胡杨、灰叶胡杨光合及叶绿素荧光特性的比较研究

比较研究了两年生胡杨和灰叶胡杨叶片的光合及叶绿素荧光特性.结果表明:胡杨和灰叶胡杨均表现出净光合速率(Pn)日变化呈单峰曲线,只是在12:00时胡杨的Pn略微降低;气孔导度日变化均呈单峰型曲线;胞间CO2浓度日变化呈近“V”字型曲线.相同的试验条件下,胡杨的净光合速率、气孔导度高于灰叶胡杨,净光合速率与气孔导度峰值出现在上午10:00时;胡杨胞间CO2浓度低于灰叶胡杨,胞间CO2浓度最低值均出现在中午14:00时.经充分暗适应后的叶片叶绿素荧光参数初始荧光、PSⅡ原初光能转换效率和PSⅡ潜在活性均为胡杨显著大于灰叶胡杨.以太阳光为光化学光,测定的叶绿素荧光参数日变化显示,胡杨PSⅡ实际的光化学反应量子效率、非循环电子传递速率、光化学猝灭系数均大于灰叶胡杨,而非光化学猝灭系数却较灰叶胡杨小.胡杨与灰叶胡杨在光合与叶绿素荧光特性上的差异,是胡杨更能适应干旱荒漠区高光、高温与低相对空气湿度环境,从而表现出高净光合速率的部分生理学原因之一.  

胡杨、灰叶胡杨生物生态学特性调查

对胡杨、灰叶胡杨6个不同居群的分布、生境概况、生物学、生态学特性进行了调查，研究结果表明生境条件不同，居群的开花物候期、生长发育状况、花果产量、种子繁殖和营养繁殖以及群落的结构、繁茂程度等有所不同。地下水位在3～7m的居群，生长发育不良，种子繁殖和营养繁殖率很低，群落年龄结构老化，居群呈衰退趋势，影响因素是地下水位、土壤水分和土壤盐分的变化；地下水位在1．5～2．5m的居群，生长正常，花果产量高。胡杨、灰叶胡杨在所处各群落中均为建群种，群落垂直结构一般分为3层，群落水平结构的不郁闭性和林窗现象普遍。  

塔里木河冲积平原胡杨林的土壤水分状况研究

 通过英巴扎断面实测资料，对塔里木河冲积平原胡杨(Populus euphratica)林的土壤水分状况进行了研究。结果表明：在胡杨幼林区域，地下水埋深1～2m，水质为1～3g·L-1的微咸水，且此区域可被洪水漫溢，整个土壤剖面土壤含水率都很高，利于胡杨种子萌发与植株扎根。在胡杨青壮林区域，地下水埋深2.5～4m，但地下水水质仍为1～3g·L-1。由于多数年份不能被洪水漫溢，土壤表层水分含量低，此区域难以满足胡杨幼林对水分的需求。但是，对于胡杨青壮林来说，它能够吸收2.5～4m深的土壤水分，因而此区域可以满足它的生长要求。在胡杨衰败林区域，地下水埋深已达5～10m，不能满足胡杨生长的要求，使得胡杨在逐步枯萎和衰败。  

盐胁迫条件下杨树盐分与甜菜碱及糖类物质变化

以抗旱耐盐性强的胡杨（Populus euphratica) 和非抗盐的群众杨（P.popularis 35-44'）为实验材料，研究了盐胁迫条件下盐分与甜菜碱，还原糖，蔗糖以及水溶性糖等细胞相容溶质的动态变化，两种杨树在盐处理期间表现出明显差异；群众杨下部叶片首先表现出盐害症状，处理后两周苗木上部叶片也出现盐害并脱落，而胡杨在试验期间仅下部叶片发黄脱落，盐处理15天后落叶量仅为16％，群众杨盐害症状的出现主要是由叶片中盐离子的大量累积所致。与之比较，胡杨拒吸Na^ 的能力及控制Cl^-转运的能力均优于群众杨。另外，胡杨的耐盐性强于群众杨也与其有机溶质的变化有关，受到盐胁迫后胡杨根叶中甜菜碱浓度显著提高，在处理后15天达到最高值，特别是叶片中甜菜碱的浓度提高了243倍，达到1899．8umol/L，根中甜菜碱含量也增加了9倍，此外，盐处理后胡杨叶和根中的还原糖，水溶性糖和蔗糖含量均呈明显上升趋势，分别在第4天和第15天达到峰值，与胡杨相反，耐盐性弱的群众杨在盐胁迫期间，叶中甜菜碱和糖含量并无显著提高，根中糖分水平还明显降低，由此可以得出结论，胡杨渗透调节能力高于群众杨，是其耐盐性强的重要生理基础之一。  

塔里木河下游胡杨种群空间分布格局分析

在塔里木河下游胡杨分布集中的英苏、喀尔达依断面,设置了6条样带38块样地进行植被种类、高度、胸径、冠幅、株数等因子调查,研究了不同离河距离胡杨格局分布类型、聚集强度及其格局规模.结果表明:胡杨在不同离河距离大都表现为聚集分布,在离河最远的地方有扩散趋势,呈随机分布;不同离河距离的两断面均表现出随离河距离加大胡杨格局规模加大、聚集强度加强的趋势,同一离河距离喀尔达依断面比英苏断面胡杨格局规模小,这主要是地下水条件和当地地形不同所致.喀尔达依断面个别离河距离并未遵从随离河距离加大胡杨格局规模也随之加大的规律,则是胡杨种群对异质环境响应的表征.  

