黄土丘陵区柠条林地养分状况及其循环规律

黄土丘陵区柠条林地养分状况及其循环规律刘增文李雅素（西北林学院,陕西省杨陵７１２１００）ＦｅｒｔｉｌｉｔｙａｎｄＥｌｅｍｅｎｔｓＢｉｏ－ＣｙｃｌｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣａｒａｇａｎａＭｉｃｒｏｐｈｙｌａＬ．ＦｏｒｅｓｔｌａｎｄｉｎｔｈｅＲｏｌｉｎｇＬｏｅ...     

六道沟流域2种典型灌木不同季节水分来源及利用效率

该试验以黄土高原风蚀水蚀区的典型代表六道沟流域为研究区,选取了2种典型灌木柠条(Caragana korshinskii)和沙柳(Salix psammophila)为研究对象,测定其茎秆水和不同层次土壤水分的δD值及叶片的δ~(13) C值,利用IsoSource模型分析2种植物对不同层次土壤水分的利用比例,并同步测定叶片水势、气孔导度、光合速率和蒸腾速率等生理生态因子,分析2种灌木在不同季节的水分来源及生理生态适应机制。结果表明:(1)柠条和沙柳的水分利用策略随季节波动,在不同季节对不同土层水分的利用比例存在差异。(2)旱季柠条和沙柳主要利用40~80cm土层的土壤水,利用比例分别为48.1%和49%。(3)雨季柠条主要利用表层0~10cm和浅层10~40cm的土壤水分,利用率约为57.5%;雨季沙柳主要利用浅层10~40cm的土壤水,利用比例达76%。(4)旱季柠条和沙柳的水分亏缺严重,其叶片水势、气孔导度、光合速率和蒸腾速率均小于雨季,而水分利用效率均大于雨季。研究发现,柠条和沙柳在旱季均主要利用深层土壤水分,雨季更倾向于利用浅层土壤水分;柠条和沙柳均能够通过降低气孔导度减小水分损失来获得较高的碳同化速率,维持较高的水分利用效率以适应干旱环境,均表现出较强的适应能力。     

抗逆优质柠条的高油与饲用品种培育及其药用研发应用

围绕国家对林业建设生态、经济、低碳育种与应用的需求,笔者研究组经过10多年的育种及其应用的关键性技术突破,构建了柠条常规选育、杂交育种、航天育种、转基因育种等现代研究体系.针对柠条在育种和实际生产的研究目标,选育与培育抗逆性强、饲用和能源价值高的品种（系）材料,已经利用国家“863”项目、转基因专项以及科技支撑项目做了大量的前期研究.利用新一代Solexa测序已经完成了对中间锦鸡儿根、茎、叶转录组深度测序分析,拼接到12万余条Unigene ESTs,构建的转录组平台为筛选、鉴定柠条类黄酮代谢途径相关酶的功能研究提供了分子研究的数据参考.成功构建小RNA文库、Solexa测序技术相结合的qRT-PCR技术,用以筛选、鉴定这些目标性状关键基因,在miRNA水平上揭示与柠条抗逆优质相关miRNAs的表达.对其生物学功能与调控机理的研究,为培育抗逆优质柠条新种质、新品系提供了科学依据,具有重要理论意义和应用价值.     

荒漠草原区柠条林平茬和牧草补播对地面节肢动物群落的影响

以荒漠草原区25年龄柠条林为研究对象,通过调查未平茬未补播、补播、平茬和既平茬又补播牧草的柠条林地中地面节肢动物群落特征,分析了补播和平茬及其交互作用对柠条林间和林下地面节肢动物个体数和类群数分布的影响.结果表明:在未平茬未补播牧草的林地中,林间地面节肢动物个体数和类群数均显著低于林下.与未平茬未补播牧草林地相比,补播、平茬和既平茬又补播牧草均显著增加柠条林间地面节肢动物个体数和类群数,而对柠条林下地面节肢动物个体数和类群数分布无显著影响,经过不同管理措施处理后,柠条林下与林间的地面节肢动物分布无显著差异.平茬和补播对柠条灌丛内外地面节肢动物分布影响具有类同效应,而且相互之间存在缓冲作用,补播与平茬处理、平茬与既平茬又补播处理、补播与既平茬又补播处理之间,林间和林下地面节肢动物的分布均无显著差异.在荒漠草原区柠条人工林中,平茬、补播和既平茬又补播牧草均可以显著提高柠条林地特别是林间地面节肢动物多样性,有利于退化草地生物多样性保护、生态系统恢复和柠条人工林的有效管理.     

黄土高原丘陵沟壑区柠条和沙棘灌丛的降雨截留特征

2011年5-10月,以黄土高原人工造林的主要灌木树种柠条和沙棘为对象,研究了降雨量及降雨强度对其截留量、穿透雨量和树干茎流量的影响.研究期间共观测到降雨47次,以小降雨事件为主,年降雨总量为208.9 mm,平均降雨强度为2.82 mm·h-1,其中降雨量为2～10 mm,降雨强度为0.1～2 mm·h-1的降雨事件出现次数最多.柠条和沙棘的截留量、穿透雨量、树干茎流量分别为58.5 mm、124.7 mm、25.7 mm和38.2 mm、153.1 mm、17.6 mm,分别占降雨量的28％、59.7％、12.3％和18.3％、73.3％、8.4％.柠条和沙棘的截留量、穿透雨量和树干茎流量与降雨量均呈显著正相关,并且两种灌木的截留率、穿透雨率和树干茎流率与降雨量、最大10 min雨强之间均呈指数相关或幂函数相关.     

