积雪和丛枝菌根真菌网络对尖喙牻牛儿苗幼苗生长的影响北大核心CSCD

通过野外原位监测及室内分析相结合,剖析了生物因素（土壤真菌菌丝网络）和物理因素（积雪改变）对古尔班通古特沙漠优势短命植物尖喙牻牛儿苗（Erodium oxyrrhynchum）生长的影响。结果表明：减雪与菌丝网络对该植物的生长具有显著复合生态效应。具体表现为：（1）在叶片性状指标方面,PVC旋转造成丛枝菌根真菌菌丝网络被阻断后,尖喙牻牛儿苗各项叶片性状均有所下降。其中以减雪处理组最为明显,生长末期叶面积减少70.92%、叶周长减少37.26%。（2）在植株高度及根系长度方面,菌丝网络被阻断后,尖喙牻牛儿苗株高均有所下降,加雪、减雪处理时下降显著（P〈0.05,分别为40.45%、39.47%）;根长在减雪组下降显著（47.75%）。（3）在植株地上地下生物量分配方面,菌丝网络被阻断后,尖喙牻牛儿苗地上、地下生物量均有所下降,其中减雪处理组下降显著（P〈0.05,分别为80.32%和65.74%）。可见,生物因素和物理因素对植物生长具有双重影响,其中减雪处理与菌丝网络阻隔处理对尖喙牻牛儿苗幼苗生长发育具有显著复合生态效应。为推测荒漠短命植物对冬季降水变化的适应机制及荒漠生态系统的保育提供了科学依据。     

不同生境/萌发类型尖喙牻牛儿苗生物量分配特征

短命植物是荒漠生态系统重要的植物类群，其具有多样化的生境，且很多种类还具有异时萌发特性。植物生物量积累和分配能体现其对环境的响应与适应性特征，因此，研究不同环境条件下短命植物生物量分配格局有助于进一步了解短命植物的生存策略。以裸沙春萌（Bare Sand-Spring Germination,BS）、藻结皮春萌（Algal-Spring Germination,AS）、地衣结皮春萌（Lichen-Spring Germination,LS）3种自然结皮生境中萌发的尖喙牻牛儿苗春萌株及裸沙区夏季萌发（Summer Germination in Bare Sand,SG）的尖喙牻牛儿苗夏萌株为研究对象，采用全株挖掘法获取地上和地下生物量，系统对比分析了4个类型间植株生物量分配及异速生长关系的差异性，以探究其资源分配策略的变异性和保守型。结果表明：（1）尖喙牻牛儿苗单株地上、地下及总生物量总体表现为BS>AS>LS=SG的格局，其根冠比则呈SG=LS=AS>BS的特征。（2）BS和SG类型植株地上与地下生物量间为等速生长关系，而AS和LS生境为异速生长关系，但4个类型具有共...     

典型荒漠植物凋落物分解及养分动态研究

采用分解网袋法,对古尔班通古特沙漠南缘粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)和沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)3种荒漠植物叶、茎和根的分解、养分释放特性进行了研究。结果表明：叶片、茎、根系的质量损失过程均符合指数衰减模型。经过364 d的分解,粗柄独尾草叶、粗柄独尾草根、尖喙牻牛儿苗叶、尖喙牻牛儿苗茎、尖喙牻牛儿苗根、沙漠绢蒿茎、沙漠绢蒿根的失重率分别为41.96%、81.94%、42.18%、29.32%、47.02%、20.66%和20.71%;3种植物根、茎、叶的分解速率存在显著差异,分解速率依次为：粗柄独尾草根>叶;尖喙牻牛儿苗根>叶>茎;沙漠绢蒿根>茎。在整个分解过程中,N和P含量总的趋势表现为释放,叶、根凋落物质量损失与初始N、P含量显著负相关,非生物因素对其分解有重要影响。     

