乌兰布和沙漠灌木种群空间格局研究

应用地统计学中半方差函数,研究了内蒙古乌兰布和沙漠主要4种灌木种群的空间格局。在巴彦高勒镇西南设置一个1 000 m×1 000 m的样方,将样方划分为1 600个25 m×25 m的格子,记录各格子内出现的物种及其平均冠幅。运用地统计软件GS+for Windows计算样地各灌木种群的各向同性半方差函数的参数,并绘制其克立格(Kriging)图。从各向同性的半方差模型的参数来看,柽柳（Tamarix chinensis）属于聚集性分布的球型模型,其空间结构比率高,这表明在这一地区柽柳的冠幅分布变化较小,25 m的抽样步长合适;而白刺（Nitraria tangtorum）属于聚集性分布的指数模型,其空间结构比率比较低。本研究成果为沙漠地区植被的抽样调查提供了基础。     

乌兰布和沙漠沙冬青群落特征的研究

基于对乌兰布和沙漠地区植被调查数据,采用物种多样性和种群联结性相结合的分析方法,对珍稀植物沙冬青群落生存状况进行分析评价,以揭示群落稳定性及更新演替趋势。结果表明:(1)研究区沙冬青群落的种类组成比较丰富,与沙冬青伴生的植物共有25种,其中灌木12种,草本植物13种。(2)灌木层物种多样性水平较草本层高,但无论是灌木层还是草本层,固定沙丘生境的沙冬青群落物种多样性均较大,物种均较为丰富;物种均匀度减小是群落草本层多样性下降的主要原因。(3)种间总体联结性测定结果显示,沙冬青群落中灌木层种间有轻微正关联;总体竞争性较弱,表明沙冬青在群落中处于优势地位。(4)从种间联结来看,大多数种对为正联结,或联结性较小且均不显著,说明沙冬青作为该群落的建群种,它的分布和存在似乎不受其他物种的影响或所受影响很小,有独立分布特征;但即使联结性不强的物种也可能有较高的相伴出现机率。研究认为,可通过保护和选择与之正联结较强的物种来保护和建立沙冬青生存环境,以维持沙冬青分布群落的稳定性,最终达到实效保护目的。     

北京东灵山海拔梯度上辽东栎种群结构和空间分布

种群年龄结构和空间分布格局是种群生态学的核心研究内容.为了阐明辽东栎种群海拔梯度分布特点,在北京东灵山地区辽东栎海拔分布范围(1000～1800m)内调查10条样带,研究种群大小级结构和空间分布的变异.种群的平均胸径在海拔梯度上表现出两段式的分布特征,海拔1480m为两段分布的分界点,在每一段内随海拔增加平均胸径也增加, 这反映了海拔梯度上种群的不同发育历史.种群密度、种群的聚集程度、种群的结构在海拔梯度上的分布特征都与平均胸径分布相似,种群密度和聚集程度与平均胸径为负相关系,其分布趋势与平均胸径相反.总体上,东灵山海拔梯度上辽东栎种群还是比较稳定的.辽东栎种群结构和空间分布在海拔梯度上的分布特征是种群发育历史、物种特性、环境、干扰等因素在海拔梯度上综合作用的结果.     

不同生境条件下沙冬青种群分布格局与特征的初步研究

对阿拉善荒漠区不同生境出现的3种沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)种群的生态格局、密度特征、形态格局和动态特征进行了对比研究。结果表明:1)沙冬青种群因生境异质性而形成了各自的生态格局。在流动和半固定风沙地上,种群呈均匀分布,在半固定及砾质沙地、冲积洪积坡地和古河床上,种群呈集群分布。2)单株生长状况因种群密度和区域环境特点而形成了不同的形态格局。种群密度按流动沙地→半固定沙地和砾质沙地交错带→冲积洪积砾质坡地的次序依次减小,不同生境条件下种群密度与个体高度、幅度间、个体高度与幅度间的相关性不同。3)种群年龄结构因生境异质性形成了各自的年龄格局。在流动沙地上,种群内中、老龄个体数分布较均匀,但缺少幼龄个体,种群走向老龄化。半固定和砾质沙地交错带的种群内不但幼龄个体极少,而且种群内不同龄级个体数的分布不均匀,种群趋于衰退。砾质坡地上的种群内不同高度级和幅度级的个体数分布极不均匀,种群严重退化。4)3种生境中以沙冬青为优势种组成单优群落,种群内均出现严重断代现象,表现为老龄个体多,幼龄、中龄个体极少,种群缺乏后备资源的势态。     

