濒危植物疏花水柏枝残存种群数量及群落特征

为揭示濒危植物疏花水柏枝（Myricaria laxiflora (Franch.) P. Y. Zhang et Y. J. Zhang）残存种群的分布格局及群落结构特征,对三峡大坝下游长江流域疏花水柏枝残存种群的分布地（点军胭脂坝、董市江心岛和枝城官洲岛）开展了物种组成、数量、多样性、区系成分和生活型谱等研究。结果显示,疏花水柏枝残存种群分布地共有植物38科73属83种,群落类型为灌丛,灌木层优势种为疏花水柏枝和秋华柳（Salix variegata Franch.）。疏花水柏枝仅在夏季水淹、冬季露出区域呈团块状分布,为增长型种群类型,群落稳定性较差,点军胭脂坝约为222 300株,枝城官洲岛约为774 700株,董市江心岛约为197 400株。3个分布区物种丰富度指数（S）为10.5～11.5,多样性指数（H）为1.21～1.54,均匀度指数（E）为0.74～0.91,优势度指数（D）为0.53～0.69,表明物种多样性指数均较低。研究区植被符合我国亚热带地区植被区系成分,但生活型谱主要为地下芽植物和一年生种子植物,与热带亚热带沙漠气候植被类型相似。     

疏花水柏枝结构性状多样性研究

以疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)茎的11个解剖结构参数作为表型性状,对覆盖整个分布区域的居群进行部分抽样取样,研究了该物种表型性状的多样性及其格局、表型性状的分化及其与环境的关系。结果表明,各性状在居群间以及不同居群总体性状之间都存在显著或极显著的差异,63％的表型分化属居群内分化,37％为居群间地理差异引起的分化,居群内性状的变异程度与立地环境条件的分化程度一致,奉节以上居群相似程度较大,而以下居群相似程度则较小,并有独立分化的居群出现,这表明表型性状的多样性中心是在三峡河谷区域内,而不是在三峡以上的河谷区段。     

三峡濒危植物疏花水柏枝的回归引种和种群重建

疏花水柏枝分布于三峡库区原海拔70～155m的消落带,三峡工程修建后它将丧失其全部生境而成为濒危植物。实验结果显示其种子在土壤含水量大于10%以上时开始萌发,以土壤含水量达到饱和状况时萌发最好。种子萌发与定居阶段对土壤水分条件的严格要求使得疏花水柏枝分布区十分狭小。回归引种和种群重建是拯救该物种的主要手段。三峡工程修建后库区内新的消落带将形成夏旱冬淹的水节律,完全不同于库区原有消落带所具有的冬旱夏淹的水节律,不适于作为疏花水柏枝种群的迁移地。相比之下库区淹没区以上各支流消落带的生态环境与疏花水柏枝原有生境较为接近,适于作其新的生境。种群遗传多样性、年龄结构、分布格局、繁殖与扩展等生物学特性是种群持续发展的基础,文章以此为依据,对疏花水柏枝种群重建与管理中的相关问题进行了分析讨论。认为疏花水柏枝种群恢复与重建中目前所面临的主要问题是如何增强被隔离的种群间的基因交流、促进种群的种子扩散与萌发、协调新建种群与当地物种的关系、营造有利于新建种群定居与生长的生态环境。重建种群的管理应结合疏花水柏枝的生长发育节律和移栽地的生态环境条件来开展,要有效地监控种群的生长发育动态,合理地在隔离种群间相互引种,适时地进行水分管理,并对周围植被适度控制。     

三峡库区特有植物疏花水柏枝的调查研究

疏花水柏枝是三峡大坝建成后唯一１种痊全部被淹没的库区特有植物物种。在实地系统调查的基础上,阐述了疏花水柏枝的形态特征,分布现状,生长环境和群落结构等特点;从生物学,生态学角度分析了它在长江沿岸消涨带内汛期被洪水淹没的生长特性。     

