差巴嘎蒿灌丛土壤和根系含水量对降雨的响应

以科尔沁沙地半固定沙丘灌木差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)为对象,用土钻取样法和壕沟法研究了2006年生长季降雨后差巴嘎蒿周围土壤和根系含水量的时空分布特征及其相互关系,并计算了该灌丛的水量平衡.结果表明:该灌丛在降雨后对水分有暂时存储作用;降雨结束后,灌丛主干的茎流作用使得灌丛中心位置的土壤含水量高于灌丛丛幅垂直投影1/4和3/4处的土壤含水量;雨后6 h灌丛根系含水量与灌丛中心位置的土壤含水量呈极显著的负相关(r=-0.89,P＜0.01);灌丛根系含水量在雨后126 h内出现胁迫脉冲间歇反应.水量平衡计算表明,灌丛边缘外1 m处土壤蒸散量高于灌丛覆盖区的蒸散量,灌丛覆盖可降低土壤水分蒸散速率.     

广西区西南桦天然居群遗传多样性的研究

 以采自广西区11个西南桦(Betula alnoides)天然居群的种子培育出的幼苗为材料,取其嫩叶开展21种酶系统的水平切片淀粉凝胶电泳实验,运用作者改进的Tris-马来酸提取缓冲液 (含30%PVP 40 000和1%2-巯基乙醇),筛选出AMP(氨基肽酶Aminopeptidase)、FBA(果糖二磷酸酶Fructose-bisphosphate aldolase)、GDH(谷氨酸脱氢酶Glutamate dehydrogenase)、G6PD(6-磷酸葡萄糖脱氢酶Glucose-6-phosphate dehydrogenase)、IDH(异柠檬酸脱氢酶Isocitrate dehydrogenase)、MDH(苹果酸脱氢酶Malate dehydrogenase)、PGD(6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶Phosphogluconate dehydrogenase)、PGI(磷酸葡萄糖异构酶Phosphoglucoisomerase)、PGM(磷酸葡萄糖变位酶Phosphoglucomutase)和SKD(莽草酸脱氢酶Shikimate dehydrogenase)等10种酶,获得了清晰且可重复的酶谱。通过谱带遗传分析确定了15个位点,其中有6个单态位点,9个多态位点 (0.95标准),具40个等位基因。在居群水平上,西南桦的多态位点百分数 (P) 为55.2%,平均每个位点的等位基因数 (A) 为2.00,平均预期杂合度 (He) 为0.204。均超过Hamrick (1992)等提出的远交风媒木本植物的平均值(53.0%,184%和0154),表明西南桦的遗传变异水平高。在11个西南桦居群内,实际杂合度 (Ho)均高于预期杂合度,出现杂合子过量,可能存在利于杂合子的自然选择。西南桦遗传多样性与地理位置相关不显著。居群2 (靖西地州)、5 (平果海城)、9 (田林者苗) 包含绝大部分的等位基因,而且具较高的遗传多样性,应加以保护和管理,作为其基因资源就地保存的基地。本研究解决了以西南桦嫩叶为材料进行等位酶分析的关键技术,为进一步开展西南桦乃至桦木属树种的遗传结构和遗传多样性等提供了技术基础;同时掌握了西南桦天然居群的遗传多样性现状,为其有效保护和合理经营以及西南桦的遗传改良提供了理论依据。     

AFLP分子标记及其应用

扩增片段长度多态性(Amplified fragment length polymorphism,AFLP),是Zabeau等(1992)发展的一种新DNA指纹技术。该技术原理简单,引物设计巧妙,既具有RFLP技术的可靠性又具有RAPD技术的高效性,被称为“最有力的分子标记”。系统介绍了AFLP分子标记的基本原理、技术流程和优化措施,对AFLP标记在植物居群生物学、保护生物学、分子系统学等领域中的应用作了简要介绍,并对其应用前景进行了展望。     

陕西、宁夏部分地区小麦族植物资源调查、收集与分类鉴定

2002年8月对陕西、宁夏部分地区分布的小麦族(Triticeae)植物进行了调查与收集,共收集小麦族植物6属、16种、145个居群,并对每一物种及其居群的分布区、生境、海拔、2n染色体数目等进行了分析。同时,对所收集材料的可利用性、调查收集的基本单元以及小麦族植物的保护进行了讨论。     

