乌拉特荒漠草原红砂生物量预测模型

红砂(Reaumuria soogorica)是一种广泛分布在中国半荒漠地区的多年生半灌木,是干旱荒漠区分布最广的植物种之一,具有固沙、固土的优良特性。其生物量估算对评价荒漠草原红砂的生态功能和荒漠草原经营管理具有重要作用,红砂生物量模型是估测红砂生物量的重要方法之一。本研究采用全挖法,以乌拉特荒漠草原优势种之一红砂为研究对象,基于对红砂地上、地下和整株生物量及株高(H)、冠幅(C)、基径(D)等的测定,通过数理统计的回归分析方法,利用相关生长模型(幂函数W=aX^b),分别构建了地上部分(W1)、地下部分(W2)和全株生物量(W)的预测模型。通过对比判别系数R2的大小,挑选最佳生物量估测模型。结果表明:①以冠幅(C)为指标的估测模型W1=0.555×C^1.867(R^2=0.866)能较好地反映红砂单株地上生物量累计特征。②以复合因子基径×基径×株高(D2H)为指标的估测模型W2=2.259×(D^2H)^0.762(R^2=0.769)能较好地反映红砂单株地下生物量累计特征。③以复合因子基径×基径×株高(D^2H)为指标的估测模型W=7.057×(D^2H)^0.813(R^2=0.859)能较好地反映红砂总生物量的累计特征。利用此类方法建立的生物量模型,精度高,简便易行,为评价乌拉特荒漠草原红砂的生态功能和准确测定其生物量提供科学依据。     

不同干扰生境中荒漠小灌木红砂种群遗传多样性研究

应用RAPD标记技术对荒漠小灌木红砂(Reaumuria soongorica)种群在不同扰动下的遗传多样性进行了分析。18条随机引物对红砂6个种群的120个个体进行扩增,共检测102个位点,其中多态位点99个。研究结果表明:红砂种群的多态位点比率(P)为96.86%,显示了不同生境中红砂种群内存在较高的遗传多样性。Shannon多样性指数(0.5007)、Nei基因多样性指数(0.3307)和基因分化系数(Gst=0.1952)揭示了红砂种群遗传变异多存在于种群内,种群间的遗传分化则较小。聚类分析表明:红砂种群遗传距离与地理距离之间存在一定相关性;遗传多样性水平与物种特性和不同干扰生境有关,与生态因子无相关性。     

额济纳荒漠红砂(Reaumuria soongorica)根系分布与土壤环境关系的研究

以额济纳荒漠典型红砂(Reaumuria soongorica)群落为样本,通过测定土壤的理化性质、水势以及红砂根系分布,研究红砂根系分布与土壤环境的关系。结果表明:红砂主要分布在灰棕漠-灰漠土地带,而其根系主要集中在pH8.0-8.97之间、电导率高达1.19-1.78ms/cm的地下30-70cm层,该层不但含盐量很高,含水率也较高;可以认为,土壤水分、盐分是影响红砂根系分布的主要因素,而红砂根系集中分布在盐化层和高含水层则是长期适应土壤环境的结果。     

红砂灌丛沙堆土壤粒度组成及养分积累特征

为探究荒漠灌丛对其沙堆土壤结构和养分空间异质性的影响，以白音恩格尔自然保护区的优势种红砂（Reaumuria soongorica）灌丛沙堆为研究对象，对其土壤粒度组成及土壤养分积累特征进行分析。结果表明：（1）研究区土壤粒径组成以细砂为主，含量为36.34%～65.31%，黏粒、粉粒含量均小于7.00%;(2)红砂灌丛沙堆沉积物趋于细化，由背风侧、迎风侧到沙堆间空地土壤颗粒分选性依次变差，峰态逐渐宽平，分形维数逐渐变小，灌丛沙堆土壤粒径组成含量分布较丘间空地更对称；（3）灌丛沙堆迎风侧和背风侧有机质（SOM）、碱解氮（AN）、速效磷（AP）、速效钾（AK）含量分别较沙堆间空地增加29.37%和40.63%、23.49%和35.12%、62.72%和66.45%、30.10%和22.75%(P<0.05)，且相对作用强度（Relative Interaction Intense, RII），即RII>0。红砂灌丛起到防风滞沙和重新分选沙粒的作用，并且在丛间地风蚀和植物反馈作用下养分向灌丛沙堆富集，形成“肥岛”效应。     

