海岸单叶蔓荆沙埋胁迫下碳水化合物变化与其耐沙埋的关系

选择烟台海岸沙地抗沙埋强的单叶蔓荆(Vitex trifolia var.simplicifolia)为试材,在自然环境条件下根据单叶蔓荆匍匐茎长度进行了轻度(1/3茎长)、中度(2/3茎长)和重度半埋以及全埋处理。在沙埋20d后,测定了不同沙埋处理下匍匐茎各段上匍匐茎长度、枝条高度、不定根长度,以及可溶性糖、淀粉、纤维素含量,以探讨单叶蔓荆碳水化合物变化和转化在其耐沙埋中作用。结果显示,在轻度、中度半埋和全埋下单叶蔓荆匍匐茎长度均显著大于对照,被沙埋匍匐茎处有大量不定根生成;同时,可溶性糖和淀粉含量增高和纤维素含量下降,尤其是生长最快的匍匐茎顶部(如轻度半埋),茎中可溶性糖较低、淀粉增加最多,纤维素最低。但是被重度半埋和全埋的匍匐茎生长较少,茎中纤维素含量较多、淀粉含量较少。研究表明,沙埋是一种胁迫,它损伤叶片、扰乱碳水化合物代谢平衡。但它又是胁迫信号使植物产生适应性反应,它使未遭沙埋的匍匐茎顶端通过加速碳水化合物转化、分解纤维素、提高淀粉和可溶性糖含量,为顶端生长提供能量和营养,以加速匍匐茎快速生长摆脱沙埋。同时沙埋部位枝叶通过分解其纤维素,产生更多的可溶性糖和淀粉为匍匐茎不定根生长提供能量。因此,沙埋后匍匐茎内碳水化合物的转化是其快速生长和摆脱沙埋的能量来源而在其适应沙埋生长中起重要作用。单叶蔓荆对沙埋的适应性反应表现了其具有表型可塑性特性,该特性是其沙埋后维护匍匐茎顶部快速生长、不定根形成、碳水化合物转化以及具有较高抗沙埋能力的关键。     

海滨沙地单叶蔓荆匍匐茎对沙埋适应的生长对策

单叶蔓荆(Vitex trifolia var.simplicifoli)是一种耐盐、耐旱固沙地被植物。依据海滨沙地自然沙埋特点对单叶蔓荆匍匐茎进行了不同厚度(半埋和全埋)和不同长度交叉沙埋处理,研究探讨了单叶蔓荆沙埋适应生长对策,为其开发利用、科学管理和海滨环境修复提供指导。结果表明,正常情况下,单叶蔓荆匍匐茎基部和中部生长缓慢,顶部生长快。轻度(沙埋匍匐茎基部)和中度(沙埋匍匐茎基部和中部)半埋和全埋使匍匐茎顶部生长加速,茎长增长量较对照高出1.5到3.1倍;但重度(沙埋整个匍匐茎)半埋和全埋使匍匐茎顶部净增长量减少12%和13%。在20d沙埋中,对照整个匍匐茎各段均无不定根长出,但不同程度半埋和全埋沙埋处理下沙下匍匐茎上均长出不定根,重度半埋使不定根生长受抑;同时匍匐茎上各段茎生物量上升,枝叶生物量下降,且随着沙埋程度的增加而增减幅度提高,在重度半埋和全埋达到最大。在轻度和中度半埋和全埋下,匍匐茎上未沙埋部位枝条生长加速。研究表明,在自然环境中,单叶蔓荆匍匐茎顶端是一个对环境变化反应敏感的部位,并与沙埋后单叶蔓荆茎延伸生长和植株能否生存密切相关。当匍匐茎顶部没被沙埋时,沙埋促进沙埋部位匍匐茎和枝叶中物质转移,加速匍匐茎顶部快速生长和物质积累以弥补沙埋带来的损伤维持物质和能量的代谢平衡。沙埋后,单叶蔓荆以茎顶端快速生长、形成不定根、枝条生长维持茎水分平衡和能量和物质代谢平衡,以快速生长摆脱沙埋影响的生长方式为其对沙埋环境的重要适应对策。因此,在海岸沙地单叶蔓荆种群管理和维护中,在强风移沙引起的重度沙埋后,及时剥离匍匐茎顶部沙子对维护单叶蔓荆种群的延续生存和扩散均有重要作用。     

