而Fe则反之。马麝全血和毛样中的各元素分布比较集中,离散度均很小。     

新疆绿洲农田土壤-棉花系统9种矿质元素生物循环特征

在新疆绿洲区,对不同连作棉田土壤中9种矿质元素含量、棉花植株的吸收和富集特性以及棉田养分收支量等进行分析,研究了农田土壤-棉花系统矿质元素的生物循环特征。结果表明:棉田土壤中微量元素和大量元素均有一定程度的贫化趋势,以Mo的耗竭最为严重。棉株不同器官累积矿质元素的能力有明显差异,叶片中Ca、Mg和Mn的含量较高,根、茎中K、Na、Fe、Mo含量较高,棉籽中Zn和Cu含量最高;不同产品器官对矿质元素的吸收和富集能力不同,秸秆为:MoKMgCaCuZnNaMnFe,纤维:MoKMgZnCuCaNaMnFe,棉籽:MoZnKMgCuCaMnNaFe。棉花对Mo的吸收能力最强,长期连作导致土壤中Mo耗竭较为严重;随籽棉的收获,从棉田移出Zn、Cu的比例和数量较高,大量元素中移出Mg、K较多;棉花对Mn、Fe、Ca、Na的吸收量虽然较多,然而大部分富集在秸秆中,随着棉花秸秆的还田作用,将归还于耕作层并有大量富集,消耗量不大。新疆棉花长期单一种植,应重点补充Mo、Zn和Cu微量元素肥料,酌情补充Mg、K等大量元素肥料。棉田Ca、Na含量较新疆土壤背景低,预示着棉田土壤在向着脱盐碱方向发展,然而两元素在秸秆中的比例较高,因此棉花长期连作农田,应注意防止耕作层土壤向次生盐碱化方向发展。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物和土壤微量元素含量

报道了鼎湖山南亚热带常绿阔叶林各层次植物和表层土壤(0～20 cm)四个微量元素(Cu、Fe、Mn和 Zn)的含量和分配格局。结果表明:(1)土壤有效Cu、Fe、Mn和Zn含量(mg／kg)平均值依次为0．72、140．85、 1．42和1．92;(2)所有植物叶片Cu、Fe、Mn和Zn元素含量(mg／kg)分别介于6．1～100．6、6．5～1027．5、46．3 ～1196．7和27．0～338．6,其中乔木层植物叶片微量元素含量(mg／kg)平均值表现为Mn(305．3)>Fe (259．3)>Zn(109．9)>Cu(19．3),而其它植物表现为Fe(586．4)>Mn(336．9)>Zn(141．4)>Cu(36．6);(3) 植物微量元素在各器官的分配格局随元素和植物所在的层次不同而异:乔木层植物Cu含量高低排序为干> 根>枝>叶>皮,Fe为根>皮>叶>枝>干;Mn为叶>皮>枝>根>干;Zn为叶>根>枝>皮>干;(4)在 群落垂直结构上,Fe元素含量表现为自上而下递增的趋势,而Cu、Mn和Zn含量规律不明显;(5)植物和土壤 的微量元素与微量元素间相关性均较差;(6)与亚热带其它森林相比,鼎湖山季风常绿阔叶林土壤Cu、Mn和 Zn含量较低,但乔木层植物因具有很强的吸收或富集能力而含量较高。     

小麦叶面喷施微肥对籽粒中矿物元素的影响分析

在人体和动植物的生长发育过程中,铁(Fe)、锌(Zn)、硒(Se)3种微量元素起着重要的作用。为了提高小麦籽粒中Fe、Zn、Se元素的含量及进一步分析叶面喷施Fe、Zn、Se肥及其组合对籽粒中Fe、Zn、Se以及其他矿物元素含量的影响,并寻求生产上最适宜的叶面喷施组合,采用不同浓度的硫酸亚铁(Fe肥)、硫酸锌(Zn肥)和亚硒酸钠(Se肥)及其组合对小麦品种北京0045(BJ0045)进行叶面喷施处理。结果表明,叶面喷施Fe、Zn、Se肥均能显著提高BJ0045籽粒中Fe、Zn、Se元素的含量;Fe与Se能够相互促进吸收,Zn能够促进Se与Fe的吸收,Se对Zn有抑制作用;不同的叶面喷施组合处理中,Fe/Zn/Se三者混合肥的使用能显著提高籽粒中Fe、Zn、Se元素的含量,同时发现不同的叶面喷施组合的施用对籽粒中Ca、Mg、Cu、Mn、P矿物元素的吸收也有不同的影响。     

