沙拐枣属4种植物同地栽培开花物候与生殖特性比较

 选取吐鲁番沙漠植物园同地栽培的沙拐枣属（Calligonum L.）4种植物,在群体、个体、枝条、同化枝和单花5个水平上,2007—2009年连续进行开花物候和生殖特性研究。主要结论如下:①4 a中4种沙拐枣的各项开花物候参数相似,2010年各项物候参数明显推迟,4月中旬的温度是影响开花时间的主要因素。②在个体和群体水平上,泡果沙拐枣(C. calliphysa)和红皮沙拐枣(C. rubicundum)相似,表现为“集中开花模式”,花期重叠指数较高,达79.99％～100%,密刺沙拐枣(C. densum)和艾比湖沙拐枣(C. ebinuricum)相似,表现为“持续开花模式”,花期重叠指数较高,为51.79％～79.82%,4个种的共有重叠期较短。③在枝条水平上,泡果沙拐枣和红皮沙拐枣开花物候特征也表现相似,为开放集中,开花振幅高;密刺沙拐枣和艾比湖沙拐枣表现相似,为开放时间长,开花振幅低。④在同化枝水平上,开花数、持续时间和同化枝长度在种间和年际间均有不同程度的差异,同化枝水平的始花位置种间也具有差异,表现为泡果沙拐枣、红皮沙拐枣、密刺沙拐枣始花位置主要集中在第2、3关节,艾比湖沙拐枣通常在第4关节。⑤在单花水平上,泡果沙拐枣、红皮沙拐枣、密刺沙拐枣、艾比湖沙拐枣的单花开放持续时间分别为(9.14±0.26)h、(12.95±1.07)h、(10.69±1.75)h、(22.40±1.92)h。⑥在同化枝水平上,4种沙拐枣开花高峰期的坐果率较高,开花数目与坐果数显著正相关;坐果数和开花位置有一定的关系,表现为着生花多的关节坐果数也高,其中,泡果沙拐枣的花和果主要集中在第2、3、4关节,红皮沙拐枣集中在第3、4、5关节,密刺沙拐枣集中在第2、3、4、5关节,艾比湖沙拐枣集中在第4、5、6关节。     

沙拐枣属（Calligonum L.）7种植物总DNA提取方法的改进及鉴定

 摸索沙拐枣属（Calligonum L.）七种植物沙拐枣（Calligonum mongolicum Turcz. ）、泡果沙拐枣（C. junceum (Fisch. et Mey.) Endl.）、无叶沙拐枣（C. aphyllum (Pall.) Gürke）、红果沙拐枣（C. rubicundum Bge.）、心形沙拐枣（C. cordatum E. Kor. ex N. Pavl.）、密刺沙拐枣(C. densum Borszcz.)、乔木状沙拐枣（C. arborescens Litv.）的总DNA提取方法并对DNA样品的纯度和浓度进行鉴定,对传统的CTAB法进行方法和材料的改进,开展与总DNA相关的PCR扩增和其他遗传学分析,并取得满意的结果。其结果对于沙拐枣属植物的有关研究提供了有效的实验手段。     

蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)与其相关种的果实形态差异性分析

 在野外考察和实验室工作相结合的基础上,以沙拐枣属(Calligonum L.)主要的分类学依据——果实形态为对象,研究了在分类学上具有争议的蒙古沙拐枣(C. mongolicum) 和其相关种[戈壁沙拐枣(C. gobicum)、甘肃沙拐枣(C. chinense）、小沙拐枣(C. pumilum）、阿拉善沙拐枣（C. alashanicum）、柴达木沙拐枣（C. zaidamense）、塔里木沙拐枣（C. roborowskii）]的分类学关系。其果实形状、果实长度、果实果宽、刺毛长度、两刺间距、两肋间距、瘦果形状、瘦果长度、瘦果宽度、每肋刺行数、果实大小,共11个果实性状指标都在不同居群间表现出不同程度的变异。果实性状在蒙古沙拐枣不同居群之间的差异均达到极显著,在蒙古沙拐枣及其相关种的各居群之间也达到极显著。果实性状聚类分析的结果表明,地理距离比较近的居群可聚为一支。蒙古沙拐枣和其相关种之间的果实性状平行呈现,形成复杂的多形交叉现象。基于以上的研究结果,建议将6个相关种归并于蒙古沙拐枣。     

