四种灌木幼苗对水分胁迫的生理响应

柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、白皮锦鸡儿(C.leucophloea)、刺叶锦鸡儿(C.acanthophylla)和长枝木蓼(Atraphaxis virgata)是乌鲁木齐周边植被组成中的重要植物种,在植被恢复中具有潜在价值。研究通过人工控制水分比较这4种灌木对干旱胁迫的生理响应,结果表明:叶片的组织含水量和叶绿素含量随着干旱胁迫的加剧而降低;脯氨酸在干旱胁迫下的积累程度较可溶性糖大;除刺叶锦鸡儿外其它植物幼苗的丙二醛在干旱胁迫下均无明显的积累(P>0.05)。4种灌木在干旱胁迫下通过渗透调节、保持膜系统稳定等途径维持正常的生理活动,对干旱具有一定的适应能力。4种灌木抗旱能力的排序为白皮锦鸡儿>柠条锦鸡儿>长枝木蓼>刺叶锦鸡儿。     

3种锦鸡儿种子萌发对温度和水分的响应

对本地种白毛锦鸡儿（Caragana licentiana）和甘蒙锦鸡儿(Caragana opulens)以及外来种中间锦鸡儿（Caragana intermedia）种子进行了室内和野外萌发试验。结果表明,白毛锦鸡儿种子最适萌发温度为20℃,5℃时种子不萌发,甘蒙锦鸡儿最适萌发温度为10-20℃,在5℃和30℃时萌发率显著低于其它温度下的萌发率,中间锦鸡儿种子最适萌发温度为15-30℃,5℃下的萌发率为8.5%。室内萌发试验和野外萌发试验都表明白毛锦鸡儿种子萌发的速度缓慢,这体现在达到最大萌发率需要的时间长,萌发速度慢,且有4.0%的硬实种子,甘蒙锦鸡儿种子萌发的速度快,无硬实种子,高温下萌发受到一定的抑制。中间锦鸡儿种子在高温下萌发率高,速度快。启运白毛锦鸡儿种子萌发的最低土壤含水量为1.25%,甘蒙锦鸡儿和中间锦鸡儿的分别为3.75%和2.50%。白毛锦鸡儿种子萌发需要的土壤含水量低,种子萌发慢,且有小部分硬实种子,这可能是白毛锦鸡儿适应特殊环境的对策之一。     

模拟长期大风对木本猪毛菜表观特征的影响

风是一个重要的生态因子,对植物地上部分的生长和构型有重要影响。植物表观特征对植物获取光能、抵抗外界机械压力有着重要作用。木本猪毛菜(Salsola arbuscula Pall.)是新疆达坂城大风区植被的共建种,也是该区植被恢复潜在的先锋植物。为了研究木本猪毛菜在长期大风环境中形成的独特适应机制,以盆栽实验为手段,设置3个风速(小风:3 m/s,中风:7 m/s,大风:12 m/s),持续吹风105d,定量分析长期大风作用下木本猪毛菜地上部分的生长和空间构型的变化。结果表明:(1)风胁迫减小了木本猪毛菜的株高,增大了其顺风向的基径;大风减小了木本猪毛菜的叶片长度,中风和小风对其叶片长度没有影响;大风和中风增加了木本猪毛菜的叶片数,小风对叶片数没有影响。(2)木本猪毛菜植冠的空间构型在迎风面和背风面出现明显的不对称性;风胁迫减小了木本猪毛菜的主茎弯曲角度、叶倾角;大风和小风减小了木本猪毛菜的冠幅,中风没有影响;大风和中风减小了木本猪毛菜的枝倾角,小风没有影响;木本猪毛菜在大风和中风作用下出现了二级分枝,在小风作用下没有出现二级分枝。木本猪毛菜主要通过减小自身的扩大生长,增加空间构型的不对称性,减小枝与叶的受力面积等方式来降低风的阻力,以适应长期大风。     

