梭梭属植物抗氧化酶活性对荒漠环境的季节性响应

以生长在中国科学院吐鲁番沙漠植物园荒漠干旱胁迫下的梭梭属植物为研究对象,结合地下水位变化及高温持续天数,定期测定生长季内梭梭属植物同化枝抗氧化酶活性的变化。结果表明：在干旱胁迫初期（4,5月）,梭梭属植物同化枝内超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性明显增加,随着地下水位的下降和持续高温时间的延长（6-8月）,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性继续增高,在生长季末期（9,10月）胁迫减弱时又缓慢降低;而过氧化氢酶（CAT）活性在6-8月随着持续高温时间的延长和胁迫强度的增加,其活性急剧下降直至为0。在整个生长季内,梭梭和白梭梭超氧化物歧化酶和过氧化物酶对高温干旱反应敏感;白梭梭超氧化物歧化酶活性高于梭梭,表明梭梭抗旱性比白梭梭强。     

梭梭属植物渗透调节物质的季节性变化

[目的]分析梭梭属植物在荒漠干旱胁迫下,渗透调节物质对高温干旱胁迫的响应。[方法]以生长在新疆极端干旱胁迫环境下的梭梭属植物为研究对象,对其生长季内游离Pro和可溶性糖的含量进行研究。[结果]在干旱胁迫初期,梭梭属植物同化枝内可溶性糖和游离Pro含量明显较高,6～8月随着持续高温时间的延长和胁迫强度的增加,可溶性糖和游离Pro含量逐渐下降,保持较低水平,而仅在生长季末期（9—10月）胁迫减弱时又缓慢回升,可溶性糖和游离Pro含量的渗透调节作用适应于较弱的干旱胁迫。[结论]在整个生长季内,梭梭属植物可溶性糖对高温干旱反应敏感,是重要的渗透调节物质。     

不同年代梭梭同化枝δ13C值与解剖结构及生理指标的关系

植物叶片的稳定碳同位素组成（δ¹³C）指示了其水分利用效率的高低，反映植物对干旱环境的适应能力。以民勤梭梭为试验材料，通过测定不同年代梭梭同化枝δ¹³C、解剖结构、含水量、叶绿素含量、渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖）含量和C、N、P、K含量等，分析梭梭同化枝δ¹³C随年代变化规律及其与解剖结构、生理指标之间关系。结果表明:1)梭梭同化枝δ¹³C值的变化范围在-0.156 5%～-0.138 5%，随着年代的增加，梭梭同化枝δ¹³C值呈先升高后降低再升高的趋势，在20世纪70年代出现峰值。2)除角质层和导管孔径，不同年代梭梭同化枝解剖结构指标差异显著（P＜0.05），变异系数变化范围为5.19%～21.53%；不同年代梭梭同化枝δ¹³C值与解剖结构各指标之间相关性均未达到显著水平（P＞0.05）。3)不同年代梭梭同化枝δ¹³C值与全氮含量呈显著负相关（P＜0.05）。以上研究结果表明，叶片δ¹³C值可以反映植物生长环境及本身水分的亏缺程度；N含量显著影响民勤不同年代梭梭同化枝δ¹³C值。     

不同种源梭梭属植物生长特性及其与地理环境因子之间的关系分析

[目的]筛选适宜新疆干旱区环境的梭梭属植物及地理种源,揭示其与地理环境因子之间的关系.[方法]调查4种梭梭属植物的种子特性(千粒重、发芽率)和1年生容器苗生长性状指标(苗高、地径、根长、毛根数、地上部分鲜重、地下部分鲜重),测定梭梭种源地的地理环境因子(经度、纬度、海拔、年降雨量、年均温度、1月气温、7月气温).[结果]在千粒重和发芽率方面,吐鲁番白梭梭处在较优的位置,吐鲁番梭梭则较差,精河梭梭和奇台梭梭居中;吐鲁番白梭梭在1年生容器苗的生长性状方面均优于3种梭梭种源,并显著高于精河梭梭和奇台梭梭,吐鲁番梭梭则仅次于白梭梭.4种梭梭的幼苗生长性状表现出了对环境因子较强的适应性,苗高、地径、根长、毛根数与海拔、年降雨量、年均温度、1月气温、7月气温之间存在显著的相关性(P＜0.05),千粒重和发芽率则相关性不明显.[结论]在4种梭梭属植物中,吐鲁番白梭梭可以作为优良种源进行推广,吐鲁番梭梭作为中等种源,精河梭梭和奇台梭梭种源质量相对较差.     

