30种新疆沙生植物的结构及其对沙漠环境的适应

新疆３０种沙生植物营养器官的解剖学研究表明,它们的形态结构为适应沙漠环境发生相应变化。叶片表面积／体积比普遍小于中生植物;表皮细胞外壁具厚的角质膜,并覆盖毛状体,气孔下陷,具有孔下室;按叶肉结构的差别,３０种沙生植物的叶片可归为正常型、全栅型、环栅型、不规则型、禾草型、退化型等６类。轴器官中普遍具有发达的机械组织,一些植物形成异常结构;根的周皮发达;茎中基本组织／半径比率较大;部分植物形成同化枝,有的茎、叶中存在粘液细胞或结晶。按其适应沙生环境的形态结构特点,可以分为薄叶植物、多浆植物、肉茎植物以及卷叶植物等４类。沙生植物以不同的旱生结构特征和不同的方式适应沙漠环境。     

12种短命植物叶解剖结构及其对荒漠环境的适应性

以分布于新疆北部古尔班通古特沙漠南缘的12种短命植物为研究材料,采用常规石蜡切片法,对其叶的解剖结构进行了观察分析,探讨12种短命植物的叶解剖结构对荒漠生态环境的适应性关系。结果显示:(1)12种短命植物中,有8种植物的叶肉栅栏组织发达,表现出等面叶特征;有7种植物侧脉维管束具有花环状结构,表现出C4植物特点。(2)12种植物叶片均具有气孔下室,其中,小花荆芥等7种植物叶片具有发达的气孔下室。(3)12种植物叶肉及叶脉中常有晶体存在,晶体数量及大小在不同植物中有差异。研究认为,12种短命植物从总体上呈现出旱生结构特征,从个体角度看这些特征是不同类群的植物以不同方式适应沙漠干旱环境的结果,但不足以改变该类植物的中生性质。     

沙漠人工植被的生态学取向及其途径

水是干旱沙漠植物生态系统中的最重要的限制因子。在干旱沙漠生境中建造人工植被的正确方向是要建造沙漠人工植被 ,就必须以提供额外的水资源为前提 ;在不能增加额外水资源的情况下不应增加沙漠人工植被 ;增加沙漠植被应保护现有植被和建造半人工植被为主。考察种群生态适应性的一般过程 :一是目前有无这种植物的天然种群 ,二是历史上是否有过这种植物的种群 ,三是目前的生境条件是否满足这种种群或群落的需要 ,四是有无人工提供生态资源的可能性。封育保护和建造半人工植被是建造沙漠植被的主要途径 ,保护地下水资源是根本途径。     

点染沙漠的绿色——沙漠环境的植物

<正>要了解沙漠植物,首先要弄清楚"沙漠"的概念。广义的"沙漠"是指"荒漠",在我国古籍中,诸如沙漠、戈壁、大漠、荒原、沙磺、瀚海、漠境等都是对荒漠的称呼。在《辞海》和《简明生物学词典》的名词解释中,都同样描述"荒漠:气候干燥、降水     

沙漠石蜂的筑巢材料和蜂巢结构

沙漠石蜂Megachile(Chalicodoma) desertorum Morawitz为多种植物的传粉昆虫,在西鄂尔多斯地区是多种濒危植物和荒漠建群植物的重要传粉者。在该地区研究沙漠石蜂的筑巢场所、筑巢材料和蜂巢结构。共调查统计5148个蜂巢的筑巢场所和朝向;选择4个土壤表层成分不同的筑巢地,分别测定其筑巢沙土的机械组成、pH值和土壤紧实度;定点连续观察整个筑巢过程。结果表明:沙漠石蜂95.80%的巢建于岩石表面;土墙、灌木枝条、水泥柱及钢窗框上的巢室数均较少。83.1%的巢室建在东向一面;南向14.2%,西向2.4%,北向仅0.3%;筑巢材料为沙土和唾液制成的泥浆,所用沙土的pH值在8.18～9.34之间、紧实度在1.28～1.84g/cm3之间,其中粒径为0.06～0.15mm的沙土比例最高;1个蜂巢一般由4～10个巢室组成。说明该蜂喜欢将巢室建在朝向东方的岩石表面;筑巢材料主要由唾液和以碱性的粒径为0.06～0.15mm左右的沙土构成。也说明是对干旱炎热的荒漠环境的适应。     