影响丰花草种子萌发和幼苗生长的主要环境因子

运用培养皿滤纸法和盆栽法,分别研究温度、光照和水分条件对热带常见杂草丰花草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:丰花草种子萌发温度范围广泛(5~40℃),随温度升高,丰花草幼苗的鲜质量和生长长度均呈现先升高后降低的趋势;恒温下30℃为其种子萌发的最适温度,其发芽率、发芽指数、活力指数均相对较高,而平均发芽时间最短;25℃时生长的幼苗最健壮,其芽长、根长和芽鲜质量、根鲜质量均显著高于其他温度时的对应值。而变温条件更有利于丰花草种子萌发,12 h D/12 h L、5℃/15℃时发芽率达55.63%,15℃/25℃时发芽率90%,25℃/35℃时的种子萌发率、幼苗长度、幼苗鲜质量均最大。光照不是影响丰花草种子萌发的关键因子,但光照可能有利于促进丰花草幼苗生物量向根部分配,光暗交替(12 h D/12 h L)条件下丰花草幼苗生长情况相对最好(长度根冠比为1.05∶1;鲜质量根冠比为0.51∶1)。水分是决定丰花草种子能否萌发的关键因素,25℃、12 h D/12 h L条件下,在土壤最大持水量60%时丰花草种子萌发和幼苗生长状况均最佳。     

温度、盐分和储藏时间对多花柽柳种子萌发的影响

通过研究储藏时间、温度以及不同浓度NaCl溶液对多花柽柳种子萌发的影响,结果表明:多花柽柳种子褐色,棒状,长(0.368±0.005)mm,宽(0.172±0.004)mm,千粒重(20.518±2.500)mg;种子寿命约240 d;在5/15 ℃,5/25 ℃,15/25 ℃和25/35 ℃(光/暗=12/12 h)4个温变周期下,多花柽柳新成熟种子的萌发率均在90%以上,且彼此间差异不显著;盐分浓度小于0.2 mol/L时不抑制种子萌发,大于0.6 mol/L时萌发率随盐浓度的增高而降低,直至为零,且复水后恢复萌发率低,表明NaC1处理后的部分种子永久地失去萌发力.最后探讨了多花柽柳种子的萌发行为对荒漠环境的适应意义.     

荒漠植物红砂(Reaumuria soongorica)的保育效应及其对群落物种多样性的影响

红砂(Reaumuria soongorica)是我国北方温带荒漠的主要先锋植物,也是一种潜力巨大的水土保持和荒山绿化物种,但是该乡土物种是否具有保育植物的特征,目前尚未有这方面的研究。文中通过研究生长于半干旱区的荒漠植物红砂群落不同分布格局和群落特征,分析红砂盖度变化对群落多样性的影响,探究保育效应的发生条件及其对群落物种多样性影响机理。研究结果表明:群落的植物物种多样性随着红砂植被盖度和地上生物量增大而逐渐增大,然而,当红砂总盖度超过48.73%(地上生物量为35.62g/m2)时,虽植被盖度和地上生物量继续增大,目标物种碱蓬(Suaeda glauca),蓍状亚菊(Ajania achilleoides)多度明显增加,但植物物种多样性并没有显著的变化。这些说明在干旱区,当红砂的盖度增加到一定程度之后,才能通过冠层遮阴产生保育效应。因此,在植被稀疏、物种多样性较低的干旱地区,可以充分利用红砂物种的保育效应,促进和加快植被自然恢复进程,调控物种多样性和群落结构。     