普定杜鹃花种群结构和空间分布格局

普定杜鹃花(Rhododendronpudingense)是杜鹃花属一新种,在贵州省首次发现的4个分布区设置样方,采用匀滑技术和均值比率等方法分析其种群结构和空间分布格局。结果表明,普定杜鹃花在4个分布区共有1 113株,其中晴隆611株,望谟308株,普定83株,镇宁111株;普定杜鹃花种群个体主要集中在第Ⅰ和第Ⅱ龄级;晴隆、望谟和普定分布点的存活曲线表现为Deevey-Ⅱ型,镇宁为Deevey-Ⅲ型;各个分布点都表现为聚集分布。4个分布区的普定杜鹃花种群属于增长型,但由于普定杜鹃花在分布的群落中数量较少,在群落物种组成中处于从属地位,加上其生长区域大量基岩裸露导致其生境的脆弱性,如果不加强人为干扰措施去保护普定杜鹃花,可能导致这一新物种会被森林群落中的其他物种淘汰。     

珍稀濒危植物黄杉种群结构与空间分布格局北大核心CSCD

为了解珍稀濒危植物黄杉种群的生存现状和更新机制,对贵州省威宁县黄杉自然保护区内天然分布的黄杉(Pseudotsuga sinensis)群落的结构特征和空间分布格局进行了研究。结果表明,黄杉种群的中龄级个体数较多,幼龄级和老龄级个体相对较少,呈典型的“∩”型结构。种群结构动态指数V_(pi)(13.49%)和V′_(pi)(0.05%)均大于0,种群属于增长型,但增长幅度逐渐降低,对外界干扰敏感度较高。种群存活曲线趋于Deevey-II型,生命期望值单调下降,死亡率呈“V”型,有2个死亡高峰,第1个出现在I龄级,第2个出现在IX龄级。黄杉种群除部分样地(Q2和Q7)呈均匀分布外,大部分样地呈集群分布;随龄级的增加,空间分布格局由集群分布逐渐趋向于均匀分布。因此,黄杉种群濒危的主要因素是幼树个体无法及时补充种群,建议加强对幼苗的抚育和通过适度干扰,促进黄杉种群的更新。     

青藏高原东缘岷江冷杉天然群落的种群结构和空间分布格局

 岷江冷杉(Abies faxoniana)是青藏高原东缘亚高山顶极森林植被的优势种之一,主要分布于岷江、大渡河和白龙江的上游地区。该文研究了岷江冷杉天然原始群落的种群结构和空间分布格局。样方大小为100 m ×60 m。测定了所有个体的坐标及其胸径、高度和冠幅。将岷江冷杉按大小级分为5级,即幼苗：H（高度）<0.33 m; 幼树: H≥0.33 m, 且 DBH（胸径）<2.5 cm; 小树: 2.5 cm≤DBH<7.5 cm; 中树: 7.5 cm≤DBH <22.5 cm和大树: DBH≥22.5 cm。采用了Morisita 指数 (Iδ)、方差均值比 (V/m), 聚块度指标(m*/m)和空间点格局分析方法 (SPPA) (采用了Ripley二次分析法)4种方法分析岷江冷杉的空间分布格局。结果表明： 1) 岷江冷杉种群结构稳定。因为其年龄结构表现为增长型, 幼苗幼树储备丰富,密度分别为2 217·hm-2和2 683·hm-2,可见岷江冷杉天然更新良好,进而通过其“移动镶嵌循环”更新维持其种群的稳定性。在大小级结构图中的一些缺刻和年龄结构图中的“断代”现象,是干扰的时空异质性在采样的时间和空间断面上的反映。 2) 幼苗、幼树和小树在所有的研究尺度（从 1 m×1m 到 30 m×30 m）下都呈聚集分布。但中树和大树基本上呈随机分布。3) 聚集强度随尺度的变化而变化。上述的前3种方法表明,聚集强度随尺度的增加而减弱。但是,空间点格局分析法表明,岷江冷杉幼苗、幼树和小树的聚集强度首先随尺度的增加而增强,达到一定高峰后,随尺度的增加而减弱。 4) 岷江冷杉的空间分布格局是它与其自然环境长期作用的结果,同时也反映了其种群天然更新的格局和机制。 5) 4种分析方法对格局的判别基本一致, 但空间点格局分析法更能反映出格局强度随尺度的变化的关系,是值得推荐的一种分析空间分布格局的方法。使用空间点格局分析法的限制主要在于其计算和采样比较复杂。另外,由于Ripley 二次分析法对于“空白”的探测不敏感,需要进一步做一些方法上的改进。     

