民勤绿洲边缘积沙带植物群落健康分析

甘肃河西走廊经过60多年的防沙治沙,在绿洲边缘形成了一条积沙带。其中,民勤绿洲边缘积沙带相对最典型、最完整。积沙带上的植被不仅是积沙带的形成因素,更是维持积沙带稳定的重要因素。从一定意义上说,积沙带上植被的健康状况,决定着积沙带的稳定性。为了分析积沙带上的植被状况,在民勤绿洲边缘积沙带上等间距设定了11条样线,通过60多个样方的植被调查,对民勤绿洲边缘积沙带上植物群落进行了健康序列分析。结果表明:民勤绿洲边缘积沙带上的植被普遍是不健康的,民勤绿洲边缘人工固沙林积沙带上的植被健康状况相对好于天然灌丛积沙带上的植被健康状况,乔灌混交林积沙带上的植被健康状况最差。民勤绿洲下游积沙带上的优势种植物柽柳严重枯死,健康状况最差,积沙带潜在风蚀活化的危险。农田弃耕后,沙区农田边缘防护林及其积沙带的保护是一个新的值得考虑的问题。     

胞外ATP对AlCl3诱导的细胞死亡过程中胞内H2O2和Ca2+水平的影响及其生理机制分析

该实验以烟草悬浮细胞 BY 2 为材料,在烟草悬浮细胞中分别加入0.05、0.10、0.15、0.20 mmol·L^-1AlCl₃,以等体积去离子水处理的悬浮细胞液为对照,并依据前述实验结果选择0.15 mmol·L^-1 AlCl₃,分别添加5 mmol·L^-1 DMTU(H₂O₂ 抑制剂)、20 μmol·L^-1CaCl₂、15 μmol·L^-1 LaCl₃(Ca²⁺通道抑制剂)和50 μmol·L^-1 ATP设计多项处理,分析胞外ATP(eATP)对铝离子(Al³⁺)胁迫引起的植物细胞死亡及其胞内H₂O₂、Ca²⁺的影响,以揭示Al³⁺胁迫下植物调节细胞死亡的可能机制,进一步扩展对eATP功能的认知。结果显示：(1)随着 AlCl₃ 胁迫浓度的提高,细胞死亡水平和胞内H₂O₂水平上升,而胞内Ca²⁺和eATP水平则逐渐降低。(2)外援施加H₂O₂抑制剂 DMTU(二甲基硫脲)和Ca²⁺能够有效缓解AlCl₃诱导的细胞死亡水平的上升;而Ca²⁺通道抑制剂LaCl₃(三氯化镧)则加剧了AlCl₃胁迫下的细胞死亡。(3)在AlCl₃胁迫下对细胞添加外源ATP,能够缓解AlCl₃胁迫下胞内H₂O₂水平上升和Ca²⁺水平下降的同时,并显著降低AlCl₃胁迫导致的细胞死亡。研究表明, Al³⁺以剂量依赖的模式提升细胞死亡和细胞内H₂O₂的水平并降低胞内Ca²⁺和eATP水平,AlCl₃诱导的细胞死亡受到H₂O₂和Ca²⁺水平变化的调节,eATP可以通过调节H₂O₂与Ca²⁺水平缓解AlCl₃诱导的细胞死亡。推测Al³⁺胁迫可能通过抑制钙离子通道而破坏了细胞内H₂O₂和Ca²⁺之间的协同关系,外源ATP对Al³⁺诱导H₂O₂上升的缓解作用可能是由于其提升了细胞的抗氧化能力。     