不同温度、水热条件对3种植物种子物理休眠解除的影响

研究种子物理休眠解除机制及其影响因素是了解种子休眠生态学和种群适应策略的重要途径。准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum)、银沙槐(Ammodendron bifolium)和乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis)是在干旱区分布的3种豆科珍稀物种,其种子均存在物理休眠现象。以3种植物种子为研究对象,探讨冷层积(5℃)、夏季高温及干/湿处理对种子物理休眠解除的作用。研究表明:1 3种植物种子的硬实率高,种皮透水性低,划破种皮的处理方法可有效解除3种植物种子的物理休眠。2冷层积对3种植物种子的物理休眠解除无显著影响。3高温、干/湿条件和处理时间显著影响3种植物种子的萌发率,其中,湿热条件更能有效解除3种植物种子的物理休眠。准噶尔无叶豆和银沙槐种子的物理休眠解除率与温度呈正相关,在80℃和65℃湿热条件下其萌发率最高,分别达到(70.48±2.92)%和(78.13±3.67)%,而乌拉尔甘草种子的物理休眠解除率与温度呈负相关,40℃湿热条件下的萌发率最高,达到(85.23±3.82)%。表明荒漠地区夏季的极端高温有利于种子物理休眠的解除,但较少的降水量却限制了种子的萌发,这可能是导致该地区3种植物自然种群实生苗稀少,有性更新弱的主要原因之一。     

遮阴对红砂幼苗生长及光合特性的影响

以1年生红砂(Reaumuria soongorica)幼苗为研究对象，以自然光强为对照，采用透光膜设置6个光强梯度0%(L0)、15%(L1)、30%(L2)、40%(L3)、60%(L4)、80%(L5),探讨了不同遮光处理对红砂幼苗生物量积累和光合特性影响。测定其生长指标及光合指标，筛选适合红砂幼苗生长的光强范围。结果表明：1)轻度遮光(遮光度15%)红砂幼苗的苗高增长率、生物量积累、叶绿素含量、F_v/F_m、Φ_PSII、ETR、净光合速率和水分利用效率均高于对照。2)正常光照处理(遮光度0%)红砂幼苗的类胡萝卜素含量、NPQ、胞间CO₂浓度(C_i)及蒸腾速率(T_r)最高。3)随遮光强度的增大，生长及光合指标均呈现先增加后下降的趋势，由高到低依次是L1>L0>L2>L3>L4>L5。4)综合所有指标表现，15%遮光度更具有促进红砂幼苗生长和光合作用的潜力。     

温度、盐分对木地肤Kochia prostrata种子萌发的影响

以分布于准噶尔荒漠的木地肤为材料,研究了木地肤种子在4个温变周期(5/2℃、15/2℃、25/15℃、30/15℃,光12 h/暗12 h)下以及0.0~4.0mol/L NaCl溶液中的萌发。结果表明:木地肤种子萌发的适宜温周期为30/15℃和25/15℃,萌发率均大于85%;低温周期(5/2℃、15/2℃)明显抑制种子的萌发。低浓度的NaCl盐溶液(≤0.1mol/L)促进木地肤种子萌发,有一定的增效效应;小于0.6mol/LNaCl盐溶液对种子累积萌发率(≥80%)无显著影响;NaCl浓度大于1mol/L后,随着盐浓度的增加,盐度与萌发率呈显著负相关关系;盐胁迫解除后,种子具有一定的恢复萌发能力,随着盐浓度的不断增加,种子的恢复萌发率逐渐下降;在NaCl盐溶液高达2.0、4.0mol/L时,恢复萌发率为36%和39.6%。     

鹅观草种子萌发及出苗特性

在实验室和温室条件下研究不同温度、光照、水势、盐分对鹅观草种子萌发以及埋土深度对鹅观草出苗的影响。结果表明,鹅观草种子萌发的昼/夜温度范围为20℃/10℃~35℃/25℃,最适昼/夜温度为25℃/15℃;黑暗条件下,鹅观草种子萌发率较光照下略有提高,说明鹅观草萌发不需要光照;鹅观草种子对水势胁迫较敏感,水势从0下降至-0.8 MPa时,发芽率从93%直线下降至0;鹅观草种子对盐分胁迫具有一定耐受性,当NaCl浓度≤50 mmol/L时,种子均能保持80%以上的萌发率。50%萌发抑制率时的水势和NaCl浓度分别约为-0.4 MPa和100 mmol/L。埋土深度为0.5 cm时,鹅观草出苗率最高,埋土深度≥3 cm时出苗率显著下降。表明鹅观草种子萌发具有较强的环境适应性,通过耕作将其种子带入4 cm以下土层,可有效抑制鹅观草的危害。     

