土壤水分胁迫对胡杨、灰叶胡杨渗透调节物质和保护酶活性的影响

以三年生胡杨为供试材料,采用盆栽试验,研究不同土壤水分胁迫条件对胡杨、灰叶胡杨幼苗渗透调节物质和保护酶活性的影响.结果表明,随着胁迫时间的延长,胡杨、灰叶胡杨叶片内脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质等渗透调节物质含量都有不同程度的升高,但二者的变化曲线明显不同,对不同水分胁迫程度的响应方式也明显不同,且胡杨叶片内的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量均高于灰叶胡杨.在水分胁迫下,胡杨、灰叶胡杨叶片的过氧化物酶、过氧化氢酶等保护酶活性均随胁迫时间的延长而上升,二者的变化曲线明显不同,在重度胁迫下仍能保持较高的酶活性,且胡杨的保护酶活性高于灰叶胡杨.水分胁迫条件下的胡杨、灰叶胡杨丙二醛(MDA)含量均高于适宜水分条件下的MDA含量,并随干旱时间的延长呈增加趋势,且胡杨体内MDA含量高于灰叶胡杨.     

不同保存方法对胡杨、灰叶胡杨叶片总DNA质量的影响

针对胡杨、灰叶胡杨分布偏远、新鲜叶片褐化快等特点,探索了新鲜叶片、硅胶干燥后-70℃保存3个月的叶片、硅胶干燥后常温保存15个月的叶片、自然晾干3天的叶片、3个月标本的叶片、15个月的标本的叶片等六种采集保存方法对胡杨、灰叶胡杨总DNA提取质量的影响,并利用分子系统学研究的常用的核糖体RNA基因、线粒体基因、叶绿体基因的保守引物对所提的DNA进行PCR扩增,结果表明：硅胶干燥-70℃保存3个月的叶片和自然晾干3天的叶片均能得到与新鲜叶片相当质量的DNA。考虑到野外样品采集条件的限制,认为野外采集大量样品进行胡杨、灰叶胡杨分子系统学研究的最佳方法为采样后硅胶干燥-70℃长期保存。     

塔里木河流域上游天然胡杨叶片叶绿素与可见光-近红外光谱反射率的相关性研究

采用ISI921VF-512野外地物光谱辐射计实地测量了塔里木河上游天然胡杨5月至10月叶片可见光-近红外波段光谱反射率以及叶绿素含量,比较了不同月份间叶绿素含量的差异,并对叶绿素含量与光谱反射率进行了相关分析.研究结果表明:不同月份之间胡杨叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量差异极显著(p＜0.01),叶绿素含量最高的月份是8月,最低的月份是10月;胡杨叶片的可见光-近红外波段反射光谱与绿色植物的反射光谱曲线是一致的,不同波长位置的光谱反射率与叶绿素含量的相关性因波长不同而存在明显差异.在510 ～ 710 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著负相关,其中645nm处的相关系数最低(r在-0.45～-0.35之间);在415 ～510 nm和710～920 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著正相关,其中769 nm处相关系数最高(r在0.34～0.41之间).645nm和769 nm是两个具有特殊意义的波长位置,用于指示胡杨叶片叶绿素与反射率的相关性.     

胡杨、灰叶胡杨花粉中矿质元素含量的测定

为探索胡杨、灰叶胡杨花粉中的矿质元素含量,采用火焰分光光度法测定K、Na,采用火焰原子吸收分光光度法测定Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu.结果显示胡杨、灰叶胡杨花粉富含多种矿质元素,其中Cu、Zn、Fe和Mn等人体必需的生命元素含量较高,表明胡杨、灰叶胡杨花粉中矿质元素含量高,具有一定的开发利用价值.     