莳萝蒿精油成分分析及抑菌活性机理探究

为了确定莳萝蒿精油的化学成分,并探究其抑菌活性及抑菌机理。该研究采用水蒸气蒸馏法提取莳萝蒿精油,并通过气相色谱-质谱联用法测定其化学成分。采用抑菌圈法、二倍稀释法和生长曲线法测定精油的抑菌活性,采用电导率法和扫描电镜法探究精油的抑菌机理。结果表明:(1)莳萝蒿精油的主要化学成分包括醇类(47.12%)和萜烯类(19.90%),在所有成分中桉油精(12.39%)含量最高,其次为松油醇(8.70%)。(2)精油对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别为(22.57±1.68)mm和(15.36±0.71)mm。(3)精油对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度分别为3.25和7.5μL/mL,最小杀菌浓度分别为7.5和15μL/mL。(4)当精油浓度为1.625和3.25μL/mL时,其分别能够延缓金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长;当精油浓度为3.25和7.5μL/mL时,其能够完全抑制金黄色葡萄球菌的生长;当精油浓度为7.5和15μL/mL时,其能够完全抑制大肠杆菌的生长。(5)经精油处理之后的细菌,其相对电导率明显增大,且随精油浓度的增加而增大,同时其细胞膜发生了萎缩和破裂的现象。研究发现,莳萝蒿精油富含醇类和萜烯类等多种活性物质,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有良好的抑菌活性,且莳萝蒿精油能够改变细胞的膜结构,导致细菌中的内溶物发生泄漏,从而抑制细菌生长。     

干旱区绿洲城镇景观生态风险时空变化分析——以张掖绿洲乡镇为例

科学评估与分析干旱区绿洲乡镇景观生态风险,对优化绿洲土地资源管控和维护干旱区绿洲生态系统稳定性具有重要现实意义。以张掖市绿洲乡镇为对象,基于土地利用数据和景观格局指数,结合ArcGIS空间分析功能,研究其景观生态风险时空特征及影响因素。结果表明：1987—2018年,耕地和建设用地变化明显,分别增加429.03 km~2和236.26 km~2;整体景观生态风险呈下降趋势,并呈“南北高、中间低”格局特征;各乡镇风险水平在空间上正向聚集,位于绿洲边缘地区的乡镇风险变化明显;人为活动干扰是近年风险水平变化的主要因素。研究成果可为西北干旱区绿洲生态保护与治理提供决策参考。     

茄科马尿泡和天仙子的花器官发生

利用扫描电镜研究了茄科(Solanaceae)天仙子族(Hyoscyameae)中国特有属马尿泡属( Przewalskia Maxim.)马尿泡( Przewalskia tangutica Maxim.)和天仙子属( Hyoscyamus L.)天仙子( Hyoscyamus niger L.)的花器官发生和发育,研究结果表明:马尿泡和天仙子花器官的发生和发育具有以下3个共同特征:1)符合Hofmeister规律, 即新器官的发生首先出现在花顶已经存在的器官之间;2)花冠的发育模式符合茄科植物所具有的"后合瓣"("late sympetaly")现象,即花瓣单独发生但后来又通过它们基部分生组织的融合而连合起来;3)花被五基数且花器官原基发生顺序为向心发育.但是它们的花萼原基具有不同的发生方式.天仙子花萼裂片原基的发生方式为环状发生;马尿泡花萼裂片原基的发生方式为螺旋状发生,但5个花萼裂片原基在都出现后就连成了一个环.马尿泡是介于天仙子属和山莨菪属之间的类群,它比天仙子属原始但较山莨菪属进化.     

眼子菜属、角果藻属和水麦冬属花粉形态的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,对我国眼子菜属、角果藻属和水麦冬属1 9种植物的花粉形态进行了研究。在对比观察的基础上,总结了各属的特征,归纳了眼子菜属的花粉类型,并讨论了一些有关分类的问题。     

河西走廊春季不同盐碱土壤中微生物数量、酶活性与理化因子的关系

【目的】揭示盐碱土壤微生物量与土壤因子间的关系。【方法】选择河西走廊不同盐碱程度的11个样点在春季进行采样,研究了土壤的微生物数量、酶活和理化性质,并对其进行方差分析、简单相关分析、逐步回归分析和主成分分析。【结果】河西地区原生盐碱地、次生盐碱地与农田土在土壤理化性质和土壤微生物数量等方面均有差异;河西地区土壤较贫瘠,土壤微生物数量较低,且分布有规律性,即原生盐碱土<次生盐碱土<农田土;放线菌、真菌、碱性磷酸酶、脲酶和有效磷5个因子是引起土壤微生物数量、酶活性与理化因子之间相关性的主要因素。【结论】结果证实河西地区盐碱土壤中磷的循环很大程度上影响着土壤微生物数量。     

