不同生境狭叶锦鸡儿对干旱胁迫的生态适应机理研究

在鄂尔多斯高原从东到西分布的典型草原、荒漠草原和草原化荒漠植被地带上选取样点,对各地带的狭叶锦鸡儿种群的形态、结构和生理特性进行了研究,以探讨不同生境狭叶锦鸡儿对干旱胁迫的生态适应性.结果表明:(1)狭叶锦鸡儿的气孔陷于表皮细胞之下,随环境干旱程度的增加狭叶锦鸡儿的气孔密度增大,气孔指数上升,表皮毛密度增加;角质层厚度增加,栅栏组织细胞密度增加,叶肉组织出现了环栅型→全栅型的变化趋势.(2)8项生理指标综合分析的隶属度值显示,随环境干旱程度的增加狭叶锦鸡儿种群的耐旱性显著增强.在漫长的生态适应过程中,狭叶锦鸡儿形成了与环境相适应的形态、结构特性、生理生化特性机制,这是其适应性强,能够广泛分布的内在保证.     

锦鸡儿属7种植物叶的生理生化分析

对锦鸡儿属7种植物的叶片进行了生理生化指标测定,包括游离脯氨酸、丙二醛和保护酶（过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT）等的含量,并对同一地区引种的不同种及分布于不同地区的同一植物进行了对比分析。结果表明：同一地区引种的不同植物的生理特征表现出明显的趋同,旱生植物趋于中生化,中生植物趋于旱生化以此共同适应相同的环境;不同地区的同一植物表现出一定适应性分化,说明植物为适应不同的生态环境进行着相应的生理调节。     

鄂尔多斯高原不同降雨量梯度中间锦鸡儿（Caragana davazamcii Sancz）种群的遗传结构

为了阐明环境条件对中间锦鸡儿适应状况的影响，在鄂尔多斯高原从东向西按照降雨逐渐减少的梯度选取了5个生境，从遗传多样性的角度出发，应用简单重复间序列（ISSR）方法，对各生境的中间锦鸡儿种群进行了分子生态学研究，结果表明随着生境由东向西的变化，多年平均降雨量的减少，中间锦鸡儿种群遗传多样性有所增加，大部分变异发生在种群内（79.95%），属异交类型，中间锦鸡儿群体间遗传距离缓慢增加，遗传一致度降低，说明生境条件的变化特别是长期形成的水分条件对中间锦鸡儿的遗传多样性有一定的影响。     

鄂尔多斯高原不同降雨量梯度中间锦鸡儿(Caragana davazamcii Sancz)种群的遗传结构

为了阐明环境条件对中间锦鸡儿适应状况的影响,在鄂尔多斯高原从东向西按照降雨逐渐减少的梯度选取了5个生境,从遗传多样性的角度出发,应用简单重复间序列（ISSR）方法,对各生境的中间锦鸡儿种群进行了分子生态学研究．结果表明随着生境由东向西的变化,多年平均降雨量的减少,中间锦鸡儿种群遗传多样性有所增加,大部分变异发生在种群内（79．95％）,属异交类型,中间锦鸡儿群体间遗传距离缓慢增加,遗传一致度降低,说明生境条件的变化特别是长期形成的水分条件对中间锦鸡儿的遗传多样性有一定的影响。     

内蒙古高原小叶锦鸡儿与中间锦鸡儿遗传多样性的研究

利用ISSR分子标记,选取内蒙古高原自东向西共15个锦鸡儿种群(7个小叶锦鸡儿种群,8个中间锦鸡儿种群)进行遗传多样性分析。结果表明:(1)7个小叶锦鸡儿种群总的多态位点百分数为98.19%,Nei’s基因多样性指数与Shannon信息指数分别为0.289 7、0.444 0;居群间遗传分化系数Gst为0.119 0,表明小叶锦鸡儿种群存在中等程度的遗传分化;居群间基因交流频繁,基因流(Nm)为3.701 0。(2)8个中间锦鸡儿种群多态位点百分数为99.7%,Nei’s基因多样性指数为0.312 8,Shannon信息指数为0.478 4;居群间遗传分化系数(Gst)为0.188 1,表明中间锦鸡儿种群存在较大的遗传分化,基因流(Nm)为2.157 8。(3)中间锦鸡儿遗传多样性及遗传分化均高于小叶锦鸡儿,这是中间锦鸡儿替代小叶锦鸡儿适应不良环境扩展分布的遗传基础。(4)邻接聚类分析结果显示,15个锦鸡儿种群表现为从东到西逐渐聚类,体现了这2个种在分布上的地理渐变性及地理替代性;遗传多样性各指数与气象因子及土壤因子之间的相关性分析表明,平均气温对锦鸡儿种群的遗传分化起着重要的作用。     

