典型荒漠植物白刺叶绿素荧光特性对模拟增雨的响应

我国西北干旱区未来降水有增加趋势,研究不同增雨条件下典型荒漠植物白刺叶片叶绿素荧光变化规律能够揭示未来气候变化条件下荒漠植物对降水增加的响应与适应机制,对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要意义。基于乌兰布和沙漠东缘白刺荒漠生态系统人工模拟增雨试验平台,除对照（自然降水）外,共设置4个增雨处理,即在自然降水的基础上分别增加多年平均降水量（145 mm）的25%、50%、75%和100%,分别测定不同增雨条件下白刺的叶绿素荧光参数。结果表明:1）增雨对白刺叶片叶绿素荧光特性有显著影响的时间主要在白刺自身生理活性强、生长速率快且对水分需求较高的生长季前期(6月);2）增雨后,原初光化学量子效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(q_p)和非光化学猝灭系数(nPq)上升,增雨使白刺叶片对光能的吸收、利用和转化效率提高的同时,也增加了其热耗散能力;3）原初光化学量子效率、电子传递速率和非光化学猝灭系数三者对最大净光合速率变化的解释量分别为29%、26%和23%,说明PSⅡ反应中心活性增强、光能转化效率和电子传递速率提高是促进白刺光合生产能力提高以及光合产物积累增加的关键过程。总之,白刺对新的水分条件表现出较强的适应性,这种适应性主要体现在调控自身生理特性及增加光合产物积累上,研究结果对揭示全球变化背景下荒漠生态系统对降水增加的响应机制具有重要意义。     

荒漠植物白刺叶片气孔性状对模拟增雨的响应

为研究荒漠植物气孔性状对气候变化的响应以及对植物固碳能力的影响,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计2个增雨时段(生长季前期与后期),每个时段设计2个增雨梯度(50%与100%),对天然白刺灌丛进行增雨实验,利用数码图像显微镜处理系统,研究叶片气孔大小、气孔密度及气孔导度等气孔性状对增雨的响应。结果表明:与对照相比,各增雨处理可以增加气孔长度、宽度与气孔导度,但孔密度减小,且叶片下表皮密度大于上表皮。相同增雨季节,100%处理对气孔大小、气孔密度及气孔导度的影响均高于50%处理,2个梯度间差异不显著;气孔大小与气孔导度对生长季前期增雨响应更敏感,气孔密度对不同生长季节增雨响应不明显;气孔性状之间存在一定的协调性。在未来降雨增加的条件下,荒漠植物可以通过改变气孔性状(扩大气孔)通路来提高固碳能力。     

干旱胁迫和风沙吹袭对白刺光合作用的影响

以民勤荒漠绿洲过渡带分布的天然白刺灌丛为实验材料,采用两因素实验设计,分别设置两个土壤水分条件(补水和干旱)和两个风沙吹袭水平(沙障遮挡的无风沙和自然风沙吹袭),用LI-6400XT型光合作用测量系统测定白刺叶片的气体代谢参数,从叶片水平上研究干旱胁迫和风沙吹袭对白剌光合作用的影响.结果 表明:单一的干旱胁迫使白刺叶片...     

NaCl胁迫下2种白刺光合特性适应性研究

为了解白刺光合特性适应盐胁迫的生理机制,以唐古特和西伯利亚白刺为材料,采用盆栽试验,以不施盐为对照(CK),比较8‰Na Cl胁迫40 d后,2种白刺光合色素、光合参数、叶片核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性以及稳定碳同位素组成(δ13C值)的变化。结果表明,与CK相比,高盐处理后,唐古特白刺叶片叶绿素a(Chl a)、总叶绿素(Chl a+b)及类胡萝卜素(Car)含量分别下降了5.6%、2.1%和11.3%,叶绿素b(Chl b)增加了8.9%;西伯利亚白刺叶片Chl a、Chl b及Chl a+b含量分别下降了14.2%、15.4%和14.5%,Car含量下降了10.7%,但2种白刺光合色素的变化与CK的差异均不显著(P0.05);在有效光辐射达到1 000μmol·m-2·s-1左右时,唐古特白刺盐胁迫下净光合速率(Pn)较CK低15.4%,西伯利亚白刺较CK高10.0%,但差异不显著(P0.05)。盐胁迫下,与CK相比,唐古特白刺叶片Rubisco和PEPC活性分别下降9.9%和8.3%,胞间CO2浓度(Ci)与气孔导度(Gs)分别下降0.9%和26.4%,气孔限制值(Ls)升高,表明其Pn的下降是气孔限制与非气孔限制共同作用的结果;西伯利亚白刺叶片PEPC活性显著下降56.2%,Rubisco活性升高41.4%,Ci与Gs分别上升5.8%和35.1%,Ls降低。盐胁迫使唐古特和西伯利亚白刺叶片δ13C均值发生偏正变化,增幅分别为1.9%和1.4%,主要是盐分对其生理活动的影响所致。盐胁迫还导致唐古特白刺光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)分别下降了30.5%和38.6%,CO2补偿点(CCP)升高了61.6%,与CK的差异达到显著或极显著水平;西伯利亚白刺LCP和Rd分别下降了15.9%和27.1%,CCP升高了26.8%,且与CK的差异达到显著水平。综上,盐胁迫造成白刺体内代谢活动减弱,但未导致2种白刺Pn的显著降低,说明其耐盐能力较强,且西伯利亚白刺盐胁迫下维持较高的Rubisco羧化效率是其耐盐能力高于唐古特白刺的内在原因之一。本研究结果为白刺在改良治理盐碱地中的应用提供了生理生态学依据。     

