中国绿洲化及其研究进展

\t\t\t\t\t目的\t\t\t\t\t民勤荒漠—绿洲过渡带从沙漠边缘到绿洲外围依次形成了雏形阶段、发育阶段、稳定阶段和活化阶段4种不同发育阶段的天然白刺灌丛沙堆,各发育阶段沙堆的防风功能、固沙功能和综合功能如何变化并不清楚。本研究期望通过对它们的研究,为中国干旱区荒漠化防治和绿洲生态安全保障提供科技支撑。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t方法\t\t\t\t\t在对各发育阶段白刺灌丛沙堆的植被特征、形态特征、分布特征野外调查和观测的基础上,采用统计分析和数值计算,对各发育阶段灌丛沙堆的防风功能、固沙功能以及综合功能值进行了分析阐述。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结果\t\t\t\t\t(1)白刺灌丛沙堆的整体生长状况和植被覆盖度均随发育过程的进行呈先升高后降低的态势,发育阶段植被生长状况最好,而活化阶段生长状况最差(P<0.01);稳定阶段植被覆盖度显著高于其他阶段(P<0.01),而雏形阶段最低(P<0.01);沙堆体积大小随底面积的增加而逐渐增加;(2)不同发育阶段单株白刺灌丛的防风、固沙功能值变化趋势相似,大小排序为活化阶段>发育阶段>稳定阶段>雏形阶段;而样地内纵断面单位面积上防风功能为稳定阶段>活化阶段>发育阶段>雏形阶段,固沙功能为活化阶段>发育阶段>稳定阶段>雏形阶段,因此,其防风固沙综合功能发生了变化,功能值大小分别为稳定阶段>活化阶段>发育阶段>雏形阶段。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结论\t\t\t\t\t民勤荒漠—绿洲过渡带白刺沙堆防风固沙综合功能值总体上随发育过程的进行而呈增加的趋势,表明从雏形阶段到活化阶段防风固沙功能逐渐增强。虽然活化阶段沙堆表现出退化现象,但是仍旧具有很好的防风固沙功效,对维护绿洲边缘生态安全具有重要的防护作用,应进一步加强退化沙堆的保护和抚育更新工作。\t\t\t\t     

唐古特白刺叶片形态结构的地域环境分异

为探讨不同地域环境唐古特白刺叶片在形态、结构上形成的分异规律,本研究以分布于暖温型荒漠草原亚带(W)、暖温型草原化荒漠亚带(D)、暖温型典型荒漠亚带(M)3个地域9个生境的白刺为研究对象,采用石蜡切片法比较分析叶片形态、结构。结果表明:(1)采自荒漠化草原的白刺叶片长度、长宽比、厚度均最大,典型荒漠的叶片各指标最低。荒漠化草原的白刺叶片上、下表皮、海绵组织最厚;典型荒漠的叶片最薄。草原化荒漠的白刺叶片上、下栅栏组织最厚;典型荒漠的最薄;草原化荒漠的白刺栅栏组织与海绵组织比最大,荒漠化草原的最小。(2)9个生境中白刺叶片形态结构指标具有显著差异,其中,WBL白刺叶片长、宽、厚最大;DGD叶片长宽比最大;DTD叶片上、下表皮厚度,上、下栅栏组织厚度,海绵组织厚度均为最大;MGD叶片栅栏组织与海绵组织比最大。(3)白刺受到干旱胁迫和盐胁迫后,同化组织中出现粘液细胞以增加渗透压,并且粘液细胞数量随胁迫加剧而增加;海绵组织特化为贮水组织或体现出明显的栅栏化。     

吉林西部西伯利亚白刺组培技术研究

以西伯利亚白刺幼嫩茎段为外植体,筛选出最佳基础培养基、初代培养基、继代培养基和生根培养基,成功培育出西伯利亚白刺组培苗,同时进行西伯利亚白刺组培苗炼苗和移栽管理重点要点分析,结果表明:适合初代培养的培养基为MS+6-BA0. 3 mg·L~(-1)+NAA0. 1 mg·L~(-1)+IAA0. 3 mg·L~(-1),适合继代增殖的培养基为MS+6-BA0. 3 mg·L~(-1)+NAA0. 05 mg·L~(-1)+IAA0. 2 mg·L~(-1)+IBA0. 4 mg·L~(-1),适合生根的培养基为1/2MS+NAA0. 1 mg·L~(-1)。     

