水分胁迫对2种科尔沁沙地植物光合和水分利用特性的影响

选用内蒙古科尔沁沙地1年生植物狗尾草(Setaria viridis)和沙米(Agriophyllum squarrosum)为材料,采用盆栽方法研究了它们在不同土壤水分处理下的光合参数和水分利用效率的日变化特征及其与环境因子的相关关系。结果表明,狗尾草和沙米的净光合速率日变化曲线在充分供水条件下均呈单峰型,在轻度干旱胁迫下均呈双峰型,而在重度干旱胁迫下分别呈双峰型和左偏单峰型。狗尾草和沙米的蒸腾速率在不同水分处理下都近似呈双峰型曲线,然而变化程度却不相同。重度干旱胁迫下,狗尾草日平均净光合速率(11.52μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(3.62 mmol.m-2.s-1)分别比相应充分供水处理增加7%和43%,而沙米的日平均净光合速率(7.07μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(5.56 mmol.m-2.s-1)则分别较相应充分供水处理降低13%和36%。重度干旱胁迫下,狗尾草水分利用效率(2.84 mmol.mol-1)比相应充分供水处理降低3.1%,而沙米水分利用效率(1.14mmol.mol-1)则较充分供水处理提高了34%。光合速率下降在充分供水条件下主要是由气孔调节,但在轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫处理下非气孔因素调节却起到十分重要的作用。在重度干旱胁迫下,狗尾草仍具有显著高于沙米的的净光合速率和水分利用效率,这可能是其仍然能够在固定沙地分布的原因之一。     

科尔沁沙地不同地形小叶锦鸡儿灌丛土壤水分动态

根据科尔沁沙地广泛分布的小叶锦鸡儿灌丛的植被调查和土壤水分监测数据,分析了沙地人工固沙灌丛的土壤水分时空动态和土壤储水量变化,并应用水量平衡法测定了灌丛蒸散发.结果表明:丘间地的土壤水分条件最好,丘中次之,丘上最低;灌丛区的土壤水分含量随深度增加而增加,在生长季内不会发生水分胁迫.灌丛区土壤水分与降雨过程高度相关,深层(50～180 cm)土壤水分同降雨的相关性高于表层(0～50 cm)土壤,并且深层土壤水分的变异也大于表层.整个生长期内,小叶锦鸡儿灌丛土壤储水量增加,土壤水分处于积累中,估算蒸散量占同期降雨量的64%以上.     

两种生境条件下差不嘎蒿细根寿命

 细根寿命对细根周转具有重要影响, 是生态系统C分配格局和养分循环研究的重要内容。该文利用微管法研究了流动沙地和固定沙地生长的差不嘎蒿(Artemisia halodendron)灌丛细根生长的动态过程, 通过Kaplan-Meier方法估计了细根存活率和中位值寿命, 并做存活曲线, 用对数轶检验比较了不同生境、不同土壤层次和不同月出生细根寿命的差异程度, 同时分析了不同样地细根寿命同土壤全氮、有机质、体积含水量和容重的相关关系。结果表明, 流动沙地和固定沙地差不嘎蒿细根具有相似的的存活曲线, 但在各观测点, 流动沙地的细根累积存活率均高于固定沙地, 流动沙地细根中位值寿命(47 d)显著高于固定沙地(35 d)。细根寿命同各样地的土壤全氮和土壤容重呈显著的负相关关系, 同土壤水分呈显著的正相关关系, 但多元回归分析表明, 土壤水分是引起细根寿命变异的关键因素。土层深度对流动沙地细根寿命没有显著影响, 但两生境深层30~50 cm的细根寿命均显著高于上层(10~30 cm)。不同出生月的细根寿命显著不同, 流动沙地和固定沙地细根寿命具有相似的季节变化规律, 春季(4、5月)细根的寿命最长(71 d), 秋季(8、9月)次之(61 d), 夏季(6、7月)最短(39 d)。     

