新疆柽柳幽柽木虱的生物学特性

在新疆的柽柳属植物上发现3种木虱，对其中的柽柳幽柽木虱进行了研究。该种木虱在新疆阜康地区1年发生1代，以4龄若虫在柽柳多年生枝条上越冬。越冬若虫翌年4月中旬开始取食，并使枝条顶端形成虫瘿，若虫在虫瘿内发育到5龄，至6月开始羽化，成虫平均寿命7．3d。雌成虫将卵产在花苞内，若虫在花苞内取食形成虫瘿，4龄若虫10月中旬爬出虫瘿转移到多年生枝条上越冬。发现若虫寄生蜂1种。     

三种荒漠植物叶绿素荧光参数日变化特征

利用Photosynq MultiseQ多功能植物测量仪测定塔克拉玛干沙漠腹地3种主要防护林植物头状沙拐枣、多枝柽柳和梭梭的叶绿素荧光参数日变化,探讨其与环境因子的关系,以揭示3种植物对极端环境的适应策略,为沙漠公路防护林的管护提供理论依据。结果表明：1）3种土壤都呈碱性;0~30 cm土层中的电导率（EC）远高于30 cm以下的土层。1 m内梭梭土层中的含水量高于多枝柽柳高于头状沙拐枣。2）3种植物的光合有效辐射（PAR）、叶片温度和线性电子传递（LEF）及植物周围的大气温度日变化均先升后降,且都在14：00达到最高;而大气湿度、实际光化学效率Y_（II）日变化均呈‘V’型。3）PAR基本上与3种植物的LEF、非光化学淬灭系数（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）呈显著正相关,与实际光化学效率Y_（II）呈显著负相关;3种植物的Y_（II）与Y_（NPQ）、Y_（NO） 均呈极显著负相关。3种植物的LEF、Y_（II）、Y_（NPQ）的日均值差异不显著,但梭梭与多枝柽柳的NPQ和Y_（NO）日均值差异显著。4）在3种植物的叶绿素荧光参数中,梭梭和头状沙拐枣的LEF、NPQ和Y_（II）要高于多枝柽柳;而多枝柽柳的Y_（NO）要显著高于头状沙拐枣和梭梭。因此,高温和高光均对3种植物造成了不同程度的影响,通过主成分分析表明,3种植物的抗逆性强弱顺序分别为梭梭>头状沙拐枣>多枝柽柳。     

柽柳MnSOD基因

在环境胁迫下,植物体内活性氧(ROS)的大量积累会对其本身产生毒害作用。SOD酶在清除这些活性氧化酶机制中发挥关键作用。大量研究表明,MnSOD可有效增强转基因植物抵抗氧化胁迫的能力。我们从抗逆性较强的木本植物紫杆柽柳中克隆到一个新的MnSOD基因,并将该全长基因在GenBank上注册,其登录号分别为AY573576(基因序列)和AAS77885(氨基酸序列)。这将为研究木本植物的抗逆机理和该酶在抗逆基因工程中的应用奠定基础。     

不同时间尺度土壤因子与柽柳液流速率关系的差异

【目的】研究土壤因子对柽柳液流的影响及存在时间尺度差异,为不同时间尺度下更为准确的分析柽柳液流的变化规律。【方法】利用PS-TDP8树木液流监测系统及5TM土壤温度与湿度传感器对库姆塔格沙漠东南部柽柳液流速率及土壤因子(土壤含水量SWC及土壤温度Ts)持续 5个月同步观测。【结果】月尺度下,Ts_20cm是液流速率变化的主要影响因子,单独能解释91.7%的液流速率变化;日尺度下,进入的土壤因子依次为Ts_20cm、Ts_200cm、SWC_50cm、SWC_150cm、SWC_20cm,Ts_20cm可以解释液流速率变化的72.1%,5个因子共同可以解释82.9%的液流速率变化,日尺度下对柽柳液流速率影响最大的也是20 cm层土壤温度;小时尺度下,对液流影响最大的是Ts_20cm,Ts_20cm可以解释液流速率变化的37.6%,6个因子共同可以解释55.9%的液流速率变化。随着时间尺度的扩大,与柽柳树干液流显著相关的土壤因子个数有减少的趋势,而对其解释程度则有增加的趋势。【结论】土壤因子模拟计算小时尺度柽柳液流速率需要的参数较多,预测月尺度液流速率需要的参数最少,可靠性最大,能够较好地解释柽柳液流速率变化,月尺度预测柽柳液流速率更加准确。     

水深环境梯度下柽柳种群分布格局的分形分析

利用计盒维数和信息维数两种分形方法分析了黄河三角洲湿地柽柳种群的空间分布特征及其随水深梯度的变化。结果表明,不同水深梯度下柽柳种群分布格局的计盒维数均较大,随着水深的增大而逐渐减小,但变化幅度较小,反映了不同水深梯度下柽柳种群对水平空间的占据程度较大;信息维数总体上随水深的增大而减小,在水深低于-1．55m范围内,信息维数较大,柽柳种群的微观结构较为复杂,格局强度较高,水深高于-1．55m时,信息维数较小,柽柳种群的微观结构较为简单,格局强度较弱。水深-1．55m可能是黄河三角洲湿地柽柳种群分布格局的一个阅值。     