氮磷添加对唐古特白刺叶绿素含量和光合活性的影响

本文采用叶绿素荧光成像和叶绿素荧光动力学相结合的方法研究外源氮（nitrogen，N）、磷（phosphorus，P）对荒漠植物唐古特白刺（Nitraria tangutorum）叶绿素含量、叶绿素荧光参数、荧光比R_fd的影响。结果表明：在添加P为3 gP·m^-2下，添加N为5 gN·m^-2，10 gN·m^-2和15 gN·m^-2时白刺的叶绿素含量显著下降（P < 0.05）；随着P的添加，叶绿素含量呈先增加后减小趋势，P3时（3 gN·m^-2+6 gP·m^-2）最大；外源N、P对白刺的F_m，F_v，F_v/F_m和R_fd的影响不显著，说明外源N、P未损害PSⅡ反应中心；单施P时，白刺的R_fd最大，荧光强度最强，而P3时的光化学效率较好，叶柄以上至中部的荧光较强。因此，本研究得出外源N、P对白刺叶绿素含量和荧光活性的影响具有耦合效应，N添加为3 gN·m^-2下配施6 gP·m^-2能够改善白刺的叶绿素含量和荧光活性；叶绿素荧光成像技术可直观地看出白刺的叶绿素荧光分布特征，为及时发现荒漠植物的胁迫症状提供了方法。     

不同平茬方式对退化白刺生长的影响

通过对退化白刺进行3种方式机械平茬复壮试验,结果表明:(1)平茬白刺冠幅、萌条数量、萌条枝长和地径较未平茬植株均显著提高,表明平茬能促进白刺生长,有助于提高单位面积白刺的生物量;(2)平茬白刺根系对水分的吸收量高于未平茬的白刺,平茬的白刺表现出旺盛的生命力,地上部分生长迅速;(3)3种平茬方式生长表现存在差异,全面平茬在各项指标上具有优势。若后期注重的是平茬以后的萌发以及高生长,建议采用全面平茬方式;若注重林分防风固沙效能,建议采用平茬一半或者间隔平茬。     

民勤绿洲边缘不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态

白刺(Nitraria tangutorum)灌丛是民勤绿洲边缘的建群种,也是绿洲风沙灾害防治的重要天然屏障。水分是干旱区植物生存发展的限制性因子,研究不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态对民勤绿洲边缘生态恢复与重建具有重要的理论和实践意义。通过测定白刺灌丛不同季节降水、土壤水、地下水、植物木质部水的稳定氢氧同位素变化特征,结合IsoSource模型,定量分析了不同演替阶段白刺灌丛生长季的水分利用策略。结果表明:不同演替阶段白刺灌丛土壤水分0-200cm垂直分布的季节变化差异明显,土壤水分排序表现为衰退阶段>发育阶段>稳定阶段。5月-9月民勤绿洲大气降水线性方程LMWL为δD=6.59δ~(18)O-4.38,R~2=0.90,n=114。土壤水、地下水、植物水、降水δ~(18)O随季节和演替阶段的变化规律各异。白刺灌丛发育阶段,春季主要利用中层土壤水,夏季和秋季利用地下水。稳定阶段,春季主要利用浅层土壤水分,夏季主要利用降水,秋季主要利用地下水。衰退阶段,春季主要利用深层土壤水,夏季和秋季主要利用地下水。地下水埋深、结皮覆盖度、灌丛与农田之间距离等环境因子以及植株枯枝程度共同影响着不同演替阶段白刺灌丛的水分利用策略。     

