散枝猪毛菜的果实多型性及个体大小依赖的繁殖输出

对散枝猪毛菜在自然种群中的个体大小、结实和萌发特性进行了观察。结果表明:①自然种群中,散枝猪毛菜具有大小不同的个体,其在植物体干重、株高、分枝级数、节数上具有显著差异,其个体大小表现出极大的可塑性;②散枝猪毛菜产生4种不同类型的果实(种子),并具有不同的萌发行为和散布特性;③依据个体大小的变化,4种类型的果实在植株上的比例发生了显著变化;随着植物个体的增大,A型果实所占比例逐渐增多,由2.253%增加到24.116%,B型果实所占比例逐渐增多,由6.026%增加到41.307%,C型果实所占比例逐渐减少,由81.561%减少到17.709%,D型果实所占比例逐渐增多,由8.077%增加到17.087%。总之,散枝猪毛菜个体大小的表型可塑性和果实多型性是对荒漠异质环境的一种适应。     

5种荒漠植物种子萌发特性及其吸水特性的研究

本文通过对荒漠锦鸡儿、红沙等5种荒漠植物种子形态结构的观察和萌发试验及其萌发过程中吸水特性的研究发现:5种荒漠植物种子在萌发过程中吸水量有显著性的差异;荒漠锦鸡儿、多裂骆驼蓬等同种植物不同产地的种子的吸水量也存在显著性差异;吸胀过程中5种植物种子的千粒重与吸胀时间呈正相关,与吸水速率呈负相关。     

初读《准噶尔荒漠生物结皮研究》

我国是世界上受荒漠化影响最为严重的国家之一,荒漠化土地面积达2.64×106 km2,占国土面积的27.5%.保护地球生态系统,保护生物多样性,防治土地荒漠化是当今首先要关注的人类生存环境问题.随着全球变暖,世界干旱地区的荒漠化趋势加剧,我国荒漠化土地面积已占到国土总面积的27.5%,其中以沙漠化危害最为突出.其生态状况不仅关系到广大干旱区的内部环境与经济社会的可持续发展,也深刻地影响到我国东部地区,甚至更远地区的环境.选择正确的生态战略是保障国家生态安全的核心和基础.长期以来,我国生态安全以部门工程性措施和基于植树造林的政策为主,在实践中也取得了很大成效.但是,并非任何地区都适应这一治理途径,地理地带性是自然界的基本规律.植被与环境具有高度的区域共轭性和动态稳定性,是生态恢复必须遵循的基本原则.我国温带干旱区广袤的荒漠地带,不足200 mm的年降水量无力支撑由维管束植物组成的优势植被,但却足以支撑结皮中占优势地位的孢子植物类群.     

昆仑山北坡两种优势荒漠灌木的生物量预测模型

构建数学模型是估算灌木生物量的重要方法之一。本研究以中昆仑山北坡山前荒漠带常见的两种荒漠灌木红砂(Reaumuria soongarica)和合头草(Sympegma regelii)为研究对象。采用全株收获法采集植株,分别以株高(H)、冠幅面积(S)、植株体积(V)为自变量,植株地上生物量(W1)、地下生物量(W2)、全株生物量(W3)为因变量,建立函数模型,选取决定系数(R2)、估计标准差(SEE)、回归检验显著水平(P值)为评价指标,以P<0.001为前提,选取R2尽量大、SEE尽量小的模型为红砂和合头草生物量最优预测模型。结果显示：红砂和合头草的生物量最优预测模型均为二次函数模型,合头草全株最优预测模型为一次函数模型除外。红砂植株体积(V)与生物量的相关性最高,生物量最优预测模型R2为0.820～0.920。合头草冠幅面积(S)与生物量相关性最高,生物量最优预测模型R2为0.935～0.973。红砂和合头草生物量最优预测模型均通过(P<0.001)显著性检验,拟合率在84.1%～95.6%之间,可用于生物量估算,本研究为预测荒漠生态系统碳储量和评价碳汇潜力提供科学依...     

