近32年来新疆地区植被覆盖的时空变化

基于拟合的长时间序列数据监测新疆植被时空动态变化。结果表明,近32年来,新疆植被总体呈现增加趋势,但存在明显的阶段变化和空间差异;植被生长季NDVI值西部和西北部高,东部和东南部低;1982-2013年间新疆植被改善面积大于退化面积,绿洲农田植被覆盖区改善明显、草原区退化严重;整个研究区域的植被重心从北向南移动,天山以北的植被重心呈现西南-东北方向移动,天山以南呈现近似东西方向的移动。     

艾比湖流域景观结构及其与环境因子关系分析

以艾比湖流域为研究对象,采用Fragstats3.3的标准法和移动视窗法先后分析了流域景观结构及其空间分布特征;然后,针对流域本身自然地理环境特点,分别设置了两条样带,获得了景观指数沿两个样带方向的变化数据;最后,以高程、降水、气温、地温、人口和GDP为环境因子,以景观指数值为目标物种,利用去趋势典范对应分析方法研究了景观结构与环境因子的关系。结果表明:艾比湖流域景观结构简单,景观类型所占比例较为均衡,斑块多以相邻大斑块拼接而成,破碎化程度低,荒漠作为基质在景观类型中占据着优势地位,景观指数变化较大的地区多处于两种不同景观类型之间的过渡地带,自然环境对景观结构的影响比社会环境影响更大。     

国家二级珍稀濒危植物盐桦研究进展

盐桦(Belula halophila)属桦木科桦木属植物,主要分布新疆北部地区,被视为国家二级珍稀濒危植物。当前文献报道了盐桦自然种群数量低于60株,该种群处于濒危状态,属于极小种群。盐桦因其独特的地理分布和耐盐特征明显区别于桦木科其他植物,具有重要的植物系统学与区系地理学研究和经济开发价值。当前国内外有关盐桦研究报道较为匮乏,为呼吁、关注和及时拯救这一濒危植物,从生物学特征、盐分影响盐桦生理与分子水平上的变化等方面,阐述了盐桦植物适应盐碱环境的机制;因盐桦在生物多样性中的重要地位,分析了盐桦濒危原因与机制,提出以迁地保育为主、以就地保育为辅的盐桦拯救对策;重点综述了在盐桦各种繁殖技术,包括种子繁殖特性和组培育苗繁殖等,提出盐桦应用与开发措施技术,并针对可深入研究的问题和方向提出了展望。     

骆驼刺叶片和根系主要功能性状对水分胁迫的适应

植物通过改变地上和地下器官的功能性状和养分分配响应土壤水分变化.本研究以生长两年的骆驼刺(Alhagi sparsifolia)幼苗为研究对象,设置了4个水分梯度(W1:田间持水量的30％;W2:田间持水量的40％;W3:田间持水量的55％;CK:田间持水量的75％),并分析了骆驼刺叶和根的主要功能性状的变化特征.结果表明:水分的减少显著降低了骆驼刺的叶、茎、刺、地上、地下生物量(P<0.05),而对根冠比的影响并不显著(P>0.05).骆驼刺幼苗主要通过减小叶面积、增大比叶面积、减小根体积、增加比根长的生长策略响应水分胁迫.初步说明,骆驼刺能利用自身性状间的协同或权衡作用形成不同的适应策略.在所有水分梯度下,骆驼刺将更多的养分分配在根系中,器官间养分含量呈根>叶>茎>刺的规律;地上与地下之间的养分比值和水分变化正相关.本研究为塔克拉玛干沙漠南缘地区荒漠植被生态恢复提供了理论依据.     

盐分、干旱和种皮对濒危植物沼泽小叶桦种子萌发的影响

通过研究盐分(0、50、100、150、200和300 mmol L^-1 NaCl)、干旱(0%、5%、10%、15%、20%、25%、30% 和35% PEG) 和种皮对沼泽小叶桦种子萌发的影响,探索濒危植物沼泽小叶桦 (Betula microphylla) 种子的萌发特征,旨在揭示其濒危的机制。结果表明,盐分、干旱与种皮及其交互作用对沼泽小叶桦种子的萌发率、萌发指数和萌发率达到50%的时间产生了显著地影响。种皮对沼泽小叶桦种子的萌发具有明显的抑制作用,除去种皮后,种子的萌发率及萌发指数极显著增加(p＜0.01),且萌发进程加快。不去种子时,沼泽小叶桦种子耐盐、耐旱的临界值与极限值分别为20.9mmol L^-1和108.7 mmol L^-1、0.4%和11.9%;去种皮时,沼泽小叶桦种子耐盐、耐旱的临界值与极限值分别为99.7mmol L^-1 和304.0 mmol L^-1、24.3%和28.01%,表明了去种皮显著提高显沼泽小叶桦种子萌发的耐盐性和耐旱性。阐明了沼泽小叶桦濒危的原因可能要归因于其较低的耐盐与耐旱性,同时种皮是其种子萌发的限制因子,为拯救濒危植物研究提供了理论依据。     