胡杨、灰叶胡杨光合、蒸腾作用比较研究

在自然条件下对塔里木河流域主要建群树种胡杨 (PopuluseuphraticaOliv)、灰叶胡杨 (P .pruinosaSchrenk)的气体交换特性进行了比较研究。结果表明胡杨和灰叶胡杨光合速率 (Pn)日变化为单峰曲线 ,蒸腾速率 (E)和水分利用率 (WUE)为双峰曲线。胡杨日平均光合速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度均高于灰叶胡杨 ,它属于高光合、高蒸腾、高水分利用型树种。胡杨和灰叶胡杨 (12 :0 0～ 14 :0 0 )Pn 的“午降”主要取决于气孔导度 ,而午后 (14 :0 0～ 2 0 :0 0 )的Pn 降低则主要取决于非气孔因素。Pn、E与环境因子相关分析表明 ,各因子作用大小依次为光照强度 (PPFD) >大气温度 (Tair) >大气相对湿度 (RH) >非环境因子 ,胡杨属光湿型而灰叶胡杨属光温型树种 ,它们在长期的适应环境过程中产生了不同的生理生态对策。     

濒危植物灰叶胡杨研究进展

灰叶胡杨作为新疆特有的国家三级保护濒危树种,近年来众多学者对其进行了研究。详细阐述了灰叶胡杨的形态学特性、生殖生物学特性、生理学特性、生态学特性、林木培育等,并从生态保护和科研的角度出发,对今后灰叶胡杨的研究方向进行了探讨,为灰叶胡杨的有效保护提供参考依据。     

濒危植物灰叶胡杨研究进展

灰叶胡杨作为新疆特有的国家三级保护濒危树种,近年来众多学者对其进行了研究.详细阐述了灰叶胡杨的形态学特性、生殖牛物学特性、生理学特性、生态学特性、林木培育等,并从生态保护和科研的角度出发,对今后灰叶胡杨的研究方向进行了探讨,为灰叶胡杨的有效保护提供参考依据.     

胡杨条形叶和卵形叶类胡萝卜素含量与高光谱反射率的相关性研究

研究了胡杨两种叶形叶片的类胡萝卜素含量与高光谱反射率的相关性。2009年5月~9月在塔里木河上游逐月测定了生长季节期胡杨条形叶和卵形叶393~1 095 nm波长范围内高光谱反射率以及类胡萝卜素含量(单位:mg/g Fw和mg/g Dw)和密度(mg/m2叶面积),并进行了相关分析。结果表明,胡杨条形叶类胡萝卜素含量在0.34~0.37 mg/g Fw,0.66~0.77 mg/g Dw,和78.13~105.25 mg.m-2之间,卵形叶含量在0.24~0.39 mg/g Fw,0.52~0.73 mg/g Dw,和70.17~102.93 mg.m-2之间,且随季节而变化。不同月份,条形叶和卵形叶的类胡萝卜素含量、密度与不同波长高光谱反射率的相关性之间既有正相关也有负相关。其中,卵形叶类胡萝卜素含量(鲜基)与高光谱反射率在9月份时757 nm处的负相关性最强(相关系数为-0.582);条形叶类胡萝卜素密度与高光谱反射率在6月份时862 nm处的负相关性最强(相关系数为-0.430)。胡杨叶片类胡萝卜素与光谱反射率之间的相关性极为复杂,相关系数值受到季节、叶形、类胡萝卜素含量的表示单位和光谱波长的影响。     

和田河流域胡杨、灰叶胡杨种群结构特征的比较研究

在和田河流域设置胡杨、灰叶胡杨样地14块,应用相邻格子法进行每木调查,对胡杨、灰叶胡杨种群结构及空间分布格局进行比较分析,结果表明：（1）和田河流域胡杨、灰叶胡杨的种群结构均呈纺锤形,以Ⅲ一Ⅵ径级的植株数量最多,幼苗严重不足,种群有衰退趋势;（2）胡杨、灰叶胡杨种群存活曲线均接近于DeeveylI型,但灰叶胡杨种群死亡率曲线呈双峰型,胡杨种群随径级增加呈递增趋势。（3）在生长发育过程中,胡杨、灰叶胡杨种群空间分布格局在I一Ⅵ龄级呈聚集分布,Ⅶ一Ⅷ龄级呈均匀分布。（4）在不同尺度上,胡杨、灰叶胡杨种群均呈聚集分布,但聚集强度在1S～6S尺度上胡杨种群大于灰叶胡杨种群,而在9S-25S尺度上,胡杨种群小于灰叶胡杨种群。     