阿拉善地区不同立地条件下白刺需水量差异

为人工种植白刺和持续利用、保护天然白刺植被,确定不同生态类型的生态需水量,建设不同生态环境下区域配置,以保护生态环境,进行了白刺植被群落不同立地条件下需水量的初步研究。结果表明:(1)考虑地径因素,白刺阴坡的蒸腾速率明显大于白刺阳坡的蒸腾速率。(2)白刺沙包阴坡的蒸腾速率大于白刺沙包阳坡。(3)丘间地白刺阴坡和阳坡蒸腾速率相差不大,但白刺阳坡和阴坡蒸腾速率存在明显差异,即阳坡蒸腾速率大于阴坡蒸腾速率。白刺阳面蒸腾速率在上午及午间明显大于白刺阴面蒸腾速率,而在下午,白刺阳面蒸腾速率略小于阴面的蒸腾速率。     

锁阳寄生对白刺生物量及碳水化合物影响研究

为明确锁阳寄生对白刺各器官生物量以及碳水化合物含量、累积量和分配比例的影响,本研究采用称重法测定生物量、蒽酮比色法测定糖和淀粉的含量。结果表明:1)锁阳寄生后,白刺根、茎、叶生物量分别减少2.58、6.87和4.61g/株,寄生复合体生物量也降低2.82g/株。2)锁阳寄生后,白刺根、叶中可溶性糖的含量分别提高0.8%、0.17%,茎降低0.61%;白刺根、茎、叶淀粉含量分别提高6.24%、1.87%、0.39%;非结构性碳水化合物的含量则分别提高7.05%、1.25%、0.56%。3)锁阳寄生后,白刺根、茎、叶非结构性碳水化合物分配比例均分别降低3.59%、25.09%、16.35%。研究结果说明锁阳寄生调整白刺体内碳水化合物更多地向锁阳中分配和累积。     

沙埋对唐古特白刺幼苗生长和生物量分配的影响

在沙地环境中,沙埋是影响植物生长的重要因素。唐古特白刺(Nitraria tangutorum)是荒漠地区重要的建群种之一。为了研究沙埋对幼苗生长及生物量分配的影响,对扦插成活后生长了两个月的白刺幼苗进行不同沙埋深度处理试验(沙埋深度分别为0、5、10、15cm)。试验持续3个月,每个月收获一次。结果表明,1)沙埋中期和后期,轻度沙埋(5cm)和中度沙埋(10cm)较其它处理而言,白刺幼苗的基径、根平均基径和总根长显著增加(P0.05);2)沙埋前期和中期,与其它处理相比,对照(0)显著增加了白刺幼苗一级枝的茎生物量和叶生物量,且相对生长速率和净同化速率大多高于其它处理;3)与其它处理相比,轻度沙埋处理对(5cm)白刺幼苗二级枝的影响最明显,能显著增加白刺幼苗二级枝的茎生物量、叶生物量、叶片数量和总叶面积(P0.05)。同时白刺幼苗的相对生长速率和净同化速率也有明显的增加;4)重度沙埋(15cm)时,白刺幼苗的相对生长速率和净同化速率大多低于其它处理。研究结果表明,轻度沙埋能促进白刺幼苗分枝的生长,而重度沙埋则对其产生抑制作用。唐古特白刺作为枝源压条型克隆植物,在防风固沙时应对其进行轻度沙埋以促进分枝的生长,从而有利于其无性繁殖。     

响应面优化超声辅助提取唐古特白刺蛋白质的工艺研究

以唐古特白刺为试材,在单因素试验的基础上,选取液料比、超声时间、超声功率和提取温度为影响因子,应用Box-Behnken中心组合设计建立数学模型,以蛋白质得率为响应值,进行响应面分析。结果表明:超声波提取唐古特白刺中蛋白质的最佳工艺条件为超声时间30min,超声温度50℃,液料比为20∶1mL/g,超声功率150W,提取次数2次,在此条件下唐古特白刺蛋白质得率达到(11.87±0.32)%。响应面法建立的数学模型和试验数据相符,优化的唐古特白刺中蛋白质提取工艺方法简便,为进一步开发唐古特白刺蛋白提供了依据。