荒漠植物PCR模板3种制备方法的初步研究

采用2×CTAB法、NaOH法及直接PCR扩增法,以准噶尔无叶豆[Eremosparton songoricum(Litv.)Vass.]为例,对沙生植物PCR模板制备方法进行了比较研究.结果表明:2×CTAB法提取的DNA产量及质量较高,PCR扩增谱带稳定、清晰,但方法繁琐,单个样品处理时间长,耗时耗力;NaOH法制备模板DNA简单快速、经济高效,在1～2 h可提取10～20个样品,比常规方法快3～5倍,并可产生稳定、可靠、重复性好的PCR扩增谱带;直接扩增法是一种更加快速、简便、廉价的制备方法,适宜制备大批量的PCR模板.研究结果对其他荒漠植物,尤其是叶片极端退化或珍稀濒危植物的PCR模板制备具有指导意义.     

准噶尔无叶豆水分生理生态学特性的初步研究

准噶尔无叶豆是我国荒漠的稀有植物,现已被列入国家重点保护的种类。通过对该植物水分生理生态学特性的初步研究得知:其同化枝水势变化幅度较大,日变化进程为双峰型;蒸腾作用不大,日变化表现为单峰型。蒸腾速率同植物表面温度,大气相对湿度及光照等生态因素有密切关系。经观测统计,在一定的温度范围内,均呈线性关系。     

库布其沙漠北缘8种荒漠灌丛生物量预测模型研究

生物量模型是估算荒漠地区灌丛生物量的重要方法之一.以库布其沙漠北缘8种荒漠灌丛为对象,以实地收获地上生物量和根系全挖法获得地下生物量数据为基础,依据株高(H)和冠幅(C)两个形态因子的复合因子CH作为自变量,以灌丛生物量(W)为因变量构建回归分析模型.通过对判别系数R2和估计值标准误差SEE分析认为花棒、羊柴、沙柳和沙拐枣灌丛生物量最优模型为W=a+bCH,而梭梭和柠条灌丛生物量最优模型为W=a(CH)b,柽柳和水柏枝灌丛生物量最优模型为W =a+ bCH+ c(CH)2.经验证模型的预测值与实测值拟合率在77.89％～ 92.38％,其预测效果较好.利用W～CH生物量模型估算库布其沙漠8种荒漠灌丛生物量,操作简便易行,对今后库布其沙漠地区区域尺度生物量估算和碳汇计量工作具有十分重要的意义.     

新疆荒漠绿洲生态区稻水象甲主要生物学特性及发生规律研究

为明确稻水象甲主要生物学特性及发生规律,探索稻水象甲暴发的原因,为新疆荒漠绿洲生态区稻水象甲的防控提供依据,调查其越冬场所、寄主植物、不同生境中的种群消长动态、年生活史、发生与环境的关系等。稻水象甲越冬成虫于4月上旬末开始活动,4月中旬在杂草、小麦等旱地作物上取食,5月中、下旬随水稻移栽迁入稻田,之后进入产卵期;一代成虫羽化始期为7月中旬,自8月上旬起,一代成虫又开始向其越冬场所附近的杂草丛转移,逐渐入土越冬。稻水象甲在新疆荒漠绿洲生态区一年发生一代,以滞育成虫在土表和浅土层中越冬,越冬的主要场所为稻田附近的林带和田埂。     

新疆猪毛菜属17种C_4植物叶片和子叶的解剖结构研究

通过对藜科猪毛菜属17种C4植物的叶片和子叶的解剖学研究,共得到2种叶片的解剖结构类型,Salsoloid具有皮下组织型(SALS+H型)和Salsoloid不具有皮下组织型(SALS-H型);4种子叶的解剖结构类型分别是C3-异面叶型(C3-DV型)、Atriplicoid且具有皮下组织型(ATR+H型)、SALS+H型和SALS-H型。同一种植物子叶和叶片的解剖结构类型并不完全一致,分为2大类。一类是子叶和叶片都是C4型解剖结构,包括叶片SALS+H型/子叶ATR+H型、叶片SALS+H型/子叶SALS+H型和叶片SALS-H型/子叶SALS-H型;另一类是叶片具有C4型解剖结构,子叶具有C3型解剖结构,包括叶片SALS+H型/子叶C3-DV型和叶片SALS-H型/子叶C3-DV型。同组植物子叶和叶片的解剖结构类型具有一定的规律性,不同组之间植物光合器官的解剖结构类型存在较大的差异,这些差异性与植物生活型、地理分布没有关系。     