胡杨叶片生理特性的适宜采样量研究

[目的]探讨野外试验的影响因素。[方法]在塔里木河下游典型断面阿拉干选择胡杨树,分3层采集胡杨叶片,测量其相对含水量(FMC)、等效水厚度(EWT)和叶绿素含量,探讨胡杨不同层次叶片含水量的差异以及代表胡杨叶片平均含水量和叶绿素含量状况的适宜采样量,并分析胡杨叶片一天中含水量和叶绿素含量的变化状况。[结果]千分之一精度天平即能满足测量一片叶片重量需求,冰袋保鲜的时长能够达到野外试验的要求;胡杨上、中、下不同层次的叶片含水量之间有显著差异(P0.01),采集15片叶片与20片叶片时FMC、EWT变化率较小,所以采样时需分3层采样,每层采集15片叶片,叶片尺寸要求分布均匀;使用SPAD-502测量胡杨叶片叶绿素含量,每棵树采集5、10、15片时,没有显著差异(P0.05),即测量5片即可;一天中叶片FMC、EWT变化较大,但叶绿素含量基本不变化(1.5SPAD单位内)。[结论]该研究结果可为胡杨的野外试验研究提供参考,同时也为大范围反演胡杨生理状况研究提供试验研究。     

胡杨和灰叶胡杨营养器官的解剖学研究

胡杨和灰叶胡杨营养器官的解剖学研究表明,一年生根由周皮,次生维管组织和根中央的初生木质部组成,具发达的机械组织和输导组织.包括发达的本质部导管.一年生胡杨茎由周皮、皮层、维管组织和髓组成.一年生灰叶胡杨茎表皮具表皮毛和角质层,表皮下有一层粘液细胞.两种植物的叶为等面叶.具下皮层、发达的栅栏组织、叶脉系统和机械组织.根、茎和叶中具大量粘液细胞.灰叶胡杨根、茎、叶早生结构特征与胡杨相比较更为明显.     

荒漠胡杨叶片含水率的高光谱反演

该研究对新疆艾比湖流域进行实地野外调查,并选取典型荒漠植被胡杨,在室外测定胡杨叶片光谱反射率,将光谱数据经处理后分析光谱反射率与叶片含水率的相关性,运用逐步多元线性回归法,建立胡杨叶片含水率高光谱估算模型,并由均方根误差（RMSE）、决定系数(R) 和残留预测偏差（RPD）来检验模型的预测能力和稳定性。结果表明：逐步多元线性回归法建立的模型适合于艾比湖流域胡杨叶片的含水率高光谱估算。反射率一阶微分光谱是检验胡杨叶片含水率较好的指标,检验R高达0.92、RMSE为0.013、RPD为3.13。     

胡杨、灰叶胡杨性别表现与POD同工酶的关系研究

以胡杨、灰叶胡杨雌雄株上的不同叶形叶片为材料,进行过氧化物酶(POD)同工酶分析,研究结果表明,胡杨雌株四种叶形的POD同工酶酶谱存在差异,条形叶和披针形叶的POD同工酶酶谱带型一致,卵形叶和阔卵形叶的POD同工酶酶谱带型一致。而胡杨雄株上四种叶形间的POD同工酶酶谱则完全相同。比较胡杨雌株卵形叶和阔卵形叶的POD同工酶酶谱在POD-B区比雄株的多1条酶带(Rf=0.398),可作为胡杨雌株的特征谱带,这种雌雄株间的POD同工酶酶谱差异在胡杨幼苗中也有体现,也可以作为胡杨幼苗性别鉴定的依据。灰叶胡杨雌、雄株在同一株上的不同叶形间POD同工酶酶谱完全一致,雌雄株的同工酶酶谱在POD-B区迁移率明显不同,但这种差异在幼苗上的表现不太明显。研究结果表明利用过氧化物同工酶分析鉴别胡杨、灰叶胡杨的雌雄株是可行的。     