古尔班通古特沙漠短命植物的氮素吸收策略

研究荒漠生态系统同一生活型植物对氮素的利用是否存在生态位分离,有助于深入了解荒漠植物的生存策略,更好掌握氮素对荒漠植物生存的影响。在古尔班通古特沙漠中,广泛分布着4种短命植物尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)、琉苞菊(Hyalea pulchella)、假狼紫草(Nonea caspica)和飘带果(Lactuca undulata),对4种荒漠短命草本植物在不同月份不同土层深度对不同形态氮素的吸收利用进行了研究。结果显示:(1)在不同土层深度,5月4种植物的氮素吸收速率均高于4月的氮素吸收速率;对于不同形态氮素的吸收速率,甘氨酸均低于硝态氮和铵态氮。(2)4月假狼紫草对硝态氮的回收率最高,可达52.3%;5月假狼紫草对铵态氮的回收率最高,可达90.7%。(3)琉苞菊对15N的吸收量低于其他3种植物。(4)4种短命植物不仅可以利用土壤无机氮,还可以有效利用土壤有机氮,且尖喙牻牛儿苗和飘带果对硝态氮有明显的吸收偏好。(5)在古尔班通古特沙漠生态系统中,短命生活型的植物对氮素的吸收能力有着差异和多元化的特点,且均可吸收土壤中的可溶性的有机态氮源。     

生物结皮对荒漠草本植物群落结构的影响

通过人工去除生物结皮试验,分析古尔班通古特沙漠生物结皮对常见荒漠草本植物群落结构的影响。根据人为去除生物结皮的试验结果,结合生物结皮对种子萌发、幼苗存活以及土壤养分和水分等影响,综合分析生物结皮对草本植物多样性的影响。结果表明:尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)、条叶庭荠(Alyssum linifolium)、琉苞菊(Hyalea pulchella)、荒漠庭荠(Alyssum desertorum)及旱麦草(Eremopyrum triticeum)的生物量总和占总生物量的90%以上,是该沙漠的优势草本植物。去除生物结皮后,草本植物的植被高度、物种丰富度和多样性指数都显著提高;但是,植被盖度、密度和群落生物量却显著降低。说明生物结皮的存在改变了古尔班通古特沙漠南缘荒漠草本植物的群落结构,植被盖度和群落生物量提高,这对于防风固沙、稳定沙面具有重要的生态意义。     

3种棒果芥属植物生物量分配及异速生长分析

类短命植物是准噶尔荒漠早春草本植物类群的重要而独特的组成部分,研究其生物量分配和异速生长关系,有助于深入了解类短命植物的生存策略与生态功能。以棒果芥（ Sterigmostemum tomentosum ）、福海棒果芥（ S ． fuhaiense ）和黄花棒果芥（ S ． sulfureum ）为研究对象,采用挖掘法获取野外成株全株生物量,对三者的器官生物量、分配比例及异速生长关系进行了对比分析。结果表明,3种植物器官生物量及其分配比例均差异明显。福海棒果芥生物量最大,但根冠比（R／S）和叶冠比（L／S）最小;棒果芥生物量最小,但L／S最大;黄花棒果芥则具有最大的R／S。棒果芥和黄花棒果芥的根冠比（R／S）均随个体的增大而显著下降,表明二者地上（AGB）与地下生物量（BGB）分配受到个体大小的强烈影响。福海棒果芥AGB－BGB间为等速生长关系（幂指数α＝1）,而另外2种均为异速生长关系;棒果芥、福海棒果芥的叶生物量（LB）与AGB间为等速生长关系,而黄花棒果芥符合异速生长关系（α＜1）;3个物种的LB－BGB间具有共同的异速生长指数（0．816）,表现出强烈的功能趋同性。总之,3个物种间的生物量分配及异速生长关系没有一致规律,但体现了类短命植物生物量分配的特点。     

短命植物层群落年内变化与水热条件的关系

在新疆北部准噶尔荒漠的莫索湾地区,通过样方调查记录了2008年早春季节短命植物萌发到消失的群落特征变化,并结合同时段冬春季节的气温、降水等资料,分析了短命植物层群落年内变化与水热条件之间的密切关系。结果表明:早春季节首次降水的时间和降水量是决定短命植物萌动生长的主要因素,而出苗后的降水状况将显著影响当年的群落外貌特征,干旱高温季节到来的时间将决定短命植物最终的生活周期。此外,短命植物生长发育对偶然阵性降水具有极高的敏感性和适应性。     