三峡特有植物疏花水柏枝的扦插繁殖初报

疏花水柏枝(Myricaria laxiflora (Franch.) P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)为柽柳科、水柏枝属的一种多年生灌木,喜湿耐涝,是一种很好的河岸沙滩固土绿化树种。疏花水柏枝是三峡建坝以后,唯一一种将全部被淹没的三峡特有植物种,现仅在秭归、巴东、巫山三县长江岸边有天然分布。为抢救这一物种,我们对其进行了扦插繁殖试验。
疏花水柏枝的插条采自湖北省秭归县长江岸边的沙滩上,植株整株挖取后带回室内,在室内切成长枝条,切口立即用蜡封好,用带孔塑料袋包好带回北京。1995年10月21日在北京中国科学院植物研究所系统与进化植物学开放研究实验室温室进行扦插,插床基质为蛭石。温室内极端最高温28 ℃,极端最低温6 ℃。插条长10 cm左右,直径4～8 mm,插入基质的深度约为插条长的2/3。不同直径的插条以及一年生插条和多年生插条尽量在各个处理中平均搭配。试验共设6个药剂处理和一个对照,6个药剂处理分别为：①吲哚丁酸300 mg/L浸泡插条50分钟;②吲哚丁酸100 mg/L浸泡1小时;③吲哚丁酸50 mg/L浸泡1小时;④生根粉1号(中国林业科学研究院产,下同)500 mg/L速醮5秒钟;⑤生根粉1号100 mg/L浸泡40分钟;⑥生根粉1号50 mg/L浸泡1小时。插条生根后于12月初移栽到花盆里。 扦插开始出现根系的时间以处理①和⑥最早,另外4个药剂处理的次之;对照较晚。一年生和多年生插条在生根时间上似乎没多大差异。扦插生根率以生根粉1号50 mg/L最高,达100%;其次为生根粉1号500 mg/L和吲哚丁酸300 mg/L,分别为83%和75%;其它分别为吲哚丁酸50 mg/L 65%,吲哚丁酸100 mg/L53%,对照53%,生根粉1号100 mg/L33%。一年生插条的生根率明显高于多年生插条,分别为71.4%和54.5%。由于时间安排上不太理想,后期气温偏低,对生根有一定影响。疏花水柏枝扦插的生根部位不在愈伤组织,而在紧靠芽位上部那些皮层破裂处,这些部位皮层较薄,药物容易吸收,幼根也容易突破。疏花水柏枝插条在生根之前,地上部芽已萌发,扦插10天后有52%的插条萌芽,13天后为67%,新枝最长达6 cm。一年生插条比多年生插条萌芽早,萌芽数量多,新枝生长速度快。12月初将扦插苗移栽到花盆里,培养土用3份砂子加7份腐殖土,放在温室培养,到1月5日止,72株移栽苗除有4株死亡之外,其余均生长良好。 通过以上试验,我们认为疏花水柏枝的扦插繁殖已取得了初步成功。如果能加强扦插苗的后期管理,使其获得较理想的成活率,那么,本试验将为该物种的保存打下基础,并使我们看到了保存这一物种的希望。为了取得更大的成功,试验的某些方面将进一步改进,如扦插条件的改善、扦插时间的选择以及插条数量的增加等,这正是我们的后期试验要继续的工作。     

雅鲁藏布江三大支流流域小花水柏枝种群结构及动态特征

小花水柏枝(Myricaria wardii)为西藏特有物种,是重要的藏药资源,主要分布于雅鲁藏布江（简称雅江）三大支流河谷流域。为探索小花水柏枝种群结构及分布特征,在雅江三大支流拉萨河、年楚河和尼洋河流域设定15个样点,每个样点5个样方,测量小花水柏枝的基径大小,用径级大小划分年龄结构,通过编制静态生命表并绘制存活曲线来描述种群结构,并使用种群动态量化和时间序列分析预测小花水柏枝种群数量变化。结果表明：雅江三大支流小花水柏枝种群径级结构均为底部狭窄中部膨大的非典型金字塔结构。动态指数显示三大支流小花水柏枝种群均为增长型但增长趋势不明显,并且对外界干扰比较敏感,抗干扰能力较差。静态生命表及相关曲线显示三大支流小花水柏枝种群存活数量和生命期望随着径级增大逐渐下降,三大流域小花水柏枝种群均发生不同程度的波动,整体呈现不稳定的状态。生存分析和时间序列分析均表明缺乏幼苗是导致未来小花水柏枝衰退的主要原因,且预测年楚河和拉萨河小花水柏枝种群将更快进入衰退期,尼洋河流域小花水柏枝种群衰退期较晚。同时,幼苗所占比例与居群所在地降水量显著正相关,因此高降水量的尼洋河流域更适合小花水柏枝的生存。然而此环境的小花水柏枝种群数量对干扰较敏感,建议在雅江三大支流流域经济发展的同时加强对小花水柏枝种群幼苗保护,保护和改善小花水柏枝种群生境,以维持其种群的天然更新和恢复。     