单叶蔓荆人工扩繁技术及生理特性的研究

单叶蔓荆是我国重要药用植物之一,也是沿海沙质海岸的主要藤本灌木树种。通过对沙质海岸单叶蔓荆群落扦插、断蔓等人工扩繁苗木的研究,探讨了单叶蔓荆群落扦插、断蔓苗的生长规律;并对盆栽单叶蔓荆群落扦插苗的光合、呼吸、蒸腾速率与土壤含水量的变化情况进行了研究,用Logistic方程拟合相关系数在0．98以上,而且显著相关,表明用Logistic方程可以很好地描述单叶蔓荆群落扦插苗的光合、呼吸、蒸腾速率与土壤含水量的变化的关系。     

单叶蔓荆根际土壤真菌多样性

对江西鄱阳湖区5个不同地区单叶蔓荆(Vitex trifolia)的根际土壤真菌种类和多样性进行了研究。从100份单叶蔓荆植物根际土壤样品中分离获得128株真菌,隶属于无性型菌和接合菌,共15个属,其中青霉属(Penicillium)为单叶蔓荆根际土壤真菌的优势属,占总菌株数的14.06%,其次为单端孢属(Trichothecium),占总菌株数的11.72%,葡萄孢属(Botrytis)、卷头霉属(Helicocephalum)、茎点霉属(Phoma)、根霉属(Rhizopus)占总菌株数的7.81%,可见单叶蔓荆根际真菌具有较丰富的多样性。研究还发现不同地区单叶蔓荆根际土壤真菌的种群组成和结构存在一定的差异,各属真菌在不同地区的单叶蔓荆根际土壤中所占的优势度也不同。     

鄱阳湖沙地沙漠化过程中单叶蔓荆群落结构和功能特征

在鄱阳湖沙地不同沙化程度区开展单叶蔓荆群落组成及其物种多样性变化调查.结果表明:随着沙漠化程度的增加,多年生草本和灌木逐渐减少,物种多样性减少,至重度沙化时,沙地植被明显退化,群落结构趋于简单和不均匀;在不同程度沙化区和植被恢复演替过程中,物种组成结构具有递进性和渐变性;在沙山治理过程中,可进行单叶蔓荆和禾本科植物配植...     

厚田地区单叶蔓荆的群落学特征与适应沙地的初步研究

单叶蔓荆(Vitex trifolia var. simplicifolia Cham.)在我国主要分布于广东、广西、江苏、江西、浙江等省的沙地。在日本、印度、缅甸、泰国、越南、马来西亚、澳大利亚、新西兰也有分布。它不仅是沙地的主要固沙植物,也是药用植物。一、区域自然概况试验与调查工作在江西省南昌市厚田风沙化土地试验站进行。该区处于北纬28°25′—30′,东经115°46′50″—42′45″,位于赣江下游南昌市附近。具有高温多雨、干湿季明显的特点,是典型的中亚热带气候类型。据新建县     

国产单叶蔓荆种内变异的数量分类学研究

分析了中国分布单叶蔓荆的种内变异.每个居群随机采取5个以上的完整植株,以16个居群单叶蔓荆作为分类运算单位(operational taxonomic unti,OTU),选取11个有变异的形态学性状和3个品质性状.形态性状以各植株的平均值作为OTUs的原始数据,形成16×14的原始数据矩阵,对矩阵进行聚类分析.根据Q...     

单叶蔓荆小孢子发生和雄配子体的发育

利用常规石蜡制片法对单叶蔓荆小孢子发生和雄配子体发育进行了详细观察。主要结果如下：（1）花药壁由四层细胞构成,由外到内分别为表皮、药室内壁、中层和绒毡层,花药壁发育方式为双子叶型。（2）花药壁表皮细胞具多细胞腺体。（3）药室内壁和部分药隔细胞具纤维性加厚。（4）绒毡层细胞有两种来源,外周部分来源于初生壁细胞,近药隔部分来源于药隔细胞。绒毡层为分泌型,细胞具双核。（5）小孢子母细胞减数分裂过程中胞质分裂为同时型,形成的四分体主要为四面体型排列,偶有左右对称型。（6）成熟花粉粒为2细胞型,花粉具3孔沟。     

单叶蔓荆(唇形科)的横生胚珠和葱型胚囊

利用常规石蜡制片技术研究了单叶蔓荆胚珠和胚囊的发育以丰富牡荆亚科的胚胎学资料。单叶蔓荆的胚珠横生、单珠被、薄珠心、具珠被绒毡层、珠孔狭长。胚囊发育类型为葱型,可能由蓼型胚囊演变而来。葱型胚囊在牡荆亚科及整个唇形科属首次报道。     