类短命植物粗柄独尾草器官生物量分配与估测

粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)是古尔班通古特沙漠特有类短命植物。采用全株挖掘法研究粗柄独尾草盛花期的生物学特征、器官生物量分配及生物量估测模型。结果表明：粗柄独尾草地上形态指标之间及其与器官生物量间均呈显著正相关,协同生长关系较强。粗柄独尾草地下生物量平均为(12.00±5.85) g/株,占全株58.23%±6.07%,地上生物量平均为(9.15±5.75) g/株,占全株41.77%±6.07%,根冠比为1.44±0.34。根生物量所占比例最大(51.61%±5.93%),其次为有性繁殖器官(25.14%±5.02%)和光合器官(16.63%±3.75%),这种分配模式体现了类短命植物生活型的特点。根冠比与地上形态指标间均为负相关关系。叶片、花序、地上及地下生物量间的相关生长分析表明,仅叶片重与地上生物量、叶片重与花序生物量间呈等速生长关系,其他均为异速关系。基于D (花柄基径)、HD² (H为株高)的地上、地下和总生物量直接估测模型均较为精确,且地下生物量的直接和间接估测(基于异速关系)效果相同。     

凝结水对温带荒漠一年生植物生态作用研究

选取一年生草本植物雾冰藜作为研究对象,设计有凝结水和无凝结水2个处理,每个处理又分干旱条件和人工浇水2组控制试验,研究凝结水的发生对雾冰藜的叶相对含水量、叶水势、净光合速率、气孔导度、生物量及生物量分配比例的影响。结果表明:2种土壤水分状况下凝结水的发生改善了一年生荒漠植物的叶片相对含水量。但只有在干旱条件下,凝结水的发生才显著提高了荒漠一年生植物的叶水势。只有在干旱条件下,凝结水的发生才显著提高了荒漠一年生植物的净光合速率及其最大值。凝结水对气孔导度的影响只发生在干旱条件下,而且只对上午10:00以前的气孔导度有显著影响。无论在人工浇水还是在干旱条件下,凝结水的发生均显著增加了一年生荒漠植物的生物量。但只有在干旱条件下,凝结水的发生才显著降低了一年生植物黄叶生物量。无论哪种水分处理,凝结水的发生都促进了荒漠一年生植物地上部分的生长,减少了根/茎比例,促进了光合产物在整个植株叶片中的积累,而相应减少了在茎中的分配比例。     

基于干旱区煤矿废弃物利用的土壤配置及其对苏丹草生长的影响

新疆干旱区煤矿开采利用过程中产生大量废弃物,如粉煤灰、火烧石等,且原生态环境恶劣,不利于植物生长。本文以粉煤灰、火烧石为试验材料,结合当地荒漠土设置土壤配方,并通过小区试验种植苏丹草(Sorghum sudanense(Piper)Stapf.)来验证其效果。结果表明:在荒漠土中添加10%粉煤灰其土壤硬度降低5.94 kg·cm~(-2),土壤速效磷含量增加5.19 mg·kg~(-1);土壤表面覆盖火烧石可降低土壤水分的蒸发,覆石处理组总失水率仅为未覆石处理组的43.8%～58.8%。2019年4—8月通过小区试验种植苏丹草,在夏季高温干旱期,"荒漠土+10%粉煤灰+覆石"处理于灌溉后1～3 d, 15∶30 TM时,石缝中地表温度显著低于荒漠土(CK)裸地温度,降低了2.07℃～12.57℃,昼夜温差减少4.54℃～14.17℃,含水率高于荒漠土(CK)裸地5.93%～10.84%。在"荒漠土+10%粉煤灰+覆石"的配土方式下,苏丹草长势显著好于荒漠土(CK)(p0.05),其株高是CK的1.9倍,地上生物量是CK的5.9倍,地下生物量是CK的2.7倍。"荒漠土+10%粉煤灰+覆石"是一种有效的保水、促苗配土方式。     