青海白刺和枸杞微量元素的对应聚类分析

应用对应聚类分析对青海白刺和枸杞中微量元素的分布特征进行了研究。该方法可用于青海白刺和枸杞样品元素分析数据的直接处理,以深入研究这些样品的质量与它们的微量元素组成和样品来源的相关关系。实证分析结果表明,对应聚类分析能够揭示出样品来源与变量之间的内在联系,是一种有优势的分析方法。     

白刺属植物现状、生态功能及保护策略

对白刺属植物的分类、分布、特性以及现状等方面作了系统的整理和总结，以唐古特白刺为例，从资源异质性的角度论述了其生态功能，并指出白刺沙堆的发生和发展机制对土地退化和恢复有重要意义。分析了白刺属植物退化的原因，并据此提出了相应得保护策略。     

唐古特白刺叶片形态与营养物质含量的地域采样点差异

掌握唐古特白刺叶片形态及营养物质含量的地域分异规律,有利于白刺资源的保护及利用。为探讨白刺叶片形态与营养物质含量在地域、采样点间的差异,选择荒漠化草原（乌拉特中旗）、草原化荒漠（磴口）、典型荒漠（民勤）不同采样点分布的唐古特白刺为对象,测定叶片的长度、宽度、长宽比、厚度,以及叶片中粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖、还原性糖、粗灰分、粗纤维6种物质的含量。结果表明,白刺叶片形态对环境变化响应敏感,不同地域、生境间差异明显。不同地域相同生境的白刺叶片中粗蛋白与可溶性糖含量存在显著性差异。干旱指数低的区域,白刺长势良好,叶片增长、增厚,营养物质含量高;生长地土壤具明显盐渍化现象时,叶面积减小、长度缩短、厚度增加,可利用的营养物质含量降低,灰分和粗纤维含量增高。     

油松雌球果发育对枝条生长的影响

通过对油松种子园无性系生殖生长和营养生长协调关系的研究,发现多数无性系２年生球果的发育对２次芽数、２次顶芽长及侧枝数和当年雌球花芽的分化无显著影响;但２年生球果发育降低当年顶枝生长量,增加侧潜芽数,不同无性系当年生顶枝长,侧枝总长和２次顶芽长差异显著,而２次芽数、侧枝数和侧潜芽数则差异不明显。母枝总干质量和枝长类型对当年生总干质量的直接通径系数分别为１．２３４２和０．４４００,对多元决定系数的直接     

柴达木盆地不同居群白刺叶片营养与土壤养分的回归分析

【目的】研究柴达木盆地白刺群落叶片的养分特征,分析土壤养分对叶片营养的影响规律,为白刺退化居群的保护提供依据。【方法】在青海柴达木盆地选择6个重要的唐古特白刺(Nitraria tangutorum)分布区域,采集区域中白刺叶片和0~15,15~30,30~45cm土层土壤样品,测定白刺叶片营养元素和土壤养分含量,分析不同白刺居群间的叶片养分特征,并建立叶片养分与土壤养分含量的回归模型。【结果】6个区域白刺居群间叶片营养含量存在显著的空间变异性,其中叶片有机碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)含量分别为357.43~415.63,26.12~52.65,1.60~4.23和8.03~17.32g/kg;C/N、C/P和N/P分别为7.68~13.49,95.33~218.98和12.44~17.84。叶片有机碳(C)含量与叶片N、P、K含量相关性均不显著,而叶片P、K含量与叶片N含量呈极显著正相关。叶片养分含量与纬度、经度和海拔相关性不显著。回归分析结果表明,白刺叶片养分含量与表层(0~15cm)土壤养分含量相关性达显著水平,其中叶片N含量与表层土壤碱解N含量呈显著正相关,叶片P含量与表层土壤全P含量呈显著负相关,叶片K含量分别与表层土壤全K、碱解N和土壤有效P含量显著相关。15~30cm土层土壤全N、全P、碱解N和速效K含量仅对叶片P含量有显著影响。白刺叶片N、P、K含量与30~45cm土层土壤养分含量无关。【结论】白刺居群中叶片N和P含量相对充足,K相对不足;表层土壤(0~15cm)养分含量对白刺叶片养分含量有显著影响。     

白刺属植物生长效益的数值分析

根据分布于甘肃省的5种白刺属植物的17项生长效益指标数据，应用回归分析、方差分析和多重比较方法进行了数值分析，结果表明：种子千粒质量与干果千粒质量，幼苗平均地径与直播造林出苗率及成苗（活）率之间，具较强的正相关性。主根长与生根生长率和容器苗高生长量之间的负相关性较强。种间生长效益差异显著。在相同的生长环境条件下，5种白刺生长效益高低顺序为大果白刺(Nitraria roborowskii)、小果白刺(N. sibirica)、唐古特白刺(N. tangutorum)、毛瓣白刺(N. praevisa)和泡果白刺(N. sphaerocarpa)。