沙地赤松光合及叶绿素a快相荧光动力学特性

沙地赤松在科尔沁沙地南缘区已有50a的引种历史,但对其生长表现还知之甚少,对其光合生理还一无所知。为深入了解其光合生理特性及机理,以同龄樟子松为对照,对沙地赤松成熟林分生长指标以及光合和叶绿素a快相荧光动力学特性进行了研究。结果表明:与樟子松相比,成林阶段沙地赤松具有较大的生长量、生物量,这与其较强的光合作用密切相关。沙地赤松最大净光合速率P_(max)(10.376μmol CO_2m~(-2)s~(-1))和平均净光合速率P_n(4.902μmol CO_2m~(-2)s~(-1))均高于樟子松,且具有较高的光饱和点LSP和较低的光补偿点LCP。暗呼吸速率(R_d)较低,导致其光合效率(P_(max)/R_d)较高。JIP-测定揭示了沙地赤松较强光合作用的内在机制,在O相至P相范围内,其相对可变荧光值(V_t)总体较低,说明其在电子传递过程中耗散能量较低,而用于光化学的能量较高。比活性参数进一步表明沙地赤松单位激发态面积反应中心数目(RC/CSo、RC/CSm)、吸收的光量(ABS/CSo、ABS/CSm)、被反应中心捕获的光量(TRo/CSo)、用于电子传递的能量均较高(ETo/CSo),也因此具有较高的性能指数,其PI_((ABS/CSo/CSm))分别是樟子松的1.42、1.65和1.63倍。显然在沙地环境下沙地赤松生长表现和光合性能优于樟子松,研究结果为扩大该树种在沙地上的引种栽培提供了初步的理论依据。     

毛乌素沙地油蒿叶建成成本及相关叶性状沿降水梯度的变化

干旱区植物在如何提高水分利用效率与降低叶建成成本之间可能存在一种权衡。我们假设: 与湿润区植物相比, 干旱区植物能通过调节叶功能性状之间的关系(如通过提高单位面积叶氮含量(N_area)), 实现在相同的叶建成成本下具有更高的水分利用效率。为了验证这一假设, 该研究以毛乌素沙地的广布物种油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象, 分析了油蒿叶建成成本沿降水梯度的变化规律及其与比叶面积(SLA)、单位质量叶氮含量(N_mass)、N_area和叶碳稳定同位素比率(δ ¹³C)的关系。结果表明: 油蒿单位质量叶建成成本(CC_m)在不同降水条件下差异不显著, 而单位面积叶建成成本(CC_a)在不同降水条件下虽有显著差异, 但并未随降水减少而明显增加。油蒿CC_m与SLA无显著相关性, 与叶δ ¹³C值呈显著正相关关系。油蒿叶建成成本与N_area呈显著正相关关系, 但这种关系格局在低降水量(264 mm)区与高降水量(310-370 mm)区之间存在策略位移现象——即在相同叶建成成本下, 低降水量区植物比高降水量区植物具有更高的N_area。以上结果表明, 尽管高水分利用效率与高叶建成成本相关, 但与高降水量区植物相比, 低降水量区植物具有较高的N_area并没有导致其叶建成成本增加。     

沙芥和斧形沙芥种子萌发对土壤含水量的适应性

以中国特有种沙芥[Pugionium cornutum(L.)Gaertn.]和濒危种斧形沙芥(Pugionium dolabratum Max-im.)的种子为研究材料,利用自然生境的沙土在室内进行种子萌发人工模拟试验,研究沙芥和斧形沙芥种子萌发、幼苗出土和幼苗生长对土壤含水量的适应性。结果表明:沙芥和斧形沙芥果实适宜萌发的土壤含水量范围均为6%～12%,适宜出苗的土壤含水量范围均为6%～16%。当土壤含水量低于2%时,果实不能萌发;当土壤含水量低于3%时,幼苗不能出土定居;当土壤含水量为6%～12%时,最有利于幼苗的生长。当土壤含水量分别为3%～8%和4%～8%时,沙芥和斧形沙芥植株根冠比最大。因此,沙芥和斧形沙芥种子萌发机制对沙生环境有着极强的适应性;植株将更多的同化物用于根系生长,以吸收更深层次的水分,从而适应含水量低的土壤。     

沙地植物柄扁桃的组织培养与植株再生

1植物名称柄扁桃[Prunuspedunculata(Pall.)Maxim.],别名长柄扁桃。2材料类别实生苗茎尖。3培养条件不定芽诱导培养基:(1)MS+6-BA2.0mg·L-1(单位下同)+NAA0.1;(2)MS+6-BA2.0+NAA0.2;(3)MS+6-BA1.0+NAA0.1;(4)MS+6-BA1.0+NAA0.2。壮苗与生根培养基:(5)1/2MS+IBA0.5。上述培养基均加5.0g·L-1的琼脂粉和3%蔗糖,pH5.8。培养温度为20～25℃,光强为30～40μmol·m-2·s-1,光照时间为12～14h·d-1。4生长与分化情况4.1无菌苗的培育取饱满种子,去掉内果皮,用流水冲洗12h,用0.1%HgCl2消毒10min,无菌水冲洗4次,接种于琼脂培养基上…     