青海云杉种子萌发特性

以天祝县青海云杉天然种群种子为研究对象,通过对种子生活力测定,分析种子萌发对温度、光照、水分和盐分胁迫的响应,为引种提供参考数据。结果表明：① 种子的生活力为72%。② 在黑暗条件下,温度小于10 ℃种子不萌发,最适萌发温度25/15 ℃(72%);种子在24 h黑暗和24 h光照条件下的萌发率显著高于14 h光照/10 h黑暗。③ 当NaCl胁迫浓度为50 mmol·L^-1时,可促进种子萌发,当胁迫浓度大于50 mmol·L^-1时,抑制种子萌发;胁迫解除后,随着胁迫浓度的增加,恢复萌发率(RGR)先增加后减小,胁迫浓度为400 mmol·L^-1时,RGR达到最大值13%。④ 随着PEG-6000试剂胁迫渗透势的增加,种子萌发显著减少,在-0.9 MPa时,种子不能萌发;胁迫解除后,RGR先增加后减少,在-0.9 MPa时,达到最大值35%。     

Germination behaviour in seeds of Diplotaxis erucoides and D. virgata

The seed germination behaviour of four populations each of Diplotaxis erucoides (L.) DC. and D. virgata (Cav.) DC, two weedy Brassicaceae species widely distributed in the Mediterranean region, was studied under controlled light, temperature and moisture conditions. Germination rates in D. virgata were generally higher at alternating (25/15^C) and low (15^C) temperatures, whereas in D. erucoides optimal germination rates were achieved at higher temperatures (25^C). No correlation between seed weight and germination was found in either species. In D. virgata, the geographic origin of the seed had an important effect on germination percentage. Great germination variability was found among the populations and even among seeds belonging to the same population. In this species, the application of gibberellic acid stimulated germination, especially in the populations with higher dormancy levels. Dormancy was found in mature D. virgata seeds but not in those of D. erucoides. In both species, germination percentages decreased after a certain period of storage at low temperatures. This period varied depending on the species and the population considered.     

温周期、贮藏时间和盐分对短毛柽柳种子萌发的影响

短毛柽柳(Tamarix karelinii)是分布于盐渍化沙地和重盐碱地的灌木。为了阐明短毛柽柳种子的萌发特性,设置不同的温周期、储藏时间和盐分梯度,采用室内控制实验研究这些因子对种子萌发的影响。结果表明:1短毛柽柳种子在4个温周期中均具有高的萌发率,并且温周期温度越高,种子的萌发速率越快。2室温贮藏1个月显著提高种子的萌发速率,在贮藏6个月内,种子的最终萌发率都能达到100%。3≤0.8 mol·L~(-1)的Na Cl溶液对种子的最终萌发率无显著影响,而≥1.0 mol·L~(-1)的溶液则抑制种子的萌发,且随着浓度的增加,种子的最终萌发率呈下降趋势,直至为0。将1.0~4.0 mol·L~(-1)溶液中没有萌发的种子,转移至蒸馏水继续培养后,仍有71.67%~28.00%的种子恢复萌发率,表明种子具有较强的耐盐性。对短毛柽柳种子萌发特性的研究,为短毛柽柳的种苗培育提供基础资料。     