叶片被毛对干旱区短命植物狭果鹤虱生理生态特征的影响

以荒漠短命植物狭果鹤虱为研究对象,通过野外控制实验,研究叶片被毛(leaf hairs)对狭果鹤虱生理生态特征的影响。结果表明:对于叶片有被毛的植物,模拟凝结水能显著提高叶厚、叶重、叶片水势、净光合速率、气孔导度以及地上生物量(干重),而对根径、根长与地下生物量(干重)表现出较小的效应;对于人工去除叶片被毛的植物,模拟凝结水对其根长、根径、叶厚、叶重、叶片水势、净光合速率、气孔导度、地上与地下生物量的影响不大。由此可知,被毛的存在能显著增加狭果鹤虱叶片吸附凝结水的量,同时也能增强其对干旱环境的适应能力。     

嘧菌酯对油菜菌核病菌的抗菌活性及抗菌机制研究

测定了嘧菌酯对油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum菌丝生长、菌核产生和菌丝呼吸作用的影响。结果表明,嘧菌酯对油菜菌核病菌菌丝生长具有明显的抑制作用,且药剂处理浓度在1.0 μg/mL 时能显著抑制其菌核产量。旁路氧化酶专化抑制剂水杨肟酸(SHAM)对嘧菌酯的抗菌活性有显著的协同作用,协同增效系数达到3.27~14.13倍。药剂处理后48 h内,嘧菌酯抑制菌丝生长的剂量曲线与抑制菌丝呼吸的耗氧速率曲线趋势相似;48 h以后,单位质量菌丝耗氧速率上升,且高于空白对照,而菌丝的生长量并没有增加,表明菌丝体正常呼吸作用受嘧菌酯抑制48 h 后会发生耗氧增强的生理应急反应。水杨肟酸在嘧菌酯处理后1 h内对菌丝呼吸没有抑制作用,但在嘧菌酯处理1 h后对菌丝呼吸表现为抑制作用,表明油菜菌核病菌菌丝在以细胞色素为载体的呼吸链的电子传递受到嘧菌酯阻断后,可以诱导耗氧更高的旁路氧化途径。     

荒漠草原不同地形条件下土壤水分和地上生物量的时空分异

运用方差分析、多重比较、Pearson相关系数及克里格插值方法,在时间和空间尺度上分析了荒漠草原地形因素对土壤水分及草地生物量异质性的影响以及土壤水分和生物量的关系。结果表明：荒漠草原地区土壤水分垂直分布规律明显,土壤水分的变异系数在0～20 cm最小、60～80 cm最大;地上生物量在整个生长季的空间异质性较大。3种地形条件下土壤水分含量及时空分布格局各不相同,说明地形是土壤水分异质性的关键影响因子;地形对植物的生长动态规律影响很大,却对地上生物量的空间分异影响较小。不同生育期,土壤水分与地上生物量的关系不同,生长初期地上生物量与60～100 cm土壤水分显著负相关,说明生长初期的土壤水分是植物生长的关键影响因子,并且植物生长耗水主要来自60～100 cm土层;生长旺期和末期的生物量与土壤含水量相关性较弱,这可能与干旱区植物耐旱器官的建成有关。
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甘薯长喙壳菌对咯菌腈的敏感基线及咯菌腈对甘薯黑斑病的防治效果

