基于化学成分和气候特征的当归品质空间变异规律

以甘肃省地道药材当归(Angelica sinensis(Oliv.) Diels)为材料,探讨当归品质的空间变异规律和气候特征。基于当归的5种化学成分含量分析其品质变异规律,并结合不同时间尺度气候因子研究品质变异的主要气候成因。结果显示,根据当归5种化学成分总含量可分为甘肃-云南高含量区和四川-湖北低含量区,藁本内酯、阿魏酸、丁烯基苯酞是造成当归品质地理变异的3种主要化学成分。年平均气温、≥10℃活动积温和年平均相对湿度是影响当归品质地理变异的主要气候因子,且4-10月间的月平均气温与丁烯基苯酞和藁本内酯呈强负相关,5-9月间的月平均气温与阿魏酸呈强负相关,说明花果期适当的低温、低湿有利于当归成分藁本内酯、阿魏酸、丁烯基苯酞的积累。研究结果解释了云南和甘肃低热量区当归品质相似的气候原因。     

臭参中挥发性臭味的化学成分

臭参(Codonopsis sp.)俗称臭药、云南参、臭党参等,系桔梗科党参属云南特有植物种,种名待分类学家鉴定。其根具有特殊臭味,民间作为廉价滋补佳品,和肉、蛋一起煮食,具有补中益气,生津之功效。同属许多植物如党参(C.pilosula Nannf)、川党参(C.tangshan Oliv.)等的根,均为著名中药,但都没有臭参那种臭味。该植物的化学成分未见报道。为了解臭参植物的药用价值以及同党参、川党参等的相互关系,我们首先对臭参的挥发性臭味化学成分作了气相色谱-质谱法分析,现将结果简要报告如下。     

黄芪化学成分与生态因子的相关性

以主成分分析(PCA)和相关性分析(CA)法研究黄芪中主要有效成分与生态因子的相关性,探究影响黄芪主要成分积累的生态因子.结果表明: 山西产地黄芪中的黄芪甲苷、毛蕊异黄酮苷、芒柄花苷、山奈酚和黄芪多糖的含量显著高于内蒙古和甘肃两地.影响黄芪化学成分含量的气候因子主要为年均相对湿度、年日照时数及7月均温.影响黄芪化学成分含量的土壤元素主要为钙,且钙在一定范围内与毛蕊异黄酮苷、山柰酚、芒柄花苷、槲皮素、黄芪多糖的含量呈负相关.     

广东省3种野生香茅属植物精油的化学成分及含量分析

利用GC-MS技术分析了广东省3种野生香茅属(Cymbopogon Spreng.)植物叶片精油的化学成分及其相对含昔.结果表明,3种植物精油中的化学成分丰富.从橘草[C. goeringii(Steud.)A.Camus]精油中鉴定出25种化学成分,主要成分为香叶醇、香茅醛、Z-柠檬醛和E-柠檬醛,相对含量分别为26.56%、23.49%、19.65%和12.78%;从扭鞘香茅[C. hamatulus(Nees ex Hook.et Arn.)A.Camus]精油中鉴定出16种化学成分,主要成分为甲基丁香酚、甲基异丁香酚、3,5,3',5'-四甲基联苯和3,4-二乙基-1,1'-联苯,相对含量分别为19.46%、12.90%、16.88%和8.63%;从青香茅[C. caesius(Nees ex Hook.et Arn.)Stapf]精油中鉴定出28种化学成分,主要成分为甲基丁香酚、甲基异丁香酚和藜芦醛,相对含量分别为29.39%、22.25%和6.58%.香茅属植物的精油成分因种类和产地不同而有一定的差异,在实际生产中应根据需要对香茅属植物资源进行合理的开发和利用.     

药用植物掌叶大黄化学组分空间变异及气候响应特征

基于多层次气候因子和掌叶大黄(Rheum palmatum L.)的化学成分含量,运用聚类和相关性分析法对掌叶大黄化学成分的地理变异规律进行研究。结果显示,四川地区的掌叶大黄属于游离蒽醌?双蒽酮化学型,甘肃?宁夏地区属于结合蒽醌化学型。Pearson系数分析结果表明,气温和水汽压是造成掌叶大黄品质空间变异的主要原因。结合掌叶大黄中的结合蒽醌类物质与3-11月的月均气温为强正相关,与全年的月均水汽压呈强正相关,同时与6-8月的月均辐射量呈强正相关,与6-9月月均降水呈负相关。游离蒽醌与最冷季的月均水汽压呈负相关,蒽酮类物质与每月气温呈强负相关,与每月水汽压呈负相关。研究结果说明最冷季的水汽压和最湿季的月均气温是影响掌叶大黄品质的重要时间窗口和关键因子。     

