沙蒿与油蒿灌丛的防风阻沙作用

沙蒿与油蒿广泛分布于我国沙漠地区,是沙地植被的重要建群种和优势种。在腾格里沙漠南缘半流动沙地,实测了两种典型固沙植物沙蒿与油蒿的防风阻沙作用,从灌丛空间构型对比分析了其防风阻沙机制。结果表明,沙蒿与油蒿灌丛均具有明显的降低风速作用,但油蒿灌丛较沙蒿灌丛具有更显著的防风作用,而且对灌丛后不同位置、近地面不同高度层风速的降低程度明显不同。在灌丛后6倍株高范围内,沙蒿灌丛对50cm高度风速降低程度显著大于20cm,而油蒿灌丛对近地面20cm高度层风速降低程度显著大于50cm。在相同风速下,油蒿灌丛后20cm高度平均风速是沙蒿灌丛的1/2,而50cm高度平均风速与沙蒿灌丛相近。同时,沙蒿灌丛阻沙作用弱,而油蒿灌丛具有明显的阻沙作用,单株积沙体积达到45.2±16.1dm3,积沙重量达到72.1±25.7kg,油蒿灌丛积沙量大小与灌丛结构间存在显著的正相关。研究表明,紧密型结构的油蒿灌丛是较松散型结构沙蒿灌丛更为理想的防风固沙植物,其灌丛分枝数多、分枝角度小、生物量大且多分布在近地面层是具有显著防风阻沙作用的根本原因,该结论可为干旱区防风固沙植被建设物种选择提供依据。     

乌兰布和沙漠沙蒿与油蒿群落的物种组成与数量特征

沙蒿与油蒿群落均是我国最典型的沙地植被类型,在沙漠地区发挥了重要的生态防护作用,掌握其分布、组成及其数量特征对沙漠化防治具有一定的指导作用。调查研究表明,沙蒿与油蒿群落是乌兰布和沙漠典型的沙地植被类型,其中沙蒿群落多分布于沙漠中东部、南部和东北部,而油蒿群落仅分布于沙漠东部、东北部和东南部;其群落类型可划分为沙蒿群落、油蒿群落、沙蒿+油蒿群落、沙蒿+沙竹群落、沙蒿+花棒+沙拐枣群落、油蒿+白刺群落、沙蒿伴生群落和油蒿伴生群落;群落的物种组成比较简单,其中沙蒿群落共有9科21属22种,油蒿群落共有10科35属37种。草本植物是沙蒿与油蒿群落的主体,所占总物种数的比例均超过70%;Simpson、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数高,反映了沙蒿与油蒿群落具有较高的物种多样性。与沙蒿群落相比,油蒿群落物种丰富度、单位面积个体数、盖度、Simpson和Shannon物种多样性指数均明显大于沙蒿群落,而群落相似性显著低于沙蒿,说明乌兰布和沙漠油蒿群落较沙蒿群落具有更丰富的物种组成、多样性和群落结构,更具保护和人工促进潜力。研究结果可为乌兰布和沙漠沙蒿、油蒿群落的保护及人工促进提供理论基础,对区域沙漠治理物种选择具有一定的指导意义。     

沙冬青属的细胞学研究

沙冬青属(Ammopiptanthus)植物仅两个种,即蒙古沙冬青(A.mongolicus)和新疆沙冬青(A.nanus),为第三纪残遗种,是中亚荒漠唯一的常绿阔叶植物,因珍稀,临危而被列为国家重点保护植物”。国内外对该属两个种的染色体数目的记载存在着差异。本文对沙冬青属两种植物的染色体数目和核型进行了分析研究,旨在为探讨该属植物的发生和系统发育,以及开展植物多样性保护和合理开发利用积累资料。     

