华北地区主要灌丛群落物种组成及系统发育结构特征

灌丛在中国北方广泛分布, 研究其物种组成特征及构建机制对植被恢复有重要意义。群落系统发育结构能有效反映群落组成的生态过程, 对揭示群落构建机制具有重要作用。该研究利用华北地区自然植物群落资源综合考察数据库的灌丛数据, 分析了中国华北地区主要灌丛群落的分布情况、物种组成及其系统发育结构特征。同时, 结合WorldClim数据库中的气候因子利用逐步回归和一般线性模型分析了气温和降水对灌丛不同垂直结构层物种系统发育结构特征的影响。经统计, 共调查木本植物75科207属570种; 草本植物99科491属1 221种。按植被型和群系类型分类后, 共有5种植被型, 195个群系, 其中分布最多的群系类型为虎榛子(Ostryopsis davidiana)灌丛、荆条(Vitex negundo var. heterophylla)灌丛、荆条+酸枣(Ziziphus jujuba)灌丛和沙棘(Hippophae rhamnoides)灌丛。整体上, 草本层的物种丰富度高于灌木层。草本层的系统发育结构表现为发散模式, 而灌木层的系统发育结构表现为聚集模式, 且不同植被型灌丛的系统发育结构不同。气候因子的变化对灌木层和草本层系统发育结构都表现出了明显的影响, 但对灌木层的影响要强于对草本层的影响, 且气候因子和植被型、群系类型都有明显的交互作用。分析结果表明, 区域尺度上气温和降水的变化会影响灌丛群落不同结构层的系统发育结构特征, 且对不同的植被型和群系类型的影响不同。     

紫萼藓科植物一新种--曹氏紫萼藓北大核心CSCD

描述了新疆天山山脉紫萼藓科(Grimmiaceae)紫萼藓属(Grimmia)一新种——曹氏紫萼藓(Grimmia caotongiana D.P.Zhao,S.Mamtimin&S.He)。该新种与无齿紫萼藓(Grimmia anodon Bruch&Schimp.)最为相似,不同之处在于新种茎叶和雌苞叶均无白色毛尖,叶中部边缘背卷;近中肋细胞通常无色透明,且细胞壁比边缘细胞明显加厚。该研究对新种——曹氏紫萼藓进行了详细的特征描述,并提供了植物体形态显微解剖彩色照片以及相近种的分类学讨论。     

半干旱草原大中型土壤动物在畜粪分解中的作用

土壤动物是陆地生态系统的重要组分, 在有机质分解过程中具有重要作用。目前有关土壤动物在生态系统分解中的作用研究主要聚焦于植物凋落物的分解, 而对动物粪便分解的研究稀少。本研究在内蒙古典型草原设置了马粪和牛粪分解原位实验, 使用不同孔径的金属隔离网排除不同体型大小的土壤动物, 通过测定大中型土壤动物对畜粪分解过程中质量损失、碳氮含量和微生物呼吸以及土壤养分动态变化的影响, 解析其在分解中的作用。设置5个处理, 即CK, 仅土壤, 无粪; T0, 粪添加+0.425 mm隔离网(排除了粪居型和掘洞型粪金龟和中型土壤动物); T1, 粪添加+1 mm隔离网(排除了粪居型和掘洞型粪金龟); T2, 粪添加+2 mm隔离网(排除了掘洞型粪金龟); T3, 仅粪添加(不排除土壤动物)。结果表明: (1)在畜粪分解60天内, 土壤动物对畜粪的干质量损失没有显著的促进作用(P > 0.05); 相反, 在畜粪分解360天, 不隔离土壤动物处理(T3)显著地提高了牛粪干质量损失(P < 0.05), 而降低了马粪干质量损失(P < 0.05)。(2)在畜粪分解的60天内, 畜粪中碳和氮含量下降速度在有土壤动物存在的情况下(T3)快于隔离土壤动物(T0和T1)。(3)两种畜粪添加增加了土壤微生物的呼吸, 且这种增加趋势在实验的第15天和第30天在土壤动物存在时(T3)最明显。(4)与对照(CK)相比, 马粪添加处理提高了土壤速效氮、有机碳的含量和土壤含水量, 且这种增加趋势在排除掘洞型粪金龟(T2)和不排除土壤动物(T3)条件下表现更显著(P < 0.05), 而牛粪添加处理没有明显改变这些指标(P > 0.05)。研究表明, 分解初期粪金龟的取食和活动会改变畜粪的理化性质, 进而影响分解后期土壤生物在畜粪分解中的作用。     

