胡杨、灰叶胡杨蒸腾耗水规律初步研究

以塔里木盆地3年生胡杨、灰叶胡杨幼苗为试验材料,采用盆栽方法模拟不同土壤干旱条件,研究胡杨、灰叶胡杨的蒸腾耗水规律。结果表明:生长期胡杨、灰叶胡杨的蒸腾耗水量表现出适宜水分>轻度胁迫>中度胁迫>重度胁迫,月蒸腾耗水量呈单峰变化,最高值出现在7月。不同土壤水分条件下,两树种月耗水量差异均较明显,说明土壤水分含量是决定树木蒸腾耗水量的主要因素;天气状况也影响苗木耗水量,耗水峰值多出现在晴天,峰谷多是阴天。不同土壤水分条件下灰叶胡杨单株耗水量均高于胡杨,水分条件较好时灰叶胡杨的生长较胡杨好,水分利用效率高,但随水分的减少胡杨的水分利用效率提高,表明胡杨对干旱环境的适应性较灰叶胡杨强,能有效地利用有限的水资源在荒漠生境中生存。     

胡杨和灰胡杨叶绿素荧光特性对地下水位的生态响应

选取塔里木河上游不同地下水位的样地作为研究点,利用便携式调制叶绿素荧光仪测定了不同地下水位下胡杨、灰胡杨的叶绿素荧光特性和PSⅡ光合活性.结果表明:随地下水位下降,胡杨、灰胡杨表观光合电子传递速率(ETR)、实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)、光化学猝灭系数(_qP)、光化学速率(PCR)、最大荧光(Fm)和PSⅡ潜在光合活性等参数普遍降低；而非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散量子产量(Y_NPQ)、非调节性能量耗散量子产量(Y_NO)、叶片光合功能相对限制值(PED)和光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)显著升高,但其最大光化学量子产量(Fv/Fm)总体处于相对适宜状态(＞0.815)。表明两树种PSⅡ光合活性随地下水位下降而降低,光能捕获效率与光化学反应能量下降,耐受强光能力减弱,获取过剩光能程度和PSⅡ受损风险增加。但两树种可通过良好的抗逆性和自我调节机制,增强热耗散来缓解光能过剩带来的损伤,从而使PSⅡ未发生不可逆损伤,保持其较高的光合效率。比较不同地下水位下胡杨和灰胡杨的叶绿素荧光参数发现,胡杨PSⅡ反应中心活性与光化学效率较高、耐旱性较强,表明胡杨对荒漠干旱环境的适应性强于灰胡杨。     

胡杨种子萌发和胚根生长对环境因子变化的响应

通过温度、水分、PEG和NaCl溶液对荒漠河岸树种胡杨（Populus euphratica Olivier.）种子萌发和胚根生长的影响研究,结果表明：胡杨种子在10～40℃时萌发率均超过50％;其种子能够在完全水分浸泡情况下萌发生长;在NaCl和PEG-6000溶液胁迫下,萌发率与水势呈显著线性负相关（R^2〉0．89）,并受到温度的微弱影响;水势对种子萌发和胚根生长的抑制作用,在高水势时,NaCl比PEG-6000溶液明显,而在低水势时后者超过了前者;在各种胁迫下,胚根生长都比种子萌发受到的抑制明显。实验结果显示,早期的低盐和充分的水分条件是胡杨幼苗存活的关键。     

干旱胁迫对胡杨和灰叶胡杨光合作用及叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽试验,研究正常供水(土壤相对含水量70%～80%)、轻度干旱胁迫(50%～60%)和重度干旱胁迫(30%～40%)条件下2年生胡杨(Populus euphratica)和灰叶胡杨(P. pruinosa)的光合作用及叶绿素荧光特性.结果表明:在干旱胁迫进程中,轻度和重度干旱胁迫下胡杨、灰叶胡杨的净光合速率经历了急剧下降--缓慢回升--下降3个阶段.在相同的干旱胁迫处理下,光合作用及叶绿素荧光参数Pn,Gs,Ci,WUE,Fv/Fm,Fv/Fo,qP和NPQ胡杨明显高于灰叶胡杨,表明胡杨比灰叶胡杨对干旱胁迫具有更强的适应性.     