胡杨异形叶的抗旱适应对策

以3种胡杨叶片结构性状与其光合特性间关系为切入点揭示荒漠植物叶的抗旱适应对策.结果表明:(1)胡杨老树净光合速率、蒸腾速率和气孔导度值在叶形上均表现为锯齿卵形叶＞近卵形叶＞披针形叶,且差异显著;而从幼树到老树发育过程中,叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有显著增加,胞间二氧化碳浓度没有明显差异.(2)幼树到老树发育过程中,胡杨叶片角质层厚度、栅栏组织厚度、表皮组织厚度、外层细胞壁厚度、气孔密度、气孔大小以及叶面积均呈增加趋势,且锯齿卵形叶与披针形叶差异显著,具备向旱生叶过渡的特征.(3)胡杨叶片净光合速率和气孔导度变化是由栅栏组织厚度和表皮组织厚度决定的;蒸腾速率变化主要由气孔大小和表皮组织厚度决定;胞间二氧化碳浓度变化是由气孔密度和角质层厚度引起的.     

胡杨异形叶性状与其个体发育的关系

目的叶片是植物适应环境的重要器官,叶片结构性状的改变影响植物光合作用等生理过程,探讨胡杨叶形变化规律及其影响因素对理解其适应特性具有重要意义。方法为明确胡杨异形叶结构性状特征与其个体发育之间的关系,在额济纳人工胡杨林内调查不同树龄、繁殖期与非繁殖期胡杨树冠下层叶片的长与宽以分析其叶形的变化规律。结果胡杨异形叶形成是一个渐变的过程,随着树龄增加,胡杨叶长减小,叶宽增加,叶长宽比减小;树龄对叶片长、宽和长宽比变异的解释率分别为53.1%、38.6%和66.1%。繁殖期对胡杨叶形变化具有显著影响,6年生胡杨繁殖期叶长和叶长宽比显著小于非繁殖期叶片,而叶宽显著大于非繁殖期叶片。非繁殖期的胡杨叶形则随树龄增加由条形叶向卵形叶逐渐转变。胸径与胡杨叶片形态特征显著相关,随着胸径增大,胡杨叶长与叶长宽比减小,叶宽增大;在一元回归分析中,胸径对胡杨叶片形态特征的解释率均大于0.5(R2>0.5,P < 0.000 1),而在多元回归中,胸径单独的解释率为8.6%(叶长)、13.1%(叶宽)、3.4%(叶长宽比);此外,胸径与树龄对胡杨叶片结构性状特征具有显著的交互影响。结论胡杨异形叶的发生与其个体生长发育之间具有密切关系,随着树木的生长,胡杨叶形由条形叶向卵形、阔卵形叶转变以适应干旱高温的环境;此外,繁殖期加速胡杨叶形的转变,可能是胡杨应对繁殖期能量需求的适应性策略。      

塔里木河上游灰叶胡杨种群结构与空间格局研究

在新疆塔里木河上游阿瓦提县胡杨林自然保护区内设置1.25hm2的样地,应用相邻格子法进行每木调查获取野外资料,研究灰叶胡杨种群结构和空间格局特征.结果表明:灰叶胡杨种群幼苗缺乏,大、老龄个体相对较多,其年龄结构呈倒金字塔型、属衰退型种群.种群更新困难,生存发展前景堪忧.灰叶胡杨种群空间格局符合聚集分布,随发育进程其空间格局由均匀型向聚集型转变,聚集强度逐渐增强.种群不同发育阶段的空间分布格局差异与物种本身的生物、生态学特性有关,而且与物种的生境密切相关.     