白桦种群空间分布格局的研究

根据在白桦种群分布区内所选择的四个代表性地区的定位观测资料,本文运用数学分析方法,采用电电子计算机进行运算,模拟,研究白桦种群的空间分布格局。结果表明：随着生境温度的逐渐降低或温度的逐渐升高,白桦种群由聚集分布过渡为随机分布;随着种群年龄的增加,种群空间分布格局表现出相同的变化规律。     

新疆沙冬青AM和DSE真菌的空间分布

2012年6月从新疆阿图什市选取康苏、膘尔托阔依(阳)、膘尔托阔依(阴)和上阿图什4个样地,采集新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)根围0—10、10—20、20—30、30—40和40—50cm5个土层土壤样品,研究了新疆沙冬青AM和DSE真菌定殖规律以及土壤因子的生态作用。结果表明,AM和DSE真菌平均总定殖率分别为83.2%和53.22%,说明AM和DSE真菌能与新疆沙冬青根系形成良好共生关系。AM和DSE真菌具有明显空间异质性,AM总定殖率最大值在20—30cm土层,样地间表现为康苏=上阿图什膘尔托阔依(阳)膘尔托阔依(阴);DSE土层间无规律性变化,样地间为膘尔托阔依(阳)膘尔托阔依(阴)康苏上阿图什。相关性分析表明,AM菌丝、泡囊和总定殖率与DSE定殖率极显著负相关,AM定殖强度与DSE菌丝和总定殖率显著负相关,丛枝定殖率与DSE菌丝和总定殖率极显著正相关,说明两者间存在生态位竞争。土壤速效P、总球囊霉素和酸性磷酸酶与AM总定殖率极显著正相关,pH与AM总定殖率显著负相关;脲酶与DSE极显著正相关,pH和碱解N与DSE显著负相关。     

东灵山两个落叶阔叶林中辽东栎种群结构和动态

对北京东灵山地区的两个辽东栎种群的结构和数量动态进行了研究。在研究种群的空间分别格局时,分别将两个种群中的每个辽东栎个体在样地中进行定位。将辽东栎个体按不同尺度大小分为４类,在每一尺度中,按不同格子尺度进行机取样,分别计算Ｍｏｒｉｓｔａ的分布指数,聚块性指数,方差／均值比。用这些指数判断辽东栎不同大小级别以及不同取样尺度上的格局强度。结果表明,两个种群的格局强度都随尺度的不同而变化。５０龄辽东栎林     

干旱荒漠区沙冬青茎干液流变化特征及其与气象因子的关系

采用热平衡包裹式树干液流仪(stem heat balance,SHB)监测沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)茎干液流日变化,并利用自动气象站同步监测太阳辐射、空气温度、空气相对湿度、风速等气象因子日变化,研究沙冬青茎干液流在不同季节和天气条件下的日变化特征及其与环境气象因子的关系.研究表明:(1)在夏季沙冬青茎干液流昼夜区别明显,且变幅较大,液流于8:00~9:00开始启动,并迅速于9:00左右达到峰值,然后立即有一个大幅度的下降,后在小幅度波动中维持到19:00左右停止;沙冬青茎干液流在夜间较弱;(2)不同天气条件对沙冬青液流的变化影响较大,沙冬青茎干液流速率的总体变化幅度表现为晴天>阴天>沙尘天气;(3)各季节典型天气下沙冬青茎干液流速率表现为夏季>春季>冬季;生长季茎干液流启动时间早,液流量大;春季液流启动时间次之,液流量变化平缓,维持时间长;冬季液流启动时间最迟,液流变化速率大且维持时间短;(4)沙冬青茎干液流与气象因子的关系密切,其中与太阳辐射的关系最为密切,其次是空气温度和相对湿度,影响最小的是风速.     

Purification and Structure Analysis of Antifreeze Proteins from Ammopiptanthus mongolicus

Abstract

We purified many kinds of antifreeze proteins with high activity from the leaves of Ammopiptanthus mongolicus by several biochemical techniques. The antifreeze activities of these AFPs were measured by both osmometry and differential scanning calorimetry, and the inhibition of growth of ice crystals by the AFPs was obvious. Additionally, the antifreeze proteins were analyzed by sequencing, glycosylation reaction, mass spectroscopy, and circular dichroism spectroscopy. Both samples have some other unique structures different from those of fishes and of insects. It was suggested that plant AFPs might have a particular antifreeze mechanism in comparison with that of fish and insects.     