植物Aux/IAA基因家族生物学功能研究进展

生长素是最重要的植物激素之一, 对植物生长发育起着关键调控作用。生长素作用于植物后, 早期生长素响应基因家族Aux/IAA、GH3和SAUR等被迅速诱导, 基因表达上调。其中Aux/IAA基因家族编码的蛋白一般由4个保守结构域组成, 结构域I具有抑制生长素信号下游基因表达的作用, 结构域II在生长素信号转导中主要被TIR1调控进而影响Aux/IAA的稳定性, 结构域III/IV通过与生长素响应因子ARF相互作用调控生长素信号。Aux/IAA基因家族在双子叶植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的器官发育、根形成、茎伸长和叶扩张等方面发挥重要作用; 在单子叶植物水稻(Oryza sativa)和小麦(Triticum aestivum)中, 主要影响根系发育和株型, 但大多数Aux/IAA基因的功能尚不清楚。该文主要从Aux/IAA蛋白的结构、功能和生长素信号转导途径方面综述Aux/IAA家族在拟南芥、禾谷类作物及其它植物中的研究进展, 以期为全面揭示Aux/IAA家族基因的生物学功能提供线索。     

草原沙漠化过程中土壤因素分析及其植物的生理响应

基于2001～2003年内蒙古锡林郭勒盟多伦县草原沙漠化过程中土壤因子（5个指标）与不同耐胁迫类型植物的生理响应（7个指标）的相关分析,得到的结果是：①羊草（敏感型）各生理指标与土壤含水量及土壤C／N比的相关水平较高（P〈0．01）,其中以MDA和ABA与土壤因子的相关性较高（P〈0．01）。②糙隐子草和冷蒿（积极忍耐型）MDA只与土壤C／N比关系均极显著相关（P〈0．01）．同时ABA与反映土壤的5个指标的关系亦极显著相关（P〈0．01）。③扁蓿豆（迟钝型）对土壤物理性质的敏感性要高于土壤的化学性质,土壤营养元素的衰减并没有成为制约其生长发育的主导因子。另外在扁蓿豆的7个生理指标中MDA与土壤的相关性最高（P〈0．01）,而ABA与土壤因子均不相关（P〉0。05）。④综合植物生理指标与土壤因子的相关分析,多数植物的MDA和ABA在沙漠化胁迫环境下反应较强。⑤不同类型植物在沙漠化过程中对土壤因子的响应机制不同,其中敏感型对土壤水分、C／N比响应较强,而积极忍耐型对土壤反应的主导因素不突出,总体上土壤因子中C／N比与植物的生理响应关系密切。     

甘肃省丛藓科植物新资料

通过对甘肃省金昌市永昌县境内龙首山及周边湿地苔藓植物进行调查鉴定,报道了甘肃省分布的丛藓科(Pottiaceae)1个新记录属——盐土藓属(Pterygoneurum Jur.)和4个新记录种——卵叶盐土藓[P.ovatum(Hedw.)Dix.]、盐土藓[P.subsessile(Brid.)Jur.]、卷叶墙藓[Tortula atrovirens(Smith)Lindb.]和狭叶链齿藓[Desmatodon cernuus(Hueb.)BruchSchimp.]。标本存放于内蒙古大学植物标本馆(HIMC)。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生物量及其根际微生物种群数量的影响

以‘武川’和‘浑源’2个蒙古黄芪地方品种为试材,采用盆栽控水模拟干旱处理,研究干旱胁迫下黄芪生物量及根际微生物数量的动态变化规律。结果显示：随着干旱程度的加剧,2个品种的根际细菌和放线菌种群数量均呈先上升后下降的变化趋势,真菌数量却呈现持续减少,而细菌数量在根际微生物区系中占绝对优势;随干旱强度升高,2个品种黄芪根、叶组织相对含水量均表现出明显的逐渐下降趋势,其地上部生物量、根系生物量也均降低,而根冠比却逐渐增大;黄芪根际各菌类数量与其地上生物量存在显著正相关关系,但与根系生物量无显著相关关系。研究表明,黄芪的生长及其根际微生物数量均受到干旱胁迫的影响,且适度干旱有助于提高黄芪根际细菌及放线菌的数量,从而改变根际微生物群落结构组成,促进黄芪地上生物量的积累。     

