温度对兰州市南北两山5种典型人工林土壤氮素硝化潜力的影响

【目的】旨在探究随着温度的变化,土壤氮素硝化量和硝化速率的变化机理。【方法】以兰州市南北两山5种典型人工林(新疆杨林、侧柏林、刺槐林、新疆杨-刺槐混交林、侧柏-刺槐混交林)土壤为研究对象,通过间歇性好氧淋洗法在室内培养,研究在不同温度(15、25、35℃)下,5种典型人工林土壤的氮素硝化特征。【结果】在前期培养内(0~7 d),在同一温度下(35℃),侧柏刺槐混交林的土壤氮素硝化速率最大,分别比新疆杨刺槐混交林、新疆杨林、侧柏林和刺槐林高8.8%、62.6%、64.8%、77.0%。在15~35℃温度范围内,随着温度的升高,5种林分的硝化速率和硝化量均增加;在整个培养期(84 d)内,5种林分的硝化量在35℃达到最大,在0~20 cm和20~40 cm土层,五种林分的硝化量均值表现为35℃>25℃>15℃,且侧柏刺槐混交林的土壤氮素硝化量最大,分别比新疆杨刺槐混交林、刺槐林、新疆杨林和侧柏林高2.5%、13.2%、28.7%、40.8%。【结论】在所有土层中新疆杨-刺槐混交林的土壤硝态氮含量最高,5种林分土壤硝态氮含量和硝化速率随着温度的增加而增加,随土层的加深而降低,且混交林的硝化量和硝化速率均显著高于纯林;各林分敏感性均表现为25℃/15℃>35℃/25℃。

干旱生境下外源脯氨酸对红砂气孔形态的影响

本研究以大田环境内的红砂(Reaumuria soongorica)为对象,喷施不同质量浓度(0,50,100,150,200,250 mg·L^(-1))的脯氨酸(Proline,Pro),以各处理的第0 d为对照(CK),测量第1,3,6,9 d的叶片气孔特征(气孔长、宽、面积和气孔密度),以揭示红砂气孔对外源Pro的响应。结果表明:在各Pro处理、作用时间和Pro处理与作用时间的交互作用下,对叶片的气孔特征都有显著影响;各处理下,气孔长与宽度、气孔面积和密度间呈极显著负相关(-0.680,-0.626,-0.690),其余指标间均达极显著正相关(0.883,0.778,0.769);对各Pro处理下的气孔特征进行拟合,气孔密度与面积、气孔长度和宽度、气孔长度和密度间均达极显著水平(P<0.01),且具有相关性。因此,喷施外源Pro可减小红砂叶片气孔长,增大气孔宽、面积和密度,显著影响气孔特征,可缓解干旱胁迫的不利影响,其中以100 mg·L^(-1)浓度效果最佳,能显著提高红砂的抗旱性。

脱落酸对NaCl胁迫下红砂种子萌发的影响

为揭示脱落酸(ABA)处理对NaCl胁迫下红砂(Reaumuria soongorica)种子萌发特性的影响,本研究采用双因素正交试验,研究不同ABA浓度(0、10、20、30、40、50 mg·L^(-1))和NaCl浓度(0、25、50、75、100、150 mmol·L^(-1))处理下红砂种子萌发特性的变化。结果表明:ABA和NaCl处理对红砂种子的发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数、胚芽长和胚根长均有极显著影响(P<0.01),两者交互(ABA×NaCl)对发芽势有极显著影响(P<0.01),对发芽率有显著影响(P<0.05)。在0~150 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下,以20 mg·L^(-1) ABA处理作用效应最大,可显著促进红砂种子的萌发。与0 mg·L^(-1) ABA、25 mmol·L^(-1) NaCl处理相比,20 mg·L^(-1) ABA、25 mmol·L^(-1) NaCl处理下红砂种子发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数显著升高了20.33%、31.25%、63.95%和31.20%,胚芽以及胚根长度显著升高了24.53%和41.98%。因此,在今后荒漠区红砂种群人工辅助更新中建议采用20 mg·L^(-1) ABA浸种24 h后进行直播造林,可有效缓解NaCl胁迫对红砂种子萌发以及幼苗生长造成的伤害。

不同居群红砂的遗传多样性分析

为了探究不同居群红砂(Reaumuria soogorica)的遗传多样性水平及居群遗传结构。本研究运用SSR分子标记技术对来源于内蒙古、宁夏、甘肃16个不同居群的299份红砂材料进行遗传多样性分析。结果表明11对引物共扩增出67个等位基因,扩增等位基因多态率为83.58%,多态信息含量(Polymorphism information content,PIC)为0.396;居群的等位基因数(Allele number,Na)和有效等位基因数(Effective number of alleles,Ne)为3.735,2.221;香农信息指数(Shannon information index,I)为0.763;居群间遗传分化系数(Fixation index,Fst)为0.041~0.210,平均值为0.088。AMOVA结果表明,居群间的遗传差异仅占变异总来源的5.8%。本研究得出结论红砂的基因多态性为中度,等位基因不均匀的分布在染色体上。观测杂合度和固定指数说明居群内杂合度缺失,纯合体过量。Fst指数表明居群间分化程度较低,且红砂的遗传变异主要来自源于个体内DNA序列的不同。Mantel检测得出遗传距离和地理距离显著相关。聚类分析表明居群间的基因交流是影响居群聚类的重要因素。STRUCTURE结构分析将材料分为5个亚群,第Ⅴ亚群内红砂个体血统较为纯正,第Ⅱ亚群内个体血统混杂。