为探索甘薯长喙壳菌Ceratocystis fimbriata 对咯菌腈的敏感性,明确咯菌腈在苗期和储藏期对甘薯黑斑病的防治效果,分别从中国河南、四川、河北、山东采集并分离得到64株甘薯长喙壳菌;采用凹玻片法观察了咯菌腈对病原菌分生孢子萌发和芽管伸长的影响;采用孢子萌发法和菌丝生长速率法测定了64个菌株对咯菌腈的敏感性,并对50% 咯菌腈可湿性粉剂 (WP) 防治苗期和储藏期甘薯黑斑病的效果进行了评价。结果表明:随咯菌腈处理浓度增加,甘薯长喙壳菌分生孢子的萌发率逐渐下降,芽管扭曲程度逐渐加大。咯菌腈还可造成菌株芽管过早出现分支。咯菌腈对供试菌株分生孢子萌发的EC₅₀值在0.20~0.99 μg/mL,平均值为0.52 μg/mL;对菌丝生长的EC₅₀值在0.17~0.31 μg/mL,平均值为0.24 μg/mL,不同敏感性菌株所占频率呈正态分布,可作为甘薯长喙壳菌对咯菌腈的敏感基线。50% 咯菌腈WP 在有效成分500 mg/L 下浸苗处理,对薯苗黑斑病的防治效果可达90.24%,显著高于500 g/L甲基硫菌灵悬浮剂 (SC) 同浓度下的处理。采用浸薯块法防治储藏期黑斑病,50% 咯菌腈WP 500 mg/L连续两年的防治效果分别达到84.41%和82.30%,也显著高于同浓度的甲基硫菌灵。药剂处理后60和90 d,甘薯块中咯菌腈的残留量低于其最大残留限量 (MRL) 标准。本研究表明,咯菌腈具有防治甘薯生长期和储藏期黑斑病的潜力。     

水分胁迫下荒漠地区2种草本植物生物量分配策略

水分胁迫是荒漠地区生态系统结构和功能变化的主要驱动力。分析水分胁迫下,不同生长阶段荒漠植物生物量在地上-地下的分配比例,对精确估算地下有机碳存储量有重要的理论意义。通过盆栽控制实验,设置对照、中度和重度胁迫的水分梯度,选取荒漠地区2种草本植物涩荠（Malcolmia africana）和角果藜（Ceratocarpus arenarius）,分析其生物量在地上-地下的分配比例变化。结果表明：无论水分胁迫存在与否,总生物量累积均符合Sigmoidal生长模型;水分胁迫对植株早期发育阶段总生物量的累积无明显影响,但显著减少了发育后期总生物量的累积;植株每生长10 d,涩荠和角果藜叶片占总生物量的比例分别减少8.9%～10.6%和3.1%～3.4%。几乎等同于茎所增加的比例。水分胁迫使得地下生物量显著增加,但总生物量的累积仍以地上部分为主;根冠比在整个生长过程中呈4个渐变的阶段。     

寡雄腐霉分泌物对植物病原真菌的抑制作用及其对番茄灰霉病的防治效果

为了探明寡雄腐霉分泌物中小分子量物质对病原真菌的作用,应用玻璃纸法和生长速率法测定了分子量小于8 kD的寡雄腐霉分泌物对9种植物病原真菌菌丝生长的抑制作用。结果表明,分子量小于8 kD的寡雄腐霉分泌物能强烈抑制森禾腐霉、灰葡萄孢、黄色镰刀菌的菌丝生长,抑菌率分别达到88．9%、86．7%和84．6%;对供试的4种腐霉以及尖孢镰刀菌的4个专化型的抑菌率均达显著性差异。在扫描电镜下可见,经寡雄腐霉分泌物处理的灰葡萄孢菌,菌丝细胞壁破裂、穿孔、干瘪,且菌丝分化出的分生孢子梗少,产孢量明显下降。温室盆栽试验表明,寡雄腐霉滤液对番茄灰霉病具有显著的预防保护作用与治疗作用,其预防保护作用与杀菌剂多菌灵1000倍的防治效果达到同一显著水平。     

埋藏对10种短命植物种子萌发特性的影响

选择分布于准噶尔荒漠的10种短命植物,研究在野外埋藏条件下种子萌发特性及其与种子大小和形状的关系,探讨荒漠短命植物的种群更新对策及生态适应机制。结果表明:当年结实的短命植物种子萌发率和萌发速率较低,说明大部分种子存在休眠现象;埋藏9个月后短命植物的种子萌发情况表现出差异,可根据萌发格局将植物种分为3类:埋藏促进型(如旱麦草、庭荠、甘新念珠芥、小车前、柯尔车前、鳞果海罂粟)、埋藏抑制型(如弯果胡卢巴)和埋藏不变型(如角果毛茛、鸟头荠、播娘蒿);当年结实种子和沙埋种子的萌发率、萌发速率与种子大小无显著相关关系,而当年结实种子和沙埋种子萌发速率与种子形状呈正相关关系。总之,埋藏后短命植物种子萌发特性及休眠释放差异显著,是该物种长期适应沙漠环境形成异质的种群更新对策及生态适应机制。     

