光照、温度及盐分对钠猪毛菜种子萌发的影响

通过对不同光照、温度条件下钠猪毛菜种子萌发实验及在光暗交替、15～25℃的最佳萌发条件下盐胁迫对无果翅种子萌发影响的实验研究,结果表明:光照对钠猪毛菜种子萌发有促进作用,对有果翅的种子萌发影响极其显著;温度是影响种子萌发的重要生态因子,种子萌发适宜温度较高,最适变温为15～25℃,萌发率在90%以上,亚适宜变温为5～25℃;果翅对种子萌发具有抑制作用;无果翅种子最终发芽率和发芽指数与NaCl溶液浓度呈显著的负相关关系,NaCl盐溶液浓度达1000 mmol/L时,最终发芽率为29.17%,发芽指数为3.07,与其他盐生植物相比,钠猪毛菜表现出极强的耐盐性,其种子萌发特性体现出对于盐生环境的适应性.     

刚毛柽柳种子萌发对盐分与干旱胁迫的响应

通过对不同温度、盐分和干旱胁迫对刚毛柽柳种子萌发实验研究影响,结果表明:刚毛柽柳种子的适宜萌发温度范围为10~35℃,萌发率高达80%以上,且萌发迅速。不同浓度NaCl溶液对刚毛柽柳种子萌发有明显抑制作用,种子萌发率随NaCl溶液浓度的增大而下降,到0.7 mol/L时,萌发率仅为1.67%,种子发芽受到抑制。相同渗透势PEG-6 000溶液中的萌发率低于NaCl溶液,渗透势为-0.5 MPa是二者影响作用的分界点。渗透势为-1.8 MPa时,萌发率已急剧下降到0,其对种子萌发的抑制作用大于NaCl溶液。将在两溶液中处理10天的种子转移至蒸馏水后,随着NaCl溶液浓度的增大,萌发恢复率逐渐升高,0.7 mol/L时,萌发恢复率为60%;随着PEG-6 000溶液浓度增大,萌发恢复率先升高后降低,渗透势为-1.4 MPa时,种子萌发恢复率达到最大为67.5%,但两种处理下种子的最终萌发率(总萌发率)都低于在蒸馏水中的。     

干旱胁迫对唐古特白刺(Nitrariatangutorum)种子吸胀萌发和幼苗生长的影响

以生长在荒漠地区的唐古特白刺(Nitraria tangutorum)种子为材料,采用PEG-6000模拟干旱条件,研究了6种渗透势(-0.05、-0.148、-0.295、-0.490、-0.734、-1.032 MPa)下种子吸水特性、萌发特性和幼苗生长特性.结果显示:唐古特白刺吸水速度快,效率高,3 h吸水量随水势的降低而增高;随着干旱胁迫程度的加剧,唐古特白刺种子的萌发率、发芽指数、活力指数降低,萌发起始天数推迟,初生芽高度和幼苗生长量表现出降低的趋势,而幼苗干重、根干重和根冠比均呈先升后降的趋势,表明唐古特白刺种子在适当的干旱胁迫下可以提高幼苗的抗旱性,有利于培育壮苗;唐古特白刺种子萌发对水势变化既敏感又抗旱,种子能够萌发的最低渗透势阈值为-0.490 MPa;因干旱胁迫未能萌发的种子复水后萌发率较高.唐古特白刺种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征对幼苗的成功定植和避旱具有重要生态学意义,但在人工栽培时保证土壤墒情应是保障建植成功的关键措施.     

蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)种子萌发及幼苗生长对胁迫的响应

为了探讨蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)种群退化原因和实生苗繁育的疑难问题,以祁连山中部蒙古扁桃种子为材料,采用室内控制干旱胁迫、混合盐胁迫、变温与种子剥壳相结合的处理方法,研究了种子萌发及幼苗生长对逆境生态因子的响应。结果表明:采用清水对照、-0.15 MPa PEG溶液处理,种子萌发率差异不显著(P0.05);不同PEG溶液处理(-0.32、-0.54、-0.81 MPa)条件下,种子萌发率依次极显著降低(P0.01);-1.15MPa处理条件下,种子不萌发;蒙古扁桃的种子萌发时间随着干旱加剧推迟,种子萌发指数、活力指数、初生芽、根长、次生根个数和幼苗鲜重随水势极显著降低(P0.01),但在-0.32 MPa处理下壮苗指数极显著增高,-0.15MPa处理次之;种子萌发的最低渗透势阈值为-0.81 MPa。种子萌发的最低混合盐胁迫阈值为1.6%,在轻度混合盐(0.2%~0.4%)胁迫下,初生根长度和次生根数量增加,随混合盐胁迫加剧,初生芽长度、幼苗鲜重降低,表明幼苗对轻度混合盐胁迫首先采取降低生长量,促进根生长来进行适应。经低渗透势或高浓度混合盐胁迫后,部分种子休眠而保持生活力,未能萌发的种子复水后萌发率高达62%~96%,一次萌发率与恢复萌发率累计之和与对照萌发率无差异(P0.05)。种皮障碍是制约蒙古扁桃种子萌发的主要原因,机械破除果皮可打破种子休眠,低温层积(2~5℃)能极显著提高蒙古扁桃种子活力,变温层积(5~10℃)能极显著提高蒙古扁桃种子发芽率和活力。低水势、高的混合盐胁迫、高温、种子浅的休眠及幼苗差的抗寒性是蒙古扁桃种群退化的原因,在拯救蒙古扁桃种群和人工驯化时,应选择有灌溉条件、春季气温低的区域育苗,建议土壤解冻时播种,利用早春的低温破除种子休眠,培育壮苗。     

三种猪毛菜种子耐盐性与幼苗干燥存活能力

在控制条件下研究了三种藜科植物紫翅猪毛菜(Salsola affinisC.A.Mey.)、浆果猪毛菜(Salsola foliosa(L.)Schrad.)和钠猪毛菜(Salsola nitrariaPall.)种子的萌发特性以及萌发后的幼苗在室温中放置14天和30天之后重新放置在原溶液中的存活状况。结果表明:三种猪毛菜种子在无菌水、0.085 mol/L、0.17 mol/L、0.34 mol/L NaCl溶液中萌发的很好,但是在0.51 mol/LNaCl中萌发率很低,三种猪毛菜幼苗在干燥30天重新放置在原溶液中以后仍然具有很高的存活率。上述结果表明:已经萌发了的幼苗在干燥环境中仍然保持存活的能力是盐生植物为了适应极端干旱和盐渍荒漠环境的一个重要的生存策略。     

水盐胁迫对花花柴种子萌发的影响

 水盐胁迫直接影响盐生植物的种子萌发,本研究通过对盐生植物花花柴种子带冠毛与否及不同胁迫处理下种子萌发率的比较分析,探讨花花柴种子萌发期的耐盐特性。对花花柴带冠毛和不带冠毛种子在蒸馏水中的对比萌发结果表明,冠毛对花花柴种子的最终萌发率无影响,但明显延长种子的萌发时间,可能与阻碍种子吸水有关。花花柴种子经过冷处理,成熟的种子没有出现生理休眠现象,有利于种子在条件适宜时迅速起始萌发。采用不同浓度NaCl和等渗的PEG6000 (聚乙二醇) 处理花花柴种子,结果表明：①NaCl和PEG胁迫对花花柴种子的萌发具有非常明显的抑制作用,主要表现为降低种子的萌发率,延长种子的萌发时间,抑制胚根和胚芽的生长;②NaCl对花花柴种子萌发的抑制作用明显地大于等渗的PEG,说明离子胁迫是影响花花柴种子萌发的主要因素;③花花柴种子萌发的耐盐临界值为213 mM,极限值为340 mM;④低浓度的NaCl溶液（50 mM）不影响花花柴种子的萌发和胚芽的生长,表明花花柴种子适宜在低盐条件下萌发;⑤盐胁迫下未萌发种子的复水实验结果表明,高盐处理后未萌发的种子具有较高的复萌率,但各处理下种子最终萌发率没有显著差异,表明高盐能使种子休眠,但种子的活力仍能保持,有利于种群的维持。     