鼎湖山自然保护区不同演替阶段森林土壤中有效微量元素状况研究

三种森林表层土壤中有效微量元素的平均含量顺序为 :Fe >Zn>Mn>B >Cu >Mo,马尾松林的含量顺序为 :Fe>Zn>Cu >B >Mn >Mo,混交林和阔叶林与平均含量一致。三种森林有效Fe的含量均极高 ,表现出富铁状况 ,而有效Mn含量甚微 ,表明该区森林均严重缺Mn,有效Cu和Zn的含量处于中等水平 ,均高于其临界值。但处于演替初期阶段的马尾松林还缺B和Mo,混交林也略缺Mo。相关分析结果表明 ,土壤pH值与所考察的所有微量元素有效量之间均呈负相关 ,且与有效B、Cu和Fe相关极显著 (P <0 .0 1 ) ,与有效Mo相关显著 (P <0 .0 5 ) ;有机质与所考察的所有微量元素有效量之间均呈正相关 ,且与有效B和Fe相关极显著 ,与有效Mn相关显著     

奉节脐橙不同器官元素含量分布特征

对奉节脐橙果、叶、干、根中的必需大量元素 (N、K、Ca、Mg、P、S)、微量元素 (Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo)、有益元素 (Si、Co、F、Se、Ni、Sr)、有毒有害元素 (Hg、As、Cr、Cd、Pb、Sb、Bi)的分布特征进行分析 ,结果表明 :果、叶、干、根对各元素的吸收与富集特征具有明显的规律性 ,如叶、干、根中大量元素含量次序均为 Ca>N>K>Mg,叶、干、根中微量元素含量均有 Fe>Mn>Zn>Cu>Mo的规律 ,根、干、叶中有益微量元素含量次序均为 Si>Sr>F>Ni>Co>Se,叶、干、根中有毒有害元素含量次序均有 Pb>As>Sb >Hg的规律 ;在脐橙各器官中 ,叶是大量元素与有毒有害元素最富集的器官 ,根则是有益元素最富集的器官 ,有毒有害元素的 Cr、微量元素的 Mn、Fe、Mo也以根最为富集 ,干则是上述元素最不富集的器官 ,所有元素中 ,仅 Zn在干中最富集 ;大量元素 (除 N外 )、微量元素、有益元素在脐橙各器官的分配含量与地壳土壤背景值的分异含量趋势基本一致 ,土壤背景是这三类元素的主要控制因素。但有毒有害元素的分配形式则明显受人类活动的影响     

荒漠孑遗植物四合木对土壤古菌群落的影响

土壤是植物定居的场所,也是植物-微生物互作的重要界面。古菌是土壤微生物重要组份,在碳、氮、硫、铁等元素的生物地球化学循环和植物的生长发育、适应生境中发挥重要作用。植物定居对土壤古菌群落的影响研究鲜有开展,孑遗植物在研究植物-微生物-环境互作中具有独特的优势。采用扩增子高通量测序技术,研究以荒漠孑遗植物四合木为建群种或优势种的四合木-红砂-珍珠-针茅群落、四合木-针茅群落和四合木群落等三种荒漠植物群落类型中,四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落特征,揭示四合木定居对土壤古菌物种数量、多样性、群落组成及功能的影响。结果表明,荒漠孑遗植物四合木定居不仅增加了根区土壤古菌的物种数量,提高了根区土壤古菌群落多样性,而且改变了土壤古菌群落组成,减少了奇古菌门Nitrososphaeraceae科未分类的属氨氧化古菌（unclassified_f_Nitrososphaeraceae）和暂定Nitrososphaera属氨氧化古菌（Candidatus Nitrososphaera）相对丰度,增加了Nitrososphaeraceae科暂定Nitrocosmicus属氨氧化古菌（Candidatus Nitrocosmicus）和广古菌门海洋古菌类群Ⅱ中未分类的属（norank_o_Marine_Group_II）相对丰度,广古菌门热原体纲未分类的属（unclassified_c__Thermoplasmata）相对丰度变化显著。植物群落演替对四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落均无显著影响。Nitrososphaeraceae科氨氧化古菌是三种不同荒漠植物群落类型中土壤古菌的核心微生物组。四合木定居也显著改变土壤古菌群落的功能,减弱了高丰度功能,增强了低丰度功能,对有氧呼吸、核苷酸合成、氨基酸合成等途径影响显著。荒漠孑遗植物四合木定居改变了土壤古菌群落物种数量、多样性、组成、功能等特征。     