内蒙古松树山的植物区系与沙地油松林群落特征

根据多次对内蒙古松树山地区的植物调查资料和沙地油松林群落学的研究,结果表明：(1) 松树山在植物区系上,正处在蒙古植物区系、华北植物区系、长白植物区系和达乌里植物区系的交汇地区。植物种类比较丰富,种子植物达394种。松树山植物的科、属、种分别占科尔沁沙地的61.1％、58.1％和41.1％;(2) 松树山植物区系地理成分以温带性质成分占绝对优势,占本地区的90.61％,其中以温带亚洲成分、旧世界温带成分和中国-日本成分最多,分别占本地区的16.8％、14.0％和13.7％;(3) 沙地油松林是松树山地区和科尔沁沙地唯一的针阔叶混交林类型,群落生活型谱以地面芽植物种类最丰富,占40.7％,其次为高位芽植物(22.2％)和地下芽植物(25.5％)。(4) 沙地油松林可划分为沙地胡枝子蒙古栎油松林和沙地山杏油松林2个类型,前者主要分布在石质沙丘上,后者多分布在固定沙丘的阴坡。群落演替进程为沙地先锋植物群落阶段→根茎禾草杂类草群落阶段→沙地灌丛群落阶段→沙地油松林阶段。     

荒漠生境油蒿根围AM真菌多样性

为了阐明荒漠生境主要植被油蒿(Artemisia ordosica)根围AM真菌多样性, 2007年8月从毛乌素沙地和腾格里沙漠选取榆林、盐池、研究站和沙坡头4个样地, 按0–10、10–20、20–30、30–40、40–50 cm 5个土层采集油蒿根围土壤样品, 研究了油蒿根围AM真菌物种多样性和生态分布。在分离的4属28种AM真菌中, 球囊霉属(Glomus)16种, 无梗囊霉属(Acaulospora)7种, 盾巨孢囊霉属(Scutellospora)4种, 多孢囊霉属(Diversispora)1种。4个样地的共同优势种为摩西球囊霉(G. mosseae), 共同常见种为双网无梗囊霉(A. bireticulata)和网状球囊霉(G. reticulatum), 共同稀有种为缩球囊霉(G. constrictum)。地球囊霉(G. geosporum)仅出现在盐池, 蜜色无梗囊霉(A. mellea)、帚状球囊霉(G. coremioides)、浅窝无梗囊霉(A. lacunosa)和宽柄球囊霉(G. magnicaule)仅出现在研究站, 黑球囊霉(G. melanosporum)仅出现在榆林。盐池与研究站样地AM真菌种类最多, 榆林样地孢子密度最大, 沙坡头样地种类和孢子密度显著偏低。总体上, 孢子密度、分离频度、相对多度和重要值依Glomus >Acaulospora > Scutellospora> Diversispora呈现显著减小趋势。结果表明, 油蒿与AM真菌之间有良好共生性, 这对进一步利用菌根生物技术维护荒漠生态系统结构的完整性具有重要意义。     

沙地杨树人工林生理生态特性

自然条件下(5~10月份),利用Li-6400便携式光合作用测定系统对北京大兴地区集约栽培欧美107杨(Populus×euramericanacv.“74/76”)生理生态特性进行研究,探讨叶片在水分胁迫状态下光合作用、呼吸作用和蒸腾作用动态规律,并揭示其主要影响机理。实验结果表明叶片净光合速率(Pn)日变化均为单峰曲线,且Pn日平均值从春季到秋季呈下降趋势。从整个生长季来看,光合有效辐射PAR(r=0·815)和气孔导度Gs(r=0·805)与Pn的相关性显著,通过每月相关性分析,5、8月份影响Pn的主导因子为PAR和Gs,6、7月份影响Pn的主导因子为Gs,9、10月份影响Pn的主要因素为PAR。根据Fsrquhar和Sharkey提出的气孔限制和非气孔限制判断方法对Pn日变化进行分析,5月份8:00Pn达到峰值后由于气孔导度降低引起Pn下降,16:00以后由于非气孔因素PAR的降低,使得Pn继续降低;6、7月份8:00以后Pn降低限制因素同5月份一样由气孔导度降低引起,但是14:00左右,由于植物体内水分严重亏缺,叶片气孔不能正常开启使得叶片Pn、R和Tr均不能正常进行,8~10月份Pn降低主要受PAR限制。叶片呼吸速率(R)的主要影响因子为温度,且R的日变化和季节变化与大气温度(Ta)变化趋势基本一致,一天中清晨、傍晚Ta和R均为低点,14:00左右Ta和R都达到最大值,同样在季节变化中R和Ta在6、7月份最高,10月份最低。蒸腾速率(Tr)日变化全为单峰曲线,其最大值出现在12:00~14:00左右,Tr变化与许多环境因子和生理因子都具有密切的相关性,就整个生长季来说,PAR是其最主要的影响因子,然而叶片气孔限制值(LS)、Gs、叶片大气水汽压差(VpdL)、Ta等生理生态因素在不同月份分别起着极其重要的作用。     

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...     

毛乌素沙地飞播植被与生境演变的研究

飞播造林作为沙地大面积绿洲化的有效的手段，已在毛乌素沙地中运用并取得了显著的成效。本文根据伊金霍洛旗４个播区飞播后十余年的调查资料，分析了杨柴灌丛群落动态变化的特点以及演替的机制，并指出沙地土壤水分生境的改变是群落发生演替的主要原因。随着生境的变化，群落的演替可分为４个阶段：先锋植物群落、杨柴群落、油蒿群落和黑格兰、沙地柏、蒙古莸和柠条等中旱生灌丛群落阶段。为了防止杨柴群落的进一步演替或退化，确保这一人工草场的质量，对群落演替的合理人为干扰，是必要的。     

沙地云杉幼树对食叶害虫危害的补偿与超补偿效应

从沙地云杉食叶害虫优化管理出发 ,在植物与害虫相互作用的生态系统中 ,通过人工模拟摘叶实验研究 ,结果表明 ,沙地云杉幼树在一定失叶率的条件下存在补偿和超补偿效应 ,进而以沙地云杉宏观生长指标组建了一组不同生长指标的补偿与超补偿效应模型 ,同时寻求了相应的补偿点与超补偿点 .