模拟降雨对齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)生理特性的影响

新疆古尔班通古特沙漠地表具有发育完好的生物土壤结皮,本文以参与组成生物土壤结皮的优势藓类———齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为研究对象,在实验室内对其进行模拟降雨处理,降雨量分别为0mm(对照)、2mm、6mm、10mm和15mm,研究模拟降雨影响下齿肋赤藓植株含水量、光合色素含量及可溶性糖、游离脯氨酸、可溶性蛋白、抗氧化酶(SOD、CAT和POD)、丙二醛含量的变化,以探讨其对降雨的生理生化响应。结果表明:随降雨量的增加,齿肋赤藓植株含水量显著增加;随齿肋赤藓植株含水量的增加,其光合色素含量和可溶性蛋白含量显著增加;随降雨量增加,抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性和可溶性糖含量呈大致递减的趋势,游离脯氨酸和丙二醛含量呈先下降后上升的变化趋势。在干燥状态下齿肋赤藓通过提高体内保护酶(SOD、CAT和POD)活性,增加可溶性糖和游离脯氨酸含量来抵御外界干旱胁迫的环境;而降雨能够增加齿肋赤藓植株含水量,激活其光合生理活性,显著提高光合色素含量,但是降雨量过大又将加剧齿肋赤藓膜脂过氧化的程度。     

新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)和蒙古沙冬青(A. monglicus)叶片解剖特征及抗旱性

以新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)幼苗叶片、蒙古沙冬青(A.monglicus)幼苗及成年叶片为研究对象,采用石蜡切片法将叶片解剖并固定,再用光学显微观察法对其抗旱性结构分析比较,旨在探讨沙冬青属植物叶片在干旱环境的生态适应机制。采用方差分析法对各指标的差异性进行比较分析,通过Pearson's相关系数法分析各指标间相关关系。结果表明:(1)新疆沙冬青与蒙古沙冬青幼苗叶片厚度无显著差异;新疆沙冬青幼苗叶片的角质层厚度及上、下表皮厚度及栅栏组织厚度均显著大于蒙古沙冬青幼苗;新疆沙冬青幼苗叶片的海绵组织厚度和主脉直径均显著小于蒙古沙冬青。蒙古沙冬青成年植株叶片厚度、角质层厚度、栅栏组织厚度及主脉直径均显著大于幼苗,上、下表皮厚度及海绵组织厚度均小于幼苗。(2)沙冬青属植物叶片栅栏组织厚度与叶片厚度显著正相关;下表皮厚度、角质层厚度、海绵组织厚度与叶片厚度相关性不显著。为了更好适应分布区环境,新疆沙冬青叶片比蒙古沙冬青具有更强的抗旱性,蒙古沙冬青成年植株叶片的抗旱性优于幼苗。沙冬青属植物叶片的加厚主要通过栅栏组织的加厚实现。     

乌兰布和沙区比拉底白刺(Nitraria billardieri)的气体交换参数及抗旱生理特性

在乌兰布和沙区,以本地白刺为对照,对从澳大利亚引进的3个种源(代号分别为NB1、NB2和NB3)比拉底白刺(Nitraria billardieri)的光合速率日变化、光响应曲线及相对含水量、叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、相对电导率等生理指标进行测定。结果表明:(1)不同种源白刺净光合速率日变化均呈"双峰"曲线,在14:00出现光合"午休"现象,且午休主要受气孔因素影响,蒸腾速率呈"单峰"曲线;(2)不同种源白刺净光合速率随光强的增加而增加,达到饱和点后净光合速率呈下降趋势;NB2具有较高的光饱和点和较低的光补偿点,说明其对光强的适应能力较强;NB1的暗呼吸速率显著高于NB2、NB3和本地白刺(P0.05),说明NB1具有较强抵御胁迫的能力;利用综合评判法得出不同种源白刺利用光能能力的顺序为NB2NB1本地白刺NB3;(3)不同种源白刺的叶绿素、脯氨酸和可溶性糖含量随种源的变化趋势相同,均是NB2显著高于NB1、NB3和本地白刺(P0.05);NB1的丙二醛含量最高,显著高于NB2、NB3和本地白刺(P0.05);(4)根据隶属函数值法对不同种源白刺的抗旱性进行综合评价,不同种源白刺的抗旱性顺序为NB2NB1本地白刺NB3。     