沙冬青属植物叶绿体基因组对比和系统发育分析

该研究以沙冬青和矮沙冬青叶绿体基因组为研究对象,比较分析其基因组结构和系统发育关系。结果显示: (1)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组具有典型的四段式结构,全长为153 935 bp和154 140 bp,其中大单拷贝区(LSC)分别为83 891 bp和84 126 bp,小单拷贝区(SSC)分别为18 022 bp和18 014 bp,以及长度各自为26 011 bp和26 000 bp的成对反向重复区(IRs);沙冬青和矮沙冬青均注释130个基因,包括85个蛋白编码基因(PCGs),37个转运RNA(tRNA)以及8个核糖体RNA(rRNA)。(2)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组中分别检测出26和15个回文重复序列,39和50个串联重复序列,23和34个散在重复序列。同时都鉴定出96个SSRs位点,包括74和73个单核苷酸重复,5和6个二核苷酸重复,以及各有17个复合SSR位点;边界分析显示两者IR区相似,但仍有一定差异。(3)通过近邻结合法(NJ)对沙冬青和矮沙冬青在内的17种蝶形花亚科以及2种云实亚科植物的叶绿体基因组构建的系统发育树显示,沙冬青和矮沙冬青以较高的支持率聚为一个独立分枝。该研究结果为沙冬青属的种间鉴别、SSR分子标记开发、保育工作、种群动态以及进一步研究坡塔里族的演化过程奠定了理论基础。     

沙冬青CBF/DREB1转录因子cDNA的克隆及序列分析

CBF/DREB1(C-repeat binding factor/dehydration resistance element binding protein 1)是一类抗逆相关的转录因子,它们的表达可以激活下游一系列抗逆应答基因的表达,从而提高植株的抗逆性.沙冬青(A mmopiptanthus mongolicus)主要生长在中国西北荒漠和半荒漠地带,是典型的旱生资源植物,具有突出的抗寒、抗旱、耐盐碱特性.本文以沙冬青为实验材料,利用RT-PCR和RACE技术克隆了沙冬青CBF/DREB1基因cDNA序列,并对其进行了序列分析.结果表明:沙冬青CBF/DREB1转录因子基因序列全长为991 bp,包括624 bp的开放阅读框(ORF),起始密码子ATG,终止密码子TAA,114 bp的5UTR和253 bp的3UTR,以及加尾信号AATAAA及poly(A)_(11).生物信息学预测其演绎的氨基酸序列具有AP2结构域,且AP2结构域的两端拥有CBF家族特有的PKK/PPAGRxKFxETRHP和DSAWR两段短多肽序列,属于CBF家族.沙冬青CBF/DREB1转录因子的克隆为进一步研究植物抗逆和获得抗性基因提供了新的候选基因,也为进一步从分子水平上验证其功能,深入理解植物适应干旱、低温和高盐机制奠定基础.     

沙冬青染色体数目及核型的研究

本文首次报道了沙冬青的染色体数目及核型,沙冬青 Ammopiptanthus mongolicus (Maxim.)Cheng f.染色体基数目为x＝9,其核型公式为 2n=18=4m十14sm(2SAT)。     

沙冬青几种光合特性的季节性变化的研究

研究了沙冬青几种光合特性的季节性变化,在气温升高时,沙冬青净光合速率、气孔导度和气孔限制值均呈下现降趋势,而胞间ＣＯ２浓度（Ｃｉ）却呈上升趋势。根据Ｆａｒｑｕｈａｒ和Ｓｈａｒｋｅｙ提出的关于区分气孔限制的两个标准,结果表明Ｐｎ的下降可能是非气孔限制因素导致。研究还证明,Ｒｕｂｉｓｃｏ大亚基的相对含量以及光化学活性与Ｐｎ的季节性变化相关,表明ＣＯ２同化的季节性变化主要取决于上述两种因素的变化。     

沙冬青cDNA-AFLP银染和条带回收方法分析

通过比较而获得沙冬青cDNA-AFLP银染和条带回收的最佳方法.银染时采取Bassam法和Sanguinetti法,凝胶条带回收时利用直接回收法、试剂盒法、LiCl高盐法和聚丙烯酰胺凝胶高效回收法.比较不同方法对于开展聚丙烯酰胺凝胶电泳的影响.采用Bassam银染法对获得的扩增产物进行染色后无法得到差异显示条带,而利用Sanguinetti银染法显色后可观察到比较明显的差异表达条带;以直接回收法、PAGE试剂盒法、LiCl高盐法对差异条带进行回收后,二次PCR无法得到扩增产物,采用聚丙烯酰胺凝胶高效回收法后则可获得比较清晰的二次扩增产物.Sanguinetti银染法和聚丙烯酰胺凝胶高效回收法是应用于本研究的最佳方法.     

蒙药沙冬青的化学成分研究

从蒙古沙冬青分离得到了7个非生物碱类化合物,通过波谱学方法及与文献对照的方法鉴定为:β-谷甾醇(1)、白藜芦醇(2)、染料木素(3)、芒柄花素(4)、毛异黄酮(5)、maackiain(6)和trifolirhizin(7).其中化合物2、6和7为首次从蒙古沙冬青植物中得到.     