加拿大一枝黄花不同居群叶表皮和茎结构特征及其与环境因子的CCA分析

对采自华东地区45个居群并移栽于同一生境条件下的加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)叶表皮和茎横切面结构特征进行了比较观察,并对叶表皮和茎结构特征与环境因子、居群分布与环境因子的相关性进行了CCA分析.结果表明,加拿大一枝黄花叶片上、下表皮毛均为单列多细胞型非腺毛,下表皮毛密度高于上表皮;上表皮细胞为多边形且垂周壁平直或波状,下表皮细胞为不规则形或多边形且垂周壁较平直或呈波状、浅波状;叶片上表皮几无气孔分布,下表皮均有气孔分布,气孔器为无规则型,气孔多近圆形;不同居群间表皮毛密度、气孔密度、气孔长度和宽度有显著差异,在较干燥环境下的居群表皮毛密度较大、气孔较小,在较湿润生境下的居群表皮毛较少、气孔较大.茎横切面均由表皮、皮层和中柱组成;各居群表皮和皮层结构没有明显差异,维管束数目差异明显(8.05～13.39 mm-1);髓部面积百分比也有明显差异(25.7%～49.5%).叶表皮和茎结构特征的可塑性指数存在居群间差异,其中气孔密度的平均可塑性指数最大(0.38),髓部面积百分比的平均可塑性指数最小(0.13).CCA分析结果表明,茎和叶表皮结构特征与土壤湿润度和纬度的关系较大,气孔密度、长度和宽度与土壤湿润度呈正相关,维管束数目、表皮毛密度及髓部面积百分比与土壤湿润度和纬度呈负相关;各居群的分布与分布地的土壤湿润度和纬度的相关性较大.结果显示, 加拿大一枝黄花居群间的形态特征适应性分化利于其入侵不同的生境,而采用无性繁殖方式可保持其个体形态特征上的变异,从而增加其入侵的成功率.     

中国板栗自然居群微卫星（SSR）遗传多样性

采用8对微卫星分子标记对中国板栗(Castanea mollissima)的28个自然居群进行了遗传多样性与遗传结构分析。在849个个体上扩增得到128个等位基因, 每位点平均等位基因数(A)为16。中国板栗居群的平均预期杂合度(H_E)为0.678, 平均观察杂合度(H_O)为0.590。华中地区的中国板栗居群遗传多样性最高(A = 8.112, H_E = 0.705, H_O = 0.618), 其次为西北地区和华东地区, 而西南地区遗传多样性最低(A = 6.611, H_E = 0.640, H_O = 0.559)。基于无限等位基因模型(IAM)和基于逐步突变模型(SMM)的遗传分化系数分别为F_ST = 0.120和R_ST = 0.208。分子方差分析(AMOVA)结果表明中国板栗野生居群的遗传变异主要存在于居群内(87.16%)。Mantel检测揭示遗传距离与地理距离之间无显著相关性, 表明基因流不是主导中国板栗居群遗传结构的关键因素。华中地区(尤其是神农架及其周边地区)是中国板栗遗传多样性的现代分布中心, 因而应该得到优先保护, 同时该区域的野生板栗居群可优先作为栽培板栗遗传育种的材料和基因库。     

华北驼绒藜开花生物学特性研究

对华北驼绒藜的开花生物学特性进行了具体调查统计研究.结果显示,华北驼绒藜种群形成了一系列适应风媒传粉的花部特征:单性花,雌雄同株;雄花序细长而柔软,雄蕊4枚,无苞片;雌花小,无花冠,柱头指状,具有大量乳突细胞,便于捕捉花粉;居群内同一植株雌、雄花花期不一致性较高,花期不遇;每枝条雄花开花持续时间频率最高为7 d,而雌花开花持续时间频率最高为6 d;雌、雄花序呈单峰连续集中开花式样;雌、雄花始花时间与花期长度均呈极显著负相关(雌花r=-0.569,P＜0.01;雄花r=-0.665,P＜0.01),开花数与花期长度则为显著正相关关系(r=0.083,P＜0.01),(r=0.346,P＜0.01).研究表明,华北驼绒藜在长期的进化过程中,形成了同株雌、雄花花期不遇的生殖策略,因而减少了同株授粉的比例,提高了结实率.     

荒漠绿洲边缘不同粒径砂砾凝结水量

根据临泽荒漠绿洲边缘的凝结水观测数据,分析了砂砾粒径与凝结水形成量的关系。结果表明：粒径＜0.02 mm的粉砂凝结量最大,7—10月日平均凝结量为(0.097±0.032) mm,其次是砂壤土,日平均凝结量(0.072±0.026) mm;而粒径为5.0～2.0 mm、2.0～0.2 mm和0.2～0.02 mm的砂砾凝结量较小,日平均凝结量分别为(0.052±0.021) mm、(0.057±0.018) mm和(0.059±0.016) mm。总之,凝结量随砂砾粒径的减小而增大,同时本文还分析了旱季农田砂土覆盖对土壤水分蒸发的抑制作用。     