基于Maxent模型的党参全球潜在分布区预测

基于党参全球129个分布点和37个生态因子,利用最大熵模型(Maxent)与地理信息系统(GIS)预测党参的全球生态适宜区.结果表明: 党参的全球生态适宜区总面积达到884.79×10⁴ km²,主要分布在北半球的东亚地区,其中以中国最为集中.中国的党参生态适宜区中,适宜性指数较高的区域主要分布在山西、陕西、四川、甘肃东南地区、西藏东部、云南东南地区、山东东北地区等,中国是党参的最佳栽培区.影响党参地理分布的生态因子主要是气候因子,其中,温度因子起主导作用,降水因子次之;然后依次是地形与土壤因子.年均温和降水的季节性、最冷季平均温、最干季降水量对其影响最大.     

杨叶木姜子果实的挥发油成分分析

本文采用GC-MS联用技术确定了杨叶木姜子Litsea populifolia(Hemsl.)Gamble果实挥发油的21种化学成分及相对含量,主要有：β-柠檬醛(β-citral)、α-柠檬醛(α-citral)、柠檬烯(limonene)、l,8-桉叶素(1,8-cinceole)、橙花醇(nerol)等,并与同属植物山鸡椒Litsea cubeba(Lour.)Pers的化学成分做了比较。     

中国南方不同地区薰衣草花精油化学成分分析

为了解不同产地薰衣草(Lavandula angustifolia Mill.×Lavandula latifolia Medik.)鲜花精油的化学成分,采用水蒸气蒸馏法提取了产自濮院、厦门、昆明的薰衣草花精油,并用GC-MS方法对其化学成分及相对含量进行了分析。结果表明,三地薰衣草花精油的得油率分别为6.60%、3.07%、3.17%。精油中分别检出50、59、44个化合物,其中4个化合物(桉叶油醇、α-红没药醇、樟脑和芳樟醇)的相对含量占精油总量的75%以上。三地薰衣草花精油中的主要化学成分相同,但含量不同,且精油的组成成分也存在差异。此外,薰衣草精油中的桉叶油醇、樟脑及α-红没药醇的相对含量与海拔及年均降雨量具有一定相关性。     

贵州老鹰茶（红果黄肉楠）挥发油成分研究

利用常压水蒸气蒸馏提取贵州老鹰茶（Actinoaphne cupularis(Hembsl.)Gamble)的挥发油,挥发油得率0．21％,用气相色谱－质谱联用仪进行定性分析。结合计算机检索技术,对挥发油的化学成分进行分离鉴定,NIST化合物谱库检索,应用气相色谱峰面积归一化法测定各成分的相对含量。从Actinodaplme cupularis挥发油中检出138种成分,鉴定出66种成分,占挥发油组成的47．83％,主要成分是异丁子香烯（I*socaryophillene),含量8＝28％;其次是大根香叶烯B（Germacrene,1,2,3,4,4a,5,6,8a-octahydro-7-methyl-4-methylene-1-(1-methylethyl)-(1.α.,4a.α.,8a.α.)-),含量6．57％,其挥发油成分主要是萜类。     

北京地区大葱和玉米根际VA菌根的季节变化及其与环境因子之间的关系

1986-1987年连续两年系统调查了北京地区大葱(Allium fistulosum L.)和玉米(Zeamays L.)根际 VA 菌根侵染百分率及菌根真菌孢子密度的季节变化。分析了菌根和菌根真菌的发生与几种土壤因子(土壤硝态氮、铵态氮、速效磷和有机质含量,土壤 pH 值)和气候因子(气温、积温、土温、光照、降水量,相对湿度等)之间的关系。结果表明:大葱和玉米的侵染百分率随作物生育期的增长而增加,并以6月和9月的增长速度最快。一年中,植物根际菌根真菌的孢子密度有二个高峰,分别在6-7月和10月。在北京的同一地区,一年中,几种测定的土壤因子变化很小,因此,认为气候因子对菌根发生的季节变化具有更大的影响。用线性相关和关联度分析的结果表明:一年中,菌根的发生与积温的关系最为密切。     