EFFECTS OF AM FUNGI AND WATER STRESS ON DROUGHT RESISTANCE OF ARTEMISIA ORDOSICA IN DIFFERENT SOILS

 利用两种不同土壤研究了水分胁迫和接种AM真菌(摩西球囊霉(Glomus mosseae)和油蒿(Artemisia ordosica)根际土著AM真菌)对毛乌素沙地重要演替物种油蒿生长和抗旱性的影响。结果表明, 两种土壤中水分胁迫没有显著影响油蒿的植株形态和含水量, 但严重抑制了菌根侵染率。水分胁迫促使油蒿提高叶片保水能力, 抑制N、P在地上部的分配。在胁迫前期SOD活性较高, 而POD活性在后期较高。同一水分条件下接种AM真菌显著提高了AM真菌侵染率, 土壤中孢子数显著增多, 提高了植株分枝数并促进侧根发育, 显著提高根冠比和植株保水能力, 加强了根系对全磷、全氮的吸收。接种AM真菌的植株可溶性糖和丙二醛含量较低, 可溶性蛋白含量无显著变化, SOD和POD活性提高, 油蒿抗旱性加强。水分胁迫下在不同土壤中接种不同AM真菌对油蒿的促进效应差异较大, 接种土著AM真菌的效果优于摩西球囊霉单一接种。干旱导致菌根侵染率下降是宿主植物吸水能力下降的原因之一, 在植物生长前期接种AM真菌可以增强植物抵抗生长中后期环境干旱的能力。     

毛乌素沙地油蒿种群点格局分析

油蒿(Artemisia ordosica)是我国北方农牧交错带的重要固沙植物,研究其种群格局对理解种群生态过程和改善流沙治理技术具有重要意义。点格局分析法是20世纪末发展起来的多尺度空间格局分析方法。通过研究油蒿种群的点格局,发现油蒿种群的空间分布格局和空间关联性同空间尺度、植株形体大小以及生境3种因素有密切联系。在较小的空间尺度上,油蒿种群倾向于非随机分布(集群分布比均匀分布常见),个体间有较强的空间关联(正关联比负关联常见);当空间尺度大于临界值后,油蒿种群倾向于服从随机分布,同时种群的空间关联性减弱。幼小油蒿植株具有明显的集群分布趋势,高大植株则表现出聚集强度的降低趋势;形体大小的差异越大,植株间的正关联关系越弱,或者负关联关系越强。与固定沙地相比,半固定沙地油蒿种群的集群分布现象更加明显,同时种群的空间正关联关系更强。研究结果表明,当通过移栽油蒿成体治理流动沙地时,应尽量将其栽种成集群分布而非均匀分布的形式,以提高植株成活率。     

油蒿演替群落密度对土壤湿度和有机质空间异质性的响应

如何用环境属性空间异质性解释植被动态是生态学中的一个重要问题。在该项研究中,选择油蒿(Artemisia ordosica)演替群落为研究对象,在小区面积相同、样方数目和面积相同的条件下,将统计学方法和地统计学方法结合起来,讨论分析了土壤湿度和有机质与油蒿和冷蒿(A. frigida)密度空间异质性变化趋势的相关性,结果表明:在块尺度上(80 m × 80 m),油蒿和冷蒿密度的空间异质性都与土壤湿度的空间异质性有关,其中与冷蒿密度呈现为单调递增,与油蒿密度不呈单调变化,说明土壤湿度与油蒿密度空间异质性的相关性已逐渐减弱,但与耐旱的冷蒿依然较强;土壤有机质的空间异质性也与两种植物密度的空间异质性有关,其中与油蒿密度呈现为单调递增,与冷蒿密度不呈单调变化,说明油蒿的长期定居增加了土壤有机质含量,并促进了冷蒿的侵入;进一步分析表明,该群落中油蒿种群和冷蒿种群均呈集群分布,这种集群分布使得油蒿或冷蒿的密度与土壤湿度或有机质空间异质性之间的关系增强,这从一定程度上说明了冷蒿和油蒿之间的竞争替代关系。因而,土壤空间异质性的变化是半荒漠带油蒿群落演替的基础。     