植物ABCB亚家族生物学功能研究进展

ABC转运蛋白超家族结构和功能复杂多样, 包含ABCA-ABCH八个亚家族。ABCB是ABC转运蛋白的一个亚家族, 多数定位于质膜, 少数定位于线粒体膜或叶绿体膜。ABCB与其它生长素转运蛋白(AUX1/LAX、PIN)共同参与调控植物生长素的极性运输, 在植物生长发育的各个阶段发挥作用。此外, ABCB转运蛋白还调控植物的向性运动和重金属抗性等过程。近年来, 随着越来越多植物全基因组测序的完成, ABCB亚家族在禾谷类单子叶植物水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)和高粱(Sorghum bicolor)中的生物学功能开始有少量报道, 然而多数ABCB转运蛋白的功能尚未得到阐释。该文对拟南芥(Arabidopsis thaliana)和禾谷类作物ABCB转运蛋白的研究进展进行综述, 以期为全面揭示ABCB亚家族生物学功能提供线索。     

Storage of carbon,nitrogen and phosphorus in temperate shrubland ecosystems across Northern China

Aims Studying storage of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) in ecosystems is of significance in understanding carbon and nutrient cycling. Previous researches in ecosystem C, N and P storage have biased towards forests and grasslands. Shrubland ecosystems encompass a wide gradient in precipitation and soil conditions, providing a unique opportunity to explore the patterns of ecosystem C, N and P storage in relation to climate and soil properties.
Methods We estimated densities and storage of organic C, N and P of shrubland ecosystems in Northern China based on data from 433 shrubland sites.
Important findings The main results are summarized as follows: the average organic C, N and P densities in temperate shrubland ecosystems across Northern China were 69.8 Mg·hm^-2, 7.3 Mg·hm^-2 and 4.2 Mg·hm^-2, respectively. The average plant C, N and P densities were 5.1 Mg·hm^-2, 11.5 × 10^-2 Mg·hm^-2 and 8.6 × 10^-3 Mg·hm^-2, respectively, and were significantly correlated with precipitation and soil nutrient concentrations. The average litter C, N and P densities were 1.4 Mg·hm^-2, 3.8 ×10^-2 Mg·hm^-2, 2.5 ×10^-3 Mg·hm^-2 and were significantly correlated with temperature and precipitation. The average soil organic C, N and P densities in the top 1 m were 64.0 Mg·hm^-2, 7.1 Mg·hm^-2 and 4.2 Mg·hm^-2, respectively and the former two were significantly correlated with temperature and precipitation. The total organic C, N and P storage of shrublands in Northern China were 1.7 Pg, 164.9 Tg and 124.8 Tg, respectively. The plant C, N and P storage were 128.4 Tg, 3.1 Tg and 0.2 Tg, respectively. The litter C, N and P storage were 8.4 Tg, 0.45 Tg, 0.027 Tg, respectively. Soil is the largest C, N and P pool in the studied area. The soil organic C, N and P storage in the top 1 meter were 1.6 Pg, 161.3 Tg and 124.6 Tg, respectively.     

鄂尔多斯高原不同生境条件下中间锦鸡儿植物叶片表皮特征及遗传多样性变化分析

该研究在鄂尔多斯高原从东到西按照降雨量逐渐减少的梯度选取了5个地区,对中间锦鸡儿(Caragana davazamcii)叶片的表皮结构进行了比较观察,发现不同生境条件下的中间锦鸡儿由于环境的长期作用表皮表现出一定的差异性,主要表现在随着多年平均降雨量的减少叶片表皮毛密度、气孔密度、气孔指数均有所增加,气孔深陷程度逐渐加深,角质层由光滑变得粗糙,但并不是线性增加,因此本研究对不同生境的中间锦鸡儿植物叶片做了遗传多样性分析,发现随着生境由东向西的变化,中间锦鸡儿种群遗传多样性有增加的趋势,与表皮形态特征变化一致,说明中间锦鸡儿呈现明显的表现型可塑性,可塑性反应比较高。