盐水处理对沙拐枣气体交换特征、光合色素和可溶性糖含量的影响

通过对室外不同浓度盐水(0、4、12、20、28 g/L粗盐)灌溉的桶栽沙拐枣(Calligonum spp.)气体交换参数、光合色素和可溶性糖含量随时间变化情况的分析结果表明:随着盐处理时间的延续,(1)低盐(4～12 g/L)处理条件下沙拐枣光合作用先逐渐增强,后又因非气孔因素限制而下降;高盐(20～28 g/L)处理条件下植株前期受气孔因素限制,后期受非气孔因素限制,光合作用严重下降.(2)不同盐处理条件下沙拐枣叶绿素a(chla)、叶绿素b(chlb)、总叶绿素(chl)含量均下降,类胡萝卜素(car)、chla/b、car/chl先增加后下降,但低盐处理较高盐处理变化小.(3)低盐处理对沙拐枣可溶性糖含量变化不大,而高盐处理下其极显著增加.因此,短期低盐处理促进沙拐枣光合作用,但长期盐处理亦使植物光合作用下降;高盐处理抑制沙拐枣生长,长期处理将导致植物死亡.     

塔里木河下游丛枝菌根植物的侵染

通过对塔里木河下游自然和人工植物群落中的15种主要建群种植物根系菌根的定殖状况的调查及对菌根侵染部位、菌根中的泡囊、丛枝和菌丝的观察,其结果显示:其中11种植物可被AM真菌侵染,占所调查植物种总数的73.33%,野生乡土植物表现出较高的菌根侵染率和侵染强度,其中有84.62%的植物为菌根植物,且乔木、多年生草本和灌木类植物全部为菌根植物,一年生草本植物未见AM真菌侵染;人工引入种蓼科的泡果沙拐枣(Calligonum junceum)和藜科的梭梭柴(Haloxylon ammodendron)均未见有AM真菌侵染。丛枝菌根真菌侵染率、侵染强度与植物所属的科属关系较密切,也与真菌群落所处时空环境及土壤深度有关。     

1982-2006 年欧亚大陆植被生长季开始时间遥感监测分析

植被物候是环境条件季节和年际变化最直观、最敏感的生物指示器,物候变化可以反映陆地生态系统对气候变化的快速响应.论文基于1982-2006 年连续25 年的GIMMS AVHRR NDVI数据,采用动态阈值法、延迟滑动平均法,双Logistic 和Savitzky-Golay 方法提取欧亚大陆植被的生长季开始时间,并对不同方法的提取结果进行比较和分析.然后以动态阈值法的物候提取结果,研究了1982-2006 年期间植被物候变化趋势以及物候对温度变化的响应情况.结果表明：动态阈值法在欧亚大陆地区生长季开始时间提取率高,在纬度上的变化趋势稳定;北方森林/针叶林和苔原地区的生长季开始时间提取结果最稳定,低纬度区域的变率最大.1982-2006 年,大部分植被类型的生长季开始时间表现出提早趋势,其中森林覆盖区域提早趋势明显,变化幅度为11.45~15.61 d/25a;除了郁闭式至开放式( > 15%) 灌木丛( < 5 m)植被类型外,植被物候和温度表现出负相关关系,变化幅度为1.32~3.47d/℃,这也验证了近几十年气候变暖的趋势.     