疏花水柏枝幼苗生物量与构件对模拟土壤地下水位变化的响应

通过模拟不同地下水位的方法,对疏花水柏枝（Myricaria laxiflora（Franch.）P.Y.Zhang et Y.J.Zhang）一年生幼苗在不同条件下地上与地下部生物量及构件的变化进行测定,分析幼苗生长对地下水位变化的响应。结果显示：随着地下水位的降低,疏花水柏枝幼苗的生长特征指标均呈先增加后减少的趋势,其中地上、地下部分生物量的最高值分别为0.0438、0.0100 g,最低值分别为0.0177、0.0026 g。幼苗地上部生物量在-10 cm处理水平最高;地下部生物量在-15 cm处理水平最高。幼苗直径、根表面积、株高、主根长度、根体积、一级枝数、二级枝数等指标也分别在-10 cm或-15 cm处理水平达到最高值。疏花水柏枝幼苗主要构件的生长与地下水位的变化存在显著相关性。主成分分析结果表明,幼苗的地下部分更容易受到土壤地下水位变化的影响,幼苗性状症候群随地下水位的变化而发生移动,说明该物种幼苗在不同地下水位时的生长投资策略具有较大差异。     

濒危植物疏花水柏枝对模拟夏季水淹的生理生化响应

模拟水淹实验,分析濒危植物疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)的一些重要生理生化指标对夏季水淹的响应.结果表明,疏花水柏枝植株在夏季无论水淹与否均处于休眠状态.水淹时植株溶性总糖、蔗糖的含量以及过氧化物酶的活性都显著增加,但与对照的差异不显著.水淹过后,植株迅速恢复生长,其可溶性总糖、蔗糖含量以及过氧化物酶和多酚氧化酶的活性逐渐下降,恢复到正常水平,但恢复阶段植株的生化指标与水淹和对照无显著差异.水淹植株的光合作用强度与蒸腾强度显著高于对照.疏花水柏枝在水淹期间的休眠以及相关的生理生化变化是对水淹的主动适应.     

疏花水柏枝内生真菌QY-1的抗氧化活性分析

以从疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)中分离的1株内生真菌QY-1为研究对象,为分析其体内及体外的抗氧化活性,对其发酵液及其提取物的活性进行了综合评价。对nr DNA内转录间隔区进行测序鉴定。分别采用总抗氧化力试剂盒、自由基清除试剂盒和还原力测定试剂盒评价发酵液及粗提物的体外抗氧化能力活性;对发酵液提取物及其主成分进行了大肠埃希菌、人神经母瘤细胞SH-SY5Y的体内抗氧化损伤保护作用分析。结果表明QY-1是1株球毛壳菌(Chaetomium globosum),其粗提物具有很高的抗氧化活性,总抗氧化活力、自由基清除率及总还原力均接近维生素C的50%,远高于国际报道水平。且其发酵液提取物有促进细胞增殖和抗氧化保护作用,显著提高大肠埃希菌细胞和神经细胞在H2O2胁迫下的存活率。其粗提物可保护神经细胞膜的完整性,有效减低乳酸脱氢酶(LDH)的渗漏率。从粗提物中分离到一种主成分SF2,可显著抑制凋亡蛋白Caspase 3和Caspase 9的活性。结果表明内生真菌球毛壳菌QY-1不管在体内还是体外都具备较强的抗氧化能力,是一种具有潜在开发价值的天然抗氧化剂资源。     

三峡库区消涨带特有植物疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)的自然分布及迁地保护研究

疏花水柏枝为三峡库区消涨带特有植物,三峡工程的兴建将导致其野生居群全部灭绝。作者对该植物的地理分布、自然生境和群落结构进行了系统调查,发现疏花水柏枝分布于三峡库区重庆市巴南区至湖北省宜昌县间12个县级单位的长江干流消涨带,共31个居群9万余株,比原已知的分布区增加了7个县级区域18个居群8万余株。调查中发现该物种具有喜温湿、耐水淹和生长反季的生长习性,具有种子多、易扦插的繁殖优势和自然居群中物种少、水淹前后物种组成有差异的群落结构特点。同时,较系统地回顾了目前关于疏花水柏枝迁地保护的研究进展,探讨了其特殊的生态适应策略、起源进化和传播的可能途径以及濒危机制,并对下一步的保育研究提出了建议。     