四合木(Tetraena mongolica)分布区景观结构时空变化分析

利用3S技术,1972年航空黑白像片,1988年TM CCT磁带数据以及1995年1：10万TM影像等信息源,以斑块为最小景观结构单元,对西鄂尔多斯特有种四合木（Tetraena mongolica)的分布及其分布区的景观结构进行了研究,结果表明：（1）四合木的分布区面积约为2 754km2;(2)分布区面积及斑块平均面积都在减少,1988年实际占有1456km2,1995年为15．38km2,减少了18．1％;（3）四合木分布面积的减少在不同时空尺度上并不相同,1988－1995年间的年变化率比1972－1988年间的年变化率高5倍,空间尺度上城市工业区的年变化率比放牧分布区高。     

Tetraenol, a novel sesquiterpenoid from the relict plant Tetraena mongolica in China

A novel furansesquiterpenoid, tetraenol, was isolated from a relict shrub plant, Tetraena mongolica, collected from the northern desert of the Ningxia Hui Autonomous Region. The structure of the new compound was elucidated on the basis of spectroscopic analysis.     

残遗植物半日花与四合木生理生态特征的比较研究

利用ＣＩ－３０１ＰＳ便携式光合作用测定仪,ＣＩ－２０３手持式激光叶面积测定仪对濒危植物半日花和四合木进行了光合、蒸等生理生态学指标的测定,揭示了２种荒漠植物的生理生态学特征,并探讨了其对干旱生态环境的适应机制。分析表明,２种植物都是通过减少叶面积、降低蒸腾、减新新陈代谢活动来抵御干旱、高温的自然环境。     

荒漠地区8种草本植物营养元素含量的比较分析

为深入了解荒漠植物营养元素计量特征,认识元素间的交互作用,揭示不同生长期、不同沙丘部位植物元素含量差异。以古尔班通古特沙漠8种优势草本植物（4种1年生植物,4种短命植物）为研究对象,采集不同生长期（旺盛期、枯萎期）、不同沙丘部位（坡上、腹地）的植株,测定全株植物的10种营养元素（C、N、P、K、Na、Mg、Al、Mn、Cu、Zn）。结果表明：（1）8种植物元素含量存在显著差异,体现了植物因遗传特性不同而对元素选择吸收的特点,含量为：C（230.19~401.82 mg·g^-1）、N（11.31~18.85 mg·g^-1）、P（0.95~2.08 mg·g^-1）、K（16.12~29.79 mg·g^-1）、Na（0.88~3.31 mg·g^-1）、Mg（3.38~5.31 mg·g^-1）、Al（0.33~1.99 mg·g^-1）、Mn（51.35~105.32 mg·kg^-1）、Cu（4.14~6.38 mg·kg^-1）、Zn（11.64~21.43 mg·kg^-1）。不同种的元素含量分布格局基本相似,大小排序为：C>N>K> Mg>Na>P>Al>Mn>Zn>Cu,典型特征为富K,贫Cu、Zn,属于N制约性植物,表明环境对各类植物元素含量的一致影响。（2）元素含量受物种、生长期和沙丘部位的影响显著。4种黎科植物（Chenopodiaceae）Na含量显著比4种短命植物高。与生长旺盛期相比,8种植物在枯萎期的C、N、P、Mg、Mn、Cu、Zn含量普遍降低,而Na、K含量有不同幅度的升高,并且碱蓬、沙蓬的K含量显著升高。受土壤水分和养分丰富程度的影响,沙丘腹地植物元素含量普遍比坡上同种植物高。（3）相关性分析表明：C与P,N与Na、Mg、Cu、Zn,K与P、Al,Na与Mg,Mn与Na、Mg、Cu,Zn与Cu之间具有极显著正相关关系（P≤0.001）,P与Cu,C与Cu、Zn,K与Mn、Cu、Zn之间具有极显著负相关关系（P≤0.001）。综上所述,荒漠植物元素含量的这些特征体现了其对干旱半干旱地区气候和土壤等生存环境的适应性。     

平茬高度对四合木生长及生理特性的影响

为改善珍稀濒危植物四合木种群衰退现状,促进其更新复壮及可持续发展,对四合木老龄化植株进行了0 cm、5 cm、10 cm、15 cm（文中定义为A、B、C、D）四种平茬高度处理,以未平茬老龄植株为对照（CK）,跟踪测定各处理的生长指标和生理指标变化规律,结果表明：（1）平茬能够促进四合木老龄化植株更新复壮,平茬后第一生长季各处理组株高生长量极显著大于CK（p<0.01）,处理B、C、D冠幅年生长量极显著大于CK（p<0.01）,各处理组新生萌条数量大于CK、萌条基径和萌条枝长极显著大于CK（p<0.01）,其中处理B株高和冠幅生长量分别较对照组增加241.43 %和417.21 %,平均萌条数量为324枝分别大于处理A、C、D和CK的293枝、229枝、221枝159枝;（2）对照植株净光合速率及蒸腾速率日变化均为双峰曲线,四种平茬处理植株平茬后第一个生长季7月份净光合速率和蒸腾速率为单峰曲线,而平茬后第二个生长季7月份变为双峰曲线;（3）平茬后前两个生长季7月份净光合速率日均值排序均为：处理B>D>C>A>CK,其中,处理B日均值分别为CK的2.07倍和1.94倍;（4）平茬处理改善了四合木植株水分状况,提高了四合木抵御干旱胁迫的能力,处理组蒸腾速率和水势均高于对照组;（5）平茬处理提高了四合木水分利用效率,其中,处理B提高程度最为明显,前两个生长季的水分利用效率分别是CK的1.38倍和1.42倍;（6）在平茬后前两个生长季内,5 cm平茬较其他高度平茬在生长和生理特性均有明显优势,但随平茬年限的增加其状况如何尚需进一步研究。     

