毛乌素沙地主要固沙灌(乔)木林地水分平衡研究

以定位观测资料为基础,对毛乌素沙地流动风沙土、天然油蒿和鼻柏灌丛及沙柳和樟子松人工林下0cm-100cm风沙,1997上4月-1998年10月水量平衡进行了研究。结果表明,在0cm-100cm的土层内,土壤贮水量没有明显的贮水稳定层。流动沙丘各土层之间贮水量的变率,1997年差异较小,年平均为5.5%;1998年明显增大,年平均值为17.0%,并且最大值与最小值之间相差10%.油蒿群落土壤贮水量的变化主要发生在0cm-80cm的土层内,尤其是0cm-20cm土层变动明显,0cm-100cm土层内年均变率为16.2%;樟子松和沙柳人工林地两年贮水量变率各层次之间差异最小,年均变率分别为18.7%和14.7%;臭柏群落土壤贮水量的变化主要集中在0cm-60cm或0cm-80cm的土层内,并且以0cm-20cm和40cm-60cm土层变化较明显.土壤贮水量的变幅大小,同时受降雨量及降雨时空分布的影响,1998年度的变率明显高于1997年度。各样地土壤贮水量季节变化一般出现两个高峰.第1个高峰出现在4月,第2个贮水高峰值一般出现在7月或8月,此期间是该地区的雨季,其降雨量约占全年降雨量的46.7%,成为土壤水分的恢复补给时期。5月－7月上旬，植物进入生长盛期，耗水量增加，加之降雨补给较少，形成第1个主要失水时期；8月－10月，降雨量逐渐减少，气温和地温较高，植物枝叶茂盛，土壤蒸散量大，形成第2个失水时期，生长期内土壤总贮水量，有植被的沙地较流动沙丘低约100mm-200mm。沙地水量平衡研究结果表明：流沙的年蒸散量最小，两年平均为191.38mm，并且1997年的蒸散量大于1998年约32mm。油蒿、沙柳、樟子松、臭柏样地的蒸散量均大于流沙，而且表现出1998年度大于1997年度的特征（除樟子松外）。4种植物中，以臭柏群落蒸散量最高，年均255.25mm，其次是沙柳，年均值为277.624mm，油蒿和樟子松年均蒸散量分别为263.28mm和246.225mm。4种植物的年均蒸散量均小于同期降雨量334.3mm（均值），基本能够维持土壤水量平衡。     

沙地柏逆转座子的多样性分析

为了开发沙地柏(Sabina vulgaris)的逆转座子基因资源,分析其在沙地柏基因组中的多样性和系统进化关系,采用兼并-PCR技术克隆了22条Ty1-copia类逆转座子逆转录酶序列。所克隆的核苷酸序列除去两端引物后的长度范围为239~247bp,同源性范围为49.6%~98.4%,显示出较高的异质性。核苷酸聚类分析结果显示,该22条序列由5个家族组成;氨基酸序列分析结果显示,有7条序列出现终止密码子突变,4条序列表现移框突变;且将这些逆转录酶的氨基酸序列与其它物种同一类型逆转录酶的氨基酸序列进行聚类分析表明,它们可能与其它物种的Ty1-copia逆转录酶有共同的起源。以上研究结果证实了沙地柏基因组中逆转座子的多样性,可为进一步利用逆转座子进行沙地柏的品种鉴定和遗传多样性分析奠定基础。     

臭柏生物生态学特性及生长繁殖的研究综述

从生物生态学特性，生境和分布，生长繁殖，抗旱性及用途等出发，概要地综述了国内外关于臭柏所取得的成就和研究中存在的问题。鉴于我国沙漠化土地不断扩大及臭柏较强的防风固沙能力，提出了今后的研究方向和前景。     

