地锦草内生放线菌生物活性及活性菌株L57的鉴定

根据13株分离自药用植物地锦草(Euphorbia humifusa)的内生放线菌的酶活性以及抗菌、抗氧化等重要特征来首次探讨地锦草内生放线菌的生物活性,以期为开发新的活性物质提供参考依据。通过观察菌落周围是否有透明圈对分泌的胞外淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶等常见酶进行活性测定;使用滤纸扩散法检测菌株抗菌活性;利用PCR特异性扩增检测菌株的PKS-Ⅰ,PKS-Ⅱ,NRPS基因;对菌株发酵液乙酸乙酯粗提物进行抑菌、抗氧化活性检测,并对高活性菌株进行形态观察及16S r DNA系统进化分析鉴定。结果表明:13株菌中至少12株菌具有一种酶活性,其中2株可同时产生以上3种酶。4株具有稳定且较强的抑菌能力,13株菌生物合成基因PCR筛查结果均为阴性。1株菌对DPPH自由基有较强清除作用(清除率≥50%),2株菌对·OH自由基有较强清除作用(清除率≥50%)。其中L57的活性物质粗提物具有广谱抗菌活性,对鲍曼不动杆菌的抑菌圈直径达22. 62 mm,并对DPPH自由基具有较强清除率,经形态观察及16S r DNA序列分析初步确定L57归属为噬油微杆菌(Microbacterium oleivorans)。研究证明地锦草内生放线菌可作为探寻新型活性物质的良好资源。     

塔里木河下游胡杨林胸径结构及林木分布特征

采用“面”上宏观调查与“点”上典型研究相结合, 集中对塔里木河下游阿拉干断面100 hm2的胡杨(Populus euphratica)林木分布与胸径结构进行了调查。结果发现, 在距河道0-20 m的范围内, 胸径为0-4 cm的幼龄胡杨占最多, 达到13.24%。以后随着离河道距离的增加, 幼龄胡杨所占比例逐渐减小。胸径分布范围简单, 胸径为16-36 cm的林木株数在胡杨林中所占的比例最多。另外, 随着离河道距离的增加, 胸径在48 cm以上的过熟林和衰老林的比例逐渐增多。距河道0-200 m的范围内, 胡杨分布占整个胡杨林的80%以上。其中以疏失度为0-50%的长势较好的胡杨为主。在200-400 m的范围内, 疏失度为50%-75%的长势较差的过熟林和衰老林的比例开始增多。距河道400 m以上, 胡杨密度开始急剧下降, 胡杨株数所占的比例几乎下降到5%以下。     

盐碱胁迫对海岛棉幼苗生物量分配和根系形态的影响

为探求海岛棉幼苗生物量分配和根系生长对混合盐碱胁迫的响应,探索海岛棉幼苗对混合盐碱胁迫的适应特点,以新疆阿克苏地区主栽海岛棉品种新海31号(XH31)、新海35号(XH35)、新海43号(XH43)及新海48号(XH48)为试材,采用NaCl、Na_2SO_4和NaCl、NaHCO_3以物质的量1∶1混合分别模拟中性盐混合盐(中性盐)和碱性盐混合盐(碱性盐)2种盐类型,总盐浓度(Na~+)0(CK)、120、180、240、300、360 mmol/L,对2种盐胁迫下不同浓度海岛棉幼苗生物量、根系长度、根系体积以及根系表面积等海岛棉幼苗根系形态特征指标变化差异以及不同茎级的根系形态特征进行了分析。结果表明,中性盐下,盐浓度在0—180 mmol/L时,对海岛棉幼苗的根系总长度、总表面积、总体积、总根尖数有显著的促进的作用或不显著的抑制作用,尤其盐浓度为120 mmol/L对海岛棉幼苗细根(0d0.5 mm)的长度有显著的促进作用;大于180 mmol/L后,随着盐浓度的增加各项根系参数均显著减小;碱性盐下,除新海31号的总根尖数、细根及中根根尖数在120 mmol/L的盐浓度下比CK增加,其余处理均随着盐浓度的增加再减小;地上部生物量、根系生物量及根冠比在两种盐下随着盐浓度的增加逐渐减小,减小程度也由小变大。低盐(120 mmol/L)环境能促进细根的伸长,使海岛棉幼苗可以更加多的吸收养分和水分,这是根系接触低盐环境时做出的响应,高盐环境对海岛棉幼苗造成较大的损伤。     