塔里木河中游天然植被的数量分类与排序研究

通过塔里木河中下游天然植被带的调查研究，应用数量分类(TWINSPAN)和排序(CCA)方法，对塔里木河中下游地区天然植被类型进行了划分，并探讨了决定该地区天然植物群落类型的主要环境因子。该地区天然植被可分为4个植被型组，4个植被型，6种植被亚型，9个群系，15个群丛。通过对8个环境因子的CCA排序分析，结果表明制约塔里木河中下游天然植被组成和结构的主导环境因子为地下水位、地下水矿化度、地下水酸碱度。通过CCA二维排序图将16种植物对干旱、盐碱的适应性划分5类型。21个样地在CCA二维排序图上可聚集成9个植物群落类群，即胡杨(Populus euphratica)群落、铃铛刺(Halimodendron halodendron)群落、库尔勒沙拐枣(Calligonum Kuerlese)群落、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)群落、黑果枸杞(Lycium ruthenicum)群落、盐穗木(Halostashys caspica)群落、花花柴(Karelinia caspica)群落、疏叶骆驼剂(Alhagi sparsifolia)群落、罗布麻(Apocynum venetum)群落，与TWINSPAN结果中的群系分类单位一致。CCA连续排序与TWINSPAN分类结果吻合较好。9种植物群落类型中，能耐受最大盐胁迫的为盐穗木群落，能耐受最大干旱胁迫的为铃铛刺群落，能耐受最大地下水碱胁迫的为黑果枸杞群落。     

沙漠腹地乔木状沙拐枣对灌水量的生理生态响应

对不同灌水量条件下塔克拉玛干沙漠腹地乔木状沙拐枣（Calligonum arborescens Litv）的水分生理、生长和土壤水分进行了动态测定与分析。结果表明:①在35、24.5 kg·株-1·次-1和14 kg·株-1·次-1的灌水量下,土壤水分活跃层分别为:0～200、0～160 cm和0～100 cm。根系区土壤水分为3%～4%条件下,沙拐枣能正常生长,低于2.5%就会受到水分胁迫。②早晨和午后,沙拐枣的水势随着灌溉后时间的增加而降低,前期降幅较大。随着灌水量的减小,其水势降低较快,在14 kg·株-1·次-1处理下,灌溉3 d后早晨水势和午后水势分别达到-1.3 MPa和-2.19 MPa。③随着灌水量的减少沙拐枣的日耗水量急剧减小,液流速率也快速降低,灌溉后第15天,在24.5 kg·株-1·次-1和14 kg·株-1·次-1的灌水量下沙拐枣液流速率都为双峰型曲线,第25天3个处理都呈双峰型曲线。④不同灌水量下,沙拐枣的基径、新枝长度以及新枝直径的年增长量都随着灌水量的减少而减小,方差分析表明灌水量对新枝长度的影响非常显著(P=0.05)。     

2000—2020年中亚大型湖泊湖冰物候时空变化

湖冰物候变化特征是区域气候变化的敏感指示器之一。近几十年来,由于全球变暖和人为活动的影响,中亚地区的气候发生了显著变化,准确监测湖冰物候对于了解中亚地区气候变化具有重要的科学意义。通过对中亚地区7个大型湖泊(卡拉库尔湖、巴尔喀什湖、咸海、阿拉湖、斋桑泊、查蒂尔-科尔湖以及马卡科尔湖,面积>100 km²)2000—2020年的长期地表反射率数据、气象数据以及湖泊资料的综合分析,利用GIS相关技术探讨其湖冰物候特征及其影响因素。结果表明：(1)中亚地区的湖泊在9月中旬至11月上旬期间开始结冰,11月底到12月底会完全封冻,湖泊平均冻结时间为35 d;湖冰在3月底至5月中开始消融,4月上至6月上会完全消融,湖泊平均消融时间为18 d。(2)2000—2020年中亚7个湖泊中有5个湖泊开始冻结日期呈现延后的趋势,平均延后速率为4.86 d·(10a)^-1,巴尔喀什湖开始冻结日期呈现提前趋势,提前率为1.44 d·(10a)^-1。完全消融日期呈现提前的趋势,平均提前率为2.90 d·(10a)^-1。7...     

