基于非线性混合效应模型的柠条株高生长过程研究

【目的】建立宁夏盐池地区柠条林株高生长量与种植年限关系模型,为精确掌握柠条林的生长过程提供依据。【方法】以盐池县北部、中部、南部的柠条林为研究对象,考虑不同地区立地条件的差异性及种植密度对株高生长的影响,对原有生长方程进行改进,并在改进的基础上利用非线性混合效应(NLME)模型方法建立其株高生长量与种植年限的关系模型,用幂函数、指数函数、常数加幂函数考虑数据间的异方差性,最后对NLME模型与传统模型、改进后的模型、不含随机效应的NLME模型的精度进行对比分析。【结果】相较其余3种模型,含有随机参数且考虑异方差结构的NLME模型精度有显著提高,其调整后的决定系数可达到0.986 5,平均绝对误差和剩余均方根误差分别为0.073 2和0.094 2。【结论】基于改进后Korf方程建立的柠条株高生长量与种植年限关系的NLME模型,考虑了种植密度对株高生长的影响,消除了数据间的异方差性,可准确描述盐池县不同地区柠条株高的生长过程。     

农牧交错带柠条根围丛枝菌根真菌的空间分布

2009年10月在冀蒙农牧交错带选取3个样地,从柠条(Caragana korshinskii Kom.)根围0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm和40～50 cm 5个土层分别采集土壤样品,研究了丛枝菌根真菌的空间分布及其与土壤酶活性和土壤养分的关系.结果表明,不同样地和土层深度对丛枝菌根各结构真菌定殖率和孢子密度有显著影响.菌丝、泡囊、丛枝定殖率和孢子密度最大值均出现在0～20 cm土层.菌丝定殖率和脲酶活性呈极显著正相关,泡囊定殖率和孢子密度与脲酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶活性呈极显著正相关.孢子密度与各土壤养分因子均呈极显著正相关.说明在冀蒙农牧交错带柠条能与丛枝菌根真菌形成良好的共生关系,丛枝菌根不同结构和孢子密度有助于土壤状况的监测和评价.     

柠条的更新生态位及其与荒漠植被恢复的关系

更新生态位是一个新的成熟植物个体成功地代替另一个成熟个体所要求的可能生态位,其生活史早期阶段的一系列特点可以作为其更新生态位。对蝶形花科(Papilionaceae),锦鸡儿属(Caragana)落叶灌木柠条(Caraganaspp.)的种子萌发、幼苗生长、土壤种子库和营养繁殖等更新生态位特征及其与荒漠植被恢复的关系进行了综述,旨在为柠条的繁殖生物学和恢复生态学研究提供更新生态位方面的理论依据。     

陕北及毗邻地区锦鸡儿属植物资源与开发利用研究

锦鸡儿属植物是干旱，半干旱地地区优良的水保，固沙，饲料等多用途灌木树种，对陕北及吡邻地区这一特殊地域的该属植物资源五开发利用研究进行了报道，并确认本区有该属植物共９种。     

PEG处理对柠条种子发芽的影响

通过选用渗透调节剂聚乙二醇(PEG)处理柠条种子,并对柠条种子的发芽情况进行试验研究,结果表明:在水分胁迫条件下,柠条种子萌发存在一定的差异;一定浓度范围内,随着PEG溶液浓度的增强,柠条种子的发芽率提高,发芽速度加快。据文献报道,当PEG处理的强度达到一定水平时,会对种子的萌发产生抑制作用,但本试验还没有得到对柠条种子产生抑制作用的PEG浓度。     