不同刈割频度对大针茅草原群落特征及土壤元素含量的影响

在草原生态系统中,土壤是植物生长发育最重要的基质,对植物群落动态有显著的影响。刈割是内蒙古典型草原区除放牧外最重要的利用方式。研究不同刈割频度对典型草原区群落特征和若干土壤性质的影响及土壤因子与群落特征的相关性,旨在得出对群落多样性最有利并最适宜生产利用的刈割频度。研究区设置在内蒙古锡林浩特市东部以大针茅建群的典型草原;在2009—2013年进行不同频度的刈割处理,共设置处理,一年两次刈割、一年一次刈割、两年一次(割一年休一年)刈割、围封,在2013年8月采集测定土壤养分的样品。刈割对群落多样性影响显著,割一年休一年Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、丰富度指数均高于其他刈割处理(P0.05);不同频度刈割下,一年两次刈割处理下土壤20—30cm和30—40cm的有机质含量显著高于其他处理(P0.05);不同频度刈割处理下土壤中的速效磷和速效氮的含量没有显著差异;一年两次处理的土壤全氮含量显著高于其他处理(P0.05)。Shannon-Wiener多样性指数与有机质含量、全氮含量呈显著负相关;Pielou均匀度指数与土壤元素间无显著相关关系;Richness指数与有机质含量呈显著负相关,与全氮含量为极显著负相关关系。割一年休一年刈割处理下土壤元素含量呈现更好的状态,结合群落物种多样性及生产利用的角度,割一年休一年为最合理的刈割频度。     

鄂尔多斯高原不同生境条件下中间锦鸡儿植物叶片表皮特征及遗传多样性变化分析

该研究在鄂尔多斯高原从东到西按照降雨量逐渐减少的梯度选取了5个地区,对中间锦鸡儿(Caragana davazamcii)叶片的表皮结构进行了比较观察,发现不同生境条件下的中间锦鸡儿由于环境的长期作用表皮表现出一定的差异性,主要表现在随着多年平均降雨量的减少叶片表皮毛密度、气孔密度、气孔指数均有所增加,气孔深陷程度逐渐加深,角质层由光滑变得粗糙,但并不是线性增加,因此本研究对不同生境的中间锦鸡儿植物叶片做了遗传多样性分析,发现随着生境由东向西的变化,中间锦鸡儿种群遗传多样性有增加的趋势,与表皮形态特征变化一致,说明中间锦鸡儿呈现明显的表现型可塑性,可塑性反应比较高。     

中间锦鸡儿叶表皮微形态的经度格局及其影响因素

环境因子是影响植物种内变异的主要因素,而叶片是植物体最易受环境影响的器官。为了探究中间锦鸡儿植物叶表皮微形态是否具有经度变异及其影响因素,该研究在内蒙古高原调查了8个中间锦鸡儿种群叶片的气孔密度、气孔指数、表皮毛密度、气孔器长、气孔器宽,并利用回归分析探究其变异程度以及影响因子。结果表明：(1)锦鸡儿上下表皮均被有单细胞非腺毛,角质层粗糙,气孔下陷,为抗旱特征;中间锦鸡儿上表皮气孔密度、气孔指数、表皮毛密度、气孔器长和气孔器宽的均值分别为302.81个/mm²、9.94、204.81个/mm²、11.78 μm和5.95 μm,而叶片下表皮分别为272.83个/mm²、10.43、187.45 个/mm²、12.49 μm和6.18 μm。(2)中间锦鸡儿叶片的气孔密度与气孔指数随经度的增加而增加,而表皮毛密度随经度的增加却减小。(3)叶片上下表皮的可塑性指数排序均为：表皮毛密度>气孔密度>气孔指数>气孔器宽>气孔器长;中间锦鸡儿的叶表皮主要通过调节表皮毛密度及气孔密度来响应环境的变化,环境因子中日照时数、有效积温、相对湿度、土壤全碳、全磷、全氮含量显著影响叶片表皮的微形态特征。     

鄂尔多斯高原不同降雨量地区中间锦鸡儿(Caragana davazamcii Sancz)种群的ISSR遗传分析

采用简单重复间序列（ISSR）方法,对鄂尔多斯高原从东向西降雨量逐渐减少选5个地区的中间锦鸡儿种群进行分子生态学研究的结果表明,随着这一地区多年平均降雨量由东向西的逐渐减少,中间锦鸡儿种群遗传多样性有所增加,大部分变异发生在种群内（79.95％）,属异交类型,中间锦鸡儿群体间遗传距离缓慢增加,遗传一致度降低。这种随着水分递减呈现生态梯度变异的现象,说明水分变化特别是长期形成的水分条件对中间锦鸡儿的遗传多样性可能有一定的影响。     

鄂尔多斯高原锦鸡儿属植物叶表皮特征及生态适应性

在光学显微镜和扫描电镜下,对鄂尔多斯高原上从东到西分布的8种锦鸡儿属(Caragana)植物的叶表皮特征进行了观察,发现该属植物的叶表皮细胞形状有多边形和不规则形两种类型;气孔轴式类型主要是不定式。旱中生的秦晋锦鸡儿(C. purdomii)的气孔密度及气孔指数最高,其它7种旱生种类(甘蒙锦鸡儿(C. opulens)、中间锦鸡儿(C. intermedia)、柠条锦鸡儿(C. korshinskii)、荒漠锦鸡儿(C. roborovskyi)、狭叶锦鸡儿(C. stenophylla)、藏锦鸡儿(C. tibetica)和短脚锦鸡儿(C. brachypoda))的偏低。在同种锦鸡儿中,中间锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔密度随环境干旱程度的增加而增加,柠条锦鸡儿的气孔密度则减少;狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔指数随环境干旱程度的增加表现为上升,中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿的气孔指数表现为下降。中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、藏锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的表皮均密被表皮毛,是对干旱环境的适应特征。旱生种类比中生种类的表皮特性具有更高的可塑性,在半荒漠地带能够成为建群种的狭叶锦鸡儿和藏锦鸡儿的可塑性指数最高。在扫描电镜下,气孔位置有两类:气孔与表皮细胞齐平、气孔陷于表皮细胞之下。表皮上有角质层和蜡质;表皮毛为单细胞非腺毛。