两种荒漠豆科植物化学计量特征与生境土壤因子的关系

豆科植物是荒漠等干旱生态系统的重要先锋物种,也是生态系统中有效氮的主要来源。为了明确荒漠豆科植物与生境土壤因子之间的关系,该研究以古尔班通古特沙漠广泛分布的荒漠豆科植物弯花黄芪(Astragalus flexus)、镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)为对象,测定不同土壤深度(0~5、5~10、10~15 cm)的理化性质,比较分析2种荒漠豆科植物化学计量特征与土壤因子的关系。结果表明:(1)弯花黄芪碳(C)、氮(N)、磷(P)含量分别为373.35、25.66、1.03 mg·g^-1,高于镰荚黄芪的331.53、19.59、0.66 mg·g^-1,且二者的N、P含量均差异显著(P<0.05);弯花黄芪的C∶P、N∶P分别为374.38、25.75,均极显著高于镰荚黄芪的166.09、10.12(P<0.01),而弯花黄芪的C∶N(14.62)低于镰荚黄芪(16.99),两种植物的C和C∶N均无显著差异。(2)豆科植物生境土壤在0~5 cm土层的有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量最高,且随土层的加深逐渐减少;土壤化学计量比SOC∶TN、SOC∶TP均随土层加深逐渐增大,而TN∶TP值随土层加深逐渐减少;较低的N含量及TN∶TP 显示该区域土壤属于N素缺乏类型。(3)2种荒漠豆科植物与各层次土壤化学计量特征的相关性无一致规律。其中,弯花黄芪立地0~10 cm土层的TN与N∶P间呈负相关关系,TP与P间呈极显著负相关关系,而TP与C∶N间呈正相关关系,SOC∶TN与N∶P间呈极显著正相关关系;在10~15 cm土层中,SOC∶TN与N∶P间呈正相关关系。镰荚黄芪中仅P含量与其立地0~5 cm土层的SOC∶TP具有极显著正相关关系,而大部分化学计量特征间未显示出相关性。(4)弯花黄芪的植物化学计量指标P含量与5~10 cm土层的电导率(EC)间呈极显著正相关关系,N含量与10~15 cm土层的速效钾(AK)间呈正相关关系;而镰荚黄芪N、AP与N∶P与0~5 cm土层的速效磷(AP)间均呈极显著负相关关系,与其他土层未出现相关关系。研究认为,古尔班通古特沙漠土壤N含量以及TN∶TP较低,土壤N元素贫瘠,且该区豆科植物立地土壤养分含量总体偏低;该区弯花黄芪生长的主要限制元素为P,而镰荚黄芪生长的主要限制元素为N和P;植物化学计量特征并非全部由土壤养分特征直接决定,其明显的种间差异显示植物自身遗传特性在土壤 植物计量特征耦合关系的重要性。     

NaCl与干旱双重胁迫下黑果枸杞幼苗对外源水杨酸的生理响应

干旱、盐分已成为限制植物生长发育的主要因子,在干旱与NaCl双重胁迫下植物的生长发育受到一定影响。为了探究黑果枸杞（Lycium ruthenicum）对盐旱逆境的适应性,该文采用盆栽试验,研究NaCl与干旱胁迫共同作用对其幼苗生长的影响,并观察盐旱逆境下黑果枸杞幼苗对外源水杨酸（SA）的生理响应,探究提高NaCl与干旱胁迫下黑果枸杞幼苗的存活率。结果表明：外源SA(0.1、0.5 mmol·L^-1)处理下,盐旱双重胁迫下黑果枸杞叶内可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量有所增加,而丙二醛（MDA）含量显著降低（P<0.05）,过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性上升,且0.5 mmol·L^-1 SA处理效果优于0.1 mmol·L^-1 处理。综上结果可知,黑果枸杞对于轻度盐旱胁迫具有一定的适应能力,适宜浓度SA可提高盐旱逆境中黑果枸杞叶内渗透调节物质含量及抗氧化酶活性,该研究为进一步了解盐旱双重胁迫下黑果枸杞幼苗的生长发育提供相关理论依据。     