氮磷添加对黑果枸杞(Lycium ruthenicum)营养器官非结构性碳水化合物特征的影响

非结构性碳水化合物(NSC)在植物生长、繁殖、防御和生存等方面发挥着基础性作用。为探究黑果枸杞(Lycium ruthenicum)NSC积累的器官间规律及其对土壤氮磷供应水平的响应,以3年生黑果枸杞为对象,测定了3个氮磷比例和供应量条件下根茎叶NSC含量。结果表明:(1)黑果枸杞根、茎、叶NSC组成均以可溶性糖为主,淀粉约占37.3%;器官NSC含量粗根和细根>叶片>新梢>一二年生枝条,各器官可溶性糖含量粗根和细根>叶片>新梢>一年生枝>二年生枝;淀粉含量细根>粗根>二年生枝>一年生枝>叶片和新梢;糖淀比叶片>新梢>粗根>一年生枝>二年生枝>细根。(2)氮磷比和供应量对黑果枸杞根系可溶性糖含量无显著影响,对茎叶NSC含量的影响存在显著交互效应。氮磷比5∶1时,茎叶NSC含量随氮磷供应量升高而增加;氮磷比15∶1时,茎叶NSC含量随氮磷供应量增加显著降低;氮磷比45∶1时,茎叶NSC含量随供应量的增加而显著升高。(3)一年生枝NSC含量于萌芽前达到最大值(5.05%DW),于春梢旺盛生长期降至最低值(3.79%DW);二年生枝NSC含量在萌芽前最低(4.23%DW),于秋季落叶期达到最大值(4.33%DW)。(4)粗根和叶片NSC含量与一二年生枝NSC含量负相关;新梢NSC含量与叶片NSC、二年生枝淀粉含量正相关;一年生枝可溶性糖含量与二年生枝可溶性糖含量负相关;二年生枝淀粉含量与根系淀粉和NSC含量负相关。黑果枸杞通过调整各器官NSC积累及分配应对生长季各器官能量需求和环境氮磷供应变化,在氮磷限制环境中将更多NSC储存在根系,可平衡当前碳同化与未来能量需求的矛盾,增强个体生存能力,也为黑果枸杞应对非生物逆境胁迫提供更大的灵活性。     

乌兰布和沙漠沙生灌木饲用营养成分的研究

对5种沙生灌木在不同年份和不同季节的饲用营养成分进行了测试分析,并与乌兰布和沙区12种传统饲料的营养成分作了比较,结果表明:5种沙生灌木营养成分和氨基酸含量丰富,部分指标高于紫花苜蓿、沙打旺、玉米秸和小麦秸,适宜于家畜饲养要求;不同灌木或同一灌木在不同年份和不同的季节其主要营养成分含量差异显著,变化规律明显。从营养、产量和采收加工等综合因素考虑,该区灌木饲料采收应在8月下旬进行,该期粗蛋白含量:花棒15.08%、羊柴13.49%、柠条15.99%、梭梭9.10%、沙拐枣10.06%;粗纤维含量:花棒28.69%、羊柴37.94%、柠条34.25%、梭梭24.71%、沙拐枣20.71%;粗脂肪含量:除梭梭外,其他4种灌木均处于生长季含量高值期。5种灌木的钙含量在生长期均递增,磷含量递减,只有羊柴的钙磷比未超过反刍家畜7:1的耐受极限。     

《中国沙漠植物志》景天科（Crassulaceae）增订

通过对中国沙区植物标本整理、鉴定和文献考证，新增加了八宝属、合景天属、红景天属、瓦莲属、黄花瓦松、狼爪瓦松、库布齐八宝、白八宝、白花合景天、合景天、小花瓦莲、卵叶瓦莲、灰毛景天、堪察加景天和唐古红景天等４属、１０种、１变种，并对紫八宝和狭叶费英的名称做了订正。     