民勤4种主要灌木植物δ13C季节变化及与气象因子的关系

对民勤4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C测定,研究不同荒漠灌木植物叶片/同化枝δ¹³C差异及其季节变化,并探讨植物叶片/同化枝δ¹³C与气象因子之间的关系。结果表明:1）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值不同月份之间存在极显著差异（P＜0.01）,除梭梭外,其他3种植物δ¹³C值生长初期（5月）>生长中后期（6-10月）。4 种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值种间差异在5-10月都达到极显著水平（P＜0.01）,沙拐枣＞梭梭＞柠条锦鸡儿＞白刺。2）4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值受到物种、月份、物种×月份的影响,均达到极显著水平(P＜0.01),但受物种的影响最大。3）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值与气象因子的关系因其物种而异;影响梭梭、沙拐枣、白刺、柠条锦鸡儿叶片/同化枝δ¹³C值的主要气象因子分别是平均气温、相对湿度、蒸发量。     

基于同化枝生长的民勤荒漠梭梭固沙林耗水量估算

为准确估算民勤荒漠梭梭固沙林耗水量，运用热平衡茎流测量技术，对民勤荒漠梭梭茎干液流动态进行监测，选择同化枝生长指标为扩展纯量，对梭梭单株耗水量与单株同化枝表面积和同化枝干重进行相关性拟合，推算梭梭固沙林耗水量。结果表明，梭梭同化枝生长与其耗水量月变化过程同步，梭梭快速生长期(7月)同化枝生长及耗水量明显高于展叶(5月)和落叶期(10月),经相关性分析确定梭梭同化枝表面积、同化枝干重与其耗水量存在线性函数关系；模拟推算梭梭固沙林耗水量受林分密度及分枝构型的影响较大，且不同龄林梭梭同化枝生长模拟均略小于实测值，相对而言同化枝表面积模拟值平均相对误差更小(8.92%)。因此，以同化枝表面积和同化枝干重推算梭梭固沙林耗水可行，可实现梭梭林耗水量的可靠估算，为荒漠植被固沙造林及其生态用水管理等提供参考。     

4种固沙植物在塔克拉玛干沙漠腹地的水势特征

利用Model1000植物水分压力室,测定了塔克拉玛干沙漠腹地塔中沙漠植物园引种的西伯利亚白刺(Nitraria sibirica)、花棒(Hedysarum scoparium)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和梭梭(Haloxylon ammodendron)当年定植幼苗小枝的水势日变化特征,分析了气象因子对这4种植物水势的影响,结果表明:一天中,4种植物最低水势为梭梭<西伯利亚白刺<多枝柽柳<花棒,说明梭梭抗旱性最强,西伯利亚白刺次之,而多枝柽柳和花棒抗旱性较差。多元回归表明:水势相对较高的花棒和多枝柽柳与平均总辐射的相关性最强(p<0.01),而水势较低的西伯利亚白刺和梭梭则与冠层温度的相关性最强(p<0.01)。西伯利亚白刺较适合作为塔里木沙漠公路防护林的更新树种,促进沙漠公路的可持续发展。     

不同发育时期肉苁蓉和梭梭体内氮营养物质变化研究

通过对寄生植物肉苁蓉和寄主梭梭体内不同发育时期硝酸还原酶活性和硝态氮含量的测定,结果表明：寄生肉苁蓉的梭梭的硝酸还原酶活性和硝态氮含量均低于未寄生肉苁蓉的梭梭;与寄主梭梭不同的是,肉苁蓉体内的硝态氮含量高于梭梭同化枝内硝态氮含量,但其硝酸还原酶活性却较梭梭同化枝硝酸还原酶活性低,说明肉苁蓉体内氮素代谢除了以硝酸还原酶为主外,可能还有其他氮代谢途径的参与．肉苁蓉寄生后,将梭梭体内的氮素大量吸收,致使梭梭生长严重受抑制,表现为梭梭同化枝叶绿素含量下降,同化枝生长量严重减少．因此,从寄生关系判断,肉苁蓉对梭梭的寄生为有害寄生．     