异型花柱植物喀什补血草的传粉者功能群与花粉转移效率

异型花柱是受遗传控制的花柱多态现象, 被达尔文认为是植物通过在传粉者体表不同部位滞落花粉以促进型间花粉准确传递的一种适应。该现象虽已受到广泛关注, 但在一些花型变异较大且不稳定的传粉系统中, 不同传粉者对各花型繁殖所产生的影响仍知之甚少。该研究以分布于新疆天山南坡的一个有同长花柱共存的异型花柱植物喀什补血草(Limonium kaschgaricum)种群为研究对象, 对其花型构成及频率、传粉者及花粉转移效率等进行了调查分析。结果表明: 1)种群中除了存在雌/雄蕊长度交互对应的长(L)/短(S)花柱型花外, 还有雌/雄蕊同长的花(H型), 且各花型花的花冠口直径、花冠筒长及花粉量等参数间无差异, 但花粉纹饰和柱头乳突细胞形态具二型性。其中, H型花的花粉和柱头形态与L型花(或S型花)的一致。2)花型内和自花授粉均不亲和; 型间授粉时, 花粉和柱头形态不同的花型间亲和, 反之不亲和。3)种群内存在长/短吻两类传粉昆虫。在以短吻传粉者为主的盛花初、中期, L和H型花柱头上的异型花粉数均显著高于S型花的, 且L和S型花高位性器官间的异型花粉传递效率高于低位性器官间的; 而在以长吻传粉者为主的盛花后期, L和S型花的柱头间异型花粉数无显著差异, 且高/低位性器官间具有相同的异型花粉转移效率; 与传粉者出现时期相对应的、在花期不同阶段开放花的结实率也明显不同。4)长/短吻昆虫具明显不同的传粉功能, 短吻昆虫只能对L和H型花进行有效传粉, 且访花频率和型间花粉转移效率较低, 为低效传粉者; 而长吻昆虫对各花型均能有效传粉, 具高的访花频率和型间花粉转移效率, 为高效传粉者。因为长吻昆虫的阶段性出现所形成的不稳定传粉系统, 使低效的短吻昆虫可能会成为种群中花型变异的驱动力, 并使S型花受到更大的选择压力。H型花克服了柱头缩入的弊端, 可能会成为不稳定传粉系统下的一个替代花型而持续存在。     

新疆北部小孢发属地衣初步研究

新疆北部山脉生态环境多样,是地衣生长分布的理想区域。作者根据多年的实地调查和前人研究资料,对新疆北部小孢发属（Bryoria Brodo＆D．Hawksw．）地衣的种类及其分布、地理成分和垂直分布进行了初步研究。结果表明,分布在新疆北部的小孢发属地衣共有10种,它们分别是钢灰小孢发B．chalybeiformis（L．）Brodo＆D．Hawksw．、刺小孢发B．cortfusa（D．D．Awasthi）Brodo＆D．Hawksw．、叉小孢发B．furcellata（Fr．）Brodo＆D．Hawksw．、暗褐小孢发B．知伽cem（Gyeln．）Brodo＆D．Hawksw．、绵毛小孢发B．1anestris（Ach．）Brodo＆D．Hawksw．、B．nadvornikiana（Gyeln．）Brodo＆D．Hawksw．、光亮小孢发B．nhidula（1’h．Fr．）Brodo＆D．Hawksw．、假暗褐小孢发B．pseudofuscescens（Gyeln．）Brodo＆D．Hawksw．、单一小孢发B．simplicior（Vain．）Brodo＆D．Hawksw．及毛状小孢发原亚种B．trichodesssp．trichodes（Michx．）Brodo＆D．Hawksw．等,主要分布在天山和阿勒泰山。新疆北部小孢发属地衣可划分为3种地理成分：（1）环北极-高山种Bryonachalybeiformis、鼠nhidula、且furcellata;（2）环低北极及北方种B．simplicior;（3）环北方种B．加唧cew、B．1anestris、B．nadvornikiana、B．pseudofuscescens。阿勒泰山和天山的小孢发属地衣具明显的垂直分布差异。     