三种荒漠灌木根系的构形特征与叶性因子对干旱生境的适应性比较

以古尔班通古特沙漠南缘原始荒漠的三种建群灌木多枝柽柳、梭梭和琵琶柴为研究对象,采用挖掘法调查其根系构性特征及其与土壤水分的关系,同时测定其比叶面积(SLA),比叶重（LMA）,单位重量叶氮含量(Nmass)及单位面积叶氮含量(Narea)。结果表明,三种荒漠灌木的根系分属不同的功能型,多枝柽柳是深根潜水性植物,琵琶柴是浅根性植物,而梭梭介于两者之间。而且,三种荒漠灌木随着根系分布的由深到浅,即随着土壤水分亏缺的加剧,在叶性因子方面做了一定的适应性调整。这些事实表明,在水分为主要限制因子的干旱生境中,根系构型特征在很大程度上决定了灌木的叶性策略。同时研究表明,荒漠灌木在抗旱和生长之间存在相对平衡的关系。     

《中国沙漠植物志》十字花科（CRUCIFERAE）订正

 通过对中国沙漠地区十字花科植物标本鉴定和文献考证,对《中国沙漠植物志》十字花科3属,14种,1亚种和1变种的名称做了订正,包括枝芥属和对枝芥,爪花芥属及福海爪花芥和大花爪花芥,念珠芥属及短果念珠芥、蚓果芥和直毛蚓果芥（变种）,短梗厚壁荠,垂果四棱荠,薄果荠,新疆庭荠,倒卵叶庭荠,沼生蔊菜,异蕊芥,棒果芥,灰毛糖芥,芝麻菜（亚种）,无包芥。     

生物土壤结皮对土壤种子库的影响

在自然光照条件下,对草原化荒漠地带的苔藓与藻类两种生物土壤结皮进行干、湿处理, 第26卷第6期2006年11月中国沙漠JOURNAL OF DESERT RESEARCHVol. 26No.6Nov. 2006研究其上种子库组成与数量特征,结果表明:①有9种植物的幼苗出现在含有生物土壤结皮覆盖的表土中,它们分别是独行菜（Lepidium ruderate L.）、油蒿(Artemisia ordosica Krasch)、灰绿藜(Chenopodium glaucum L.)、多根葱(Allium polyirhizum Turcz.ex Rgl.)、小画眉草(Rragrostis poaeoides Beauv)、 雾冰藜(Bassia dasyphylla （Fisch.et Mey）)、 马齿苋(Potulaca oleracea L.)、狗尾草(Setaria viridis (L.)) 、苋菜(Amaranthus.retroflexus L.),其中一年生草本植物有7种;②在不同类型的结皮上,土壤种子库的总储量以及每种植物种子的储量存在着显著的差异:对于湿润处理的两种结皮,萌发的幼苗总密度存在着极显著的差异（P<0.001）,对于干燥处理的两种结皮,萌发幼苗的总密度也存在着显著的差异（P<0.05）;③水分是限制结皮种子库植物种子萌发的主要原因,苔藓与藻结皮上萌发的种子总密度都存在极显著的差异（P<0.001）。     

两种盐生植物幼苗在NaCl处理下对昼夜温差变化的叶绿素荧光响应

以囊果碱蓬(Suaeda physophora Pall.)、梭梭(Haloxylon ammodendron (C.A.Mey.) Bunge)两种植物幼苗为实验材料,研究了不同NaCl浓度处理下,一次昼夜温差（温差为27 ℃）变化对两种植物幼苗叶绿素荧光参数变化的影响。结果表明:①在NaCl胁迫下,同期囊果碱蓬的PSⅡ潜在活性Fv/Fo和最大光化学量子产量Fv/Fm降低幅度较小,而梭梭则有较明显降低,而且囊果碱蓬显著高于后者;同期光合量子产量Yield和表观光合电子传递速率ETR均以囊果碱蓬最大并显著高于梭梭,说明囊果碱蓬较梭梭具有强的对盐分和较大的昼夜温差变化的忍耐能力,其机体在盐分和较大昼夜温差变化下,并未受到较大的损伤,而梭梭的光合器官在相同的条件下却受到了较大的损伤,证明了囊果碱蓬更适合生长于同时具有盐渍和较大昼夜温差的地区。②通过实验发现梭梭的Yield值和ETR值到下午基本上能恢复到早上的水平,说明了其在前期的胁迫条件下,虽然光合器官上受到了破坏,但仍然能够通过光合调节适应环境的变化,以保持机体的活性。③囊果碱蓬在本实验条件下,光合器官虽然没有受到损伤,但200 mmol\5L-1 NaCl抑制了其光合能力。     