荒漠短命植物不同生长期化学计量特征与生境土壤因子关系分析

深入了解荒漠短命植物的化学计量特征,有助于更好地理解生境土壤因子与植物生存策略的关系。以古尔班通古特沙漠广泛分布的尖喙牻牛儿苗（Erodium oxyrrhynchum）、假狼紫草（Nonea caspica）、琉苞菊（Hyalea pulchella）、飘带果（Lactuca undulata）为植物材料,测定不同深度（0~5、5~10、10~15 cm）的土壤理化性质,野外原位多时段采样比较分析4种植物化学计量特征与土壤因子的动态变化及其耦合关系。结果表明：①4种短命植物碳（C）、氮（N）、磷（P）含量普遍较低,化学计量特征存在物种间差异,但在不同生长期内变化规律大致相似。N、P含量从幼苗期到结实期逐渐减少,而C含量则长期趋于稳定。整个生长期内,P、C∶P的变异幅度较大,相反,C、N∶P的变异幅度较小。4种植物在不同生长期的化学计量特征差异与生长期、植物种类存在显著相关性。②0~5 cm土层有机碳（SOC）、总氮（TN）、总磷（TP）含量最高,且随土层的加深逐渐减少。随着植物的生长,0~5 cm土层中SOC和TN含量呈明显增加的趋势,而TP含量却呈现抛物线状变化趋势。在植物不同生长期内,土壤TP含量稳定性最强,SOC、TN的变异性较强,较低的N含量及TN∶TP比显示出该区域土壤属于N素缺乏类型。3个土层土壤在不同生长期的化学计量特征差异受土层、生长期的影响显著。③4种植物与各层次土壤化学计量特征的相关性无一致规律。植物化学计量指标仅与0~10 cm土层SOC、SOC∶TP相关性较强,而大部分化学计量特征间未显示出相关性。上述结果说明植物化学计量特征并非全部由土壤养分特征直接决定,其明显的种间差异显示了植物自身遗传特性在土壤—植物计量特征耦合关系的重要性。     

骆驼瘤胃内降解含氮杂环化合物细菌的多样性

【目的】作为典型的荒漠动物,骆驼能够采食其他动物不能够食用的具有强烈气味的或有毒的植物,而不影响其正常生理代谢。研究发现骆驼采食的植物毒素与吡啶、喹啉、吲哚等杂环化合物具有相似的化学结构,所以研究骆驼体内是否存在潜在的杂环化合物降解菌具有重要意义。【方法】本研究采集3头骆驼瘤胃内容物,分别以吡啶、喹啉和吲哚3种含氮杂环化合物为唯一碳源和氮源进行5代富集培养。通过高通量测序技术对瘤胃内容物和5代富集培养细菌进行了测序分析。【结果】骆驼肠道中降解杂环化合物(吡啶、喹啉、吲哚)细菌群体样品中变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、浮霉菌门和厚壁菌门等5个门类丰富度最高。骆驼瘤胃内降解吡啶的优势菌可能属于鞘氨醇杆菌属和不动杆菌属,降解吲哚的优势菌主要属于芽孢杆菌属,而降解喹啉的优势菌可能以赖氨酸芽孢杆菌属和鞘氨醇杆菌属为主。【结论】骆驼瘤胃原始样品经过吡啶、喹啉、吲哚富集5代后,与原始样品比较优势菌群发生了较大的改变,这说明骆驼瘤胃内蕴含降解吡啶、吲哚和喹啉的细菌,但对吡啶、吲哚和喹啉的降解过程中发挥降解作用的细菌群落存在差异。     

