西北荒漠带花棒根际丛枝菌根真菌生态地理分布

2015年7月, 沿荒漠植物花棒(Hedysarum scoparium)天然分布带, 在内蒙古、宁夏、甘肃选取7个典型样地, 采集花棒根际0-30 cm土层样品, 研究丛枝菌根(AM)真菌群落结构变化和土壤因子的生态功能。试验基于形态特征对分离的AM真菌孢子进行分类鉴定, 共分离鉴定AM真菌6属42种。群落结构分析表明不同样地的AM真菌群落结构差异显著, 土壤因子对AM真菌群落有重要影响。由东到西随干旱程度加剧, AM真菌种丰度、孢子密度、Shannon-Wiener指数逐渐降低。共有种孢子密度由东向西逐渐降低, 但在群落中所占比例逐渐增加。同一样地不同AM真菌种属、不同样地同一种属的AM真菌孢子密度不同。相关性分析结果显示土壤有机碳、pH值、氨态氮和有效磷对AM真菌影响显著, 土壤湿度对AM真菌影响极显著。结果表明花棒根际AM真菌群落结构和物种多样性具有明显的空间异质性, 并与土壤因子关系密切, 其中土壤湿度对AM真菌生态分布的影响最明显。     

枝条覆盖对平茬花棒生长特征和浅层土壤水分的影响

为了综合评价枝条覆盖对不同立地(平地、丘顶、丘间低地)平茬花棒(Hedysarum scoparium)生长特征和浅层土壤水分的影响,以吉兰泰荒漠-绿洲过渡区平茬花棒为研究对象,于2017年4—10月对覆盖与无覆盖平茬花棒物候期、土壤容积含水量、土壤储水量和生长指标等相关指标进行测定。实验结果表明:(1)枝条覆盖有利于平茬花棒提前萌芽,较无覆盖提前5 d以上。(2)枝条覆盖使不同立地平茬花棒生长初期和生长末期0—100 cm土层平均土壤容积含水量增加20.12%以上,且土壤含水量变异系数随土层深度增加变化减缓;土壤储水量在生长初期和生长末期枝条覆盖较无覆盖增加27%以上。(3)枝条覆盖使平茬花棒株高、新生枝数、基径、冠幅较无覆盖增加10.91%以上,同时其生物量鲜重和干重较无覆盖分别增加4.45%—24.17%和3.78%—18.93%。尤其丘间低地平茬花棒生物量增加效果更加明显(P0.05)。但枝条覆盖不能改变平茬花棒生物量分配格局;(4)枝条覆盖和平茬对花棒生长均具有积极作用,枝条覆盖对丘间低地平茬花棒生长促进作用最好。     

NaCl胁迫对花棒叶片光合特性及游离氨基酸代谢的影响

为了解盐胁迫对花棒生理特性的影响,研究了不同浓度NaCl胁迫下花棒叶片的光合气体交换、叶绿素荧光以及游离氨基酸的变化.结果表明:低浓度NaCl胁迫下,花棒叶片的光系统Ⅱ通过耗散过剩激发能,避免了光伤害.此时气孔限制是导致光合速率降低的主要原因.随着NaCl胁迫的加剧,叶片的光保护机制不足以避免过氧化引起的伤害,导致光系统Ⅱ受损.200 mmol·L-1 NaCl处理下,非气孔限制成为抑制光合作用的主要原因.NaCl胁迫下,花棒叶片中主要游离氨基酸的积累与代谢发生变化.低浓度NaCl胁迫时,叶片中的脯氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和丙氨酸等主要游离氨基酸含量显著积累;随着NaCl浓度进一步升高,叶片中的天冬氨酸和谷氨酸含量减少,脯氨酸的合成与积累增加.     