《中国沙漠植物志》厚壁荠属,四棱荠属,菘蓝属和独行菜属订正

通过对中国沙区厚壁荠属ＰａｃｈｙｐｔｅｒｙｇｉｕｍＢｕｎｇｅ、四棱荠属ＧｏｌｄｂａｃｈｉａＤＣ．、菘蓝属ＩｓａｔｉｓＬ．和独行菜属ＬｅｐｉｄｉｕｍＬ．植物的研究,认为《中国沙漠植物志》收录的密花厚壁荠ＰａｃｈｙｐｔｅｒｙｇｉｕｍｄｅｎｓｉｆｌｏｒｕｍＢｕｎｇｅ和多茎厚壁荠Ｐ．ｍｕｌｔｉｃａｕｌｅ（Ｋａｒ．ｅｔＫｉｒ．）Ｂｕｎｇｅ实为一种植物;短梗四棱荠Ｇｏｌｄｂａｃｈｉａｌａｅｖｉｇａｔａ（Ｍ．Ｂ．）ＤＣ．ｖａｒ．ｉｋｏｎｎｉｋｏｖｉ（Ｖａｓｓ．）ＫｕａｎｅｔＹ．Ｃ．Ｍａ应合并到正种四棱荠Ｇ．ｌａｅｖｉｇａｔａ（Ｍ．Ｂ．）ＤＣ．中;毛三肋菘蓝ＩｓａｔｉｓｃｏｓｔａｔａＣ．Ａ．Ｍｅｙｖａｒ．ｌａｓｉｏｃａｒｐａ（Ｌｅｄｅｂ．）Ｎ．Ｂｕｓｃｈ应改为毛果菘蓝Ｉ．ｔｉｎｃｔｏｒｉａＬ．ｖａｒ．Ｐｒａｅｃｏｘ（Ｋｉｔ．）Ｋｏｃｈ．;头花独行菜ＬｅｐｉｄｉｕｍｃａｐｉｔａｔｕｍＨｏｏｋ．ｆ．ｅｔＴｈｏｍｓ．中国沙区无分布。     

重寄生菌对花棒锈病的抑制作用

花棒(Hedysarum scoparium Fisch.et Mey.)是优良的固沙先锋树种,花棒锈病（Uromyces onobrychidis (Desm.)Lév.）是花棒的常见病害之一,在一些地区严重制约了花棒的先锋固沙作用。本文对花棒锈病菌上的重寄生菌菌种来源、温度和碳源对重寄生菌菌丝生长及产孢的影响、室内接种试验、花棒锈病菌的重寄生现象及对花棒锈病的自然抑制力进行了研究。研究发现,花棒锈病菌的重寄生菌寄生于花棒锈病菌的夏孢子堆和冬孢子堆上,被重寄生菌寄生后,夏孢子堆由橙黄色变为灰白色,冬孢子堆由棕褐色变为灰色,后期夏孢子失去萌发力,孢子堆原基处只存有重寄生菌的分生孢子器。重寄生菌在20～25℃ PDA培养基上产孢量大。重寄生菌为Sphaerellopsis sp.,是一种自然重寄生现象,并对花棒锈病有很强的抑制作用,如果充分利用这一生物链,人工干预这一现象的早发和多发,可以有效提高花棒固沙能力的发挥,其潜质意义很大,是以菌治病、以菌哺林的新资源。