新疆天山南坡中段种子植物区系垂直分布格局分析

对植物多样性垂直分布格局及其维持机制的研究可以有效揭示植物物种多样性分布特征及其环境影响因子。本文通过野外调查、查阅标本并结合相关文献资料,对天山南坡中段种子植物区系沿海拔梯度的分布格局进行了系统研究。结果显示,在大区域尺度上,科属种的物种丰富度随海拔升高均呈先增加后减少的趋势,且最高值出现在中低海拔1900~2000 m处;不同生活型植物沿海拔梯度的变化格局有所不同,其中,乔木、一年生草本、藤本及寄生植物表现出随海拔升高物种丰富度逐渐降低的趋势,灌木、多年生草本及二年生草本植物物种丰富度则呈先增加后减少的变化趋势;从植物区系地理成分来看,世界分布所占的比重沿海拔梯度升高呈先增加后减少的趋势;温带地理成分所占的比重沿海拔梯度升高呈缓慢上升趋势;古地中海地理成分所占的比重沿海拔梯度升高呈先增加后减少然后再增加的变化趋势;热带地理成分所占的比重沿海拔升高呈逐渐下降的趋势;东亚地理成分所占的比重沿海拔梯度升高呈先增加后减少然后再增加的变化趋势。对该分布格局与当地干旱的气候条件及海拔梯度上热量和水分条件的变化相适应。     

阿尔泰山两河源国家级自然保护区鼓藻类中国新记录

分别于2016年7月和2017年8月在阿尔泰山两河源国家级自然保护区采集鼓藻类植物标本,经显微镜观察,发现鼓藻类（绿藻门）中国新记录植物5个分类单位,隶属于4个属,包括4种1变种：膨大新月藻（新拟）（Closterium tumidulum Gay）、钝齿宽带鼓藻（新拟）［Pleurotaenium crenulatum (Ralfs) Rabenhorst］、克塞凹顶鼓藻（新拟）（Euastrum coeselii Kouwets）、圆齿状鼓藻（新拟）（Cosmarium crenulatum Ngeli）和肾形鼓藻收缩变种（新拟）（Cosmarium reniforme var. compressum Nordstedt）。对这些新记录植物的形态学特征进行了详细的描述,并提供了光镜照片及手绘图。     

新疆野苹果的生存现状、问题及保护策略

新疆野苹果是天山野果林的优势种,遗传多样性极其丰富,是世界苹果基因库的重要组成部分。自20世纪60年代以来,新疆野苹果种群分布面积急剧下降。然而,导致新疆野苹果种群衰退的原因尚不明确,尚无行之有效的保护措施。该文在总结前人研究的基础上,结合实地考察,进一步分析和探讨野苹果的分布现状及面对虫害、干扰和种群更新困难等问题。发现新疆野苹果在保护和研究过程中仍然存在以下问题:第一,新疆野苹果的起源和演化,仍然存在分歧。第二,新疆野苹果种群的分布面积锐减,其中3个县的分布面积减少到60年前的三分之一。第三,虽然新疆野苹果的虫害问题得到了有效控制,但是虫害预防监测体系未能全面建设。第四,新疆野苹果过度干扰的问题仍然存在,即使农田开垦和人类砍伐得到一定控制。第五,新疆野苹果更新困难的问题仍然突出,现有研究仍处于初级阶段,缺乏深入研究。针对其存在的问题,建议采取以下措施:第一,利用分子生物学等技术进一步研究新疆野苹果的起源和演化。第二,建立新疆野苹果资源监测体系,运用先进的监测技术及时有效监测新疆野苹果的资源现状。第三,建立虫害预防监测系统,及时有效监测和防治病虫害的爆发。第四,建立新疆野苹果保护区,加强原位保护和法律宣传,强化当地居民对濒危植物的保护。第五,开展新疆野苹果更新机理方面的研究,同时加强迁地保护等措施。该文提出了一些解决现存问题的方法和建议,可为新疆野苹果的科学保护与有效管理提供参考。     