黄土丘陵区柠条人工林土壤呼吸速率对碳输入方式改变的响应

凋落物和植物根系作为土壤碳储量的主要植物性碳源,其质及量的改变可影响土壤碳汇功能。以黄土丘陵区柠条人工林为对象,设置移除凋落物、双倍凋落物、切根、移凋切根和保持原状5种碳输入方式,利用LI-8100土壤碳通量测量仪测定生长季（5-10月）土壤呼吸速率,以期阐明柠条人工林土壤呼吸速率对碳输入方式改变的响应。结果表明:1）各碳输入方式5-10月土壤呼吸速率呈单峰趋势,均在7月最高,10月最低;相比保持原状,双倍凋落物下5-10月累计土壤呼吸速率增加了22.73%,而移凋、切根和移凋切根的5-10月累计土壤呼吸速率分别减少27.57%、40.90%和33.83%;2）根系呼吸、凋落物呼吸和土壤矿质呼吸对土壤呼吸的相对贡献率由大到小分别为土壤矿质呼吸(68.58%)>根系呼吸(38.41%)>凋落物呼吸(24.65%);3）各碳输入方式下土壤呼吸速率与土壤温度呈显著指数相关,而与土壤湿度的二次关系不显著;土壤温度和湿度的双变量复合模型对土壤呼吸速率月变化解释率53%~93%,高于土壤温度和湿度的单因子模型对土壤呼吸速率月变化解释率53%~74%和0.6%~23.2%;相比保持原状,去凋、双倍凋落物、切根和移凋切根均降低了土壤温度敏感性。研究表明,柠条人工林地表凋落物的积累过多可能减弱土壤碳汇功能。     

生长素内流载体基因CkLAX3参与柠条锦鸡儿干旱胁迫响应的分析

植物干旱胁迫进程往往伴随着生长抑制类激素如脱落酸、乙烯的参与,而近年研究表明,生长素也可以响应干旱胁迫。本研究通过染色体步移、生信分析和亚细胞定位等方法,对CkLAX3基因在干旱响应中的作用进行了分析鉴定。研究经PCR扩增获得一个全长为1 398 bp的柠条生长素内流载体基因CkLAX3。生信分析发现,该序列编码465个氨基酸,分子量为52.47 kDa,其编码的蛋白为稳定的疏水性蛋白,二级结构主要由α螺旋组成,具有10重跨膜结构。亚细胞定位结果表明CkLAX3定位于细胞质膜。进化树分析结果表明,CkLAX3与红三叶、鹰嘴豆等植物LAX3基因亲缘关系较近。联合染色体步移和高效热不对称交错PCR (HiTail-PCR)方法克隆得到CkLAX3基因的未知启动子区序列总计1 352 bp。对启动子序列上的顺式作用元件进行分析发现,CkLAX3基因启动子区存在大量干旱响应元件、光响应元件、激素响应元件等。进一步对干旱处理的柠条锦鸡儿进行定量分析发现,CkLAX3的表达量受干旱胁迫诱导,推测该基因在干旱胁迫下发挥重要作用。本研究为进一步探索生长素在调节干旱胁迫应答过程中的作用机制提供了基础。     

柠条丸粒化种子吸水及崩解特性研究

柠条是干旱半干旱地区水土保持的重要树种之一,为了提高柠条丸粒化种子播种造林成活率,筛选出合适的丸粒化配方,研究了不同粘着剂浓度、丸粒化材料和丸粒化倍数对柠条丸粒化种子的吸水性、崩解率影响。结果表明:当羧甲基纤维素钠浓度为1.25%时,柠条丸粒化种子吸水性最好,达到18.83%,丸粒化材料对吸水性的影响差异不显著;选择羧甲基纤维素钠浓度为1.25%,丸粒化倍数为7,丸粒化充料配比为B3(粘土∶滑石粉∶高岭土=3∶3.5∶3.5)和C2(粘土∶滑石粉=4∶6)是干旱半干旱地区柠条丸粒化种子播种造林较合适的配方。低于2%含水量的土壤环境,能延长丸粒化种子的崩解时间,降低崩解率。     

集雨措施下柠条植树带域土壤水量平衡分析

为了解决干旱半干旱区缺水导致目前植被生态建设中林灌木生长的不良问题,对不同集雨面积措施下柠条生长环境水量平衡做了初步分析研究。结果表明:不同的集雨面积对植树带的来水量、耗水量和水量平衡影响较大,其自然集雨面积为5 0m2 的处理比其他三个集雨面积处理中的土壤剩余量、土壤水分含量和生长量都大