多枝柽柳水分利用策略对沙堆堆积过程的响应

多枝柽柳(Tamarix ramosissima)作为干旱荒漠区的优势树种,其与风沙长期作用过程中形成了柽柳沙堆,研究沙堆上多枝柽柳水分利用来源及其对各水源的利用比例,可为干旱荒漠区原生植被的保护及恢复提供科学依据。该研究以空间序列代替时间序列的方法,通过野外调查及室内模型分析,解析了不同发育阶段沙堆上多枝柽柳的水分来源及其对各水源的利用比例,揭示了沙堆堆积过程中多枝柽柳的水分利用策略。结果表明:(1)多枝柽柳沙堆土壤水分含量随沙堆堆积增高而存在较大差异,且0–500 cm层土壤平均水分含量依次为雏形阶段(4.57%)>增长阶段(4.46%)>衰退阶段(3.62%)>稳定阶段(3.48%);(2)雏形及增长阶段沙堆土壤含水率在40–180cm层显著升高,稳定及衰退阶段沙堆土壤含水率分别在180–360cm和360–500cm层显著升高。(3)各发育阶段沙堆上, 0–40 cm层土壤含水率及稳定氧同位素比值(δ18O)波动较大,季节变化明显,且随土层深度的增加δ18O趋于稳定,表明表层土壤受外界环境影响较大。(4)春季,多枝柽柳在雏形阶段沙堆上主要利用360–500 c...     

泡果沙拐枣种子在原生境休眠状态的变化

研究种子在原生境休眠状态的变化,有助于了解种子萌发时机和休眠解除在自然条件下是如何被控制的。泡果沙拐枣(Calligonum junceum)是蓼科沙拐枣属的超旱生灌木,是达坂城荒漠的优势种,是荒漠地区植被恢复重要的候选植物种。于2015年7月,将鲜种子埋放在达坂城自然群落的地表和土中(3~5 cm),定期取回(第1年每6周取一次,第2年每8周取一次,直至2017年9月),在模拟原生境生长季4个变温(15/5、20/10、25/15、30/15℃)下培养萌发。结果表明:成熟的鲜种子在4个温度下萌发率很低,说明种子具有初生休眠;大部分种子具有非深度和中度两种水平的生理休眠;种子的休眠在晚秋和冬季以及来年春季得以解除;3月取出的种子萌发率较高;在夏季高温时节,大部分种子(70%)再次进入次生休眠;在达坂城原生境,泡果沙拐枣的种子处于休眠/非休眠循环,这与达坂城季节性水、热条件的变化及长期大风有关;埋放于土中种子的萌发率高于地表,冬季降雪时地表种子的萌发率高于土中,这与不同部位土壤温度和湿度的波动幅度不同有关。     

盐胁迫对蓝蓟种子萌发及早期幼苗的影响

研究了不同浓度盐(NaCl)处理对蓝蓟种子发芽势、发芽率及幼苗生长的影响。结果表明:(1)不同盐胁迫处理对蓝蓟种子的萌发具有显著影响。随着盐处理浓度的增加,发芽率呈下降趋势,蓝蓟在无盐环境(蒸馏水)和低盐环境中(0.05 mol/L)长势最好、发芽率最高、发芽速度最快。(2)将不同盐溶液处理5 d的未萌发种子转移到蒸馏水后,蓝蓟种子的萌发能力均可恢复,原来较高盐浓度(0.3 mol/L～0.5 mol/L)下的种子在恢复后,其萌发恢复率均在75%以上,发芽率基本上随着原浓度的升高呈上升的趋势。研究表明,NaCl处理对蓟种子没有造成伤害,其抑制萌发是通过渗透效应而不是离子毒害。     

成熟时间和干贮藏对两种木蓼种子萌发的影响

刺木蓼(Atraphaxis spinosa)和长枝木蓼(A.virgata)为蓼科木蓼属灌木,刺木蓼1a结果2次,分别于6月份和9月份成熟,而长枝木蓼果期较长,于10—11月份成熟。对2种木蓼不同成熟时间及干贮藏后的种子,进行萌发实验,结果表明:不同成熟时间的刺木蓼种子在30℃/20℃的萌发率高,长枝木蓼10月份成熟的种子在15℃/6℃的萌发率低,而11月份成熟的种子在15℃/6℃的萌发率最高。成熟早的刺木蓼种子较小,而长枝木蓼成熟晚的种子较小,不同成熟时间的2种木蓼种子均表现为,小种子的休眠程度低。刺木蓼不同成熟时间的种子在干贮藏的过程中,种子的萌发率先降低后增加。干贮藏明显提高了长枝木蓼种子在15℃/6℃的萌发率,尤其是10月份成熟的种子,10月份和11月份成熟的种子分别贮藏9个月和6个月后解除休眠。