Species-level phylogeographical history of Myricaria plants in the mountain ranges of western China and the origin of M. laxiflora in the Three Gorges mountain region

Myricaria species in China occur mostly in the major high-altitude mountain areas in and around the Qinghai-Tibetan Plateau. The one major exception to this is M. laxiflora which is restricted to the Three Gorges mountain region. In this study, we investigate species-level phylogeographical patterns of Myricaria species in western China and the origin of M. laxiflora . The results show that most chloroplast haplotypes are species-specific, except for one haplotype which is shared by three widespread species. Higher haplotype diversity within the Qinghai-Tibetan Plateau region supports the hypothesis that the Himalayas are the centre of origin for Myricaria . The phylogeny of Myricaria was geographically structured, and an estimated Bayesian chronology suggested the main divergence events occurred during the Late Pliocene and Early Pleistocene (~1.46–2.30 million years ago). The overall phylogeographical pattern was characterized by vicariance events and regional demographical expansion, reflecting a major influence of geological and climatic events on the evolution of Myricaria species. Our data suggest that M. laxiflora has an ancient origin, but has experienced recent population expansion through the Three Gorges Valley. The origin of M. laxiflora was estimated to be during the Early Pleistocene but its demographical expansion was more recent at about 0.015 million years ago. This highlights the unique phylogeographical history of the Three Gorges mountain region, and the deep imprint of the watercourse connections of the Yangtze River Valley on the phylogeographical structure of the species in this region.     

山西灵空山刺五加种群空间分布格局及种间空间关联性

以山西灵空山自然保护区刺五加(Acanthopanax senticosus(Rupr.Maxim.)Harms)种群为对象,采用空间点格局方法中的Ripley’s K函数,对刺五加种群不同龄级的空间分布格局及其与主要灌木物种间的空间关联性进行研究,并对种群空间分布格局进行可视化解析。结果显示,刺五加种群中幼年个体数量多,径级结构呈金字塔型,为增长型种群,能够实现持续更新;刺五加种群的径级Ⅰ在小尺度上呈聚集分布,随着尺度增大出现随机分布;径级Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在全尺度上呈聚集分布,径级Ⅴ、Ⅵ在小尺度上为聚集分布,随着龄级和空间尺度的增大,刺五加种群聚集强度渐弱,呈现随机分布;刺五加种内关联在全尺度上呈正相关,但与群落中主要灌木在小尺度上呈不相关或负相关,在大尺度上呈负相关。研究表明刺五加的生长条件较为适宜,并可以通过相互之间的庇护作用,减弱种内竞争,但与其他树种间存在强烈竞争,生存现状较差,在群落中处于劣势。     

三峡水库蓄水对消涨带植被的初步影响

三峡库区消涨带植被一直受到广泛关注。为了研究水库蓄水对175 m以下消涨带原有植被的潜在影响,2008年8月在三峡大坝上游长江干流从巴南到秭归12个监测点,设立68个5 m×5 m永久监测样方,比较被水淹过的156 m以下与当时尚未水淹的156～175 m地段植被物种组分、物种多样性和草本层生物量的差异。结果表明：被水淹过与尚未水淹的植被物种组分存在显著差异,DCA可以将二者明显分开,156 m以上尚未水淹的植被以灌丛为主;156 m以下被水淹过的植被以草丛为主,优势种包括多年生草本：狗牙根（Cynodon dactylon）、牛鞭草（Hemarthria altissima）和硬秆子草（Capillipedium assimile）;一年生草本：狗尾草（Setaria viridis）、毛马唐（Digitaria ciliaris）和千金子（Leptochloa chinensis）。木本植物基本死亡,只有枫杨（Pterocarya stenoptera）、牡荆（Vitex negundo）和地瓜（Ficus tikoua）存活。此外,被水淹过的植被中灌木物种数比例显著降低,而一年生草本物种数比例显著增加。被水淹过和尚未水淹植被的物种多样性也存在显著差异,被水淹过植被物种总数、灌木和多年生草本物种数显著低于尚未被水淹过的植被,但一年生草本物种数没有显著差异。被水淹过的植被草本层生物量与尚未水淹的植被没有显著差异。可见,水淹显著改变了消涨带原有植被物种组分和物种多样性,但一年生草本物种数和草本层生物量没有显著差异。未来175 m以下的植被中,草本尤其是一年生草本将占据优势。在消涨带植被恢复选择适应水淹生境物种过程中,应分别从植物的生活史、生理学和形态学等角度进行筛选,尤其应重视生活史适应策略植物的应用。被水淹过的156 m以下现有优势草本和存活的灌木可以作为三峡库区未来消涨带植被恢复的备选物种。     