科尔沁沙地3种草本植物根系生长动态

 利用微管对狗尾草(Setaria viridis)、黄蒿(Artemisia scoparia)和沙米(Agriophyllum squarrosum)根系生长动态进行了观测。结果表明： 1)在观察期内,狗尾草和黄蒿的根系生长表现出先增后减的“抛物线”型,而沙米的根系成指数生长。在7月末至8月初狗尾草、黄蒿和沙米根 系具有最高的生产量,其根量密度分别为4 690.91、2 975.76和2 354.55条•m^－2;在8月末,狗尾草和黄蒿根系都表现出不同程度的衰减,沙 米根数保持增加。2)狗尾草优先生长表层根系,根系主要生长在0～30 cm的土层内,根长密度最大时为 2.23 cm•cm^－2;黄蒿生长前期表层根 长密度大,生长后期下层根长密度开始增加; 沙米优先发展下层根系,快速生长期后,地下30～50 cm处的根长密度增加高于上层。3)生长前 期和快速生长期,0～50 cm狗尾草根长密度最大,黄蒿次之,沙米最小,生长末期,沙米根长密度大于狗尾草。     

小叶桦花序生长物候及其生态适应意义

小叶桦(Betula microphylla)是一种典型的荒漠和山地乔木植物,在中国仅分布于新疆。为了明确小叶桦花序生长物候规律及发育特征,该研究对小叶桦进行了花序物候观测,分析其生长规律及果实结籽情况。结果显示:小叶桦雄花序为越年生殖器官,物候周期为345d,其中营养生长期154d、休眠期158d、开花生长期33d;雌花序与果序为当年生殖器官,物候期为105d,其中雌花序生长期24d、果序生长期90d。虽然雄花序比雌花序的生长周期明显较长,但开花授粉均在4月中下旬,雄花序散粉期和雌花序可授粉期之间具有较高的同步性和协调性,表现出集中开花授粉模式,同时这种开花模式在自然条件下,果序的结籽数和结籽率分别为220和76.7%,种子库中具有活力的种子约每平米4万粒,表明小叶桦在荒漠极端环境中能顺利完成有性生殖过程。     

塔里木盆地西南山区珍稀濒危植物的分布状况及保护策略

采取线路调查法,对塔里木盆地西南山区珍稀濒危植物的种数、习性、分布特征及濒危状况进行了调查和分析。结果显示:该区域共有珍稀濒危植物67种,隶属31科40属,其中,蕨类植物1科1属1种,裸子植物2科2属13种,被子植物28科37属53种;被子植物中,双子叶植物有25科32属48种,单子叶植物有3科5属5种。景天科(Crassulaceae)的红景天属(Rhodiola Linn.)和麻黄科(Ephedraceae)的麻黄属(Ephedra Tourn ex Linn.)种类均较多(10种以上)。从习性看,多年生草本和灌木种类较丰富(分别为31和26种),乔木、寄生植物和一年生草本种类依次有7、2和1种。从垂直分布看,该区域珍稀濒危植物的海拔分布范围为1 500~5 600 m,种数随海拔升高呈先增后减的趋势;从水平分布看,以塔什库尔干塔吉克自治县和叶城县为中心向北或向东,珍稀濒危植物种类渐少;集中分布区为塔什库尔干塔吉克自治县和叶城县西南山区海拔2 000~4 500 m的中山带、亚高山带和高山带。在这些珍稀濒危植物中,属于濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)附录Ⅱ(2013版)收录的种类仅小斑叶兰[Goodyera repens(L.)R.Br.]1种;属于《中国植物红皮书》收录的种类有裸果木(Gymnocarpos przewalskii Maxim.)和胡杨(Populus euphratica Oliv.);属于《中国物种红色名录》收录的种类有46种,包括极危种2种、濒危种5种、易危种8种;属于国家重点保护野生植物名录(第一批)收录的种类有裸果木和昆仑方枝柏(Sabina centrasiatica Kom.);属于新疆维吾尔自治区重点保护野生植物名录收录的种类有43种,其中,新疆Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级重点保护野生植物分别有31、10和2种。总体上看,塔里木盆地西南山区的珍稀濒危植物种类较为丰富,但由于生境和气候恶劣,加之部分种类的种群规模减小并具有间断分布的特点,这些种类面临较高的灭绝风险。根据研究结果,提出扩大自然保护区范围、增加保护强度、优先保护受威胁种类及注重孑遗种的科学研究等保护策略。     