水分变化条件下梭梭木质部非结构性碳水化合物对胚胎发育的影响

【目的】为验证梭梭的胚胎休眠是否与非结构性碳水化合物(NSC)有关.【方法】以3年生盆栽梭梭幼苗为材料,采用人工模拟降水方法设置3个降水梯度,观察了梭梭胚胎解剖特征,测定了不同降水处理下梭梭同化枝生长动态以及木质部NSC含量.【结果】3种降水处理下,6~9月梭梭处于胚胎休眠状态.各降水处理5月同化枝单位增量最高、7月最低、9月又有明显的增长(P0.05).3种降水处理7月和9月的梭梭同化枝有部分脱落,然保留下来的同化枝在干旱胁迫的条件下仍有一定程度的生长并进行光合同化作用.梭梭木质部NSC含量表现出9月最高、7月次之、5月最低的规律(P0.05).尽管降水增加100mm的梭梭同化枝增量、单位枝长同化枝数量、木质部NSC、淀粉和可溶性糖含量比对照显著增加(P0.05),但在7~9月梭梭的胚胎始终保持休眠状态.【结论】梭梭的胚胎休眠与NSC储量无关.     

不同施氮水平下梭梭幼苗对干旱胁迫的生理响应研究

【目的】探讨不同氮肥水平添加对干旱梭梭幼苗生长生理变化的响应,为荒漠区生态恢复和植被抚育管理提供理论依据和技术参数。【方法】以新疆荒漠区梭梭幼苗为研究对象,通过盆栽试验在梭梭幼苗生长关键期模拟土壤自然干旱（水分）状况变化,设置 CK 、轻度干旱、中度干旱、重度干旱处理,并分别在各处理下,设置 N0、N1、N2、N3、N4 和 N5（0、0.05、2.50、5.00、7.50、10.00 g/m2）氮素水平。采集各处理整株梭梭幼苗、梭梭幼苗同化枝,室内烘干测定植株生物量,分析测定同化枝中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量,研究不同施氮水平下梭梭幼苗对干旱胁迫的生理响应特征。【结果】不同干旱梯度下,以轻度干旱为例,随着施氮量的增加,梭梭幼苗植株生物量呈先增加后减少趋势,植株生物量由 N0 时的 23.28 g 增加至 N3 时的 30.19 g 后降低到 N5 的 27.57 g,表明施氮量过高不利于梭梭幼苗生物量积累。不同施氮水平下,随着干旱梯度的增加,梭梭幼苗同化枝中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量均呈增加趋势,同化枝处于重度干旱状态时,可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸与丙二醛含量迅速积累,通过渗透调节作用适应干旱,N3 施氮水平下同化枝中各物质含量较 CK相比增幅最小,分别为 58.96%、73.01%、29.72% 与 32.15%,表明合理施氮可有效缓解干旱。【结论】合理施肥有利于梭梭幼苗植株生物量的积累、缓解干旱胁迫,研究发现 N3 施氮水平的各干旱梯度下梭梭幼苗植株生物量均达最大值,随着干旱梯度增加同化枝中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量增幅最小。考虑施肥综合效应,建议新疆荒漠地区人工种植梭梭移栽苗时,在常规种植基础上适当添施 5.00 g/m2 氮肥     

温室环境对热带植物生长发育的影响

为了研究与原产地生活环境差异较大的热带雨林植物的生长发育,通过对不同温室的环境条件分析和不同温室的热带植物生理指标的测试,结果表明:(1)植物园温室相对湿度和温度分别低于和高于科技馆;(2)植物园的二氧化碳浓低于科技馆;(3)植物园植物的gs比科技馆大,gs和Tr的相关系数r分别为0.994**、0.973**,均达到极显著正相关。     

吐鲁番沙漠植物园3D GIS系统的开发及应用

结合吐鲁番沙漠植物园3D GIS系统的建设目标及实际需求,在现有GIS软件基础上进行3D GIS系统的二次开发研究。系统开发基于目前流行的ArcGIS Engine组件、三维建模软件3DS MAX与可视化开发工具VB.NET2005,以ArcGIS Engine组件为核心,以3DS MAX软件为系统三维模型数据来源,通过VB.NET 2005提供的可视化开发环境将二者相结合建立3D GIS系统。     