胡杨嫁接繁殖研究初报

以小美旱、新疆杨、二白杨、柳树为砧木,采用“炮捻”劈接以及“T”字型、方块型、“舌”型芽接方式就嫁接繁殖胡杨技术进行了试验研究,选择确定小美旱是胡杨嫁接繁殖的优良砧木,而“舌”型芽接是最佳的嫁接方式,其平均成活率可达86.3%。进一步在不同时期进行“舌”型芽接,证明8月中、下旬为胡杨芽接的适宜时期,适时嫁接成活率高达94%,一般可保证成活率在80%以上。有关研究结果表明,通过嫁接技术可以解决胡杨无性繁殖难题,从而使生长与形质俱佳的胡杨优良无性系应用于林业生产,这对于保护胡杨优良基因资源、改善西部生态环境以及开发与利用盐碱地资源等具有重要意义。     

灰叶胡杨异形叶的类型及其时空特征

为了探讨灰叶胡杨个体发育过程中异形叶发生和垂直空间分布随径级的变化规律及其相互间的关系,在塔里木盆地西北缘调查同一立地条件下,各径级灰叶胡杨异形叶的类型及空间分布规律。结果显示:1阔椭圆形叶、圆形叶和阔卵形叶有规律地出现在不同的径级阶段,其中阔椭圆形叶出现在2~20径级阶段,圆形叶和阔卵形叶分别从4、6径级开始出现,它们在树冠上的出现均始于树冠的顶部,异形叶的出现与个体发育阶段相关;2 3种异形叶出现频率及垂直空间分布区占冠高的比例,随径级变化而发生动态的消长变化,其中,阔椭圆形叶出现频率及垂直空间分布区占冠高的比例,随径级增加逐渐减小,圆形叶出现频率及垂直空间分布区占冠高的比例,随径级增加先增大后减小,阔卵形叶出现频率及垂直空间分布区占冠高的比例,随径级增加则逐渐增大;3阔椭圆形叶在树冠垂直空间的出现频率及垂直空间分布占冠高的比例,均与胸径、树高呈极显著负相关,圆形叶仅出现频率与胸径、树高呈极显著正相关,阔卵形叶出现频率及垂直空间分布区占冠高的比例,均与胸径、树高呈极显著正相关。说明各类异形叶出现频率及时空变化与胡杨个体发育阶段密切相关,灰叶胡杨的异形叶性是由个体发育阶段决定的,灰叶胡杨在不同发育阶段出现的异形叶是其生长适应策略。     

胡杨和灰叶胡杨锈菌夏孢子形态和侵染结构观察

 借助直接观察、显微和超微结构观测等手段,对胡杨和灰叶胡杨锈病显症叶片、锈菌夏孢子的形态、孢子萌发和侵染结构进行了观测。结果表明,胡杨和灰叶胡杨的锈菌夏孢子堆、夏孢子形态结构相似;夏孢子堆散生于叶片正反两面,近半球形或半椭球形,呈橙黄色或金黄色;夏孢子散落分布于叶片正反两面,圆形或卵圆形,透明、橙黄色,厚壁,单胞,表面密生刺瘤;胡杨和灰叶胡杨锈菌夏孢子的长轴和短轴长度、刺瘤高度及刺瘤间距四项指标均无显著性差异;夏孢子萌发产生芽管后形成菌丝,通过叶表气孔直接侵染叶片,以菌丝的形式在叶片组织内扩展。     

小叶杨与胡杨杂交种(小×胡)幼苗抗旱性初步研究

采用SKPM-1400压力室、Li-6400光合仪测定了小×胡、胡杨、新疆杨幼苗的水分参数,光合蒸腾日进程,对比分析了小×胡幼苗的抗旱性。结果表明:小×胡ψw、ψ100π、ψ100p、ψ0π、V0、V a、RWD0、εmax分别为-1.80MPa、-1.63MPa、1.33MPa、-1.81MPa、85.14%、14.86%、10.28%、14.00MPa,与胡杨、新疆杨相比具有较低ψ100π、ψ0π和较高εmax,差异显著(P0.05);小×胡Pn、Tr日进程均呈单峰曲线,日均值分别为8.29μmolCO2m-2s-1、4.09mmolH2Om-2s-1,WUE日均值为1.80mmolCO2mol-1H2O,与胡杨、新疆杨相比具有较低的Pn、Tr和较高的WUE,但差异不显著。初步说明小×胡保持最大膨压值的能力及抗失水能力较强,与新疆杨、胡杨相比具有较好的抗旱能力。     

灰胡杨蒸腾速率对气孔导度和水汽压差的响应

以塔里木盆地珍稀渐危种灰胡杨(Populus pruinosa Schrenk)为材料,研究其蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水汽压差(VPD)日变化及互动关系,以期揭示灰胡杨适应干旱荒漠环境的蒸腾耗水调控机理。结果表明,生长季灰胡杨Tr、Gs和VPD日变化均呈单峰曲线,总体随时间进程呈下降趋势;Tr、VPD峰值均滞后于Gs,这是上午时段Tr对VPD的响应阈值明显高于Gs对VPD的响应阈值所致。灰胡杨Tr与Gs、VPD及上午Gs与VPD均呈二次曲线关系,VPD对Tr、Gs均具双重作用,形成机制在于低VPD下Gs随VPD上升而增大,促进Tr升高;高VPD下Gs逐渐下降,引起Tr降低。数理统计分析表明,Gs是调控灰胡杨Tr的主导因素,而VPD通过Gs间接影响Tr。不同时段Tr的气孔调节机制不同,上午气孔调节为前馈式反应,下午为反馈式反应。综上所述,荒漠区灰胡杨Tr对Gs的响应敏感度高于对VPD,气孔调节是维持水分平衡的重要机制;VPD协同Gs来控制灰胡杨Tr,高VPD下引起叶片气孔关闭以降低蒸腾,维持树体水分平衡达到在干旱荒漠环境下生存的目的。     