西藏高寒草地物种多样性和生产力的环境驱动机制

全球变暖影响物种多样性和生产力及其关系。关于全球和区域的物种多样性与生产力关系已有许多研究,但气候变暖背景下西藏高寒草地物种多样性与生产力的关系及其环境驱动机制研究仍然很少。基于西藏高寒草地实测的35个样点调查数据,利用回归分析、Pearson相关性分析、方差分解和结构方程模型等方法,探究了物种多样性和生产力的关系及其影响机制。研究发现:(1)高寒草地的物种丰富度指数和香农-威纳指数与地上植被净初级生产力(ANPP)呈显著正相关关系,且ANPP对物种丰富度指数的变化更为敏感;(2)物种丰富度指数与经度、土壤有效氮、土壤有效磷、年降水量呈显著正相关;Shannon-Wiener指数与海拔和纬度呈显著负相关,与年均温度呈显著正相关;ANPP与经度、土壤有效氮、年降水量和年均温度呈显著正相关,与海拔、纬度和土壤有效钾呈显著负相关;(3)地理因子、土壤养分和气候因子的交互作用对物种丰富度指数和ANPP的贡献率最大,分别为10.99%和32.91%,地理因子和气候因子的交互作用对Shannon-Wiener指数的贡献率最大,为13.61%;(4)地理因子通过调控土壤养分和气候因子间接影响物种多样性和ANPP,土壤养分和气候因子均直接影响物种多样性和ANPP。研究结果揭示了环境因子对物种多样性和生产力的综合调控机制,为西藏高寒草地生态系统科学应对气候变化提供了依据。     

唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim. ex Balf.)功效组分地理变异及气候响应特征

通过研究道地药材唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim.ex Balf.）四种功效组分的地理变异,以及与多层次气候因子间的响应关系,揭示唐古特大黄不同化学型形成的生态学机制。运用聚类方法研究唐古特大黄成分地理变异的空间规律,并利用相关系数法分析气候因子与唐古特大黄成分的响应关系。结果表明：唐古特大黄功效组分存在明显的地理变异。青海和甘肃地区的唐古特大黄属于结合蒽醌化学生态型;而四川所产唐古特大黄为游离蒽醌化学生态型。不同时间尺度气候因子与唐古特大黄组分间的响应特征为：结合蒽醌类物质与年均温呈强负相关,多酚类物质与年均温和年降水为负相关,而与年均日照时数为正相关;结合蒽醌类物质与最冷季节温度是强负相关,多酚类物质与最冷季节温度和最湿季降雨量呈强负相关;月均温和月均日照对结合蒽醌类物质和多酚类物质影响大,其中1月至6月平均气温和9月至12月平均气温与蒽醌类物质呈强负相关,多酚类物质与5月日照量、6月日照量和7月日照量表现出强正相关。地区间的温度和日照量差异是唐古特大黄不同化学型形成的气候原因。最冷季的低温和最湿季的日照量是影响唐古特大黄品质的关键气候因子和主要时间窗口。温度浮动大,日照量高且降水量少的低温区域有助于结合蒽醌类和多酚类物质的形成和累积。     

气象因素对芒果蓟马种群数量动态的影响

明确芒果园中蓟马复合种种群动态与气象因子之间的关系。用粘虫板定期定点监测芒果园中蓟马的种群消长情况;通过相关分析、主成分分析和灰色关联分析,分析其与气象因素的关系。芒果花期蓟马种群数量为全年发生高峰。相关分析结果表明,监测日蓟马种群数量与日平均气温(℃)、日最大风速(m/s)显著正相关,与日最低气温(℃)显著负相关。芒果花期蓟马种群数量与2月降水量(mm)、3月平均风速(m/s)、1-2月平均气温(℃)、2月月均最高、最低气温(℃)、2-3月平均相对湿度(%)及1-3月平均最小相对湿度(%)显著相关。主成分分析表明,月平均温度(℃)和月最低气温(℃)是影响蓟马种群动态的主要因素,对蓟马种群动态的影响达56.0%。灰色关联分析表明,月均最低气温(℃)对芒果蓟马种群数量影响最大。月最低气温(℃)和月平均温度(℃)是影响芒果园中蓟马复合种种群数量动态的主要气象因素。芒果蓟马复合种种群数量受食物、种群扩散、天敌、自身繁殖和气候因素的共同影响。     

