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。     

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。     

沙拐枣属植物果实性状的数值分类研究

筛选出我国沙拐枣属(calligonum L.)植物15种,测定了果实刺/翅毛排数、刺/翅毛质地、扭曲方向、扭曲程度等11项指标。应用主成分分析法对15种沙拐枣属植物果实性状的各项指标进行了分析,结果表明,第一主成分贡献率为29.704%,其中沟槽深度、肋棱突起程度、刺毛稀疏度是影响沙拐枣果实性状的主要因素;第二主成分贡献率为25.598%,主要包括了基部加宽度、果组。对沙拐枣果实性状指标进行PCA排序可将其划分为4类:第一类包括翅/刺毛排数、刺毛稀疏度、肋棱宽度;第二类包括果组、果实扭曲方向、扭曲程度;第三类包括刺毛/翅质地、刺毛/翅粗硬、沟槽深度、肋棱突起程度;第四类包括果实基部是否加宽。通过第一、第二和第三主成分分析体现了沙拐枣果实趋向于沟槽浅、肋棱浅,而果实刺毛密度趋向于增加。     

塔克拉玛干沙漠南缘头状沙拐枣幼苗生长和生物量分配对不同灌溉量的响应

水是荒漠生态系统中首要限制因子。由于水分限制程度不同,植物幼苗在生长过程中表现出不同的适应策略。在塔克拉玛干沙漠南缘的沙漠-绿洲过渡带,设计了0 mm（处理A）、100 mm（处理B）、200 mm（处理C）3种不同的灌溉量,对头状沙拐枣幼苗生长和生物量分配展开实验性研究。结果表明:①处理A比处理B和处理C地下生物量均有所增加;不同灌溉条件下,头状沙拐枣幼苗的根冠比均小于1,随灌溉量的减少头状沙拐枣幼苗的根冠比从0.19增加到0.32;即头状沙拐枣通过改变根系生物量分配适应水分条件变化。②随灌溉量的减少, 头状沙拐枣幼苗主根垂直深度和水平根幅均呈增加趋势。处理A时,头状沙拐枣幼苗根系深度达180 cm以上,处理B和C的根系深度均低于160 cm,表明头状沙拐枣幼苗通过根系的伸长生长来适应水分减少。③在生长过程中,头状沙拐枣通过老同化枝枯落适应土壤水分减少。④株高和冠幅随着灌溉量增加呈先增加后减小趋势,基径随着灌溉量的增加而增加,地上生长指标在不同处理间均无显著差异。     

民勤沙区白刺果实性状的变异性研究

民勤沙区天然白刺果实的大小、形状、颜色、味道、果实出肉率、果汁含糖量等性状的种下变异非常丰富,且果实、果核的大小、形状等性状的株间变异较大,而株内的变异却很小,这为优良果实个体的选择奠定了一定基础。代表果实和果核大小的不同指标的发育有较高的相关性,但果形和核形的变异仍相对独立,且果形的变化对果实产量有较大影响。果实大的个体出肉率高,果形小（果实圆）的个体出肉率也高;果实越大果汁的含糖量越低,反之越高。     

气候变化下蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)适宜生境预测

蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)是中国干旱、荒漠地区主要的防风固沙植物,预测该气候变化对其地理分布范围的影响,对中国荒漠化防治工作具有指导意义。采用获得的蒙古沙拐枣108个种群分布数据和22个气候环境因子数据,利用最大熵(MaxEnt)模型软件预测蒙古沙拐枣在当前、2041-2060年及2061-2080年在中国干旱区的潜在地理分布,探究气候变化对该物种分布的可能影响。结果表明:(1)影响蒙古沙拐枣分布的主要气候环境因子为年降水量、年平均气温、气温年较差、最干季降雨量以及海拔;(2)目前,蒙古沙拐枣的适宜生境面积约为5.4×10^5 km^2,高适宜生境为7×10^4 km^2,主要分布在新疆塔里木盆地、准噶尔盆地边缘地带、甘肃河西走廊及其周边、腾格里沙漠;(3)在未来气候变化的情景下,蒙古沙拐枣的适宜生境范围大幅增加,适宜生境向高纬度地区移动,高适宜生境集中分布于甘肃河西走廊以及腾格里沙漠地区,且呈带状分布。     

干旱胁迫下不同地理种源蒙古沙拐枣(Calligomum mongolicum)光合及荧光特性比较

以3个地理种源(武威、张掖、酒泉)蒙古沙拐枣(Calligomum mongolicum)两年生苗木为试材,研究干旱胁迫对其光合及荧光参数的影响,并采用投影寻踪法对其进行了抗旱性评价。结果表明:干旱胁迫导致3个地理种源蒙古沙拐枣光合作用均有所下降,但下降幅度不同,尤其在张掖和酒泉种源间差异显著(p0.05)。在重度干旱时,3个种源的光合速率(Pn)酒泉武威张掖,蒸腾速率(Tr)张掖武威酒泉,气孔导度(Gs)酒泉武威张掖。干旱胁迫下,3个地理种源蒙古沙拐枣的荧光特性表现为初始荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(qN)升高,最大光学效率(Fv/Fm)、实际光能转化效率(ФPSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)降低。在重度胁迫下,3个种源的Fo和qP大小排序分别为张掖武威酒泉,Fv/Fm、ФPSⅡ和qN为酒泉武威张掖。以投影寻踪法对3个地理种源蒙古沙拐枣的抗旱性排序结果为酒泉武威张掖。     