沙漠腹地天然绿洲胡杨和柽柳叶片δ13C值对不同地下水埋深的响应

干旱区植物的水分利用效率对植物的分布及水分利用状况具有重要意义。基于不同地下水埋深条件下沙漠腹地绿洲优势种胡杨和柽柳叶片δ¹³C值,分析了胡杨和柽柳的水分利用效率对不同地下水埋深的响应。结果表明: 随着地下水埋深由2.1 m增加到4.3 m,柽柳叶片的δ¹³C值先略有增加后处于较为稳定状态,柽柳采取较为稳定的水分利用效率适应干旱环境;胡杨叶片的δ¹³C值呈现先略有减小后增加的趋势,胡杨通过提高水分利用效率的策略适应干旱胁迫。同一地下水埋深条件下柽柳叶片的δ¹³C值高于胡杨叶片,表明柽柳的水分利用效率高于胡杨。     

我国干旱沙漠地区人工植被与环境演变过程中植物多样性的研究

 以我国干旱沙漠区流沙治理的成功模式包兰铁路沙坡头地段人工植被防护体系作为研究对象,研究了区域人工植被与环境演变过程中植物多样性的变化特点。研究表明：该区人工植被经过40余年的演变其植物种的组成趋于动态平衡;植物多样性在时间尺度上的变化表现为随群落演替的进行而增大,42年前(1956年)建立的人工植被多样性指数达到D＝0.706～0.822或H′＝1.393～1.893,10年前(1987年)建立的人工植被其多样性仅为D＝0.501～0.702或H′＝0.819～1.074;β多样性的测度表明,沙坡头地区人工植被在其演变的历程中经历了2次物种周转速率相对较快的阶段,这一特点与植被演替密切相关,对干旱沙漠地区的生态恢复和人工绿洲建设与管理具有重要的参考价值。本文还进一步研究了土壤基质条件等变化对植物多样性的影响。     

科学家揭示跳鼠的秘密

大象一样的耳朵、袋鼠一样的后肢、猪一样的鼻子,没错,一只巴掌大小的啮齿动物简直长得不成比例,但是它却能很好地适应中国北部和蒙古南部的沙漠环境。     

沙漠干热环境腹部肠管火器伤后肝脏COX-2 的表达与肝细胞凋亡 的关系研究

目的:探讨沙漠干热环境下猪腹部肠管火器伤后肝脏环氧化酶-2(COX-2)的表达与肝细胞凋亡之间的关系。方法:沙漠干热环境组和常温环境组各42头长白仔猪随机等分为对照组和伤后1h、2h、4h、8h、12h和24h组7个时间组,实验各组在建立腹部肠管火器伤模型后,用免疫组化图像分析法测定各组肝组织COX-2的表达,采用TUNEL法观察肝细胞凋亡情况,并检测血清ALT的变化。结果:沙漠干热环境组和常温环境组中各实验组COX-2表达水平及肝细胞凋亡率均明显高于对照组(P<0.01);在沙漠干热环境组,各实验组肝脏COX-2表达水平明显高于相对应的常温组(P<0.01),肝细胞凋亡率在1h、2h、4h、8h明显高于相对应的常温组(P<0.05或P<0.01);肝脏COX-2的表达水平和肝细胞凋亡率在沙漠干热环境组和常温组中的第1个高峰值均出现在伤后2h组,沙漠干热环境组的第2个高峰值出现在伤后8h组,而常温环境组的第2个高峰出现在伤后12h组;血清ALT的变化趋势与COX-2的表达及细胞凋亡的趋势相似,肝脏COX-2表达水平和肝细胞凋亡率在沙漠干热环境组和常温环境组均具有相关性,相关系数分别为0.973和0.945,(P<0.01)。结论:沙漠干热环境腹部肠管火器伤后肝脏COX-2的水平明显高于常温组,COX-2的表达与肝细胞凋亡的变化趋势一致,且密切相关,提示在沙漠干热环境腹部肠管火器伤后COX-2可能通过促进肝细胞凋亡在继发性肝脏损害过程中起重要作用。     