中国特有种四合木种群遗传多样性的RAPD分析

采用随机扩增多态性 DNA(RAPD)技术检测了西鄂尔多斯高原特有种四合木种群 5个斑块的遗传多样性。2 2个扩增引物产生 1 1 6条带 ,Shannon信息指数和 Nei指数对 RAPD数据的分析表明 :四合木种群存在较高的遗传多样性 ,其中千里山斑块的遗传多样性和多态位点比例较高 ,石嘴山斑块的最低。遗传多样性的 86.5 %存在于斑块内 ,斑块间的遗传变异为 1 3 .5 %。遗传距离与地理距离无直接相关关系。这些结果说明 ,遗传多样性反映了四合木种群基因组 DNA存在较高的变异性 ;同时各斑块间存在一定的基因流 ,四合木各斑块可看成是处于同一种群的半隔离状态 (meta-种群 ) ,对四合木应注意保护遗传多样性丰富的 meta-种群。     

Tetraena mongolica Maxim can accumulate large amounts of triacylglycerol in phloem cells and xylem parenchyma of stems

Tetraena mongolica Maxim is a narrowly monotypic genus of Zygophyllaceae found in a very limited area in the western part of Inner Mongolia, China. The plant is called "oil firewood" and its stems and branches are used as fuelwood. As triacylglycerol (TAG) is the main component of the plant oil, the TAG content was analyzed, as were the distribution of oleosomes in different tissues of the stem. This was in order to ascertain whether the term "oil firewood" referred to this storage lipid. Stems of T. mongolica indeed contained high levels of TAG (approximately 46 mg/g of dry matter or DM). The concentration of TAG in phloem (90 mg/g of DM) was much higher than that in xylem (20mg/g of DM), and semi-thin sections stained by Sudan Black B showed that almost all cells in the phloem contained oleosomes whereas in the xylem, oleosomes were found only in parenchymatous cells. These results suggest that T. mongolica has a high capacity to accumulate TAG in its stem cells.     

濒危植物黄梅秤锤树野生与迁地保护种群的果实性状比较

黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis J.W.GeX.H.Yao)是我国120个极小种群野生植物之一。本研究运用独立样本t检验和贝叶斯方差分析比较黄梅秤锤树仅存的1个迁地保护种群和1个野生种群的环境条件、果实形态性状和果实元素含量。结果显示,迁地保护种群和野生种群同处于亚热带地区,年均温和年降水量基本一致。迁地保护种群的果实长度、宽度和长宽比均显著大于野生种群;2个种群在果实重量上呈现相同的趋势,但差异不显著。迁地保护种群在果实形态性状方面,种内变异程度不低于野生种群;土壤和果实中绝大多数元素(Ni元素除外)的含量在2个种群间的变化规律不一致。研究结果表明该物种的迁地保护基本成功,但存在迁地保护种群较小的问题。     

扩展点格局分析方法在灌木种群空间分布格局研究中的应用

当研究对象个体差异很大或者研究尺度与植物大小属于一个数量级时,传统的以种群空间分布的坐标点图为基础的点格局分析方法存在局限性.本文引入一种在传统点格局分析方法基础上发展起来的以栅格数据为分析对象的新方法——扩展点格局分析方法,用以分析具有一定面积和形状对象的空间格局和生态过程,该方法适用于灌木研究对象.以狭域特有种四合木(Tetraena mongolica)种群的空间分布格局分析为例,采用摄影定位法,用图像处理软件及地理信息系统软件将样地信息数字化后,利用扩展点格局分析方法分析了群落中四合木单种的空间分布格局及其与群落中霸王(Zygophyllum xanthoxylum)种群的关系,四合木种群在69～ 99 cm尺度上表现为均匀分布,四合木与霸王在350 ～570cm尺度上表现出显著的负关联关系.结果揭示了灌木种群的空间结构特征.