武夷山木荷种群结构和动态的研究

 本文采用“空间序列代替时间变化”的方法,对武夷山区常绿阔叶林演替过程中木荷种群动态规律进行了研究,结果表明,在木荷种群侵入黄山松幼林向木荷林以及成熟木荷、甜槠、青冈林的发展过程中,种群结构由增长型→稳定型→成熟型→衰退型,空间分布格局由随机型趋于集群分布,种群密度呈现负增长;在成熟木荷、甜槠、青冈林中,由于种间和种内竞争的影响以及林窗效应,木荷种群结构和密度有一个波动性的变化过程,在这一变化过程中,木荷种群仍趋于集群分布。此外,对成熟木荷、甜槠、青冈林中木荷种群不同大小级的分布格局动态进行了研究,表明其幼苗、幼树和中树等级的个体均呈集群分布,而大树等级的个体呈随机分布。根据上述研究结果,对木荷种群动态机制作了探讨。     

大沙鼠种群年龄结构的季节变化和繁殖特征

2003~2004年在内蒙古包头市达茂联合旗腾格淖尔地区对大沙鼠(Rhombomys opimus)年龄组成的季节变化及其繁殖特征进行了研究。结果表明,大沙鼠的年龄组成存在着明显的季节变化和年度之间的差异,在2月至次年的4月没有幼体,6月无亚成体;大沙鼠的性比无论从总体还是各个年龄组看,均存在着差异,特别到老体,这种差异更加突出。在内蒙古包头腾格淖尔地区的大沙鼠一年中部分个体参与第三胎繁殖,而且其繁殖状况存在着年际之间的差异。     

淫羊藿分株种群特征及其与箭叶淫羊藿空间分布的点格局分析

对四川省南充市金城山3个不同海拔梯度(560m、653m、774m)上的淫羊藿分株种群特征以及用聚块性指标(m*/m)、聚集指数、Cassie指标、扩散系数和点格局分析法,分别对淫羊藿基株种群与海拔771m处箭叶淫羊藿基株种群的空间分布格局进行了研究。结果显示:在低海拔梯度560m处淫羊藿分株种群密度达到最大,随着海拔的升高,淫羊藿分株种群密度显著减小。不同海拔高度下,淫羊藿分钻种群根冠比在774m处最高。3种海拔梯度上,淫羊藿基株种群空间分布格局为集群分布;箭叶淫羊藿基株种群在尺度(t)0~0.01之间呈随机分布,在0.01~0.5之间呈集群分布。最后,结合保护淫羊藿和箭叶淫羊藿的药用资源以及点格局分析方法在研究草本植物种群空间分布格局中的优越性展开了讨论。     

荒漠珍稀灌木半日花种群数量动态的谱分析

依据不同坡位的半日花（Helianthemum ordosicum）种群的野外样方调查数据,运用谱分析数学方法,对其种群数量动态变化进行了分析研究。结果表明：在以地径级差划分龄级的基础上,半日花种群天然更新过程的动态是通过半日花不同龄级的株数分布波动而表现的。不同坡位半日花种群的数量动态过程受基波影响最明显,并且波动还表现出明显的中、小周期。不同坡位种群均存在基本周期1／2的12～15mm地径增量的中等长度的周期波动,以及2．00～6．25mm地径增量的小周期波动。这种中、小周期波动与环境压力、种间竞争及自身生理特性等有关。由于不同坡位的生境条件不同,表现为从坡下部到坡上部,半日花种群数量变动的波动小周期（地径增量表型）逐渐缩短。人为干扰对不同坡位半日花种群动态的波动产生影响。半日花种群数量动态变化的这种周期性的波动可使半日花种群的自我稳定性得以维持与延续。