沙漠干热环境下猪腹部肠管火器伤后肝脏功能和形态的变化

目的:观察沙漠干热环境下猪腹部火器伤肠管穿透后肝脏功能和形态的变化。方法:沙漠干热环境组和常温环境组各健康长白仔猪42头随机等分为对照组和伤后1h、2h、4h、8h、12h和24h组,实验组建立腹部火器伤肠管穿透模型后,分别测定各组动物血清中AST水平,并与对照组比较。在光镜下观察各组肝脏组织学变化,电镜下观察肝脏超微结构改变。结果:伤后各组血清AST水平均高于对照组,并于伤后2h出现第1个高峰,沙漠干热环境组和常温环境组分别于伤后8h和12h出现第2个高峰。沙漠干热组和常温组分别于伤后4h和8h开始出现肝细胞的坏死和超微结构的明显变化。结论:沙漠干热环境下腹部肠管火器伤后肝脏结构和功能损伤的发生均较常温组提前,提示在沙漠干热环境下腹部火器伤更要及早对肝损伤采取相应的保护措施。     

河西走廊沙漠人工植被区土壤种子库特征

土壤种子库作为地上植被更新的重要的种源储备库,在植被自然恢复和演替过程以及生态系统建设中起着重要作用。以河西走廊不同区域沙漠人工植被为研究对象,研究了土壤种子库物种组成、时空分布和数量变化特征。结果表明：河西走廊沙漠人工林土壤种子库共出现27种植物,分属8科22属,以藜科植物最多,生活型以草本植物种子比例最高,占到90.6%—95.06%;土壤种子库密度介于19.29粒/m~2—858.57粒/m~2之间,从东到西呈水平地带性分布,土壤种子库分布主要集中在0—2cm土层中,不同样地土壤种子库密度均呈明显的垂直分布,在0—10cm土层内,随着土层深度增加,种子库密度先减小后增大;土壤种子库多样性(Simpson指数)在河西走廊东段沙漠人工植被区最高,在0.671—0.812之间,河西走廊中段沙漠人工植被区为0.417—0.809之间,河西走廊西段沙漠人工植被区为0.256—0.707之间,从东到西呈下降趋势,Shannon-Wiener指数、Margalett丰富度指数、Peilow均匀度指数也表现出相同的趋势,说明由于生境的植被的异质性程度高,使土壤种子库之间的差异性显著;河西走廊沙漠...     

沙漠干热环境腹部肠管火器伤后肝脏COX-2的表达与肝细胞凋亡的关系研究

目的：探讨沙漠干热环境下猪腹部肠管火器伤后肝脏环氧化酶-2（COX-2）的表达与肝细胞凋亡之间的关系。方法：沙漠干热环境组和常温环境组各42头长白仔猪随机等分为对照组和伤后1h、2h、4h、8h、12h和24h组7个时间组,实验各组在建立腹部肠管火器伤模型后,用免疫组化图像分析法测定各组肝组织COX-2的表达,采用TUNEL法观察肝细胞凋亡情况,并检测血清ALT的变化。结果：沙漠干热环境组和常温环境组中各实验组COX-2表达水平及肝细胞凋亡率均明显高于对照组（P〈0．01）;在沙漠干热环境组,各实验组肝脏COX-2表达水平明显高于相对应的常温组（P〈0．01）,肝细胞凋亡率在1h、2h、4h、8h明显高于相对应的常温组（P〈0．05或P〈0．01）;肝脏COX-2的表达水平和肝细胞凋亡率在沙漠干热环境组和常温组中的第1个高峰值均出现在伤后2h组,沙漠干热环境组的第2个高峰值出现在伤后8h组,而常温环境组的第2个高峰出现在伤后12h组;血清ALT的变化趋势与COX-2的表达及细胞凋亡的趋势相似,肝脏COX-2表达水平和肝细胞凋亡率在沙漠干热环境组和常温环境组均具有相关性,相关系数分别为0．973和0．945,（P〈0．01）。结论：沙漠干热环境腹部肠管火器伤后肝脏COX-2的水平明显高于常温组,COX-2的表达与肝细胞凋亡的变化趋势一致,且密切相关,提示在沙漠干热环境腹部肠管火器伤后COX-2可能通过促进肝细胞凋亡在继发性肝脏损害过程中起重要作用。     

沙漠绢蒿挥发油化学成分分析1

利用气相色谱—质谱联用技术对植物沙漠绢蒿挥发油化学成分进行了分析研究。从这种植物挥发油中分出52个成分,鉴定出34个成分,所鉴定的成分占挥发油色谱总峰面积73．29％。     