晋北干旱区盐碱地柽柳形态特征及其与土壤养分的关系

【目的】研究困难立地植被地上和地下部分对环境胁迫的响应,探讨植物叶、根形态对不良环境的适应策略,是逆境生理生态学研究的有效途径,可为困难立地造林及管理提供科学依据。【方法】以30年生柽柳Tamarix chinensis人工纯林为研究对象,分析其比叶面积(SLA)、细根比根面积(SRA)和比根长(SRL),并对0~60 cm不同土壤层次的全N、全P、速效K、Na、Mg、Ca、Zn、Fe、Cu等营养元素进行含量测定,研究盐碱地植物柽柳地上及地下部分形态特征及其与盐碱地土壤养分垂直分布格局的相关性。【结果】1)在晋北干旱区重度盐碱胁迫下的柽柳SLA显著高于轻度和中度胁迫(F=3.301,P=0.041);SRA在重度盐碱胁迫下高于轻度和中度胁迫,与轻度胁迫差异显著(F=0.154,P=0.015);SRL在不同盐碱胁迫等级下无显著差异(F=0.808,P=0.632),但在重度盐碱胁迫下其值明显高于轻度和中度胁迫。2)土壤全N含量表现为浅层高于深层,且重度胁迫盐碱含量明显低于轻度胁迫,全P、Cu含量在不同盐碱胁迫及不同土壤深度差异均不显著,速效K、Fe含量在不同盐碱胁迫下表现出完全不同的分布格局,Na含量在不同盐碱胁迫下差异显著,Mg、Ca、Fe含量在15~60 cm土壤表现出重度盐碱胁迫高于轻度和中度盐碱胁迫土壤,Zn含量在不同盐碱胁迫间差异不显著。3)不同的土壤营养元素对柽柳叶、根形态特征的作用机制不同,土壤速效K与柽柳SLA、SRA和SRL均呈显著正相关关系(P<0.05),Zn与柽柳SRA、SRL呈显著负相关关系(P<0.05),土壤全P和Fe含量与SRL呈显著正相关关系(P<0.05),其中以30~45 cm土壤养分含量与柽柳形态特征的关系最为密切,此土壤深度全N含量与SLA、SRA和SRL均呈显著负相关关系(P=0.038,0.019,0.006)。【结论】研究结果可为树种立地适应性评价、该区域植被恢复以及生态环境改善提供理论参考。     

3种灌木幼苗对干旱胁迫的生理响应

通过盆栽试验测定了土壤自然干旱胁迫过程中柽柳、梭梭和四翅滨藜3种灌木叶片相对含水量、水分饱和亏、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和脯氨酸含量的变化,研究了3种植物对水分胁迫逆境环境的生理适应机理.结果表明:随土壤水分胁迫的加重,3种灌木叶片相对含水量下降,水分饱和亏增加,渗透调节物质脯氨酸积累,保护酶系统酶活性上升,但在变化趋势和幅度上有显著差异.3种灌木幼苗均有较强的耐旱性,但耐旱机制不同.     

水分胁迫对刚毛柽柳可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量变化的影响

本研究在土壤相对含水量分别为90％，70％，50％，30％，10％时，探讨了刚毛柽柳（Tamarix hispida）同化枝中可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量的变化规律，并分析了三者之间的关系。结果表明，在土壤相对含水量逐渐减少时，刚毛柽柳同化枝中可溶性糖、脯氨酸含量持续升高，但前者的增幅明显小于后者。可溶性蛋白的变化规律则有所不同，土壤相对含水量从90％减小到70％时，可溶性蛋白含量开始小幅增加；随着水分胁迫加深，可溶性蛋白急剧增加，在土壤相对含水量为30％时达到最大；而当土壤相对含水量下降到10％时，可溶性蛋白开始分解，含量迅速下降。蛋白质的双向电泳图谱表明，当土壤相对含水量从70％减小到50％时，刚毛柽柳中出现了至少4个新的蛋白点。水分胁迫下可溶性糖和脯氨酸的积累为刚毛柽柳体内与抗旱有关的新蛋白的表达提供了物质基础，增强了刚毛柽柳的抗旱性。     

多效唑对柽柳和管花肉苁蓉物质分配的调控作用

以中国柽柳和管花肉苁蓉为材料,研究了多效唑对柽柳生长和柽柳-管花肉苁蓉物质分配的调控作用。多效唑喷施试验结果:1)降低了柽柳株高,降低范围为7.9%~12.2%。2)提高了柽柳叶片的总叶绿素含量和净光合速率,升高幅度分别为19.4%~70.4%和19.0%~69.4%。3)增加了柽柳干物质向管花肉苁蓉的分配比例,管花肉苁蓉单株生物量增加8.2%~35.9%。4)当多效唑浓度为1.0~2.0g/L时,管花肉苁蓉中非结构性碳水化合物的含量和累积量均高于对照。5)多效唑适宜喷施浓度为:1.5~2.0g/L。结果表明,多效唑具有通过抑制柽柳徒长、提高柽柳光合速率和增加柽柳同化物向管花肉苁蓉的分配而提高管花肉苁蓉生物量的作用。     

灰色系统理论在柽柳属植物扦插繁殖筛选中的应用

采用灰色系统关联度分析方法,分析并计算了8个柽柳属植物种之间的关联度以及它们扦插繁殖中的7个观测指标值间的关联度大小,结果表明:柽柳枝条扦插繁殖观测指标间的关联度大小顺序是茎粗>地上生物量>主根长>株高>侧根数>一级分枝数;柽柳种间的关联度大小顺序是中国柽柳>甘肃柽柳>甘蒙柽柳>刚毛柽柳>短穗柽柳>长穗柽柳>紫杆柽柳>多枝柽柳,关联度的大小可以反映出柽柳种间及扦插繁殖观测指标间的主次顺序。