Tumbleweeds in the Western Australian cropping system: seed dispersal characteristics of Salsola australis

Salsola australis, like other agricultural weed species of the Salsola genus, produces a mobile seedbank. Aspects of this mobile seedbank were investigated in three field trials, including total seed production, rate of seed shedding, rate at which seeds lose germinability and the distance and directionality of plant movement. Total seed production was highly variable (ranging from 138 to 7734 seeds per plant), but was directly related to aboveground plant biomass at maturity. Following senescence, mature plants broke free of their root system and the wind driven plants moved considerable distances (1.6–1247.2 m). Half of the mobile plants moved <100 m, as they became entangled with other S. australis plants within the stand. Seed shedding commenced before the plants became mobile and increased with movement, but was also related to the aging and weathering processes experienced by stationary or mobile plants. All plants retained a proportion of their seed in spite of movement, weathering and ageing of the plants, although germinability of retained seed dropped to <2% after 2 months. Salsola australis engages in broad scale seed dispersal similar to that observed in other species of the Salsola genus, allowing this species to maintain a high rate of invasion and range expansion.     

新疆几种猪毛菜种子形态、种皮显微构造比较

用JEOL-1200EX型扫描电子显微镜,对新疆准噶尔盆地边缘猪毛菜属4个种的种子微形态进行观察、比较分析,探讨了猪毛菜属部分种子微形态特征的分类学意义。结果表明:猪毛菜种子表面微形态特征具有种的稳定性,与分布区无关;同一种的种子凹、凸面微形态差异很大。同一类群比较时,应选择相同部位观察。所研究的猪毛菜种都为网状(网纹或负网纹)纹饰,种间差异明显。     

准噶尔盆地农田防护林树种青杨的生长规律研究

揭示杨树人工林在生长特性方面的变化规律对进一步挖掘杨树人工林的生产潜力和保证林木速生丰产具有十分重要的意义。以新疆准噶尔盆地农田防护林21a生青杨为研究对象,运用树干解析法对其树高、胸径、材积的生长规律进行调查研究。结果表明:青杨生长过程可以分为三个时期,第0～6a为幼树期,第7～15a为速生期,第16～21a为成熟期。树高速生阶段集中在第3～14a,胸径速生期为第6～16a,材积速生期为第7～15a。在胸径快速增长期间适当进行施肥管理,有利于培育优质大径材。青杨数量成熟年龄约为18a,初始防护成熟龄在第8a。建立的青杨树高、胸径和材积生长的六种模型:幂函数型、对数型、指数型、二/三次多项式回归型以及Logistic生长方程均取得较好的模拟效果(R2>0.809),三次多项式方程是模拟青杨树高和胸径生长进程的最佳模型,Logistic模型是模拟青杨材积生长进程的最佳模型。     

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。     

准噶尔盆地地表反照率时空变化特征及其影响因素分析

地表反照率变化影响地表辐射收支与能量平衡,从而对区域和全球气候产生影响.以准噶尔盆地为研究对象,利用MODIS卫星遥感数据产品MOD09A1反演地表短波反照率,结合气象数据和植被指数分析准噶尔盆地2001—2018年荒漠草地地表反照率时空变化特征及其影响因素.结果表明:准噶尔盆地地表反照率空间分布地域差异明显,地表反照...     