外源激素对沙生植物梭梭生根及生长的影响

以梭梭无菌苗离体茎段为外植体,接种于添加不同浓度(0.5、1.0、2.0 mg/L)外源激素IAA、IBA、GA3、NAA的MS培养基上,培养30 d后,考察外源激素对离体茎段生根及生长、生理生化特征的影响,并对不同基质下的移栽成活率进行统计。结果表明:添加1.0 mg/L的外源激素IAA较有利于梭梭无菌苗离体茎段的生根及生长,以及叶绿素、可溶性糖、蛋白质的合成积累与根系的活力促进;在移栽过程中,粗沙成活率达到78.04%,显著高于泥炭土、泥炭土∶珍珠岩=1∶1、泥炭土∶蛭石=1∶1、河泥4种基质。该研究结果将为解决梭梭增殖缓慢、生根困难等问题,为实现快速无性繁殖、扩大种源生产等方面提供有力的技术参考。     

中国植物志堇菜科Violaceae拾遗

报道中国植物志51卷(堇菜科,1991)尚未记录的10种堇菜属植物,它们是光萼堇菜、Viola yunnanfuensis W.Becker.杜氏堇菜Viola duclouxii W.Becker.暗色堇菜Viola pulla W.Becker.卵萼堇菜Viola gan-chouenensis W.Becker、荠叶堇菜Viola dentariaefolia Boissieu、法氏堇菜Viola forgesii Boissieu、梅氏堇菜Viola mairei Leveille、矮堇菜Viola perpusilla Boissieu、条纹堇菜Viola striatella Boissieu以及矛叶堇菜Viola belophylla Boissieu。所有标本及文献均引自英国邱园及爱丁堡植物园。     

从文献计量分析看我国梭梭的研究现状

通过梭梭的文献量、期刊分布、文献作者区域分布、文献内容等几方面分析我国梭梭资源研究现状、存在问题及今后的研究方向。     

北疆荒漠区梭梭水分、盐分和养分状况研究

以北疆古尔班通古特沙漠东部奇台、吉木萨尔、阜康荒漠区和吐鲁番荒漠区的1,2,5,10 a树龄梭梭为研究对象,通过梭梭枝条中水分、盐分和养分状况的对比分析,掌握不同荒漠区不同树龄梭梭的水分、盐分和养分特征。结果表明,奇台、吉木萨尔、阜康和吐鲁番荒漠研究区不同树龄梭梭同化枝、2 a生枝条和多年生枝条中的水分及养分氮素、钾素含量均表现为,随梭梭树龄的增大而减小,且同一树龄梭梭枝条中的水分和养分氮素、钾素含量：同化枝〉2 a生枝条〉多年生枝条,而不同类型枝条中的盐分和养分磷素含量变化则相反（P〈0.05）。吐鲁番荒漠研究区梭梭同化枝、2 a生枝条和多年生枝条中的水分和养分磷素含量低于其他研究区,而盐分和养分氮素、钾素含量则高于其他研究区。     

ABT生根粉在固沙造林中的应用

在河西沙漠绿洲边缘风沙危害重点区,为了提高流动沙丘的造林成活率,以达到防治风沙危害、保护和恢复绿洲边缘植被以及改善生态环境的目的,研究选用沙生植物沙拐枣、花棒、梭梭一年生苗木,分别采用ABT生根粉50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg和500mg/kg不同浓度水平进行处理,以不处理的作为对照(CK),在流动沙丘进行造林对比试验,结果得出3种沙生植物经ABT生根粉处理的树种造林成活率明显高于各自不处理的成活率。其中沙拐枣和花棒两种树种经ABT生根粉150mg/kg浓度处理林成活率最高分别达到了98.462%和81.429%。并且经ABT生根粉处理的造林树种与未处理对照造林树种相比有明显地增加根系数量及对高生长有显著影响作用。梭梭用ABT生根粉处理的造林试验,经调查数据分析显示200mg/kg浓度处理成活率高于其它水平处理及未处理的对照。