外源褪黑素对复合盐碱胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生长的缓解效应

以黑果枸杞种子为实验试材,将中性盐NaCl、Na₂SO₄和碱性盐NaHCO₃、Na₂CO₃按碱性盐占比由小到大模拟组成中性复合盐L(1∶1∶0∶0)、中度碱性复合盐M(1∶9∶9∶1)和重度碱性复合盐H(9∶1∶1∶9),采用纸上萌发法,研究外源褪黑素浓度(0.1、0.3、0.5、1.0 mmol/L)对不同盐碱组成(L、M、H)及其盐碱浓度(50、100、200 mmol/L)组合胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示：(1)黑果枸杞幼苗的生长表型(长势)随盐碱浓度及碱性盐占比升高明显减弱;适当低中浓度外源褪黑素(0.1、0.3、0.5 mmol/L)能在一定程度上缓解盐碱胁迫对幼苗生长的伤害,过高浓度外源褪黑素(1.0 mmol/L)则使伤害加剧;施加外源褪黑素使黑果枸杞幼苗侧根数量明显增多。(2)黑果枸杞种子的萌发进程与盐碱组成、盐碱浓度及褪黑素浓度密切相关,随盐碱浓度和碱性盐占比升高,黑果枸杞种子萌发的起始时间延迟,萌发总时长缩短;施加适当浓度外源褪黑素能使盐碱胁迫下黑果枸杞种子萌发起始时间提前,并延长萌发总时长。(3)在L复合盐处理中,随盐碱胁迫浓度升高,黑果枸杞种子的发芽率(GR)、发芽势(GP)、发芽指数(GI)、活力指数(VI)、芽长(SL)、根长(RL)均先升后降,但在M和H复合盐碱处理中,各项萌发指标均随盐碱胁迫浓度升高呈逐渐下降趋势。(4) 外源褪黑素对黑果枸杞种子各项萌发指标具有明显“低促高抑”现象,L复合盐中,在3种盐碱浓度胁迫下,褪黑素浓度为0.1和0.3 mmol/L时对GP、GR、GI、VI、SL、RL有促进作用,并以0.1 mmol/L综合促进效果最佳,褪黑素浓度为0.5和1.0 mmol/L时对GP、GR、GI、VI产生抑制作用,褪黑素浓度为1.0 mmol/L对SL、RL有抑制作用;M和H复合盐中,在3种盐碱浓度胁迫下,褪黑素浓度为0.1、0.3、0.5 mmol/L时对各指标均有促进作用,并以0.3 mmol/L综合促进效果最佳,褪黑素浓度为1.0 mmol/L时则产生抑制。研究表明,低浓度中性复合盐处理对黑果枸杞种子萌发和幼苗生长有一定促进作用,高浓度中性复合盐及中度和重度碱性复合盐则产生抑制作用;外源褪黑素对盐碱胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生长的缓解具有明显剂量效应,0.1 mmol/L褪黑素对中性复合盐胁迫的综合促进效果更佳, 0.3 mmol/L褪黑素则对中度和重度碱性复合盐胁迫有最佳促进效果。     

新疆阜康绿洲不同生境土壤动物群落多样性及其季节动态

为了查明阜康绿洲不同生境土壤动物群落多样性特征及其变化动态,2010年4、7、9及11月中旬分别以该绿洲的用材林、防护林、苗圃、耕地、盐碱地、灌木林及荒草地生境为研究对象,采用手捡法、改良干漏斗法和湿漏斗法分离0～20 cm土层中的土壤动物,并分析了不同生境土壤动物的群落结构、分布特征及季节动态.共获得土壤动物1 1098只,共35类,其中线虫类、轮虫类和弹尾类为优势类群.在7种不同生境土壤动物类群、个体数和多样性以及不同季节之间均存在显著差异(P＜0.05),其中Shannon多样性指数依次为用材林＞防护林＞灌木林＞耕地＞盐碱地＞苗圃＞荒草地;时空分布调查发现,不同生境土壤动物群落分布具有明显的表聚性特征,并在不同土层及季节间均有显著性差异(P＜0.05),季节动态变化依次为秋季最多、其次春季和冬季,夏季最少;不同生境土壤动物群落间的Jaccard相似性指数属于中等不相似(处于0.25～0.50).不同生境组间聚类和排序结果表明,将7种不同生境分为人工林生境型、人为干扰生境型、灌木生境型及荒漠生境型4大类型.结果表明,阜康绿洲不同生境土壤动物群落组成和多样性具有明显的生境和季节差异特征.     