新疆艾比湖自然保护区阿奇克苏河沿岸胡杨年龄结构和生长量状况研究

利用在新疆艾比湖自然保护区阿奇克苏河沿岸设立的三块胡杨监测样地,根据4a来的实地观测数据对该区胡杨的年龄结构以及生长量情况进行了统计与分析。结果表明,该区胡杨年龄分布结构呈倒金字塔型,部分样地的Ⅰ～Ⅴ龄级胡杨甚至有缺失现象。在各龄级胡杨四年的生长量比较中,胡杨胸径和树高生长均随龄级的增加呈递减趋势,而冠幅生长则呈递增趋势。而在各样地胡杨的年平均生长量比较中,样地A1胡杨的胸径和冠幅生长均好于另两块样地,且差异比较结果显著(P<0.05),但各样地树高生长差异并不显著;结合各样地未缺失龄级(Ⅵ～Ⅺ)胡杨年平均生长量与林分密度、地下水位、土壤总盐含量、土壤pH值以及土壤有机物含量等生境因子进行相关性比较显示,胡杨胸径和冠幅生长量均与土壤总盐含量有高度相关性,地下水位则次之,而树高生长量与各生境因子相关性均不高。     

黑河下游胡杨林耗水规律研究

2003年5-10月,对黑河下游额济纳绿洲中一块25年生的胡杨林耗水进行了研究,结果表明通过标准木的标准比导率和树木胸径和边材面积的相关模型,可以比较准确地推算出林分的蒸腾耗水量。胡杨林的蒸腾耗水量具有明显的季节差异;胡杨幼林在生长季节耗水量为213.4mm。林分的生长状况主要受地下水位和土壤含水量的影响。     

河南省杨树新生黄叶病害的差异蛋白质组学分析

 采用双向电泳和MALDI-TOF-TOF质谱联用技术,对近年来河南省的新生黄叶病害杨树进行了差异蛋白质组学研究。经图谱分析,在叶片、韧皮部和根部分别获得了98个（61个上调,37个下调）、90个（42个上调,48个下调）和41个（19个上调,22个下调）差异蛋白点。对其中差异表达1.5倍以上的61个蛋白点进行了质谱鉴定,58个蛋白质点鉴定成功,这些蛋白点可归类于26种蛋白质。这些蛋白包括参与光合作用和与抗性相关的蛋白。研究结果有助于揭示病害的发生机理,铁蛋白的鉴定结果对病因的确定具有重要参考价值。     

胡杨内生真菌曲霉(Aspergillus sp.)链格孢(Alternaria sp.)的生理特性

采用接种法 ,对胡杨内生真菌曲霉 ( Aspergillus sp.)和链格孢 ( Alternaria sp.)在不同温度、p H、碳源、氮源、培养基及糖质量浓度下进行了生理实验研究。结果表明 :温度对两种菌株的生长和孢子产生具有明显的影响 ;曲霉 ( Aspergillus sp.) p H5～ 6时生长良好 ,而链格孢 ( Alternaria sp.) p H为 4～ 5时菌株生长良好 ,两种菌株均以蔗糖为主要碳源 ;菌丝干质量与培养基质量浓度呈正向关系。     

胡杨光合蒸腾与影响因子间关系的研究

对胡杨光合速率和蒸腾速率同各主要影响因子间相关关系进行了研究。结果表明:胡杨光合速率和气孔导度间呈对数关系,蒸腾速率与气孔导度间呈线性关系;两者与光合有效辐射均呈多项式关系;与空气温度均呈二项式关系。结果说明胡杨属气孔限制型植物,气孔导度和光合有效辐射共同决定胡杨的光合和蒸腾作用。气温和相对湿度通过影响胡杨的气孔导度进而影响胡杨的光合速率和蒸腾速率。适宜胡杨进行光合气体交换的环境条件是光合有效辐射保持在1700μmol.m-2.s-1左右,温度保持在35℃左右,相对湿度保持在20%-30%间。     

灰杨种群无性系范围及其相互关系的RAPD分析--以阿拉尔地区一个天然灰杨种群为例

灰杨(Populus pruinosa)是荒漠河岸林的重要组成树种。应用RAPD技术对新疆阿拉尔地区的一个天然灰杨种群进行分析,通过10条引物对85个样品DNA扩增得到电泳图谱。结果显示：样品分属4个不同的无性系。所研究灰杨无性系的分布半径至少为350m,其分布范围约38hm^2,证明灰杨具有逐步扩张、形成庞大种群范围的能力。