光照、温度和盐分对囊果碱蓬种子萌发的影响

囊果碱蓬种子在3种光照、5个温度梯度和5个盐分梯度条件下萌发,测定种子萌发的最佳条件。结果表明：在光照和黑暗条件下,种子萌发率无显著差异。种子萌发的最适温度为30℃。随NaCl浓度增高囊果碱蓬种子萌发率降低,直至为零。不同温度和盐分以及二者的交互作用对囊果碱蓬种子萌发的影响都是极显著的。在最适温度时,种子耐盐临界值为488．89mmol／L,极限值为933．34mmol／L。     

胡杨(Populus euphraticu)与灰胡杨(Populus pruinosa)种子萌发对不同盐类胁迫的响应

将塔里木荒漠优势种——胡杨(Populus euphraticu)和灰胡杨(Populus pruinosa)的种子置于8种浓度的NaCl(单盐)和土盐(复合盐)溶液中进行发芽实验,探讨两树种种子对不同盐类的耐受限度和适应萌发生境,采用隶属函数法综合评价其耐盐性.结果表明:两树种种子发芽率、相对发芽率、发芽势、发芽指数和子叶展平率均随NaCl浓度的增加而下降,相对盐害率升高.二者种子相对发芽率在浓度＜0.4％的NaCl溶液中均超过75％,NaCl胁迫下2种种子发芽率无显著差异(p＞0.05).单盐处理下胡杨种子的各项发芽指标均优于灰胡杨,表明胡杨的耐盐(NaCl)能力强于灰胡杨.低浓度土盐溶液对二者种子萌发均具有促进作用,发芽率和发芽指数明显升高,而高浓度土盐溶液则抑制种子萌发.二者种子相对发芽率在浓度＜0.8％的土盐溶液中均超过80％,且1.6％盐浓度下仍高于20％,此值远高于NaCl胁迫.土盐处理下两树种种子发芽率差异达极显著水平(p＜0.01).土盐处理下灰胡杨种子的各项发芽指标均优于胡杨,表明灰胡杨对土盐具有较强的适应性和耐盐能力.NaCl胁迫对二者种子萌发的抑制作用大于土盐.胡杨、灰胡杨均具有较强的耐盐性,但早期低盐条件是两树种幼苗建立的关键.     

胡杨(Populus euphratica)种子萌发及胚生长对盐旱胁迫的响应

测定了适宜温度和光照条件下胡杨(Populus euphratica)种子萌发及胚生长对盐胁迫和干旱胁迫的响应。结果表明:(1)胡杨种子萌发的最佳条件是25℃/30℃和12h光照/12h黑暗的温光组合。光照虽然影响胚根的生长、抑制胚轴的伸长,但有利于子叶长度的增加和子叶叶绿素的合成。低温(10℃/15℃、15℃/20℃)和高温(35℃/40℃)不利于胚根的伸长和子叶生长;黑暗条件下温度显著影响胚轴生长。(2)不同渗透势溶液对胡杨种子萌发后子叶的展开和胚根的生长影响较大。当溶液渗透势在-0.2~0 MPa时,胚的生长不受影响;而渗透势低于-0.2 MPa,下胚轴、胚根和子叶的生长都受到抑制,尤其当溶液渗透势低于-0.6 MPa时,子叶的展开也受到影响。-0.2 MPa是胡杨胚生长的一个临界渗透势。(3)胚根、子叶生长对NaCl胁迫比较敏感,表现为种子在0~0.80mol·L-1 NaCl溶液浓度范围内可以萌发,但胚根和子叶的生长在0.05mol·L-1浓度时与对照存在显著差异;在溶液浓度大于0.10mol·L-1时子叶出现黄化现象;而在0.20~0.80mol·L-1范围内子叶则不能正常展开。胡杨种子快速集中地萌发,是对干旱少雨环境的一种适应;而萌发后水、盐胁迫对胡杨胚生长的影响,是限制胡杨实生繁殖成功的关键。     