塔里木河下游干旱胁迫下的胡杨生理特点分析

本运用塔里木河下游地下水位变化资料和塔里木河下游主要植物胡杨脯氨酸和脱落酸(ABA)的分析实验数据，结合野外调查，对地下水位变化与胡杨体内脯氨酸和脱落酸积累的关系进行了分析。研究表明，在塔里木河下游，塔里木河下游胡杨体内的脯氨酸和脱落酸含量与地下水位变化密切相关．以胡杨为主的天然植物受干旱胁迫程度愈大，退化愈严重，而反映在胡杨体内脯氨酸和脱落酸含量上．则随着地下水位的下降、水分胁迫程度的增加呈现出明显增加态势。在不同地下水位埋深条件下，胡杨体内脯氨酸和脱落酸累积过程的变化和差异表达了胡杨受干旱的程度；塔里木河下游胡杨的生长发育已受到严重的十旱胁迫。  

塔里木河上、中游胡杨种群结构与统计分析

在新疆塔里木河的上游-阿瓦提县和中游-轮台县胡杨林自然保护区内设置1．2hm^2的样地，应用相邻格子法进行每木调查获取野外资料，编绘了不同生境胡杨种群的特定时间生命表、存活曲线和大小、年龄结构图。结果表明：不同生境胡杨的种群结构差异明显。阿瓦提县胡杨种群大小、年龄结构呈金字塔型，幼苗储备丰富，缺乏老树，林分较年轻，为增长种群。种群从Ⅰ～Ⅱ级发育过程中死亡率较高，中龄个体生命期望寿命较高，存活曲线符合DeeveyⅢ（凹）型。轮台县胡杨种群大小、年龄结构呈中部大、两端小的正态分布，幼苗相对较少，林相成熟，为稳定种群。种群从Ⅵ～Ⅶ级发育过程中死亡率较高，生命期望寿命随年龄的增大而降低，存活曲线经模型检验符合DeeveyⅡ（直线）型。不同生境种群的消失率与死亡率曲线变化一致，均出现两个高峰，峰值大小明显不同。种群数量动态是胡杨生物学特性和环境条件共同作用的结果。  

胡杨披针形叶与宽卵形叶的超微结构与光合特性的差异

以胡杨的披针形叶和宽卵形叶作为实验材料，对其细胞超微结构、光合酶活性、稳定碳同位素组成进行了比较研究。结果表明，两种叶片都是等面叶，角质层厚，具皮下层和孔下室，含较多的粘液细胞，表现出明显的旱生结构特点；两种叶片均具有不整齐的维管束鞘细胞，Rubisco／PEPC值与小麦的接近，δ^13C值分别为-27．9‰和-26．7‰，位于C3植物的δ^13C值的范围内，表明两种叶片的碳同化途径均为C3途径；然而宽卵形叶较披针形叶的旱生结构更发达，叶肉细胞的线粒体数目及液泡中的泡状物质较多，Rubisco／PEPC值较低而δ^13C值较高，表明宽卵形叶比披针形叶具有更强的抵抗逆境的能力。此外，还对两种叶片对胡杨适应其盐碱化生境的能力的贡献作了初步探讨。  

额济纳绿洲胡杨林更新及群落生物多样性动态

研究额济纳绿洲胡杨群落演替中的生物多样性指数与胡杨林年龄、密度、地下水埋深、地表土壤含水量的相互关系,及胡杨更新中的根蘖株数、实生株数与胡杨林年龄、密度相互关系。结果表明:胡杨种群在更新过程中根蘖株数与胡杨年龄、密度相关显著,根蘖性随胡杨年龄增长而加强,随密度增大而减弱,实生株的分布与胡杨年龄相关显著,而与密度、遮萌度相关不显著,实生苗只出现在中龄林中,而在老龄胡杨林和幼龄胡杨林中均无胡杨实生苗;胡杨群落演替过程中生物多样性与群落的土壤含水量、地下水埋深和林冠遮萌度相关不显著,而与胡杨的年龄、密度相关显著,胡杨群落在演替过程中生物多样性和均匀度增高,个体数量却减少,胡杨在种群发育过程不仅表现出自疏现象,并在群落演替过程中表现明显的排斥异种现象。一个观点:逆境生存的建群植物种个体繁殖的最大收益性导致群落演替出现间断现象。由于极端环境胁迫下,胡杨在繁殖对策选择上,在胡杨林内胡杨种群更新选择以无性繁殖为主,而在胡杨林外的其它生境中胡杨种群更新以有性繁殖为主。针对上述观点,胡杨保护和更新在不同的生境中以不同的更新方式进行。  

胡杨离体器官发生及试管无性系的建立

研究了离体条件下胡杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ　ｅｕｐｈｒａｔｉｃａ　Ｏｌｉｖｅｒ）茎段、叶片及愈伤组织的器官发生和植株再生技术。离体培养以ＭＳ为基本培养基并附加４０ｍｇ／Ｌ腺嘌呤和５００ｍｇ／Ｌ水解乳蛋白。离体叶片和茎段在ＢＡ为０．５ｍｇ／Ｌ和ＮＡＡ为０．５ｍｇ／Ｌ的培养基上诱导产生愈伤组织，并在含０．２５ｍｇ／ＬＢＡ和０．５ｍｇ／ＬＮＡＡ的培养基上继代增殖。ＢＡ为０．５ｍｇ／Ｌ和ＮＡＡ为０．１ｍｇ／Ｌ可诱导叶片和愈伤组织发生不定芽，诱导频率分别为１００％和８２．９％，对于茎段，ＢＡ和ＮＡＡ分别为０．１ｍｇ／Ｌ和０．０１ｍｇ／Ｌ时诱导不定芽频率可达８３％。试管苗在大量元素减半并附加０．０１５ｍｇ／ＬＮＡＡ的ＭＳ培养基上诱导生根，生根率达８６．２％。