Explaining patterns of species dominance in the shrub steppe systems of the Junggar Basin （China） and Great Basin （USA）

Natural scientists have long recognized that regions with similar climate tend to have similar vegetation.Preliminary observations suggest that shrub steppe communities of the western US and western China may be two such regions with similar annual precipitation,temperature,land use,and vegetation.These cold dry shrub steppes have traditionally been grazed.Despite these similarities,patterns of species dominance are different.Annual species that are rare in China become dominant when introduced to the United States.The objective of this study was to investigate how climate,land use and community structure may explain these patterns of species dominance.Community structure and grazing intensity were measured at 5 sites in each region.This information was combined with a broader review of the literature describing the history of grazing in both basins.Climate was analyzed based on a spatially-gridded,interpolated weather time series(monthly records) and climatological summary(1961-1990 mean conditions) data set from the Climate Research Unit.We found that differences in summer precipitation and winter minimum temperature,land use intensity,and shrub size may all contribute to the dominance of annual species in the Great Basin,particularly Bromus tectorum.In particular,previous work indicates that summer precipitation and winter temperature drive the distribution of Bromus tectorum in the Great Basin.As a result,sites with wet summers and cold springs,similar to the Chinese sites,would not be expected to be dominated by Bromus tectorum.A history of more intense grazing of the Chinese sites,as described in the literature,also is likely to decrease fire frequency,and decreases litter and shrub dominance,all of which have been demonstrated to be important in Bromus tectorum establishment and ultimate dominance.Further research is necessary to determine if other annuals that follow the same pattern of scarcity in the Junggar Basin and dominance in the Great Basin are responding to the same influences.     

准噶尔盆地南缘防护林树种适宜性评价

2007-2009年,针对新疆准噶尔南缘地区植被严重退化的现状和防护林树种选择的要求,结合该地区的环境特点和生产实践,首先通过专家打分法选出银×新（Populus alba and P.bolleana）、转基因抗盐碱杨、北美速生杨1号、北美速生杨2号、转基因抗虫杨、辽育杨、黑核桃、水曲柳、夏橡、芬兰桦、榛子作为参试树...     

准噶尔盆地东南缘绿洲-荒漠交错带土壤螨类群落特征初步研究

为了查明准噶尔盆地东南缘绿洲-荒漠交错带土壤螨类群落特征及其季节动态变化,2010年4月、7月、9月和11月中旬对该区的自然林、人工林、耕地、菜地、荒草原、灌木林及荒漠等7种不同生境进行采样调查研究。结果表明,共获得土壤螨类5200只,隶属于4目41科61属,其中菌甲螨属(Scheloribates)和若合甲螨属(Zygoribatula)为该区的优势类群,分别占总数量的18.21%和12.52%,而懒甲螨属(Nothrus)、扇珠足甲螨属(Licnodamaeus)、盖头甲螨属(Tectocepheus)、尖棱甲螨属(Ceratozetes)大翼甲螨属(Galumna)等15类群为常见类群,占总数量的53.6%。其余的44类群为稀有类群,占总量的15.67%。研究区七种不同生境土壤螨类个体数和类群数均有差异,个体数分别为自然林>菜地>荒草原>人工林>灌木林>耕地>荒漠;类群数分别为自然林>人工林>灌木林>荒草原>菜地>耕地>荒漠。不同季节所获得的土壤螨类总个体数量的大小顺序为9月>11月>7月>4月。垂直分布结果表明土壤螨类主要集中分布于表层土壤,即0～5cm土层最多,其次为5～10cm土层,在10cm以下的土层中土壤螨类数量急剧减少,不同土层间的个体数差异极显著(P<0.01)。     

准噶尔盆地4种盐生植物耐盐机制分析

对准噶尔盆地4种盐生植物体内的无机离子和有机渗透调节物质含量进行分析。结果表明:稀盐盐生植物囊果碱蓬(Suaeda physophora)和盐节木(Halocnemum strobilaceum)的含水率、肉质化程度及体内茎叶中的K~+,Na~+,Cl~-等离子含量显著高于其地下部分,也高于泌盐盐生植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和琵琶柴(Reaumuriasoongorica);而多枝柽柳和琵琶柴体内脯氨酸和可溶性糖含量显著高于囊果碱蓬与盐节木。说明在盐渍生境下,囊果碱蓬和盐节木主要通过体内地上部分离子积累和区域化作用降低盐胁迫;而多枝柽柳和琵琶柴则是通过泌盐,将过多的盐分排出体外,同时在植物体内积累有机渗透调节物质来降低盐胁迫。