沿海沙质海岸的固沙植物—单叶蔓荆

单叶蔓荆（Vitextrifoliavar．simplicifolia）又名蔓荆子、沙荆。系马鞭草科牡荆属的落叶灌木,高可达２米,植物体被灰白色细绒毛,主茎伏卧地面产生不定根,嫩枝四棱形,后渐变圆,毛渐脱落。单叶对生,叶卵形至椭圆形,长３—５厘米,宽１．５—３厘米,上面绿色,下面灰白色,先端钝圆,基部楔形,全缘;具短叶柄,长约５毫米。顶生圆锥花序;花萼钟状,外被细绒毛,先端无齿裂,花冠淡紫色,先端５裂,２唇形;雄蕊４枚,伸出花冠筒外,花药个字形分叉;子房上位,球形,花柱单一,柱头２裂。核果,灰黑色,球形,径５—７毫米,具宿…     

差巴嘎蒿幼苗对沙埋的生态适应和生理响应

沙埋对于沙漠植物存活和生长影响的研究文献已有很多,但迄今有关沙漠植物对于沙埋生理生态适应的研究还很少见有报道。差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)广泛分布于我国半干旱沙地中,是流动半流动沙地的优势种。为了解沙生植物对沙埋的生态适应及其生理响应,2010—2011年在内蒙古科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下差巴嘎蒿幼苗的存活率、株高等生长特性和渗透调节物质含量,保护酶活性和膜透性的变化,得到以下结果:沙埋对差巴嘎蒿幼苗的存活与生长有着显著影响,特别是沙埋深度超过其株高后,其存活率和高生长受到严重抑制,但和非沙生植物相比,差巴嘎蒿幼苗具有很强的耐沙埋能力,即使沙埋深度达到其株高的200%时仍有部分幼苗存活。随着沙埋深度的增加,差巴嘎蒿幼苗叶片含水量没有显著变化,但过氧化物歧化酶活力降低,过氧化物酶活性增强,过氧化氢酶活性变化不明显,脯氨酸含量增加,可溶性糖含量下降,丙二醛含量下降,膜透性增强。和水分、盐分胁迫不同,沙埋并未造成差巴嘎蒿幼苗的水分亏缺,沙埋胁迫下差巴嘎蒿幼苗死亡率增加、生长受到抑制的主要原因是沙埋导致植物光合面积下降,沙埋叶片无法进行正常呼吸和部分幼苗无法破土生长,但沙埋胁迫下脯氨酸含量的和过氧化物酶活性增强分别在渗透调节和保护细胞膜免受损伤中起到了关键作用。     

海滨滨麦叶片和根对不同厚度沙埋的生理响应差异分析

以烟台海岸抗风沙植物滨麦为研究材料,通过对不同厚度沙埋下其叶片和根部抗氧化酶活力(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物含量变化的分析,探讨了叶片和根部对沙埋生理响应的差异。试验按滨麦成株株高(约40 cm)对其进行了轻度沙埋(在株高1/4处)、中度沙埋(2/4处)和重度沙埋(3/4处)。在沙埋第6天,分别测定了不同厚度沙埋处理下,植株各段叶片和根抗氧化酶活力、MDA和渗透调节物含量。结果表明,轻度和中度沙埋均加速植株生长。与对照相比,经轻度、中度沙埋处理6 d,叶片平均MDA含量增加,在重度沙埋下降低。不同厚度沙埋6 d,叶片平均SOD活力和脯氨酸含量增加,而CAT活力、可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降。但不同厚度沙埋均使沙上叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力增加,尤其是叶片顶部增加最为明显,使沙下叶片MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和CAT活力下降,导致同株沙上和沙下叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力差异显著(P0.05)。与叶片相比,根中MDA、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力较低,而POD活力和可溶性糖含量较高并与叶片差异显著(P0.05)。不同厚度沙埋6 d,滨麦根中MDA和可溶性蛋白质含量变化较小,可溶性糖含量和CAT、POD、SOD活力略有降低。研究表明,滨麦根和叶片对不同厚度沙埋的生理响应不同。沙埋直接作用于叶片并诱发叶内氧自由基积累,但叶片通过快速激活的抗氧化酶保护系统(CAT、SOD)维持氧自由基代谢平衡,以及渗透调节物(脯氨酸、可溶性糖)的积累维护细胞水分代谢平衡,并满足能量的需求和快速生长。但在不同厚度沙埋下,由于根系不受沙埋直接影响而生理变化较小,并且还维持较低的膜脂过氧化水平,这可能是根能维持正常的吸水输水功能并在沙埋处理过程中和沙埋后地上叶片快速生长摆脱沙埋的重要物质基础。     