敦煌绿洲边缘植物群落与土壤养分互馈关系

植物群落与土壤性状相互作用研究对于认识生态系统结构与功能有着重要的意义。通过对敦煌绿洲边缘典型植物群落21个样地（20m×20m）的植被和土壤系统取样调查,在分析植物群落及其土壤养分特征的基础上,采用CCA典范对应分析法研究了土壤养分对植物群落物种分布的影响。结果表明：调查区域植被群落共出现植物27种,隶属于15科,26属,以藜科（Chenopodiaceae）植物居多,占总物种数的29.6%。柽柳（Tamarix chinensis）群落的物种丰富度最大,胡杨（Populus euphratica）群落的物种丰富度最小。植被0~80 cm土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量排序为柽柳>黑果枸杞（Lycium ruthenicum） > 梭梭（Haloxylon ammodendron） > 沙拐枣（Calligonum mongolicum）,全磷、全盐、速效氮含量排序为柽柳 > 黑果枸杞 > 沙拐枣 > 梭梭,全钾含量排序为黑果枸杞 > 柽柳 > 梭梭 > 沙拐枣,pH值排序为梭梭 > 沙拐枣 > 黑果枸杞 > 柽柳。不同植被覆盖各养分指标之间差异显著。随土层深度的增加,柽柳和黑果枸杞群落土壤全氮、有机质、全盐、速效氮、速效钾含量逐渐降低,表聚效应明显,土壤全磷、全钾、速效磷含量逐渐增大后减小,梭梭与沙拐枣养分层次特征不明显。4种植被群落土壤pH值随土层深度的增大呈波动的趋势。CCA排序结果表明植被群落物种分布的土壤环境调控因子重要性排序为全氮 > pH > 全钾,土壤全氮是植物群落物种分布的最重要调控因子。     

《新疆植被及其利用》专著中未曾记载的植物群落类型I．荒漠植物群落类型

《新疆植被及其利用》（1978）一书，至少对下述荒漠植物群落类型未曾记载。它们分别是由蒿叶猪毛菜（Salsola abrotanoides)、准噶尔猪毛菜（S.dschungarica)、木碱蓬（Suaeda dendroides)、小叶碱蓬（S.microphylla)、里海盐爪爪（Kalidium caspicum）、刺山柑（Capparis spinosa)、新疆沙冬青（Ammopiptanthus nanus)、准噶尔无叶豆（Eremosparton songoricum)、东疆沙拐枣（Calligonum klementzii)、红皮沙拐枣（C.rubicundum)、蛇麻黄（Ephedra distachya)为建群种所形成的群落类型。     

黑河中游荒漠绿洲过渡带典型灌丛植物防风固沙效应北大核心CSCD

为探究黑河中游荒漠绿洲过渡带典型灌丛植物防风固沙效应,通过野外调查观测,定量分析了固沙植物梭梭(Haloxylonam modendron)、泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)对风沙流流量及风沙流结构的影响规律,并应用空气动力学原理分析了影响机制。结果表明:固沙植物防风效果表现为梭梭>沙拐枣>泡泡刺,且在迎风面和背风面差异显著,梭梭与其他灌丛植物相比防风效果更加显著,风速降幅可达到62.9%,有效防护距离最大;梭梭、泡泡刺、沙拐枣的阻沙效率分别为60.7%、51.0%、46.3%,且各灌丛植物在相同风速下输沙率随高度呈阶梯式递减;灌丛植物输沙率与风速符合指数函数或多项式函数关系,风速超过7.0 m·s-1时输沙率增加速度最为剧烈。梭梭的阻风效果优于泡泡刺和沙拐枣,但其近地表防风蚀效果一般,泡泡刺因为低矮密集的植株结构表现出较好的防风蚀性,但有效防护距离最小,且在高度较大时防风效果较差。     

蒙古韭(Allium mongolicum)的分布和结实特性

为掌握蒙古韭(Allium mongolicum)在中国的分布现状和种群发展趋势,采用野外踏查和栽培实验相结合的方法,对其地理分布范围进行了界定;以结实量调查数据为基础,分析了不同分布区域蒙古韭的结实特点以及影响因素。结果显示:(1)蒙古韭在中国的分布区约在36°28′—46°14′N、88°39′—116°05′E之间,包括陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、新疆、青海6省(区)。(2)由于生境差异,蒙古韭不同群落中物种组成差异很大,蒙古韭多为伴生种或偶见种,很少为优势种。(3)不同生境条件下蒙古韭的结实特性差异较大,多数地区没有结实或结实率很小,主要是因为干旱导致其生殖生长受阻,加之人为因素干扰,使蒙古韭不能正常完成其生活史。     

Seasonal dynamics of N:P ratio stoichiometry and Ca fraction for four dominant plants in the Alxa Desert