储藏温度、NaCl及PEG渗透处理对中间锦鸡儿(Caragana intermedia)种子萌发的影响

以中间锦鸡儿(Caragana intermedia)种子为试验材料,进行储藏温度(室温,15~35℃;保鲜,4~5℃;冷藏,-10~-4℃)、NaCl盐胁迫及PEG渗透胁迫处理下的萌发试验。结果表明:前期经保鲜处理的种子无论在盐胁迫还是在干旱胁迫条件下都要比经室温和冷藏处理的种子发芽率高,其种子在盐胁迫条件下的最高发芽率为90%,在干旱胁迫条件下的最高发芽率为87%。     

Salinity-induced growth and some metabolic changes in three Salsola species

Three Salsola species, Salsola dendroides Pall., S. richteri (Moq.) Karel ex Litw. and S. orientalis S.C. Gmel., were compared for their salt tolerance, inorganic ionic accumulation and their biomass production in saline conditions. Seeds were grown on sterilized quartz under five salinity levels in a factorial experimental design, with four replications, in greenhouse conditions.With salinity, Na⁺ accumulation increased while K⁺ accumulation decreased. All three species showed positive shoot growth for low levels of salinity. Root growth showed almost the same trend as shoot growth, with minor exceptions. At low levels of salinity, proline accumulated more in S. dendroides plant tissues than in the tissues of the other two species. These results suggest that the proline accumulation is a good index for salinity tolerance. Soluble sugars also increased as a result of salinity.     

红砂(Reaumuria soongorica)、珍珠(Salsola passerine)蒸腾耗水规律的尺度整合

利用LI-6400XT便携式光合仪和大型称重式蒸渗仪研究红砂(Reaumuria soongorica)、珍珠(Salsola passerina)灌丛在干旱和湿润条件下的蒸腾耗水特征,并探讨从叶片到灌丛尺度转换中,在非破损状态下植物叶面积的可靠测定方法。结果表明:用图像法获得非破损状态下植物叶面积是可行的,基于植物叶面积通过尺度转换得到灌丛尺度的蒸腾量与蒸渗仪测定的蒸腾量具有较高一致性(r=0.9752,P<0.01)。干旱条件下,红砂蒸腾速率的日变化呈单峰曲线,主要影响因素为气孔导度(P<0.01);湿润条件下,红砂和珍珠蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,主要的影响因素为气孔导度、空气相对湿度、饱和蒸汽压亏缺和光合有效辐射(P<0.01)。珍珠水分利用效率和气孔限制值均高于红砂。此外,干旱条件下红砂的水分利用效率和气孔限制均高于湿润条件。通过尺度转换得到的灌丛尺度的蒸腾量和蒸渗仪测定的蒸腾量的结果均表明,红砂的蒸腾量始终大于珍珠,且随土壤湿润状况的改善而增大。红砂灌丛蒸腾量与蒸散量之比在干旱条件下(T/ET=21%)较湿润条件下高(约2%)。同时,红砂灌丛T/ET高于珍珠灌丛。因此,基于图像法获得的叶面积参数可用于从叶片(便携式光合仪法)到植株及灌丛水平(称重式蒸渗仪法)的植物蒸腾耗水尺度转换研究。     

