气候变化对6种荒漠植物分布的潜在影响

分析气候变化对植物分布的影响,对保护生物多样性具有重要意义。利用CART（分类和回归树）模型及A2和B2情景,分析了气候变化对短叶假木贼（Anabasis brevifolia）、裸果木（Gymnocarpos przewalskii）、梭梭（Haloxylon ammoden-dron）、膜果麻黄（Ephedra przewalskii）、驼绒藜（Ceratoides latens）和喀什膜果麻黄（Ephedra przewalskii var.kaschgarica）分布范围及空间格局的影响。结果表明：气候变化下,这些植物目前适宜分布范围减小;从新适宜及总适宜分布范围而言,短叶假木贼和梭梭从1991-2020年到2051-2080年时段增加,之后减小,其它植物从1991-2020年到2081-2100年时段减小;喀什膜果麻黄和驼绒藜适宜分布范围减小并破碎化,其它植物向目前适宜分布的西部、西北部（或青海西南部）、昆仑山、阿尔金山和祁连山区扩展;除驼绒藜和喀什膜果麻黄与年均气温变化具显著相关性外,其它植物分布范围与年均气温和降水量变化的相关性较弱（P〉0.05）,除驼绒藜、喀什膜果麻黄和裸果木目前分布范围与年均气温和降水量变化的回归关系较强外,其它植物分布范围与年均气温和年降水量变化多元线性回归关系较弱。上述研究结果表明,气候变化下,这些植物空间分布格局改变,目前分布范围减少,新适宜及总适宜分布范围近期增加,随着气候变化程度的增强,又逐渐减小。     

Karyotype Analysis of Three Species of Ceratoides (Chenopodiaceae)

The karyotypes of 3 species of Ceratoides (C. arborescens, C. ewersmanniana and C. latens) were studied. The results show that C. arborescens is a diploid, with karyotype formula 2n=2x=18=16m+2sm, C. ewersmanniana is also a diploid, with 2n=2x=18=14m+4sm, while C. latens is a tetraploid, with 2n=4x=36=24m+12sm. According to the karyotypes, the morphological features and geographical distribution, C. arborescens seems to be a primitive species and it might have originated in northern China. C. arborescens and C. ewersmanniana are similar to each other, not only in morphology but also in karyotype, which shows that they are closely related and that C. arborescens might be the progenitor of C. ewersmanniana. The karyotypes of the 3 speciesof Ceratoides are basically identical, with only minor differences.     

华北驼绒藜开花生物学特性研究

对华北驼绒藜的开花生物学特性进行了具体调查统计研究.结果显示,华北驼绒藜种群形成了一系列适应风媒传粉的花部特征:单性花,雌雄同株;雄花序细长而柔软,雄蕊4枚,无苞片;雌花小,无花冠,柱头指状,具有大量乳突细胞,便于捕捉花粉;居群内同一植株雌、雄花花期不一致性较高,花期不遇;每枝条雄花开花持续时间频率最高为7 d,而雌花开花持续时间频率最高为6 d;雌、雄花序呈单峰连续集中开花式样;雌、雄花始花时间与花期长度均呈极显著负相关(雌花r=-0.569,P＜0.01;雄花r=-0.665,P＜0.01),开花数与花期长度则为显著正相关关系(r=0.083,P＜0.01),(r=0.346,P＜0.01).研究表明,华北驼绒藜在长期的进化过程中,形成了同株雌、雄花花期不遇的生殖策略,因而减少了同株授粉的比例,提高了结实率.     

干旱沙区不同种源的绵毛优若藜表现性比较

在民勤沙生植物园．通过室内和田间试验,对引自美国西部沙漠区和草原区的绵毛优若藜的物候期、种子发芽温度、植物的生长和地上部分营养成分进行了观测与测定。在昼夜变温条件下,草原区种子对温度的反应较迟钝．适宜的发芽温度应为5～25C;沙漠区种子发芽适宜的温度为lO～30C。两个种源的绵毛优若藜均在6～7月间生长量最大。草原区种源的植株月平均生长量大于沙漠区种源的生长量。不同种源植物的物候期相差较小,除开花期外,沙漠区植物的展叶、孕蕾、结果和叶变色均早于草原区。在民勤沙区,绵毛优若藜表现为准常绿性。沙漠区植株的营养成分含量略低于草原区植株。     

旱生植物驼绒藜茎的异常次生结构及其发育

藜科旱生植物驼绒藜(Ceratoides latens)成长茎由木栓组织、异常形成层、不规则排列的异常维管束及其间的木质化厚壁结合组织和中央正常的维管柱所组成。木栓组织很发达。异常形成层连成环状。异常维管束外韧型。结合组织细胞紧密围绕在各个异常维管束之间。正常的次生维管柱由数个扇形维管束组成,位于维管束内的束中形成层已失去分生能力。中央的髓细胞大多破毁。在茎的发育过程中,初生生长和早期的次生生长都是正常的。而以后的次生生长由初生韧皮部外方保留的原形成层细胞发生的异常形成层活动所代替。起初,异常形成层仅向内交替产生结合组织细胞和异常维管束,而后来同时还向外分化木栓细胞。这种异常的次生结构对旱生植物具有重要的生态学意义。     