Desert plants take on unique physiologically adaptive mechanisms in response to an adverse environment. In this study, we determined the concentrations of leaf nitrogen(N), phosphorus(P), and calcium(Ca) fraction for dominant species of Artemisia ordosica, A. frigida, Calligonum mongolicum, and Oxytropis aciphylla in the Alxa Desert and discussed seasonal changes of their leaf N:P ratio and Ca fraction. The results showed that, from May to September, the N:P ratios of A. ordosica and C. mongolicum gradually and significantly increased, while those of A. frigida, and O. aciphylla had an increase trend that was not significant; the physiologically active Ca of A. ordosica and A. frigida increased significantly,while that of C. mongolicum and O. aciphylla decreased significantly. The physiologically inert calcium of C. mongolicum increased extremely significantly, while that of others was not significant. There was a significantly positive correlation between the N:P ratio and physiologically active Ca for A. ordosica, and the N:P ratio was significantly and negatively correlated with physiologically active Ca for O. aciphylla. These findings revealed that the physiological regulation mechanism was different for the plants either in earlier stage or later stage of plant-community succession.     

塔里木河下游常见植物繁殖体形态特征比较

4- 以塔里木河下游荒漠河岸林21种常见植物繁殖体为研究对象,对其形态特征进行了比较分析.结果表明:(1)不同繁殖体之间重量差别很大.单粒重最小的是多花柽柳(0.019 8 mg),最大的是沙枣(131.387 2 mg);(2)繁殖体三维(长、宽、高)的方差最小的是胀果甘草(0.022),方差最大的是蒲公英0.145.菊科、禾本科、茄科和荚竹桃科植物繁殖体均偏离圆球形较大(方差>0.05);(3)柽柳科、杨柳科、菊科和夹竹桃科均具有附属物,这些形态特征有利于物种的扩散和定居;(4)有7种植物的繁殖体重量小于1 mg,且比较接近圆球形(方差小于0.09),有利于形成持久土壤种子库.     

灌溉量对2种灌木光合特性和水分利用效率的影响

采用野外试验,研究了灌溉量对新疆策勒绿洲木沙拐枣（Calligonum mongolicum）和花棒（Hedysarum scoparium）光合特性和水分利用效率的影响。结果表明：（1） 随着灌溉量的增加,沙拐枣和花棒的净光合速率均增加,但是蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度没有明显增加;（2） 灌溉增加了沙拐枣的清晨水势和正午水势,并且只有灌溉和无灌溉处理的正午水势差异显著（p<0.05）;而灌溉只增加了花棒的清晨水势,并且只有充分灌溉和无灌溉的条件下差异显著（p<0.05）;（3） 在不同的灌溉条件下,沙拐枣和花棒的稳定碳同位素比率δ¹³C变化不大,沙拐枣在无灌溉、适度灌溉、充分灌溉下δ¹³C的平均值分别为-12.267、-12.147、-11.958,花棒的δ¹³C分别为-27.928、-28.068、-27.166;（4） 沙拐枣和花棒的水分利用效率均在无灌溉条件下明显高于灌溉条件下,而且一次性的灌溉不会改变其水分利用效率。     

基于PEG胁迫响应的不同地理种源沙拐枣抗旱性评价

以甘肃省3个地理种源沙拐枣幼苗为试材,采用PEG模拟胁迫方法,研究不同浓度PEG胁迫处理对沙拐枣幼苗的脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等生理指标的影响,并通过隶属函数法对3个地理种源的材料进行抗旱性综合评价。结果表明,3个地理种源幼苗各项指标在不同强度PEG胁迫处理下总体变化趋势基本一致,各处理间差异显著(P<0.05)。各指标在3个地理种源间增加幅度排序分别为Pro含量是武威>酒泉>张掖,SS含量是酒泉>张掖>武威,MDA含量是武威>张掖>酒泉,SOD是武威>张掖>酒泉,而POD活性则是酒泉>武威>张掖。对沙拐枣抗旱性分析发现,3个地理种源沙拐枣的抗旱性顺序为武威>张掖>酒泉。不同地理种源沙拐枣的耐旱机制虽存在差异,但保护酶系统调节机制是其对生态环境适应的生理反应共性。     

甘肃沙葱的地理分布与群落结构特征

甘肃沙葱主要分布于河西走廊北部荒漠区及白银、兰州市的西北部部分县(区)的黄土低山丘陵区,分布区总面积约125 715.9km²。有气候和土壤因素形成的两种生态类型,且沙葱荒漠的物种组成成分相对简单,共有76种,分属14科45属;群落类型可划分为5类14个群丛组合,表现出以超旱生小灌木层片、强旱生小半灌木层片及沙旱生草层片为主的旱生结构特征。此外,甘肃沙葱种群及群落表现出均匀度低、优势度高、分布范围广、群落结构单一、适应性极强、具有地域性等特征。     

干旱、半干旱沙区营林技术研究

分析了乌兰布和沙漠东北边缘造林立地条件,1979年大面积营造了梭梭等20多个固沙树种的林地,并总结了乌兰布和沙区营林工作中的一些技术性问题。