中国猪毛菜属(Salsola L.)植物的地理分布特点

对中国猪毛菜属7组37种的地理分布的分析结果表明：亚洲荒漠植物亚区以种类的绝对优势及具有不同演化阶段的组成为中国猪毛菜属的分布中心,该区中以新疆为中心由西向东种类多样性递减：中闽猪毛菜属生境主要为旱生、盐生环境(占总种数的92％),分布海拔可从平原地区的260m上升到高山地带3500m,一些种成为群落中的建群种及优势种：中国猪毛菜属的地埋成分有6种类型,以伊朗．亚洲中部分布型及亚洲中部分布型为主(占总种数的78．38％),中国猪毛菜属与中亚地区的渊源关系十分密切,与东部地区的关系微弱,中国猪毛菜属种类是中亚地区的植物向东迁移形成的。     

红砂和珍珠对极端环境的生理响应与调节机制

红砂和珍珠的生理生态特性随其生长的环境条件而变化;长期生长在一起的红砂和珍珠其生理生态特性具明显的差异,两者适应逆境的机制亦不相同。红砂和珍珠作为超旱生植物,其生理生态学特性明显区别于其他沙生植物;生长在山前地带的红砂和珍珠,可以在极低的水势条件下保证其生命活动,低的水势可能与渗透调节物质（如大量的脯氨酸）的存在有关,这类物质增加了植物的吸水能力;红砂和珍珠的光抑制程度较其他沙生植物要高得多,且光抑制的产生已对两种灌木光合色素产生了破坏,然而在条件稍好的早晚光抑制可得到恢复。     

干旱程度对C3植物红砂和C4植物珍珠光合生理参数的影响

 C3和C4植物混生在草地生态系统中较多,而在荒漠生态系统少见。在中国荒漠地区,C3小灌木红砂和C4半灌木珍珠在特定生境下混生在一起,以独特方式适应高温强光和干旱的极端环境。通过在不同干旱程度下测定它们生长期叶片的光合气体交换参数,探讨它们在混生条件下对极端环境的生理响应特征。结果表明,红砂的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)均要高于珍珠;而珍珠的水分利用效率(WUE)则要高于红砂。这表明珍珠和红砂在水分匮乏的荒漠生境下采取了不同的生存策略。红砂通过维持较高净光合速率和较高蒸腾速率来生存;而珍珠则通过高水分利用效率生存。     

生物结皮中优势蓝藻胞外多糖对几种荒漠草本植物种子萌发的影响

蓝藻是荒漠生物结皮的重要组成。选取生物结皮中的优势蓝藻(具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、眼点伪枝藻(Scytonema ocellatum)、地木耳(Nostoc commune)),通过提取其胞外多糖,研究了不同蓝藻胞外多糖对荒漠植物种子萌发的影响。结果表明:具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻的胞外多糖对粗枝猪毛菜(Salsola subcrassa)的种子萌发表现为低浓度抑制、高浓度促进作用,地木耳的胞外多糖仅在高浓度时对粗枝猪毛菜的种子萌发具有促进作用(p<0.05);具鞘微鞘藻胞外多糖对小花荆芥(Nepeta micrantha)种子萌发无明显的影响作用,但眼点伪枝藻和地木耳对小花荆芥种子萌发具有抑制作用。具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻和地木耳胞外多糖对琉苞菊(Hyalea pulchella)种子萌发具有明显的抑制作用。藻种胞外多糖组分的差异和不同种子的生物学特性差异可能是造成不同藻种胞外多糖对种子萌发产生不同影响的主要原因。     

阿拉善高原珍珠猪毛菜(Salsola passerina)种群空间分布格局

为探究阿拉善高原珍珠猪毛菜(Salsola passerina)种群生长习性和空间格局分布机制,采用体积划分龄级方法和Ripley’s K函数对具有代表性的珍珠猪毛菜种群年龄结构、空间分布格局及不同龄级间的空间关联性进行研究。结果表明:珍珠猪毛菜种群结构以稳定型为主,其次是增长型,成年个体占比高,种群整体趋于稳定。随干旱程度增加,珍珠猪毛菜种群及各龄级空间分布格局由复杂向单一转变,即由聚集分布或均匀分布向随机分布转变。在降水较多的种群内,各龄级间的空间关联性相对复杂,随尺度增大由正关联转变为无关联,再转变为负关联。在较干旱地区,整体上表现为无关联。在阿拉善高原,珍珠猪毛菜种群空间分布特性由其本身生物学特性与环境因素共同作用,在生态建设中应遵循种群与生境间相互关系,发挥其饲用及防风固沙价值。     