红海榄赤斑病病原菌鉴定及其生物学特性研究

 本文对来自红海榄(Rhizophora stylosa)赤斑病同一病斑上获得的2个菌株PⅠ-1和PⅡ-3进行了鉴定和生物学特性研究。结果表明,PⅡ-3菌株的致病力比PⅠ-1的稍强;2个菌株均具有一定的寄主专化性。经形态特征观察与rDNA-ITS序列分析,2个菌株均鉴定为异色拟盘多毛孢(Pestalotiopsis versicolor)。生物学特性测定结果表明,温度、pH值和光照对2个菌株菌丝生长及孢子萌发的影响差异不大,生长温度均为10~32℃(最适25℃),pH值为3.0~10.9(最适4.0);孢子萌发温度均为10~35℃(最适25~28℃),pH值为2.5~8.0(最适3.0);黑暗条件有利于2个菌株菌丝生长和孢子萌发。但2个菌株的产孢特性存在明显差异,其中PⅠ-1产孢的最适温度为28℃而PⅡ-3为20℃;PⅠ-1产孢的最适pH值为5.1而PⅡ-3为9.0;PⅠ-1产孢对光照不敏感,而PⅡ-3在黑暗条件下几乎不产孢。另外,在相似条件下,PⅠ-1产孢量比PⅡ-3大,而PⅡ-3菌丝生长速度比PⅠ-1快,孢子萌发率也比PⅠ-1高。由此可见,2个菌株PⅠ-1和PⅡ-3虽属于同一个种,但某些生物学特性存在一定的差异。     

Germination and seedling emergence of glyphosate‐resistant and susceptible biotypes of goosegrass (Eleusine indica[L.] Gaertn.)

Effects of environmental factors on the germination and seedling emergence of glyphosate‐resistant (R) and ‐susceptible (S) biotypes of Eleusine indica (L.) Gaertn. were examined under laboratory and greenhouse conditions. The R biotype exhibited a higher germination percentage compared with the S biotype at constant temperatures of 20 and 35°C under dark conditions, and alternating temperatures of 30/25°C, and 35/25°C during a 12 h photo period. For both biotypes, germination was optimal at alternating temperatures of 30/20°C and 35/20°C. However, there was no significant difference (P > 0.05) in the germination between the R and S biotypes at these temperature regimes. The germination of both biotypes was inhibited by osmotic stress imposed by a water potential of ?0.80 MPa. When the moisture stress was released and the seeds were subsequently transferred to distilled water, the germination was enhanced to approximately 90% and 16% for the R and S biotype seeds, respectively. Higher emergence rates were obtained in shallow seed depths (0 or 2 cm) compared to deep depths. Emergence percentage of the R biotype was higher than that of the S biotype at 0 cm and 2 cm depths. The maximum emergence percentage of the R biotype was higher than that of S biotype when seeds were sown on the surface of either loamy or clay loam soil taken from three different sites.     

辣椒褐斑病菌生物学特性研究

本文对辣椒褐斑病病原菌Cercospora capsici Heald et Wolf的生物学特性进行了研究,结果表明,不同的营养、温度、pH等条件对菌丝生长和孢子萌发有显著影响。病菌菌丝的生长以PDA培养基为最适;适宜温度为20~25℃,最适温度为25℃;最适pH为8.0~9.0,光照对菌丝生长没有明显的促进作用,菌丝致死温度及时间为55℃ 10 min。分生孢子萌发适宜碳源为1%的蔗糖溶液,适宜氮源为1%的甘氨酸溶液;孢子萌发适宜温度为20~30℃,最适温度25℃;最适pH为5~6,光照对孢子萌发没有明显的促进作用,分生孢子致死温度及时间为52℃10 min。     

喜盐鸢尾种子休眠与萌发特性初步研究

喜盐鸢尾(Iris halophila）是一种干旱地区野生观赏花卉,种子萌发困难,限制了该种在园林绿化中的应用,也为育种工作带来难度。从吸水性和萌发性两个方面对喜盐鸢尾种子休眠原因和打破休眠的方法进行了探索。研究表明,在25/10 ℃（高温/低温）条件下,喜盐鸢尾种子萌发率最高,达到44.33%;胚乳中的萌发抑制物质是限制喜盐鸢尾种子萌发的主要原因;种皮可限制胚乳萌发抑制物质的释放。砂纸摩擦、切除部分胚乳和赤霉素(GA3)处理都能提高种子的萌发率。综合考虑经济费用和可操作性等因素,砂纸摩擦后蒸馏水浸种处理是打破喜盐鸢尾种子萌发行之有效的方法。