海滨沙地砂引草对沙埋的生长和生理适应对策

在2009和2010年春夏季通过对烟台海滨沙地自然生长的耐沙埋植物砂引草(Messerschmidia sibirica Linn)进行不同厚度(1/3株高-轻度沙埋、2/3株高-中度沙埋、3/3株高-重度沙埋)沙埋试验,并测定沙埋过程中土壤温度、土壤含水量、叶片鲜重(FW)、干重(DW)、植株相对高度(%)、叶片细胞膜透性、相对含水量、(丙二醛)MDA、抗氧化酶活力(过氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))、脯氨酸、可溶性糖含量的变化以探讨砂引草抗沙埋的生长和生理调节策略,为未来砂引草的科学管理和应用提供理论指导。结果表明,在沙埋第5天、第10天,随着沙埋厚度的增加土壤温度下降,土壤含水量增加,植株相对高度和整株砂引草叶片FW和DW呈上升趋势,同一植株沙上叶片FW、DW不断增加,沙下叶片FW、DW则不断减少。在沙埋第5天,不同厚度沙埋处理的植株叶片细胞膜透性和MDA含量均较对照低,而整株植物叶片SOD、CAT活力和脯氨酸含量均较对照高。同一植株沙下叶片细胞膜透性、MDA、脯氨酸含量及SOD和CAT活力均低于沙上叶片。研究表明,轻度和中度沙埋使沙上叶片受到地面热辐射、干旱、高温胁迫影响,导致叶片内含水量下降,膜脂过氧化加强,膜受损。但同时叶片中快速激活的保护酶和积累的脯氨酸抑制膜脂过氧化可能是保护沙埋后沙上叶片能快速生长的重要生理调控机理。在重度全埋枝叶处于沙下时,沙下缺氧和黑暗抑制了叶片呼吸作用和光合作用,同时缺氧也抑制了叶片对营养物质的消耗使叶片成为茎尖生长的物质和能量供体,促使暗中茎顶端不断的延伸生长冲出沙土再生。砂引草耐全埋的再生能力进一步表明,砂引草在海岸沙丘固沙、保滩、护岸和植被恢复上将具有重要开发和应用前景。     

沙埋对两种沙生植物幼苗生长的影响及其生理响应差异

为了解沙埋对沙生植物生长的影响及其生理响应特征, 比较不同沙生植物耐沙埋能力及其机制, 2010年在内蒙古科尔沁沙地研究了不同深度沙埋下沙蓬(Agriophyllum squarrosum)和盐蒿(Artemisia halodendron)幼苗的存活率、株高等生长特性及其渗透调节物质含量, 保护酶活性和膜透性的变化, 得到以下结果: 沙蓬和盐蒿幼苗均具有较强的耐沙埋能力, 其中沙蓬幼苗最大耐沙埋深度超过幼苗10 cm, 盐蒿幼苗最大耐沙埋深度超过其株高8 cm; 随着沙埋深度增加, 沙蓬和盐蒿幼苗的存活率和株高均显著下降, 沙蓬的下降幅度显著小于盐蒿; 沙埋处理下两种植物均未表现出受水分胁迫, 沙埋导致其光合面积下降, 幼苗顶土困难, 是影响其存活和高生长的主要生态机制; 随着沙埋深度增加, 沙蓬幼苗丙二醛(MDA)含量显著增加, 盐蒿幼苗MDA含量下降, 虽然二者膜透性均呈增加趋势, 但沙蓬膜透性增加幅度显著低于盐蒿, 说明细胞膜受损是导致二者幼苗存活率下降和生长受到抑制的主要生理机制, 沙蓬膜透性受损程度较低是其耐沙埋能力较强的主要生理机制; 沙埋胁迫下, 虽然两种植物都通过提高过氧化物酶活性和脯氨酸含量减轻细胞膜受损程度, 但沙蓬体内超氧化物歧化酶也表现出重要协调作用, 使之酶促系统在保护细胞膜免受胁迫损伤过程中的作用更有效。     