四种常见杂草根系及根边缘细胞对铝胁迫的响应

以2种禾本科杂草(升马唐、稗草)和2种菊科杂草(旱莲草、野茼蒿)为实验材料,通过砂培法研究不同科属杂草根部对铝胁迫的响应.结果表明:4种杂草根边缘细胞活性均随着铝胁迫浓度和时间呈显著下降的趋势,但禾本科杂草根系边缘细胞的活性高于菊科杂草,且活性的降低幅度较小;4种杂草根相对伸长率均随铝浓度和处理时间的增加呈递减趋势,但铝对旱莲草和野茼蒿根生长的抑制程度要明显高于升马唐和稗草;根系的铝含量、游离脯氨酸含量、MDA 含量和质膜透性均随铝处理浓度和处理时间的增加而增大,且在高铝浓度(1000 mg · L~(-1))时达到最大值,但升马唐和稗草根系的铝含量、游离脯氨酸含量、MDA含量和质膜透性均显著低于旱莲草和野茼蒿,且随着铝浓度的增加,禾本科杂草根系的游离脯氨酸含量及MDA含量的变化没有达到显著水平(P＞0.05).由此说明,铝毒对杂草造成的伤害随着浓度增加和时间延长而加重;升马唐和稗草的根系通过较高的根边缘细胞活性和根相对伸长率及较低的铝含量、游离脯氨酸含量、MDA含量和质膜透性来增加其对铝的耐性;2种禾本科杂草(升马唐、稗草)的耐铝性高于2种菊科杂草(旱莲草、野茼蒿).     

关岭及相关生物群沉积与生态环境的探讨

根据近年来对黔东南至滇东关岭、兴义、贞丰和罗平等地中一晚三叠世含海生爬行动物骨架和(或)深水海百合黑色岩系(通常所称黑色页岩)化石库的研究,现将该区岩石地层单位划分.以及这些黑色岩系化石库生物组合特征、时代、分布、沉积和古地理环境概括如下:1)在关岭-兴义地区中-晚三叠世(安尼期、拉丁期和早卡尼期)地层中,至少夹有3层、甚至4层含海生爬行动物的黑色岩系化石库(或黑色"页岩"化石库),自下而上产盘县生物群、兴义生物群和关岭生物群.云南罗平地区中三叠统关岭组中新发现的"罗平生物群"与盘县生物群层位大致相当.贞丰龙场赖石科组上部新挖掘出的30m厚产创口海百合、双壳类及菊石的黑色岩系,应该是研究地区最高层位的海相三叠纪黑色岩系,时代似属晚三叠世早卡尼期晚期;2)推测这些含海生爬行动物骨架的黑色岩系化石库是在印支造山运动影响下,伴随南盘江前陆盆地隆升和闭合,在扬子克拉通台地边缘所形成的一个或几个边缘凹陷、或边缘盆地之中形成的,这些凹陷或盆地形成之初,表层水充氧,且具有很好的食物链结构,有利于各类海生生物生活;后来的海平面上升至最大海泛期,以及由此引起缺氧和含硫化氢水位的上升,导致这些凹陷逐渐变成安静、滞流的死亡之海和黑色岩系化石库;3)关岭生物群产于晚三叠世卡尼期早期小凹组下段上部黑色岩系之中,是一个典型的在滞流、缺氧且海底没有食腐动物边缘局限盆地中所形成的黑色页岩化石库,以产大量海生爬行动物和深水假浮游海百合为特征,此外还有个别的两栖类和原始龟类发现;4)产于竹杆坡组近底部黑色岩系中的兴义生物群,以产大量肿肋龙类为特点,尤以个体较小的贵州龙最为常见,共生的还有多种鱼类化石,在生物组合和产出层位上,可与阿尔卑斯南部Meride灰岩所夹黑色含沥青页岩化石库对比,时代似应归属拉丁期早或中期;大量米虾在竹杆坡组近底部含贵州龙层的发现.推测兴义生物群可能形成于台地边缘早期并不缺氧,且具有理想食物链结构的浅水、超盐的凹陷或盆地之中.由于存在浮游生物-虾-贵州龙-欧龙-虾-浮游生物所组成的生态组合和食物链结构,从而为解释以肿肋龙类为代表的兴义生物群的繁衍和多生提供了依据;接踵而来的沉积速率下降和缺氧水位的上升,以及间歇性火山作用,导致该特有生态体系的崩溃和化石库的形成.根据对贞丰挽澜竹杆坡组底部首次发现的棘皮动物的化石库的研究,指出该化石库系由海星、细小蛇尾、底栖海百合茎、海胆和海参等5类棘皮动物化石和含贵州龙骨架碎片组成,其下为8m厚夹有薄层的骨层的凝缩层沉积,后者位于硬底之上.此种沉积和埋藏模式与德国上壳灰岩早拉丁期的棘皮动物化石库类似,是在近岸海水不太浅的内陆棚的环境下,由于风暴潮作用所形成的化石库,他们与在滞流、缺氧海底、通过化石聚集所形成的化石库是不同的;5)产盘县生物群的黑色岩系化石库主要见于盘县羊件和普安青山中三叠世(安尼期)关岭组中,与云南罗平地区的"罗平生物群"在层位及生物组合上大致相当,均以含大量混鱼龙、幻龙和欧龙.以及鱼类为特点,共生的还有大量节肢动物.所不同的是后者由于靠近滨岸,故而出现大量幼年期的鱼类以及虾类和鲎类化石,推测他们形成于靠近古陆或滨岸的台缘浅水表层充氧的正常、且有时超盐的凹陷之中,时代上早于阿尔卑斯南部安尼期/拉丁期比塞娄组;其集群死亡除因后期盆地滞流、缺氧外,可能还与风暴和火山作用有关.