柠条锦鸡儿小孢子发生和雄配子体发育

利用常规石蜡切片技术对柠条锦鸡儿小孢子发生及雄配子体发育的过程进行了观察,为柠条锦鸡儿生殖生物学提供基础资料。结果表明:(1)柠条锦鸡儿雄蕊花药4室,花药壁完全分化时,由外到内依次是表皮、药室内壁、中层和绒毡层,花药壁发育为基本型;表皮细胞1层,发育过程中始终存在;药室内壁在花药成熟时形成带状纤维层加厚;幼小花药壁的中层1～2层细胞,在花药发育成熟时退化消失;绒毡层1层细胞,腺质绒毡层,花药成熟时消失。(2)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,产生四面体型和左右对称型小孢子。(3)成熟花粉粒为二细胞型,扫描电镜下观察其成熟花粉粒为圆球形,外壁近光滑。(4)花粉母细胞分裂后形成的四分体小孢子中出现多核仁现象,核仁数在2～6个范围变化,推测这可能和末期Ⅱ核仁融合的不彻底有关。研究发现,柠条锦鸡儿小孢子发生和雄配子发育过程没有发现异常现象。     

柠条花总生物碱抗氧化活性研究

以柠条（锦鸡儿）花为原料，采用溶剂回流法提取总生物碱，并对提取的柠条花粗生物碱采用体外实验模型进行抗氧化能力研究，同时与抗坏血酸和苯甲酸作对比。结果表明：柠条花总生物碱提取物具有显著的抗氧化能力，清除能力远大于苯甲酸，略小于抗坏血酸。     

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性 Ⅱ.光合特性和水分代谢特性(英文)

研究了不同地区(117.6o ~105.7o E,44.6o ~38.8o N)分布的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)、中间锦鸡儿(Caragana davazamcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom.)种群的光合特性和水分代谢特性。结果发现:(1)由东向西小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿净光合速率对光合有效辐射的响应增强;净光合速率达到最大值时所对应的空气湿度依次下降;净光合速率达到最大值时所对应的气温依次增加。光合日进程午前优势逐渐升高,光合速率逐渐升高,光能利用率逐渐升高,蒸腾速率逐渐降低,水分利用效率显著升高,叶含水量逐渐降低,植株逐渐采取低蒸腾、高光合的节水对策。这些生理变化与它们分布区的光、温、湿条件相适应。这是小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿发生地理替代分布的生物学基础。(2)小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿光合系统对光合有效辐射、空气湿度和气温的适应都表现出连续性,而且这种连续性与环境的梯度变化相一致。不同种、不同地点光合日进程、日净同化积累值、蒸腾日进程、日蒸腾积累值、水分利用效率以及叶含水量日变化也随经度自东向西呈连续变化。光合特性和水分代谢特性表明小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的地理替代分布是连续过渡的,是一个连续地理渐变群。     

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性Ⅱ.光合特性和水分代谢特性

研究了不同地区(117.6°～105.7°E,44.6°～38.8°N)分布的小叶锦鸡儿(Caraganamicrophylla Lam.)、中间锦鸡儿(Caraganadavazamcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom.)种群的光合特性和水分代谢特性.结果发现:(1)由东向西小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿净光合速率对光合有效辐射的响应增强;净光合速率达到最大值时所对应的空气湿度依次下降;净光合速率达到最大值时所对应的气温依次增加.光合日进程午前优势逐渐升高,光合速率逐渐升高,光能利用率逐渐升高,蒸腾速率逐渐降低,水分利用效率显著升高,叶含水量逐渐降低,植株逐渐采取低蒸腾、高光合的节水对策.这些生理变化与它们分布区的光、温、湿条件相适应.这是小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿发生地理替代分布的生物学基础.(2)小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿光合系统对光合有效辐射、空气湿度和气温的适应都表现出连续性,而且这种连续性与环境的梯度变化相一致.不同种、不同地点光合日进程、日净同化积累值、蒸腾日进程、日蒸腾积累值、水分利用效率以及叶含水量日变化也随经度自东向西呈连续变化.光合特性和水分代谢特性表明小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的地理替代分布是连续过渡的,是一个连续地理渐变群.     

内蒙古西部区3种乡土荒漠植物VA菌根真菌资源初探

通过对内蒙古西部区3种主要乡土荒漠植物VA菌根真菌调查,探讨这些乡土荒漠植物的VA菌根特性,进而了解它们在内蒙古西部荒漠区的生存机理.采用Philips和Haymay染色法对柠条、沙棘、甘草等3种植物的营养根染色观察,以及采用湿筛倾析-蔗糖离心法对根际土壤孢子进行分离鉴定.结果表明,柠条、沙棘、甘草等3种植物的根际土壤中共筛出11种丛枝菌根真菌孢子,分别为聚丛球囊霉、白色球囊霉、近明球囊霉、明球囊霉、幼套球囊霉、集球囊霉、地球囊霉、摩西球囊霉、美丽盾巨孢囊霉及球囊霉属的2个存疑种.其中,地球囊霉和美丽盾巨孢囊霉为3种植物共有种;地球囊霉是沙棘的优势种;聚丛球囊霉是柠条和甘草的优势种.