不同沙地共有种沙生植物对环境的生理适应机理

选择3个温带沙地(松嫩沙地、呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地)4个共有种沙生植物(黄柳(Salix gordejevii)、差巴嘎蒿(Artimisia halodendron)、扁蓿豆(Melissitus ruthenica),猪毛菜(Salsola collina),通过自然状况下其叶片抗氧化酶活力和渗透调节物及丙二醛(MDA)含量日变化分析,探讨抗氧化酶活力和渗透调节物在沙生植物适应沙漠环境强光辐射和温度日变化中的作用,以及不同科属沙生植物抗逆生理调控机理的差异。结果表明:(1)不同沙地的4个共有沙生植物种可通过自身快速生理代谢调解,积累渗透调节物、提高抗氧化酶活力应对沙漠环境强光辐射和温度日变化,但生理调控幅度较小。(2)3个沙地不同科属的4个共有种在渗透调节物含量和抗氧化酶活力及种类上存在差异。扁蓿豆叶片日均MDA含量、POD(peroxidase)活力、CAT(catalase)活力、脯氨酸含量均最高,分别较其它3个种平均高2、10、2和2.5倍。黄柳叶片日均MDA含量较高,SOD(superoxide dismutase)活力和可溶性糖含量最高,分别较其它3个种高1.2和3倍。差巴嘎蒿和猪毛菜叶内MDA含量较低,POD、CAT、SOD活力和脯氨酸、可溶性糖含量均最低。沙生植物细胞中膜脂过氧化程度和抗氧化酶活力及渗透调节物含量呈正相关。自然状况下3个沙地的扁蓿豆和黄柳通过生理代谢调节维持细胞水分和氧自由基代谢平衡适应沙漠环境,差巴嘎蒿和猪毛菜依靠特殊的叶片形态结构变异减少光辐射吸收、降低水分蒸腾、维持叶片水分平衡、降低细胞膜脂过氧化。因此不同科属沙生植物维持叶片水分和氧自由基代谢平衡可能是其适应沙漠环境生存的重要生理调控机理。由于不同科属沙生植物种对沙漠环境适应的生理调节机理的不同,在未来农作物、林木抗逆育种中,根据具体科属植物选择合适的沙生植物作为亲本对提高抗逆育种效率是十分重要的。     

沙漠石蜂的生物学特性

沙漠石蜂Megachile(Chalicodoma)desertorumMorawitz的成虫活动期与西鄂尔多斯地区多种植物的开花物候相适应,是多种荒漠植物(其中包括一些珍稀濒危植物)的重要传粉昆虫。该文报道了沙漠石蜂除成虫外各虫态的形态特征、生活史及幼虫和成虫的行为等生物学特性。该蜂在西鄂尔多斯地区1年发生1代。越冬成虫翌年4月中旬开始出巢活动;雄蜂早于雌蜂9 d左右出现,完成交尾后数日死亡,雄蜂出巢后寿命20 d左右,雌蜂约35 d。卵期约12 d。幼虫期85 d左右,老熟幼虫多数在6月中旬结茧,7月末开始化蛹,蛹期约18 d。成蜂于8月中旬陆续羽化,羽化后的成虫很快进入滞育状态,并在茧内越冬;滞育期长达235 d。     

蒙古沙拐枣同化枝的解剖观察

蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicm Turcz.)是一种适应于流沙上生长的优良固沙植物。它对沙漠地区严酷的气候条件和土壤条件有着特殊的适应性。近年来有人对其同化枝     

放宽恒温区--骆驼的一种适应策略

骆驼在沙漠干旱高温条件下,产生了将恒温机制控制的温度范围适当放宽放松的适应对策,也就是说,它能适应不严格的恒温,而暂时地忍耐高温。具体地说,骆驼在具有充足饮水条件下,其体温在36～38℃之间;而在缺水条件下,其体温的昼夜波动可达7℃,即在34～41℃之间。这就等于说,一匹500千克重的骆驼体温上升7℃,     