臭柏的光合速率与生态因子的关联分析

在实验室砾耕栽培条件下,根据在培养液中加入PEG调节溶液渗透势,设置对照区、弱干旱胁迫区、强干旱胁迫区3种处理(培养液渗透势分别为0 0,-0 1,-0 3MPa),测定臭柏的光合速率及其生态因子的日变化和季节变化,分析臭柏的光合速率与气温、叶温、相对湿度、光照强度的关系,结果表明:(1)臭柏的光合速率对生态因子的适应范围随着干旱胁迫程度的不同而变化,干旱胁迫加大了温度胁迫的影响范围,降低了光能利用率;增加大气相对湿度,可以减轻干旱胁迫效应;(2)各个生态因子从大到小对光合速率影响的顺序依次为光照强度、相对湿度、叶温、气温;(3)干旱胁迫处理对光合速率的影响大小依次为强干旱胁迫区、弱干旱胁迫区、对照区,干旱胁迫加剧了臭柏的光合速率对生态因子变化的敏感性     

干旱胁迫条件下臭柏的气孔蒸腾与角质层蒸腾

为了探讨臭柏Sabina vulgaris的耐旱机理，运用切枝蒸腾法，室内实验和野外调查相结合，测定了干旱胁迫条件下臭柏的气孔蒸腾和角质层蒸腾。室内实验是将臭柏插穗带往日本冈山大学扦插，生根扦插苗移植于砾耕栽培装置中，设置对照区、弱干旱胁迫区和强干旱胁迫区(培养液渗透势分别为0MPa、-0．1MPa和-0．3MPa)3种处理进行长期的干旱胁迫室内模拟实验。野外调查是在中国毛乌素沙地土壤水分条件不同的沙丘上部和沙丘下部选择供试样品进行测定。结果表明，气孔蒸腾是臭柏水分消耗的主要形式。在干旱胁迫条件下，臭柏的气孔更加敏感，迅速地关闭，降低蒸腾速率，以减少水分的散失。图6参15     

生态系统熵量化的研究

熵是判断系统演化方向的重要依据,因此有必要对生态系统熵进行量化。在明确生态系统概念,总结热力学熵、统计熵与信息熵本质的基础上,对生态系统信息熵进行归一化,并引入分系统概念,从而推导出生态系统熵量化公式。     

毛乌素沙地微生境梯度中臭柏种群的遗传多样性

应用随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphic DNA,RAPD)标记方法对毛乌素沙地图克境内的4类连续变化的微生境中臭柏种群进行了分子生态学测定。用16个随机引物扩增出174条清晰谱带,其中167条为多态性谱带。利用POPGENE3.2 Version1.31软件对数据进行处理,结果如下:(1)4类微生境中臭柏种群有着较丰富的遗传多样性,各微生境中臭柏的多态位点百分率在77.59%~89.08%之间,以A类微生境(乌柳灌丛地)的最高为89.08%,D类微生境(臭柏灌丛地)最低为77.59%;(2)4类微生境间臭柏种群分化较小,微生境间遗传分化系数(Gst)为0.1187,88.13%的遗传变异存在于微生境群内,根据4类微生境中臭柏种群间的遗传分化系数计算的基因流(Nm*)为3.7122,表明不同微生境中臭柏种群存在着广泛的基因流;(3)聚类分析显示,微生境相近的种群聚到了一起,反映了臭柏种群的遗传分化和微生境有着密切的关系。(4)由RAPD分析获得的4类微生境中臭柏种群的香农多样性指数和Nei基因多样度分别在0.3768~0.4484和0.2488~0.2957之间变动。     

毛乌素沙地臭柏不定根发生特性的研究

臭柏 (Ｓａｂｉｎａｖｕｌｇａｒｉｓ)是毛乌素沙地唯一的天然常绿针叶灌木 ,现存面积约 2 60ｋｍ2 左右 ,主要分布在固定、半固定沙地及滩地边缘。臭柏抗寒、耐旱、耐贫瘠、耐沙埋 ,具有很强的固沙、固土能力 ;臭柏的生长还能为其他植物提供良好的生存条件 ,臭柏灌丛下有柴胡