乌鲁木齐市道路林带土壤抗重金属细菌的筛选及重金属去除能力

【背景】道路重金属污染问题日益严峻,寻找高效的微生物资源用于环境修复已迫在眉睫。【目的】从乌鲁木齐市道路林带土壤中筛选抗重金属菌株,并对其重金属去除能力进行探究。【方法】使用含5种重金属离子(铅、镉、锌、铜、镍)的4种培养基进行抗性菌株筛选,通过形态学特征和16S rRNA基因序列进行鉴定,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(inductively coupled plasma optical emission spectrometer,ICP-OES)检测分离株对重金属离子的去除情况。【结果】4种分离培养基中,TSA是抗重金属菌株筛选的最适培养基,共筛选出16株抗重金属菌,其中4株抗Pb菌、4株抗Cd菌、4株抗Zn菌、3株抗Cu菌和1株抗Ni菌,其抗性分别高达3 000、800、600、300和400mg/L,16株菌中以芽孢杆菌属(Bacillus)数量最多。在初始浓度为700mg/L Pb²⁺下,菌株Pb6的去除率高达92.48%,菌株Pb11、Pb3和Pb9的去除率分别为27.70%、40.37%和58.88%;在200mg/L Cd²⁺...     

生物结皮对3种荒漠草本植物光合生理特性的影响

通过人工去除生物结皮实验,研究古尔班通古特沙漠生物结皮对3种荒漠草本植物生理特性的影响,根据生物结皮对土壤养分和水分的影响,综合分析生物结皮对3种草本植物光合生理特性的影响。结果表明,生物结皮对3种荒漠草本植物光合生理的影响基本一致,在植物生长早期,生物结皮区的尖喙牻牛儿苗（Erodium oxyrrhynchum M.Bieb.）、条叶庭荠（Alyssum linifolium Steph.ex Willd.）和琉苞菊（Hyalea pulchella（Ldb.） C.Koch）的叶片相对含水量（RWC）、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（E）、水分利用效率（WUE）、PSⅡ最大光化学量子效率（F_v/F_m）、PSⅡ实际光化学效率（φ_PSⅡ）和叶绿素（Chl）含量均高于去除生物结皮区;但是,在植物生长后期,却是去除生物结皮区的各项生理指标高。生物结皮对3种荒漠草本植物光合生理过程的影响与其对植物生长的影响基本一致,这与土壤养分和水分状况的变化密切相关。     

新疆天山野果林准噶尔山楂种群结构与动态分析

为了明确准噶尔山楂(Crataegus songarica K.Koch)种群的结构特征和动态规律,该研究在新疆伊犁霍城县大西沟境内的天山野果林带东端设置5.25 hm₂大样地,对准噶尔山楂种群进行逐木调查,采用匀滑技术编制种群静态生命表,绘制存活曲线以及死亡率、消失率曲线,对4个生存函数进行生存分析,并根据种群动态量化和时间序列模型预测种群数量动态。结果显示：(1)天山野果林带东端的准噶尔山楂种群Ⅰ龄级占总体数量的65.5%,Ⅱ龄级数量出现骤减,仅占总体数量的6.5%,研究区内准噶尔山楂种群总体表现为增长型年龄结构,趋于Deevey Ⅱ型存活曲线。(2)研究区内准噶尔山楂种群的死亡率和消失率曲线变化基本一致,共有4个死亡高峰,分别在Ⅰ龄级、Ⅵ龄级、Ⅸ龄级和Ⅻ龄级,最高峰出现在Ⅰ龄级幼苗时期,死亡率高达89.9%。(3)4个生存函数曲线表现出前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点,同时在时间序列分析中,随着时间推移,种群未来老龄个体逐渐增多,老化趋势较为明显。研究认为,准噶尔山楂种群现阶段的生长呈增长趋势,但种群的长期稳定维持存在困难,建议适当补充幼苗、幼株,减少对成年树的砍伐破坏,从而为种群的保育和恢复提供保障。