2001-2010年疏勒河流域植被净初级生产力时空变化及其与气候因子的关系

通过改进的光能利用率CASA模型估算2001-2010年间疏勒河流域陆地生态系统的净第一性生产力（NPP）,采用线性趋势分析、变异系数和Hurst指数等方法,分析了NPP的时空变化特征及其与气候因子的相关性。结果表明：①疏勒河流域NPP的空间分布具有明显差异,空间上呈现西北低、东南高的趋势,且具有较明显的经向"条带"分布特征,2001-2010年,NPP平均值为102.26 gC m^-2 a^-1。②2001-2010年,疏勒河流域NPP总体呈增长趋势,年际波动较大,NPP明显增加的区域占总面积25.15%,明显减小的区域约占11.93%。③Hurst指数分析显示,疏勒河流域NPP变化的同向特征强于反向特征,其中持续改善地区占总面积的78.3%,21.7%的区域将由改善转为退化。④在年尺度上,降水是植被NPP变化的主要影响因素,NPP与降水呈弱的正相关关系,与温度相关性不显著;在月尺度上,温度是NPP变化的主要控制因子。疏勒河流域NPP对气候因子不存在明显的时滞和累积效应。     

灌木铁线莲繁育系统特征及其花下垂现象的适应性意义

该研究对兰州市北山地区自然居群下的灌木铁线莲(Clematis fruticosa Turcz.)的繁育系统特征进行了实验分析,并通过对其花朵进行人工上举处理,研究了花朝向改变(花朵上举)后访花昆虫、花粉数量和质量变化以及结籽率和种子特征的变化,以此反证花朵下垂的适应性意义。结果表明:(1)自然状态下,灌木铁线莲的P/O值为9579.5,属于专性异花授粉;套袋实验结果显示,灌木铁线莲自交亲和,兼具异交和自交的混合交配系统,但不存在无融合生殖现象。(2)灌木铁线莲的主要传粉者为东亚无垫蜂(Amegill aparhypate)和中华蜜蜂(Apis cerana);人工上举处理改变花朝向后,两种传粉昆虫的访花频率和单花停留时间与自然条件下没有发生变化,但因雨水冲刷造成其花粉数量显著下降,且阳光直射使花粉活力显著下降,说明花朝向改变会降低其雄性适合度。(3)花朝向改变后,灌木铁线莲结籽率显著下降,种子宿存花柱长度降低,但并没有影响种子大小和千粒重,说明花朝向改变降低了雌性适合度,并影响到灌木铁线莲种子传播。研究结果证实,灌木铁线莲花期花朵下垂现象对有效传粉昆虫影响不大,但可以显著提高植物雄性适合度和雌性适合度,并作为一种有效的适应策略保障了其繁殖成功。     

普通小麦99-2439中的白粉病抗性遗传

普通冬小麦品系99-2439在郑州连续4年对田间白粉菌(Blumeria graminis sp.tritici)表现高抗,但其抗性基因来源不清.通过染色体C-分带和IRS染色体特异性SCAR标记鉴定,表明它是一个小麦-黑麦(Triticum aestivum-Secale cereale)lBL/1RS异易位系.通过对中国春×99-2439杂交F2代分离群体抗性鉴定和1RS染色体臂检测结果分析,证明该抗病基因不在1RS染色体臂上.用单孢小麦白粉菌分离株对其抗性遗传进行研究,结果表明,99-2439的白粉病抗性由一对小种专化、隐性抗病基因控制.由于携带Pm5a的Hope/8Cc对中国的21个小麦白粉菌分离菌株均高度感病,而99-2439高抗混和白粉菌和5个单孢分离菌株,所以,99-2439所携带的抗白粉病基因不同于Pm5a.