中国兜兰属宽瓣亚属植物地理分布格局及其主导气候因子

为明确兜兰属宽瓣亚属(Paphiopedilum Subgen. Brachypetalum)植物在中国的自然地理分布格局及其主导气候因子,该研究以7种宽瓣亚属植物为研究对象并利用Arc GIS技术提取其在中国194个地理分布点的气候数据,采用描述性统计分析宽瓣亚属植物在中国分布区的气候特点,采用逐步回归拟合各气候因子与其经纬度分布的线性关系,最后通过冗余分析(RDA)和蒙特卡洛(Monte-Carlo)检验量化各气候因子对宽瓣亚属植物地理分布的贡献率。结果表明:(1)宽瓣亚属植物在中国主要分布于滇东南、黔西南、黔南、黔东北、滇西北、桂北与黔南交界处以及桂西北至桂西南地区。(2)该亚属植物在中国分布区的昼夜温差月均值、年平均气温变化范围、最暖季度平均气温、最冷季度平均气温4项热量因子的平均值分别为8.13、23.70、23.62和9.23℃,降水量变异系数、最湿季度降水量、最干季度降水量、干旱指数4项水分因子平均值分别为75.66%、673.10 mm、73.97 mm和26.12%,整体上具有湿热的气候特点;各物种间,狭域分布的物种与广布种间的气候因子存在显著差异。(3)逐步回归分析...     

阿尼玛卿山地不同海拔青海云杉(Picea crassifolia)树轮生长特性及其对气候的响应

利用位于同一坡面的青海云杉树芯样本,建立了4个海拔高度的树轮宽度指数年表。分析结果表明年表序列特征值大都因海拔而不同,各年表序列对气候因子的相关性在不同高度也表现出一定的差异:树木生长都与前一年10月份月均温显著正相关,与前一年8月份和当年5、6月份月均温显著负相关;与前一年9、10月份和当年5月份的降水量都呈显著正相关,但都随海拔升高呈波状变化。树轮宽度指数与不同时段的温度和温暖指数都呈负相关,表明5～9月是该地区青海云杉生长较为活跃的季节。响应函数分析结果表明该地区低海拔生长的青海云杉受温度和降水的影响都比高海拔生长的更显著,显然不同于以前研究的森林上下限树木的生长模式。4a表主成分中的第一主分量贡献率为81.071%,表明同一坡面影响树木生长的大环境因子是一致的。第一主分量与气候因子的相关分析同样显示出前一年生长季末和当年生长季初的水热组合是树木生长的主要限制因子,区域模拟也进一步证明了这一点。并认清了同一坡面青海云杉树轮记录的共性和差异,为今后树轮采样和研究提供一定的理论依据。     

西北油松叶片δ13C特征与环境因子和叶片矿质元素的关系

选取甘肃、宁夏及内蒙古油松(Pinus tabulaeformis)10个天然种群, 通过测定油松叶片稳定碳同位素组成(δ¹³C)和元素含量等特征, 分析了油松叶片δ¹³C特征及其与环境气候因子和叶片矿质元素含量之间的关系。研究结果表明, 油松叶片δ¹³C的变化范围在-28.68‰ - -25.02‰之间, 平均值为-26.82‰; 油松叶片δ¹³C值与海拔、经度之间相关性不显著, 与纬度之间呈显著正相关, 与年降水量、年平均温度之间均呈显著负相关, 说明年平均温度和年降水量是决定油松¹³C分馏能力差别及生长的主要限制因子; 叶片元素N、P、K、Si、Ca、Fe含量与δ¹³C值有明显的相关性, 其中叶片N、P、K含量与δ¹³C值显著负相关, Si、Ca、Fe含量与δ¹³C值显著正相关, 可见不同种群间δ¹³C组成差异可反映植物营养元素含量的变化状况。不同生境条件下环境气候因子和矿质元素含量的这种响应模式在一定程度上反映和影响了以油松为建群种和优势种的生态系统的δ¹³C变化特性。     