胡杨叶片纤维素质量分数及含水率对春尺蠖择食程度的影响

以择食胡杨(Populus euphratica)叶片的食叶昆虫春尺蠖(Apocheima cinerarius)为研究对象，在塔里木河上游沙雅地区、中游英巴扎地区、下游阿拉干地区各选取与河道距离不同的5个监测样地(距离河道20、200、400、600、800 m)采集胡杨叶片样本，结合野外观察和室内分析，探究叶片纤维素质量分数及含水率对春尺蠖择食的影响。结果表明：胡杨叶片纤维素质量分数与春尺蠖择食程度的相关性显著，但与叶片含水率的相关性不显著。春尺蠖取食胡杨叶片时，表现出明显的“雄株叶偏食性”(即喜欢吃雄株叶片),受虫害脱叶的雄性胡杨占胡杨总量的52%,雌性胡杨仅占5%。3个地区未受虫害胡杨的叶片纤维素质量分数、剩余叶片百分比(P_RF)高于受虫害胡杨。中游英巴扎样地的受虫害程度较高、范围较广，叶片纤维素质量分数水平为7.60%～15.30%。受虫害胡杨的叶片纤维素质量分数及剩余叶片百分比随离河道距离的增加而增加，即虫害分布呈明显的河流廊道效应。上游沙雅样地的虫害分布与河道距离呈正比，离河道越远，胡杨叶片受虫害的程度越高。     

濒危物种灰叶胡杨不同发育阶段枝系构型特征研究

以灰叶胡杨这种非常重要的濒危的荒漠植物为研究对象,以不同胸径代表不同发育阶段的灰叶胡杨,通过对其枝系构成指标的测定与分析,探明了:1.随着发育阶段的成熟,分枝的级别增加,枝系构型的中部分枝较为丰富,下部分枝较为疏松,促进通风透光,提高空间利用率;分枝长度随分枝级别增加而变短;2.分枝率随胸径增大而增大;在相同胸径范围内,逐步分枝率差异显著或极显著,不同发育阶段枝倾角差异显著,胸径越小,枝倾角越大,分枝构型越为上冲,随胸径增加,枝倾角减小;分枝级别越高,分枝角度越小,构型越紧凑,上部分枝枝倾角较小构型相对平展;3.灰叶胡杨叶片长大于宽,近乎圆形,随着胸径变大,叶面积有所增加,叶片数也增多,作为枝上的构建单元也作为辅助参数构成了分枝格局的一部分,反映了其枝系构型的结构特点,对光照等能源的利用及适应策略。     

塔里木盆地灰叶胡杨种群生存状况分析

根据野外灰叶胡杨种群的调查资料,将林木依胸径大小分级,以林木径级结构代表年龄结构,采用分段匀滑技术,编制灰叶胡杨种群特定时间生命表,绘制死亡率曲线、亏损度曲线及存活曲线,分析灰叶胡杨种群结构与动态趋势。结果显示,灰叶胡杨年龄结构基本上呈正金字塔型,表明其种群呈增长型;灰叶胡杨种群数量随龄级增大而下降,生命期望在幼龄与老龄较低,1龄向2龄级过渡时死亡率最高;种群的存活曲线整体上趋于DeeveyⅢ型,死亡率和亏损度曲线均有3个高峰期,分别出现在1~2、6~7、8~9龄阶段。野外灰叶胡杨幼龄死亡率高可能与其生物生态学特性和环境恶化有关。     

不同树龄对胡杨叶片水势与光合特征的影响

【目的】研究不同树龄对胡杨叶片水势与光合特征的影响。【方法】选取2个树龄(3 a、5 a)胡杨,分析叶水势和光合参数。【结果】(1)2种树龄胡杨在快速生长期内叶水势日进程总体上均呈“V”型,且树龄越小对应的胡杨光合能力越弱,叶水势越高;(2)树龄不同,其光合因子变化亦有所差异,其中5年生胡杨胞间CO₂浓度、气孔导度、水分利用效率日均值显著高于3年生(P<0.05);(3)快速生长期2个树龄胡杨叶水势均与生理因子蒸腾速率呈极显著正相关(P<0.01),且均表现由气孔限制因素引起的光合作用减弱。【结论】2个树龄胡杨叶水势的变化因树龄不同而异,不同树龄胡杨光合日变化特征差异不显著。随着树龄的增加,胡杨光合能力提升,胡杨的水分利用效率较高,生产力较高。