超旱生植物红砂与珍珠光合生理生态日变化特征初探

超旱生植物红砂与珍珠长期生活在严酷的生境中,形成了独特的生物学特性和生理生态适应性。在自然条件下研究了两种超旱生植物的光合生理生态日变化特征。结果表明,红砂和珍珠光合作用受环境变化影响明显,具有一定的可塑性:①在土壤含水量（SWC）、光、温、湿等条件较好的8月22日,两植物净光合速率（Pn）、蒸腾速率(Tr)日变化呈不明显双峰型。Pn红砂高于珍珠,日平均分别为(7.74±0.79)μmol\5m-2\5s-1 和(5.64±0.75)μmol\5m-2\5s-1;Tr也是红砂高于珍珠,日平均分别为(24.38±3.07)mmol\5m-2\5s-1和(15.41±2.01)mmol\5m-2\5s-1;水分利用效率（WUE）则相反,日平均珍珠大于红砂,分别为0.35 μmol·mmol-1和0.31 μmol·mmol-1。②在SWC、光、温、湿等条件较差的9月28日两植物Pn、Tr日变化呈单峰型,且值明显小于8月22日,而WUE则高于8月22日。通过对两种超旱生植物小枝水势、叶片气孔导度及叶绿素荧光参数生理特性变化的分析,得出两植物光合作用受到气孔和非气孔等多种环境及自身因子的影响。     

Aeolian dust in a saline playa environment, Nevada, U.S.A.

Saline playas in north-western Nevada, U.S.A., remnants of pluvial periods of the Pleistocene, represent a tremendous source of unconsolidated sediments available for aeolian transport. This study investigated the transport of aqueous-soluble solutes in dust from July 1994 through June 1996 along a transect from a barren salt-encrusted playa surface (elevation=1224 m), to a former pluvial lake beach (elevation=1228 m), to a dune-mantled upland (elevation=1248 m). The content of aqueous-soluble solutes in aeolian dust showed a significant (p≤0·05) interaction with dust trap location (playa, beach, dune) and time of collection. Dust collectors on the playa surface generally contained significantly more aqueous-soluble solutes and had greater total flux of solutes than either the beach or the dune locations. The solute content of aeolian dust was usually higher, in some cases several orders of magnitude, than that in the surface 5 cm of soil. Recent changes in playa hydrology may explain this result. Pulses of nitrate-rich dust, synchronous with spring emergence, and other nutrient additions via aeolian dust may have stimulated invasion of dune-mantled uplands by the weedSalsola paulsenii (barb-wire Russian thistle).     

Physiological responses and adjustment mechanisms of the dominate species of natural vegetation of Eastern Tengger Desert

Reaumuria soongorica and Salsola passerina have significant differences in ecophysiological characteristics, which change with the environmental variations. Although they live together for a long period of time, their adaptive mechanisms to environmental stresses are very different. As two extreme xerophytes, Reaumuria soongorica and Salsola passerina differ significantly from other psammophytes in ecophysiological characteristics; they can survive in lower water potential, and can even grow in piedmont areas. Low water potential may be related to the existence of osmosis-regulating substance, such as praline, which can strengthen the capacity of water absorption. Compared to other psammophytes, Reaumuria soongorica and Salsola passerina have a higher degree of photo-inhibition under the same condition, and the photo-inhibition can lead to destruction of the photosynthetic pigment, nevertheless, this photo-inhibition can be repaired under suitable conditions in the morning and evening.