中国旱区样带尺度植物多样性和生产力与环境因子的关系

旱区植物多样性、生产力与环境因子的关系是旱区生态学研究的重要课题,对于揭示该地区植被的环境适应机制有重要的参考价值。基于中国旱区东西样带的系统采样和原位调查,定量分析了各影响因素对旱区植物多样性和生产力变化的解释作用,阐明了旱区群落生产力的调控机制。结果表明：(1)旱区群落性状加权值与地上生物量间的关系(R²=0.46)相较于Shannon-Wiener指数与地上生物量的关系(R²=0.21)更为紧密。(2)旱区群落Shannon-Wiener指数、群落性状加权值、地上生物量与年均降水量、土壤有机碳含量、土壤总氮含量线性正相关,与土壤总磷含量无显著相关性;Shannon-Wiener指数、群落性状加权值与年均气温线性负相关,地上生物量与年均气温无显著相关性。(3)年均降水量对旱区群落性状加权值的解释率为40.9%,两者为正相关关系;年均气温对Shannon-Wiener指数的解释率为28.3%,两者为负相关关系。(4)群落性状加权值对地上生物量的直接路径显著,年均降雨量、年均气温和土壤有机碳通过群落性状加权值间接影响地上生物量。     

庐山不同海拔日本柳杉年轮宽度对气候因子的响应

以庐山自然保护区3个不同海拔样地采集的138根日本柳杉样芯为研究材料,利用树木年轮学方法分析其径向生长与季节和月气候因子的响应关系。结果表明:低海拔处日本柳杉径向生长对气候因子的响应相比于中、高海拔更敏感;中、低海拔径向生长与春季相对湿度呈显著正相关(P<0.05),低海拔径向生长与春季日照时数、夏季均温呈显著负相关(P<0.05),而中海拔径向生长与夏、秋季均温呈显著负相关(P<0.05);高海拔径向生长与各个季节气候因子表现出一定的相关性,但相关性不显著; 3个海拔径向生长均与当年1月均温呈显著正相关(P<0.05),中、低海拔径向生长与上年7月及当年7月均温呈显著负相关(P<0.05),高温会抑制树木的生长,低海拔径向生长与当年4月空气相对湿度、降水量呈显著正相关(P<0.05),与当年4月日照时数呈显著负相关(P<0.05),随海拔的升高相关性降低;庐山日本柳杉径向生长与主要气候要素之间的相关性呈现出明显的季节性,日本柳杉径向生长主要受上年7及7月均温和4月空气相对湿度的影响,海拔是影响日本柳杉径向生长对气候因子响应的重要因素,最终建立...     

Dendroclimatic evaluation of climate-growth relationships of Meyer spruce (Picea meyeri) on a sandy substrate in semi-arid grassland, north China

Dendroclimatic techniques were used to assess the climate-growth relationships of refugial Meyer spruce (Picea meyeri Rehd. et Wils.) on a sandy substrate in semi-arid grassland of north China. Statistical analysis of the tree-ring data showed a mean series intercorrelation of 0.47, a signal-to-noise ratio of 14.44, and a mean sensitivity of 0.18, indicating suitability for climatic analysis. Radial growth was positively correlated with precipitation in February and May of the current year, and in September of the preceding year. However, radial growth of Meyer spruce also correlated negatively with mean monthly temperature in current May, of which mean maximum temperature explained most of the observed variation. In addition, radial growth negatively correlated with solar radiation over most of the year. Rainfall appeared to be the dominant growth-limiting factor in this semi-arid grassland, with temperature and solar radiation being of lesser importance. This study suggests that Meyer spruce in this stand is promising for dendroclimatic and ecological studies because of good cross-dating characteristics and high sensitivity to climate.     

海南岛尖峰岭热带山地雨林区26年的气候变化特征——光、水和风因子

采用海南尖峰岭森林生态系统国家野外科学观测研究站天池气象站1980～2005年的地面常规气象观测资料,分析了光、水和风等气候因子的变化趋势,结果发现:26年来,尖峰岭热带山地雨林区年日照时数、年降水量、年蒸发量、年平均相对湿度、年平均水汽压和年平均风速的多年平均值分别为1467.4h、2449.0mm、1248.8mm、88.67%、20.77hPa、1.2m/s.年降水量、平均相对湿度、平均水汽压均呈上升趋势,其中平均水汽压升高趋势明显,每10a增加0.38hPa;日照时数、年蒸发量和年平均风速呈下降趋势,其中平均风速下降明显,每10a减小0.27m/s;月降水量和月蒸发量年代际变化规律不一,但10月份的降水量和9月份的蒸发量下降趋势明显.气候增暖作用分析表明,在全球气候变化背景下,尖峰岭山地雨林区气候增暖作用显著.