虫花菌胞外糖蛋白的分离、纯化及其性质研究

虫花菌(Isaria farinosa(Dicks)Fr.)发酵液经超滤浓缩、乙醇沉淀、弱酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂去杂蛋白后,又经Sephadex G-150纯化得到PG。PG经醋酸纤维膜电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳和Sepharose 4B柱层析,证明是单一均匀的糖蛋白。PG的分子量为11.1万。PG的糖含量为92.35％、蛋白含量为7.61％。PG用气相色谱、红外光谱分析表明含有D-甘露糖、D-半乳糖,其摩尔比是5.93:1。推测PG主要含α-型糖苷键。PG对小鼠实体瘤S-180有一定的抑制作用,抑瘤率为22.2％。     

花棒液流变化规律及其对环境因子的响应

在西北干旱沙区,采用茎流热平衡技术对花棒主茎、一级分枝和二级分枝液流进行研究.结果表明,在整个生长季内液流速率日变化曲线峰型表现各异,但在短时间段内其液流速率日变化有较强的规律性.主茎和一级分枝液流速率的曲线在生长季中期出现了剧烈动荡,在生长季末期到达最大值后同一数值维持较长时间;二级分枝的液流量在生长季初期出现了“昼低夜高”、生长季中期的液流量低于6、9月份液流量;主茎和一级分枝单日液流量的最大值出现在7月份,分别为5 781.6 g和3 180 g,二级分枝的最大值出现在9月份(480 g).日液流量大小依次为主茎>一级分枝>二级分枝,而液流通量在整个生长期内表现比较复杂.通过对同时观测的气象因子的分析,表明在整个生长季影响花棒液流速率的主导因子是土壤含水率,而在一个较短的时间段内,光照强度、气温和水汽压亏缺则是影响花棒液流速率的主导因子.     

干旱胁迫下沙生灌木花棒的抗氧化保护响应研究

采用盆栽试验,测定了在不同土壤水分胁迫程度和胁迫时间下花棒苗抗氧化保护酶(SOD、CAT、POD、APX)活性和抗氧化物(AsA、GSH、Car)含量,并用隶属函数值法综合评价了试验条件下花棒苗的抗氧化能力。结果显示:(1)与同期适宜水分处理相比,花棒苗的抗氧化保护酶活性在中度和重度干旱胁迫30d时均显著增加;胁迫60d时,POD活性均显著降低,而其余酶活性仍增加(重度胁迫)或显著增加(中度胁迫);胁迫90d时,中度胁迫处理除APX活性持平外,其余酶活性仍显著升高,而重度胁迫处理的SOD活性持平、POD活性显著增加、CAT和APX活性均显著降低。(2)相对于同期适宜水分处理,干旱胁迫30d时,中度胁迫处理的花棒苗AsA、Car、GSH含量分别显著增加、稍有增加和显著降低,而重度胁迫的AsA显著增加,Car和GSH含量均显著降低;胁迫60d时,中度胁迫处理的AsA、Car、GSH含量分别显著增加、稍有降低和稍有提高,而重度胁迫的AsA、Car、GSH含量分别显著增加、稍有增加和显著降低;胁迫90d时,中度胁迫处理的AsA含量显著增加,Car和GSH含量均稍有提高,而重度胁迫的AsA含量稍有下降,Car和GSH含量则持平。(3)花棒苗的MDA含量在干旱胁迫过程中均比适宜水分处理增加,且中后期达到显著水平。(4)花棒苗抗氧化能力在干旱胁迫30d表现为重度干旱>中度干旱>适宜水分,胁迫60d为中度干旱>重度干旱>适宜水分,胁迫90d时为中度干旱>适宜水分>重度干旱。研究表明,花棒苗在中度干旱胁迫下能调动自身抗氧化保护酶类与抗氧化物质并提高其抗氧化能力,消除或减轻干旱诱导的活性氧毒害;重度干旱胁迫下的花棒苗在胁迫前中期亦能增强自身的抗氧化能力,但在胁迫后期因部分活性氧清除机制受到破坏而使抗氧化能力降低。     

Eco-geographical distribution of arbuscular mycorrhizal fungi associated with Hedysarum scoparium in the desert zone of northwestern China

Aims To understand the ecological significance of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi associated with Hedysarum scoparium in semi-arid and arid lands, species diversity and ecological distribution of AM fungi associated with Hedysarum scoparium were elucidated in a desert ecosystem of northwestern China.     