古尔班通古特沙漠西南缘多枝柽柳生理特性对沙堆不同堆积阶段的响应

多枝柽柳作为干旱荒漠区重要的防风固沙灌木,其长期与风沙作用过程中形成了柽柳灌丛沙堆,在维持区域生态环境稳定及遏制沙漠蔓延方面发挥着重要作用。以古尔班通古特沙漠西南缘地区不同发育阶段沙堆上生长的多枝柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象,以空间序列代替时间序列的方法模拟沙堆堆积发育过程,揭示多枝柽柳生理特征对沙堆不同堆积发育阶段的响应及适应机制。结果表明:(1) 在沙堆堆积发育过程中,多枝柽柳叶片相对含水量(RWC)及自由水/束缚水(V_s/V_a)均呈先上升后下降的变化,其中,在增长阶段沙堆上最高,衰退阶段沙堆上最低,水分饱和亏(WSD)则呈相反趋势;组织含水量(TWC)呈逐渐上升的变化,清晨水势(Ψ_PD)及正午水势(Ψ_MD)呈逐渐降低的变化。 (2) 在沙堆堆积发育过程中,多枝柽柳的光合有效辐射(PAR)、叶片温度(T_L)、光合电子传递速率(ETR)以及调节性能量耗散[Y_(NPQ)]日变化均呈先上升后下降的变化,衰退阶段沙堆上多枝柽柳各参数的日均值最大;各发育阶段沙堆上多枝柽柳的非调节性能量耗散[Y_(NO)]日变化均呈先下降后上升的变化,实际光化学效率[Y_(II)]日变化均呈"N"型,且Y_(II)日均值大小依次为增长阶段沙堆 (0.489)>稳定阶段沙堆(0.463)>雏形阶段沙堆 (0.455)>衰退阶段沙堆 (0.439)。(3) 气温(TEMP)和PAR与叶片Y_(II)均呈显著负相关,与ETR均呈显著正相关;Y_(II)与ETR、Y_(NO)与Y_(NPQ) 均呈现显著负相关;PAR、TEMP是影响不同堆积阶段沙堆上多枝柽柳生理特性的主要环境因子。综合分析表明,在沙堆堆积发育过程中,多枝柽柳可通过调节光合作用和水分利用之间的协同关系来响应微环境的变化,从而减少其脱水风险以实现最大程度资源利用。     

东天山北坡雪岭云杉种群结构动态的海拔格局

雪岭云杉(Picea schrenkiana)是天山特有树种,也是天山森林优势种;研究其种群结构动态的海拔梯度变化有助于保护、管理这一重要的森林资源。本研究以东天山北坡江布拉克景区的雪岭云杉种群为研究对象,利用便携式背包雷达(LiBackpack)扫描与手测验证相结合的方法,在1800-2600 m的海拔梯度上设置了27个30 m×30 m(共24300 m²)的样方进行调查测量,基于树木胸径数据,制作了雪岭云杉的静态生命表和存活曲线,计算其种群数量动态变化指数和时间序列预测模型,分析不同海拔高度雪岭云杉种群结构动态特征。结果表明:1)整体来看,江布拉克景区雪岭云杉种群结构现状良好,但幼苗(DBH<5 cm)储备明显不足。低、高海拔雪岭云杉种群径级结构表现为"倒J型",中海拔段为"稳定型"。雪岭云杉种群在不同海拔高度存在幼龄树死亡率高的共性。2)中海拔雪岭云杉种群动态变化指数最低;低海拔种群危险率最低;表明中海拔树木存活能力最强,雪岭云杉种群在中海拔生长状况最好。3)时间序列预测模型表明,研究区雪岭云杉种群未来动态更新趋势良好,未来2、4、6、8径级时,低海拔段Ⅱ-Ⅶ径级、高海拔段Ⅱ、Ⅳ-Ⅷ径级个体数量呈现增加的趋势;中海拔不同径级个体数量变化较小。建议对低、高海拔雪岭云杉种群个体采取抚育、间伐措施,中海拔砍伐过多的区域应移栽原生苗而促进雪岭云杉种群发育更新;同时加大管理力度,减少人为干扰。