尖峰岭热带天然林不同土层细菌群落多样性和组成的海拔变异规律

土壤微生物群落结构沿海拔梯度的变异是微生物生物地理学分异和群落空间分布的重要内容,然而,热带森林土壤微生物多样性及其群落特征的海拔模式尚不明确。研究海南省尖峰岭自然保护区0—20cm和20—40cm土壤细菌多样性和群落组成沿海拔梯度(400—1410m)的变化及其与环境因子的关系。结果表明：在0—20cm土壤微生物生物量碳、生物量氮和生物量磷随海拔升高(峰顶降低)而增加,20—40cm土壤微生物生物量碳、生物量氮和生物量磷随海拔升高呈先升高后降低趋势;整体上,变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、厚壁菌门在0—20cm中占优势,丰度总和占该层细菌总量的88.17%;变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、绿弯菌门在20—40cm中占优势,丰度总和占该层细菌总量的90.82%;随海拔增加,0—20cm细菌多样性线性减少,20—40cm细菌多样性变化不显著;沿海拔梯度,0—20cm细菌群落组成可分为低(409—1018m),中(1018—1357m)和高(1410m)三个海拔聚集群落,20—40cm细菌群落组成随海拔无显著性变化;两土层细菌多样性与土壤pH显著正相关,土壤细菌群落组成在0...     

荒漠区地表凋落物分解对季节性降水增加的响应

为探讨季节性降水增加对荒漠生态系统凋落物分解的影响,在古尔班通古特沙漠南缘,选择粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)叶、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)叶、尖喙牻牛儿苗茎、沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)茎4种凋落物样品,在2009-2011年研究了模拟季节降水增加(冬春增雪、夏季增水)和自然降水处理下凋落物的分解。持续2年的分解实验表明:(1)各组分凋落物的质量损失过程可以用负指数衰减方程较好地拟合(R20.90);经过637天的分解,各组分凋落物质量残留率在自然降水、冬春增雪、夏季增水处理下均无显著性差异(p0.05)。粗柄独尾草叶、尖喙牻牛儿苗叶、尖喙牻牛儿苗茎、沙漠绢蒿茎在自然降水处理下的质量残留率分别为40.59%、35.50%、36.00%和63.96%;(2)各组分凋落物的质量残留率与N残留率显著正相关,凋落物N的损失快于其质量损失,且初始N含量与分解速率显著正相关(r=0.60,p=0.038),C/N解释了71%的地面凋落物分解速率。研究表明,季节性的短暂降水增加对荒漠区地表凋落物分解没有显著影响,凋落物初始化学组成是预测荒漠区地表凋落物分解的重要因素。     

小檗碱的抗菌作用研究进展

小檗碱在临床上广泛运用于抗痢治疗,其抗菌作用被认为是其发挥抗痢作用的主要药理学机制.小檗碱的体内外抗茵活性明显,其抗茵机制可能涉及对多种酶蛋白活性抑制,肠毒素拮抗作用和抗粘附作用等机制.小檗碱的直接抗茵作用可能与其非特异性蛋白抑制作用有关.     

科尔沁沙地黄柳和小叶锦鸡儿茎流及蒸腾特征

利用Dynamax茎流测量系统、Li-6400光合作用仪和自动气象站分别对科尔沁沙地两种灌木树种黄柳和小叶锦鸡儿的液流变化、蒸腾速率及其周围的环境因子进行检测.研究结果表明：（1）黄柳、小叶锦鸡儿茎干液流通量密度日变化趋势基本相同,呈多峰曲线;液流启动时间分别为4：30、5：30,在13：00左右到达各自液流峰值,峰值大小为81.2～91.7mg/h、17.3～27.1mg/h,20：30降为最低,晚间均具有明显的液流活动现象.（2）灌木的茎流日变化曲线与蒸腾速率日变化曲线并不吻合,实验测得的叶片蒸腾速率不能同步反映茎干液流的动态变化特征;黄柳的叶片蒸腾速率和单枝蒸腾耗水量均大于小叶锦鸡儿,耐旱性相对较低.（3）黄柳、小叶锦鸡儿白天液流通量密度变化趋势与环境因子变化趋势相吻合.相关性分析表明,影响灌木液流变化的主要因子依次是太阳有效辐射、相对湿度、大气温度、风速、10cm和20cm土壤温度.