几种旱生灌木种子萌发对干旱胁迫的响应

以不同渗透势的PEG(6 0 0 0 )溶液 (- 0 .3～ - 2 .7MPa)为模拟干旱胁迫条件 ,研究了柠条 (Caraganakorshinskii)、花棒 (Hedysarumscoparium)和白沙蒿 (Artemisiasphaerocephala)种子发芽、幼苗生长和累积吸水率对干旱胁迫的响应 ,讨论了参试种子发芽特性、初生根长度与幼苗建植成活率的关系 .结果表明 ,干旱胁迫下柠条发芽率最高 ,其次为花棒 ,白沙蒿最低 . - 0 .3～ - 0 .6MPa渗透势下白沙蒿发芽 10d的初生根长度显著大于花棒和柠条 (P <0 .0 5 ) ,三者的测量值依次为 7.9、4 .5和 3.1cm .干旱胁迫条件下参试种子发芽率与种子 72h累积吸水率均呈极显著的正相关 (P <0 .0 1) .     

生态恢复状态下天敌对小菜蛾的自然控制作用

通过组建不同防治措施下的小菜蛾自然种群生命表,结果表明,化学防治区小菜蛾自然种群趋势指数为52.52;在生态恢复区,天敌因子对目标害虫的自然控制作用得到恢复和增强,连续4个世代的小菜蛾种群趋势指数分别为16.9、7.16、3.71和4.02,其种群数量的发展得到有效地抑制.影响小菜蛾春季第一、第二、第三及第四代种群数量的重要因子分别为绒茧蜂寄生、4龄幼虫的捕食及其它、赤眼蜂寄生和绒茧蜂寄生,其相应的排除作用控制指数分别为1.39、1.56、1.74和1.54.从天敌与小菜蛾种群相互作用的过程来看,前者对后者的控制作用表现出明显的时滞效应,其种群数量的发展需要一个累积过程.能否采取积极的田间保护、增强措施,将是充分发挥天敌控害潜能的关键因素之一.     

甘肃民勤地区不同地下水埋深花棒蒸腾耗水研究

采用非称重式地下水恒位补偿蒸渗仪稳定供水系统、气候观测、土壤含水量测定等方法,研究了1995年分别定植于地下水埋深为1．6m、2．6m和3．6m蒸渗仪栽培池中的1年生花棒(Hedysarum scoparium)从1995年至2000年单株的蒸腾耗水规律。结果表明：(1)花棒不同生长阶段(年龄)蒸腾耗水对地下水埋深具有不同的响应特点。1年生花棒2．6m和3．6m地下水埋深条件下蒸腾量分别比1．6m高出188．35mm和113．7mm;4年生花棒蒸腾耗水量比1年生有显著增长,1．6m、2．6m和3．6m地下水埋深的花棒蒸腾量分别为440．96mm、397．78mm和471．88mm,较1年生增长了3．5倍、0.39倍和1．2倍;6年生各地下水埋深蒸腾量有不同程度的下降或稳定趋势,2．6m和3．6m埋深分别比4年生下降了16．3％和36．7％,而1．6m埋深几乎不变;(2)生长季花棒蒸腾耗水占全年蒸腾量的绝大部分,但由于受气候、不同生长阶段植物生理生态以及土壤含水量分布等的影响,各水位1年生和6年生花棒生长季蒸腾耗水主要集中在径生长期(7～8月份),而4年生花棒各水位条件下生长季不同阶段蒸腾耗水相差不大,同一生长季内各水位间的蒸腾耗相差较小;(3)生长季花棒蒸腾耗水量与环境因子单因素关系分析表明,不同地下水埋深条件下花棒蒸腾耗水主要相关因子不尽相同．但其机理仍需进一步研究。