气候变化对6种荒漠植物分布的潜在影响

分析气候变化对植物分布的影响,对保护生物多样性具有重要意义。利用CART(分类和回归树)模型及A2和B2情景,分析了气候变化对短叶假木贼(Anabasis brevifolia)、裸果木(Gymnocarpos przewalskii)、梭梭(Haloxylon ammoden-dron)、膜果麻黄(Ephedra przewalskii)、驼绒藜(Ceratoides latens)和喀什膜果麻黄(Ephedra przewalskii var.kaschgarica)分布范围及空间格局的影响。结果表明:气候变化下,这些植物目前适宜分布范围减小;从新适宜及总适宜分布范围而言,短叶假木贼和梭梭从1991-2020年到2051-2080年时段增加,之后减小,其它植物从1991-2020年到2081-2100年时段减小;喀什膜果麻黄和驼绒藜适宜分布范围减小并破碎化,其它植物向目前适宜分布的西部、西北部(或青海西南部)、昆仑山、阿尔金山和祁连山区扩展;除驼绒藜和喀什膜果麻黄与年均气温变化具显著相关性外,其它植物分布范围与年均气温和降水量变化的相关性较弱(P0.05),除驼绒藜、喀什膜果麻黄和裸果木目前分布范围与年均气温和降水量变化的回归关系较强外,其它植物分布范围与年均气温和年降水量变化多元线性回归关系较弱。上述研究结果表明,气候变化下,这些植物空间分布格局改变,目前分布范围减少,新适宜及总适宜分布范围近期增加,随着气候变化程度的增强,又逐渐减小。     

华北驼绒藜繁育系统研究

通过定株观察、人工套袋授粉试验等对华北驼绒藜繁育系统进行了研究。结果显示:(1)华北驼绒藜的花粉寿命为6d,花粉胚珠比(P/O)为1 351 189±391 779;自然条件下存在着同株授粉和异株授粉两种方式,但以异株授粉为主,其繁育系统属于兼性异交。(2)华北驼绒藜在有花粉时柱头可授性为6d(柱头露出后5～10d),但在缺乏花粉不能完成授精时,柱头会出现徒长现象,其可授性可以维持12d(柱头露出后9～20d)。(3)人工套袋授粉结果显示,华北驼绒藜最佳授粉时间是柱头露出后6～7d,此时年均授粉结实率最高(94.83%);在柱头失去过氧化物酶活性时(柱头露出后21d)授粉结实率年均为4.93%;相对于柱头最佳可授期,华北驼绒藜具有较高结实率的授粉时间范围较宽。研究表明,在长期的进化过程中,华北驼绒藜形成了P/O较高、柱头可授性时间长以及在异株授粉优势的情况下,还保留同株授粉方式的生殖补偿机制,对其野生退化群落的种群恢复具有积极的意义。     

驼绒藜中两个新的咖啡酯及其它化合物

对采自宁夏沙坡头的藜科驼绒藜进行化学成分研究,从中分离得到20个化合物,其中一个为咖啡酯的混合物(其中咖啡酸十九酯和咖啡酸十五酯为新的咖啡酯),一个苯甲酸衍生物,5个已知植物蜕皮激素,10个甾体化合物,3个肉桂酸及其衍生物。它们的结构经光谱分析(IR,MS,NMR)结合一定的化学方法、物理常数被确定。这些化合物都是第一次从该属植物中分离得到。     

华北驼绒藜大小孢子的发生及雌雄配子体发育过程的解剖学研究

运用石蜡切片技术对华北驼绒藜大、小孢子发生及雌、雄配子体的发育进行了研究.结果表明:(1)花药4室,花药壁由表皮、药室内壁、1~2层中层及1层绒毡层组成,药壁发育为基本型,腺质绒毡层,发育后期为二核或三核;(2)四分体胞质分裂为同时型,小孢子四分体多数为四面体型,偶见十字交叉型;(3)成熟花粉2-细胞型,单核小孢子时期存在不同比例的空壳花粉,从0%~80%不等;(4)胚珠倒生,双珠被,厚珠心,大孢子四分体直线型排列,合点端为功能大孢子,蓼型胚囊.     

北美驼绒藜主要性状遗传变异特性的初步研究

对北美驼绒藜的4个世代12个主要性状遗传变异特性初步分析结果表明:在世代内12个主要性状变异都不显著,在世代间除枝条节数和着生雄花节数外,其它10个性状变异程度都达到了显著或极显著水平,表明北美驼绒藜各性状主要变异来自世代间;10个性状表型变异系数和遗传变异系数总体趋势基本一致,但程度上存在差异,说明这些性状遗传变异潜力较大;株高、叶腋雌花数、叶宽、再生小枝数性状遗传力较高(72-62),其变异主要是遗传因素决定,而叶长、株幅性状遗传力较低(16-14),其变异主要是环境因素决定。