鸡公山国家级自然保护区散孔材、环孔材树种木质部结构和功能的关系

  目的  木质部解剖结构是植物水力功能和水分利用策略的基础。散孔材和环孔材的导管分布和形态存在显著差异,对2种材性树种木质部解剖结构和水力功能的关系进行比较,有助于理解不同材性树种的水分适应机制。  方法  选取河南省信阳市鸡公山自然保护区中的3个散孔材树种(枫香Liquidambar formosana、旱柳Salix matsudana、深山含笑Michelia maudiae)和3个环孔材树种(槲树Quercus dentata、楝Melia azedarach、野核桃Juglans cathayensis),研究2种材性树种的枝水力功能(比导率和栓塞抗性)和解剖结构的关系。  结果  3个环孔材树种比导率更大,3个散孔材树种栓塞抗性更强;在物种水平上,只有散孔材树种深山含笑比导率和栓塞抗性呈显著负相关(P＜0.05),存在水力效率-安全权衡。3种散孔材树种相较于3种环孔材树种具有更大的导管密度、导管壁厚度跨度比和更小的导管直径、导管壁厚度。  结论  环孔材树种倾向于通过增大导管直径显著提高其输水效率,从而避免水势下降、降低潜在栓塞风险。散孔材树种木质部结构中的导管壁厚度和导管壁厚度跨度比对植物水分传输功能具有重要影响。图5表1参32     

罗布麻和大叶白麻种子萌发及幼苗生长耐盐性研究

以罗布麻(Apocynum venetum Linn.)和大叶白麻(Poacynum hendersonii(Hook.f.)Woodson)种子为试材,研究了0(CK)、50、100、200、400、600mmol/L NaCl 6个盐浓度胁迫下种子发芽率及胚根、胚芽生长。同时,为揭示罗布麻幼苗耐盐特性,采用砂培法培养植株,分析了不同盐浓度胁迫下罗布麻幼苗不同部位生物量的变化。结果表明:盐胁迫可抑制2种罗布麻种子发芽率及胚根、胚芽生长,2种罗布麻种子萌发的耐盐临界值为400mmol/L左右,胚根生长的耐盐临界值为100mmol/L NaCl;600mmol/L NaCl可完全抑制罗布麻和大叶白麻种子的萌发,但解除盐胁迫复水后,2种罗布麻种子发芽率及胚根、胚芽生长恢复至对照水平;盐胁迫对种子发芽率、胚根、胚芽生长及幼苗不同器官生物量的影响表明,大叶白麻种子萌发和幼苗生长阶段较罗布麻耐胁迫,通过对2种罗布麻生境分析,认为这是与它们的生境相适应的。罗布麻种子萌发和幼苗生长耐盐性研究对盐碱地上罗布麻的人工栽培有重要指导意义。     

重金属超富集植物龙葵对镉响应的蛋白组学分析

龙葵是典型的重金属超富集植物,但是我们对其重金属耐受和超富集的分子机理仍不完全清楚。为了从蛋白组学层面探究重金属超富集植物龙葵如何响应金属镉,本研究采用双向电泳和MALDI-TOF MS分析方法,鉴定了重金属超富集植物龙葵叶片和根中Cd胁迫下差异表达的蛋白。双向电泳在根和叶片中分别至少得到927和1 025个蛋白点,其中Cd胁迫下差异表达的蛋白点在根中有45个,叶片中有57个。采用MALDITOF MS分析,在根和叶片中分别鉴定了9个和12个蛋白点,分别代表了9个和6个差异表达的蛋白。生物信息学分析表明,这些蛋白涉及到激素合成、防御响应、能量代谢和细胞结构等。这些结果为进一步揭示重金属超富集植物龙葵响应Cd胁迫的分子调节机制,以及为通过现代生物技术手段进行重金属污染的植物修复提供了理论依据。     

哈萨克斯坦农业水土资源承载力评价及其影响因素识别

水土资源的数量与质量对农业可持续发展具有重要意义。选取22个指标建立了哈萨克斯坦农业水土资源承载力评价体系,将层次分析法、熵权法与模糊综合评价模型相结合,分析了哈萨克斯坦2001—2017年农业水土资源承载力的动态变化及区域差异,用障碍度法定量识别其影响因素。结果表明：① 2001—2017年,哈萨克斯坦农业水土资源承载力整体呈波动缓慢上升趋势,水土资源子系统和经济子系统的评价指数缓慢上升,生态子系统和社会子系统评价指数明显下降。② 农业水土资源承载力在地区间差异显著,高承载力区主要集中在北部、中部和东部地区,低承载力区在南部和西部地区。北哈萨克斯坦州、科斯塔奈州和阿克莫拉州的承载力高,呈逐年增大趋势,阿特劳州和南哈萨克斯坦州的承载力较低,且呈减小趋势。③ 承载力在2001—2009年主要受垦殖率、单位耕地面积农业产值及农业灌溉率的影响,在2010—2017年主要受农业水土资源匹配系数、人口密度及单位土地污水负荷的影响,生态环境因素逐渐成为承载力障碍因子。     

准噶尔盆地南缘降水脉冲量级分布及其变化规律

对干旱区降水脉冲发生规律的分析,将为理解荒漠生态系统结构与功能提供新的视野。选择准噶尔盆地南缘的温泉、精河、乌苏、蔡家湖、奇台和巴里坤6个气象站近50多年的逐日降水资料,分析不同量级降水脉冲对年总降水频次和降水量的贡献以及变化规律。结果表明：小降水脉冲（≤5 mm）占到全年总降水频次87.5%,而大降水脉冲（>10 mm）只占到了4.3%。然而,小降水脉冲对年降水量的贡献为47.5%,大降水脉冲却贡献26.6%。近50多年来,准噶尔盆地南缘的年降水量有显著增加,但是,年降水频次的变化却不显著。这可以归结为小脉冲呈下降趋势,而大脉冲则显著增加。总之,近50多年来,准噶尔盆地南缘的降水脉冲在放大。