枯草芽胞杆菌SNUB16的抗真菌作用研究

本文测定了枯草芽胞杆菌SNUB16发酵液无菌滤液的抗菌谱及无菌滤液对尖镰孢和棉花枯萎病菌孢子萌发和菌丝生长的影响。结果表明,枯草芽胞杆菌SNUB16发酵液无菌滤液对23株真菌有抗菌作用,尤其对植物病原真菌尖镰孢、棉花枯萎病菌、玉米大斑病菌、辣椒炭疽病菌和小麦根腐病菌有显著抗菌作用。发酵液无菌滤液可使尖镰孢及棉花枯萎病菌孢子萌发率下降,芽管顶端、菌丝末端及菌丝中央发生畸形的球状结构,菌丝干重减少,菌丝细胞损伤,使细胞内物质外泄。     

深色有隔内生真菌甘瓶霉对番茄抗枯萎病的作用

本文以深色有隔内生真菌(dark septate endophyte,DSE)甘瓶霉Phialophora mustea不同来源的2氧化酶的影响。研究表明,在尖孢镰刀菌胁迫下,与不接种DSE的对照相比,DSE接种可以显著缓解尖孢镰刀菌抑制番茄生长的症状,接种菌株K36和Z48后,植物株高分别增长了46.4%、53.2%,地上、地下部分干重分别增长了60.6%、50%和63.7%、65.9%,明显促进番茄生长和生物量的增加。进一步研究发现DSE接种显著激活番茄叶片SOD、POD等抗氧化酶活性进而降低尖孢镰刀菌导致的细胞脂质过氧化胁迫,发现在尖孢镰刀菌胁迫下,与不接种DSE的对照相比,接种菌株K36和Z48后番茄叶片SOD的酶活性分别增加19.3%和8.1%,POD的酶活性分别增加14.0%和4.4%,而MDA含量则显著减少了22.3%和9.1%。DSE接种增强了植物抗氧化酶活性,缓解由尖孢镰刀菌导致的脂膜过氧化胁迫,从而提高植物对真菌病害的抗性,促进宿主植物生长。     

大蓟总黄酮对尖孢镰刀菌甜瓜专化型生长、生理的影响及其田间防治效果

为探究大蓟总黄酮对尖孢镰刀菌甜瓜专化型Fusarium oxysporum f. sp. melonis的抑制效果,采用微波超声法提取大蓟种子中的总黄酮,并测定其对其尖孢镰刀菌甜瓜专化型生长、生理指标的影响及其田间防治效果。结果显示,大蓟总黄酮浓度为10 mg/mL时,对尖孢镰刀菌甜瓜专化型的菌丝生长抑制率和孢子萌发抑制率达到100.0%,菌丝畸变、断裂;尖孢镰刀菌甜瓜专化型OD650 nm和pH最小,分别为0.3和5.5;其电导率是对照组1.2倍。不同浓度大蓟总黄酮处理下尖孢镰刀菌甜瓜专化型呼吸强度、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性均呈现先上升后下降的趋势,羧甲基纤维素酶和β-葡萄糖苷酶活性降低,浓度为10 mg/mL大蓟总黄酮处理尖孢镰刀菌甜瓜专化型60 h后,呼吸强度、SOD和CAT活性均降至最低,分别为7.8 mgCO2·cm-2·h-1、22.9 U/mL和20.8 U/mL。田间防治结果表明,浓度为10 mg/mL大蓟总黄酮处理下,甜瓜枯萎株数最少,防治效果最佳,为93.5%。表明大蓟总黄酮能够有效地抑制尖孢镰刀菌甜瓜专化型生长,具有进一步发展为绿色新型植物源尖孢镰刀菌甜瓜专化型防治剂的能力。