蒙药沙冬青的化学成分研究

从蒙古沙冬青分离得到了7个非生物碱类化合物,通过波谱学方法及与文献对照的方法鉴定为:β-谷甾醇(1)、白藜芦醇(2)、染料木素(3)、芒柄花素(4)、毛异黄酮(5)、maackiain(6)和trifolirhizin(7).其中化合物2、6和7为首次从蒙古沙冬青植物中得到.     

Purification and Identification of Antifreeze Proteins in Ammopiptanthus mongolicus

The conventional protein chromatography technique was adopted to purify the antifreeze proteins (AFPs) from the leaves of Ammopiptanthus mongolicus ( Maxim. ) Cheng f. Two bands on native PAGE gel showed thermal hysteresis activity, one was band Bi, whose thermal hysteresis was 0.46 cE at 8 g/L, which showed two bands (67 kD, 21 kD) on SDS-PAGE gel; the other was B3, whose thermal hysteresis was 0.45 cE at 10 g/L, and it contained only a single protein (39.8 kD). Both B1 and B3 are not glycoproteins, because neither do they interact with Shift-reagent, nor show ultraviolet characteristics of a typical glycoprotein.     

Seasonal Changes in Photosynthetic Characteristics of Ammopiptanthus mongolicus

Seasonal changes in the photosynthetic characteristics of Ammopiptanthus mongolicus (Maxim.) Chen f. were studied. When the net photosynthetic rate decreased with the elevation of air temperature, the stomata conductance and stomatal limitation value tended to decline simultaneously, while the intercellular CO2 concentration was increased. According to the two criteria discriminating the stomatal limitation of photosynthesis suggested by Farquhar and Sharkey, the seasonal changes in these parameters indicated that the decrease in Pn, may not be due to stomatal factor. These studies proved that the relative contents of the large subunit of Rubisco and the photochemical activities correlated with the seasonal changes in the net photosynthetic rate, which may show that these two factors contribute primarily to the seasonal changes in CO2 assimilation.     

沙冬青几种光合特性的季节性变化的研究(英)

研究了沙冬青（Ammopiptanthusmongolicus（Maxim．）Chegf．）几种光合特性的季节性变化。在气温升高时,沙冬青净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和气孔限制值（Ls）均呈现下降趋势,而胞间CO2浓度（Ci）却呈上升趋势。根据Farquhar和Sharkey提出的关于区分气孔限制的两个标准,结果表明Pn的下降可能是非气孔限制因素导致。研究还证明,Rubisco大亚基的相对含量以及光化学活性与Pn的季节性变化相关,表明CO2同化的季节性变化主要取决于上述两种因素的变化。     

蒙古沙冬青AmDREB2.1基因的克隆及表达分析

基于已建立的蒙古沙冬青[Ammopiptanthus mongolicus(Masxim.)Cheng f.]根的转录本数据库,分离到1个编码DREB类转录因子基因,命名为AmDREB2.1。该序列全长978 bp,包括531 bp的开放阅读框(ORF),编码176个氨基酸,具有典型的DREB转录因子保守的AP2结构域。实时荧光定量PCR分析表明,该基因能在根、叶中表达,但对干旱、低温响应不同,AmDREB2.1主要参与根的干旱胁迫应答。     

蒙古沙冬青保守microRNAs的鉴定及靶基因预测

蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是生长在荒漠中的木本植物, 对于我国西北部干旱、半干旱区域的植被维护与恢复具有重要价值。蒙古沙冬青对干旱、低温等多种逆境具有较高的耐受性, 是研究林木耐受逆境生理与分子机制的合适材料。MicroRNA(miRNA)是一类长度约为21个核苷酸的内源性非编码小分子RNA, 在植物生长发育和逆境应答等生物学过程中发挥着重要的调控作用。目前, 许多植物物种的miRNAs已经获得鉴定, 但未见蒙古沙冬青miRNAs的相关报道。文章应用高通量测序和生物信息学分析方法对蒙古沙冬青幼苗保守miRNAs的类型、表达丰度以及靶基因进行了分析和预测。共鉴定了10个家族的19种保守miRNAs, 其表达丰度介于55~1920269个拷贝之间。通过在线软件psRNATarget预测了其中14个保守miRNAs的靶基因。对于这些靶基因的功能分析表明, 蒙古沙冬青的保守miRNA主要通过转录调控、激素信号途径、物质代谢和胁迫应答等生物学过程参与植物生长发育和环境响应。