不同母质发育的紫色水稻土腐殖质分布特征

研究了川中丘陵区紫色水稻土土壤腐殖质碳的剖面分布及其组成特征,探讨了土壤腐殖质与活性有机碳、土壤全氮含量的关系.结果表明:(1)表层腐殖质碳含量、HA/FA值同时受母质和水分条件的影响,冲沟上部的淹育性水稻土主要受母质的影响,而冲沟交汇处的潜育性水稻土,则主要受水分条件的影响;剖面分布上,土壤腐殖质碳含量、HA/FA总体上随土层深度的增加呈递减趋势.在水分条件的影响下,腐殖质碳含量、HA/FA值表现为淹育性水稻土＜渗育性水稻土＜潜育性水稻土.(2)腐殖质碳、HA、HA/FA值的含量与LOC呈极显著正相关关系(P＜0.01),FA与LOC呈显著的正相关关系(P＜0.05).(3)腐殖质碳、HA、HA/FA与TN呈极显著的正相关关系(P＜0.01),FA与TN呈显著的正相关关系(P＜0.05).     

福建三明马尾松树轮宽度对气候变化的响应

运用树木年代学的基本原理和方法,研究三明地区马尾松(Pinus massiniana)径向生长对气候要素的响应。结果表明:夏季温度限制着马尾松的径向生长,年轮宽度与上一年和当年7—8月平均气温均呈显著负相关(P0.01);马尾松的径向生长受到降水和湿度的影响较大,与上一年1—3月降水量和2—3月平均相对湿度显著负相关(P0.01),与当年6—11月平均降水量和7—8月相对湿度显著正相关(P0.01);同时宽度年表与上一年2—3月太阳日照时数显著正相关(P0.01);另外,宽度年表与6—11月PDSI显著正相关(P0.05),生长季的干旱胁迫抑制了马尾松的生长。研究说明本地区限制马尾松树木生长的因素较多,1年中不同时期限制马尾松径向生长的气候因子不同。     

放牧对准噶尔荒漠植物群落及土壤特性的影响

通过比较封育6年的围栏内外植物群落种类组成、结构差异,以及土壤特性,研究了家畜啃食对新疆准噶尔荒漠植物群落及土壤特性的影响.使用X2-test和U-test分析表明,围栏内外相比,植物种数(n=7.03)、半灌木种数(n=2.40)、草本植物种数(n=4.63)、植被盖度(35.77%)和生物量(144.19 g/m2)在围栏内显著增加,而植被密度在围栏外显著降低(87.93株/m2).灌木中,梭梭(Haloxylon ammodendron)在围栏内出现的频率和密度显著增加(X2=4.63,p＜0.05;z=2.56,p＜0.05).小半灌木中,博乐绢蒿(Seriphidium borotalense)在围栏内出现的频率和密度显著高于围栏外(X2=13.08,p＜0.01;Z=4.01,p＜0.01).4种多年生草本植物的密度在围栏内均显著升高,有3种在围栏内出现的频率也同时明显高于围栏外.二年生草本植物沙生婆罗门参(Tragopogon sabulosus)在围栏内出现的频率和密度显著高于围栏外(X2=4.71,p＜0.05;Z=2.51,p＜0.05).4种一年生草本植物在围栏内外出现的频率均无显著差异,其中3种在围栏内外的密度也无明显变化.研究结果表明,过度放牧导致灌木和半灌木衰败;多年生和二年生草本植物几近绝迹;一年生植物所受影响则较小.土壤理化特性中,围栏内土壤水分显著低于围栏外(Z=2.65,p＜0.01),HCO3、Cl-和速效K含量在围栏内外土壤中差异显著.作者建议在准噶尔荒漠建立一定数量和面积的永久性围栏以维系物种多样性.     