高山植物盘花垂头菊和唐古特乌头光合膜系统的超微结构研究

对生长在青藏高原东北部海拔高度为3700m处的盆花垂头（Cremanthodiumdiscoideum）和唐古特乌头（Aconitumtangutcum）叶肉细胞叶绿体光合膜系进行超微分析表明：叶绿体被膜异常,基拉片层叠垛程度小,基粒和基质类囊体肿胀严重。叶绿体超微结构上的这些特征,是青藏高原低气压、严寒和强辐射等生态条件综合作用的结果。     

毛乌素沙地油蒿群落的循环演替

流动沙地→半流动沙地白沙蒿群落→半固定沙地油蒿＋白沙蒿群落→固定沙地油蒿群落→固定沙地油蒿＋本氏针茅＋苔藓群落→地带性的本氏针茅草原及其迅速沙化的植被发展过程是毛乌素沙地植被自发演替的基本过程。油蒿具有耐沙埋、抗风蚀、耐土壤贫瘠等特性,是该地区最主要的优良固沙植物和重要牧草。半固定、固定沙地池蒿群落在毛乌素沙地的生态环境保护和农牧业生产方面发挥着极其重要的作用,维持其稳定十分重要。然而,其沙化的现     

油蒿(Artemisia ordosica)的蒸腾作用及其群落的水分状况

 本文对比研究了处于不同生境的油蒿群落中油蒿的水分生理生态特性。结果表明：(1)半固定沙丘的油蒿比固定沙丘油蒿长势好,前者的生物量约为后者的4—5倍;(2)半固定沙丘土壤导水率是固定沙丘的10倍左右;(3)叶温与气温之差和水势能较好地反映油蒿的生长状况,而蒸腾速率与扩散阻力反映不十分敏感。     

沙冬青冬季叶绿体的超微结构特征

沙冬青在冬季的叶肉细胞中有丰富的叶绿体,经常聚集在一起,相互重叠,相互嵌合,有的还相互融合。大部分叶绿体为凸透镜形,多余叶绿体主要为V形、蝶形、连婴形和哑铃形。它们的被膜不光滑,常凹凸不平,甚至出现突起和内陷。类囊体十分发达,质体小球很多,但淀粉粒缺乏。大部分叶绿体形态结构正常,有的还在出芽和分裂。少数叶绿体与此不同,它们已经衰老,其中一些正在解体或已经解体。     

鄂尔多斯沙地油蒿群落生物量初步研究

 本文研究了鄂尔多斯沙地草原改良试验站颇具特色的油蒿群落生物量的季节变化和空间格局。结果表明：不同的油蒿群落类型生物量不同,以流动沙地最低,接近流沙地段的油蒿群落最大。油蒿群落地上生物量季节变化明显,9月中旬或稍后达到最大值。油蒿群落地下部分生物量以粗根为主,根量集中于表层,且随着深度的增加按指数形式递减。     

内蒙毛乌素沙地油蒿（Artemisiaordosica）挥发油成分的研究

由内蒙毛乌素沙地采集的油蒿(Artemisia ordosica)新鲜茎叶,经水蒸气蒸馏,所得淡黄色挥发油,含量0.43％。挥发油经GC-MS-DS联用分析,并根据气相色谱定量,鉴定出43种化合物。主要成分为α-蒎烯,β-蒎烯,β-顺式罗勒烯,茵陈炔及橙花叔醇。其中茵陈炔和茵陈二炔酮在蒿属植物中属不常见成分。这些化学成分的研究,将为探讨油蒿群落的化学生态学问题奠定理论基础。     

沙冬青高活性抗冻蛋白的发现

关于植物的抗冻作用机制已有许多论述［１—３］,然而低温植物中是否存在高活性的抗冻蛋白？抗冻作用的主要作用机制是什么？为研究这些问题,我们以沙冬青（Ａｍｍｏｐｉｐｔａｎ－ｔｈｕｓｍｏｎｇｏｌｉｃｕｓ）为材料,分离和部分纯化了植物抗冻蛋白。经测定,其分子量包括４５．７ｋＤ和８１．２ｋＤ等,在５０ｍｇ／ｍｌ的浓度下,其熔点约为－１５℃,所以它的抗冻活性比已经发现的鱼类［４—６］或黑麦抗冻蛋白（在６０ｍｇ／ｍｌ的浓度时冰点为－１．１℃）［２］活性高得多。在１００—２００倍的相差显微镜下可观察到其冰晶呈多…