沙埋对沙米幼苗生长、存活及光合蒸腾特性的影响

沙米(Agriophyllum squarrosum)是藜科沙蓬属1年生沙生植物,广泛分布于我国各主要沙漠和沙地中。为了解沙埋对沙米生长、存活和光合蒸腾特性影响,2010-2011年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下沙米幼苗高度、存活率、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的变化,结果表明:沙米具有极强的耐沙埋能力。埋深为株高25%时,沙米幼苗存活率和株高显著增加,埋深为株高50%-100%时,其株高和存活率虽有下降,但与非沙埋对照差异不显著。当沙埋深度超过株高后,其株高和存活率急剧下降,但沙埋达到株高266%时仍然有部分幼苗存活。沙埋第5天,随着沙埋深度的增加,沙米幼苗的光合速率缓慢下降,蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均呈波动式变化。随着沙埋时间的延长,和对照相比,沙米幼苗的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随沙埋深度增加而大幅度下降,但水分利用效率仍呈波动式变化。沙埋第15天时其光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率分别较非沙埋对照下降了86.7%、89.0%、90.0%和4.2%。相关分析表明,沙米幼苗的存活率和高生长与其光合速率、蒸腾速率、气孔导度变化呈显著正相关,而其光合速率、蒸腾速率、气孔导度之间也呈显著正相关,但与水分利用效率的相关性未达到显著水平。沙埋胁迫下沙米幼苗存活率下降和生长抑制不仅源于沙埋造成幼苗顶土困难和光合面积减少,光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降也是重要原因。     

风吹、沙埋对沙地植物幼苗生长和光合蒸腾特性的影响

为了掌握风吹、沙埋对沙地植物一些生理生态学特性的影响,2006—2007年在科尔沁沙地对优势固沙植物小叶锦鸡儿进行了风吹和沙埋试验。风吹试验设为对照(不吹风)、软风(2m.s-1)、微风(4m.s-1)、和风(6m.s-1)和劲风(8m.s-1)5个处理;沙埋试验设为对照、轻度、中度、重度和严重沙埋5个处理,沙埋深度分别为株高的0%、33%、66%、100%和133%。结果表明:软风(2m.s-1)的持续风吹可使植物叶片蒸腾速率和净光合速率略有下降,和风(6m.s-1)和劲风(8m.s-1)的持续风吹可促进其蒸腾速率和净光合速率明显增加,而微风(4m.s-1)的持续风吹对植物蒸腾速率和光合速率影响不明显;轻度沙埋可以同时促进植物地上茎叶和地下根系的生长和生物产量的提高,中度沙埋仅可促进其根系生长和生物产量的提高,但对其高生长有一定抑制作用,重度沙埋和严重沙埋可对其生长造成严重威胁,甚至导致死亡;锦鸡儿作为沙地一种优势固沙植物能够通过生长调节和生理调节来适应一定程度的风吹和沙埋,因而对风沙环境具有较强的适应性,但重度或严重风吹、沙埋仍然会导致其严重受损,甚至死亡,因此采用锦鸡儿进行植物固沙时应注意不要将其种植在...     

克隆整合对无芒雀麦(Bromus inermis)忍受沙埋能力的影响

无芒雀麦是浑善达克沙地植物群落中占优势的多年生根茎禾草。研究了克隆整合特性对无芒雀麦忍受沙埋能力的影响。结果表明,克隆整合显著提高了远端完全沙埋分株的存活,耗-益分析表明远端沙埋分株的生物量、分株数、叶片数、根茎节数和根茎总长显著受益于克隆整合,而与之相连的近端非沙埋分株却没有产生显著的损耗,并且随着沙埋程度增加时,远端沙埋分株的收益有增大的趋势。因而,克隆整合特性是无芒雀麦对严酷沙埋环境形成的重要适应对策,它能够缓解沙埋对无芒雀麦存活、生长的胁迫,提高其在半干旱沙化地区的适合度。     

克隆整合对无芒雀麦(Bromus inermis)忍受沙埋能力的影响

无芒雀麦是浑善达克沙地植物群落中占优势的多年生根茎禾草。研究了克隆整合特性对无芒雀麦忍受沙埋能力的影响。结果表明,克隆整合显著提高了远端完全沙埋分株的存活,耗-益分析表明远端沙埋分株的生物量、分株数、叶片数、根茎节数和根茎总长显著受益于克隆整合,而与之相连的近端非沙埋分株却没有产生显著的损耗,并且随着沙埋程度增加时,远端沙埋分株的收益有增大的趋势。因而,克隆整合特性是无芒雀麦对严酷沙埋环境形成的重要适应对策,它能够缓解沙埋对无芒雀麦存活、生长的胁迫,提高其在半干旱沙化地区的适合度。