镍、铜对矿业废弃地先锋植物盐生草和骆驼蓬抗氧化物质和渗透调节物质积累的影响

以盐生草(Halogeton glomeratus)和骆驼蓬(Peganum harmala)幼苗为材料,采用盆栽试验研究土壤中不同浓度(0、50、100、200、400 mg·kg-1)镍(Ni)、铜(Cu)处理对盐生草和骆驼蓬幼苗过氧化氢(H2O2)、抗坏血酸(ASA)、维生素E(VE)、谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸和可溶性糖含量的影响。结果表明,盐生草和骆驼蓬叶片及根部过氧化氢(H2O2)含量随介质中Ni和Cu浓度的增加而增加。Ni胁迫下盐生草叶片中GSH含量随Ni浓度增加呈增加趋势,根部VE含量在高浓度Ni(≥100 mg·kg-1)胁迫下显著积累;Cu胁迫下盐生草叶片和根部GSH、ASA和VE含量较对照显著积累,三者协同作用缓解Cu胁迫诱导的氧化损伤。Ni胁迫下骆驼蓬叶片GSH和ASA含量、根部ASA含量较对照显著增加;Cu胁迫下骆驼蓬叶片中GSH和ASA含量随Cu浓度增加呈上升趋势,根部ASA含量较对照显著增加,VE在100 mg·kg-1和200 mg·kg-1的Cu处理下较对照显著增加。Ni和Cu胁迫使得盐生草和骆驼蓬幼苗脯氨酸和可溶性糖含量较对照显著积累。     

乌兰布和沙漠东南缘白沙蒿(Artemisia sphaerocphala)灌丛沙堆形态特征与固沙能力

白沙蒿(Artemisia sphaerocphala)灌丛沙堆是乌兰布和沙漠最为广泛分布的典型荒漠灌丛沙堆之一。本研究对白沙蒿灌丛的灌丛形态参数、沙堆形态参数进行了野外测定,探讨沙堆形态发育及固沙能力与白沙蒿灌丛形态的关系。结果表明:白沙蒿灌丛高度随着灌丛半径的增加而呈对数曲线增加,在灌丛较小时灌丛高度增长较快,随后渐趋于稳定,其水平方向发育速度大于垂直方向;白沙蒿灌丛沙堆半径及高度随灌丛半径和高度增加而增加,二者呈显著线性关系,沙堆水平方向发育受到灌丛冠幅的影响,沙堆垂直方向的发育水平取决于灌丛高度;随白沙蒿地上部分鲜重的增加,灌丛沙堆底面积、高度、沙堆体积和固沙效率均呈极显著线性增加(p0.01);白沙蒿灌丛越大其固积沙堆也越大,固沙率越高,不同大小灌丛白沙蒿间的固沙效率差异显著(p0.05);白沙蒿灌丛背风侧的积沙宽度(y)与积沙距离(x)显著相关(R2=0.9917),其线性回归方程为y=-19.654x+122.41,在距离灌丛背风面6~7倍高度的地方,积沙接近消失。     

水分、盐分和埋深对铃铛刺和疏叶骆驼刺种子萌发的影响

在塔里木河下游通过不同水分、盐分和埋深对铃铛刺(Halimodendron halodendron)和疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)种子萌发的影响进行了研究,结果显示:(1)水分显著影响铃铛刺种子的萌发(P＜0.001),随着土壤水分含量的增加,种子的萌发率呈现先增加后下降的趋势;水分对疏叶骆驼刺种子萌发的影响不显著(P＞0.05).(2)盐分极显著影响2种植物种子的萌发(P＜0.05),铃铛刺种子萌发率随盐(NaCL)浓度增加呈直线下降趋势(R2=0.935 1);疏叶骆驼刺种子的萌发率随着盐浓度的增加呈现先增加后降低的趋势(R2=0.845 8),即低盐浓度(0～0.2 mol/,L)促进骆驼刺种子的萌发,盐浓度＞0.3 mol/L,种子萌发开始受到抑制.(3)埋深明显影响豆科植物种子的萌发.两种植物种子发芽率随埋深的增加呈先增加后下降的趋势,当埋深为0和2 cm时均不萌发.     

干旱胁迫下牛心朴子的渗透调节机制研究

为探讨荒漠植物牛心朴子(Cynanchum komarovii)响应干旱胁迫的渗透调节机制,采用不同浓度（0~25%）的聚乙二醇（PEG-6000）对愈伤组织进行模拟干旱胁迫,检测了不同程度干旱胁迫下牛心朴子中渗透调节物质K+、Na+、脯氨酸、甜菜碱和可溶性糖（果糖、蔗糖和海藻糖）的含量。结果显示,与对照组相比,处理组牛心朴子的脯氨酸和可溶性糖含量显著升高（P<0.05）,且具有浓度和时间依赖效应。在可溶性糖中,果糖和蔗糖只在高浓度处理组有所增加,而海藻糖含量在所有处理组均明显升高（P<0.05）,且增幅较大（10%PEG浓度组为31%,25%PEG浓度组为98%）,同时海藻糖含量与PEG处理浓度的相关系数最大（R2=0.9437,P<0.01）。以上研究结果表明,海藻糖是牛心朴子响应干旱胁迫主要的渗透调节物质。