沙漠干热环境腹部肠管枪弹伤后血清内毒素与肝脏环氧化酶-2的表达研究

目的:探讨沙漠干热环境下腹部肠管枪弹伤后血清内毒素和肝脏环氧化酶-2(COX-2)表达之间的关系.方法:沙漠干热环境组和常温环境组健康长白仔猪各42头随机等分为对照组和伤后1h、2h、4h、8h、12h和24h组,实验组建立腹部枪弹伤肠管穿透模型后,用显色基质鲎试剂法检测各组血清内毒素水平,免疫组化图像分析法测定各组肝组织COX-2的表达.结果:沙漠干热环境和常温环境下,伤后各实验组血清内毒素水平和肝脏COX-2表达水平均高于对照组(P＜0.01),两种环境下内毒素均在8h组达到高峰,分别为(0.971±0.04)EU/ml、(0.627±0.08)EU/ml,沙漠干热环境组内毒素峰值明显高于常温环境组(P＜0.01);除对照组和1h组外,其余各时间组的干热环境内毒素值明显高于常温环境(P＜0.01).在沙漠干热环境组,各实验组肝脏COX-2表达水平明显高于相对应的常温组(P＜0.01),肝脏COX-2的表达水平在沙漠干热环境组和常温纽中的第1个高峰值均出现在伤后2h组,沙漠干热环境组的第2个高峰值出现在伤后8h组,而常温环境组的第2个高峰出现在伤后12h组;血清内毒素水平和肝脏COX-2表达水平在沙漠干热环境组和常温环境组均具有相关性,相关系数分别为0.928和0.847,(P＜0.01).结论:沙漠干热环境下腹部肠管枪弹伤后血清内毒素和肝脏COX-2表达较常温组明显提高,且二者密切相关,提示在沙漠干热环境下腹部肠管枪弹伤后血清内毒素和COX-2在继发性肝损害过程中可能起重要作用.     

古尔班通古特沙漠南部植物多样性的区域差异

植物多样性分布受环境影响,具有尺度依赖性,研究不同区域植物多样性的差异和分布规律有助于剖析群落多样性的整体形成和变化原因,进而为实施有效的保护和利用提供科学依据。以古尔班通古特沙漠植物多样性集中分布的南部为研究区,沿经向方向划分3条样带(绿洲边缘样带、克拉玛依至吉木萨尔的沙漠公路样带以及距离二者之间的沙漠腹地样带),同时根据沙垄高度、走向和生境差异将研究区划分为5个分区,对比研究各样带、各分区的α、β多样性特征及物种共性和差异性。结果表明:3条样带的α多样性变化为绿洲边缘样带沙漠公路样带沙漠腹地样带。随经度的增加,各样带的物种相似性和替代性特征表现相似的变化趋势。物种分析发现沙漠公路样带内短命植物分布较多,绿洲边缘样带以多年生草本和灌木群落为主,而沙漠腹地样带介于二者之间。各分区间的物种组成存在一定差异。沙漠西部、东部、莫索湾垦区附近、沙漠腹地等分区物种丰富度均较高,而古玛纳斯湖区的植物丰富度较低,与其余4个分区间的物种相似性小,相互替代性较强。总结认为古尔班通古特沙漠南部各分区间植物多样性受地史过程的影响较大,而样带间植物多样性受土壤质地、降水量等环境因素影响较大;沙漠东部似是整个南部沙漠的物种扩散中心。     

沙漠干热环境猪肠管火器伤继发性肾损伤的病理学观察

目的:观察沙漠干热环境腹部肠管火器穿透伤后肾脏损害的病理学变化.方法:健康长白仔猪84头随机分为常温组及沙漠干热环境组.每组分为对照组、伤后1 h、2h、4h、8h、12h和24h组.建立腹部肠管火器穿透伤模型后,分别于伤后各时间点检测各组体温、伤道局部细茼学定量、血液细菌性培养定性、血清中内毒素水平;同时,切取肾组织进行病理组织学及超微结构观察.结果:两组动物均形成肠管穿孔伤,伤后各时间点体温逐渐升高,在相同时间点,沙漠组体温明显高于常温组(P<0.01);伤道血细菌培养:沙漠组伤后4h达到感染临界值与常温组具有显著性差异(P<0.01):8h血浆内毒素水平:沙漠组为0.970±0.04EU/ml与常温组0.63+0.08 EU/ml具有显著性差异(P<0.01).肾病理变化:沙漠组较常温组病变提前且随时间的延长呈进行性加重,以12h组-24h组出现肾小球变质性炎、肾小管急性坏死等病变.结论:沙漠环境腹部肠管火器穿透伤可造成肾损害,进行性发展为急性肾小球变质性炎和急性肾小管坏死,可能导致急性肾功能不全;血液动力学障碍及肠源性内毒素血症可能是肾损害的重要因素.