准噶尔无叶豆的地理分布、群落学特征及生物生态学特性

准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum(Litv.)Vass.)是国家级保护植物。对该植物地理分布、群落特征及生物生态学特性进行的研究表明:①准噶尔无叶豆分布区和生态幅狭窄,在我国仅斑块状分布于新疆古尔班通古特沙漠腹地局部地段及沙漠东南缘的部分流动沙地上;②群落中包含植物14科33属37种,可划分为7个地理区系成分,其中,温带分布型属占75.76%。依据群落组成及外貌,划分为5个群丛,主要特点为:不表现为显著的景观植被,且小面积出现;结构简单,层次单调,植物组成均系适沙和耐沙的种类;整个群落以先锋性为特征。此外,群落不稳定,有逐步被其他类型的、相对稳定的群落所替代的趋势,具有时空分布的"暂时性";③具有"花多果少"的果实产量格局,2005年结实率为(15.36±2.16)%。呈"水泡状"或"干瘪状"的种子比率达(16.2±2.31)%,虫蛀率达(16.92±2.69)%;④种子向幼苗转化率低。依靠超强的水平根茎克隆能力来扩展种群空间。经综合分析,认为准噶尔无叶豆对生境高度专一,人为干扰破坏所带来的生境丧失将使该种受胁状态加剧。对该物种进行保护首先应加强现有生境的就地保护,减少人为破坏;其次,积极开展迁地保护生物学研究,建立苗圃,营造人工种群。

古尔班通古特沙漠及周缘52种植物种子的萌发特性与生态意义

对古尔班通古特沙漠及其周缘52种植物种子的萌发特性进行比较,以探讨该地区植物的不同萌发对策及其生态适应意义。结果发现:萌发率80%以上的有11种,小于20%的有22种,7种未萌发;萌发开始时间为1 3d的有37种,大于10d的有2种;萌发持续时间为1 7d的有10种,大于22d的有14种;达50%萌发率的时间为1 7d的有17种。主成分分析(PCA)和聚类分析结果表明,52种植物可划分为4种萌发类型:爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型,这可能与生境土壤中水分存在差异有关;木本植物的萌发率显著高于非木本植物,暗示木本植物的高萌发率保证植物能够快速占领空间和资源,增加竞争优势,而非木本植物,尤其是1年生植物表现低的萌发率,是植物生存的一种风险分摊策略。

果翅对梭梭属(Haloxylon)种子萌发行为的调控

种子萌发行为的受控机制是生殖生态学的重要研究内容。通过果翅存留实验研究了在不同贮藏时期果翅对梭梭和白梭梭种子萌发的影响。结果表明:①新成熟的梭梭种子具有高的萌发率(>90%)。梭梭果翅对秋天新成熟的种子萌发有显著的抑制作用(萌发率<50%),使种子处于强迫休眠状态;果翅对种子萌发的抑制作用随着贮藏时间的推移逐渐降低,到翌年春天(4月)这种抑制作用已完全解除,果翅对梭梭种子的抑制主要是化学抑制。果翅对梭梭种子萌发行为的调控作用确保了种子在合适的时间萌发与种群的成功定居,也正是梭梭在荒漠地区广泛分布的主要原因。②新成熟的白梭梭种子萌发率为59.5%,贮藏1个月后达到80%,表明种子存在短时期的生理后熟现象。白梭梭果翅在每一贮藏时期对其种子的萌发都具有显著的抑制作用,翅+种子(将果翅与种子剥离,一起放入培养皿中)也部分地抑制种子的萌发,因此,果翅对白梭梭种子萌发的抑制既有化学抑制也存在机械抑制。果翅对种子萌发的抑制,限制了白梭梭的分布。

温周期及果翅对梭梭种子萌发行为的调控

种子萌发行为的受控机制是生殖生态学的重要研究内容。通过对适宜的温周期下,不同贮藏时期果翅对梭梭种子萌发影响的研究。结果表明:梭梭种子在温周期为5℃/25℃,5℃/15℃和15℃/25℃(暗/光=12 h/12h)中均能快速萌发。果翅对秋天新成熟种子的萌发有显著的抑制作用,使种子处于强迫休眠状态;果翅对种子萌发的抑制作用随着贮藏时间的推移逐渐降低,到翌年春天(4月)解除这种抑制作用。果翅对梭梭种子萌发行为的调控作用确保了种子在合适的时间萌发与种群的成功定居,这也是梭梭在荒漠地区广泛分布的主要原因。

新疆十字花科短命植物系统发育关系及分化时间

利用核ITS、叶绿体trnL-F（含trnL内含子和trnL-TRNF间隔区）DNA序列，研究分布在新疆的十字花科短命植物的系统发育关系，探讨本区十字花科短命植物与非短命植物之间的系统关系，并利用分子钟原理，估算短命植物的分化时间。主要研究结果如下：短命植物不是单系群，而是聚为多个分支，镶嵌在非短命植物类群中；短命植物分支（属i种）分别与分类学上相近的非短命植物分类单位（近缘属／同属物种）具有很近的系统发育关系，说明短命植物并非单一起源，其分化和发育并未超越属种的演化关系。十字花科短命植物的亲缘关系：涩荠属、丝叶芥属、鸟头荠属、念珠芥属、四齿芥属、绵果荠属、棒果芥属和紫罗兰属亲缘关系较近；离子芥属、脱喙荠属和异果芥属具有较近的亲缘关系；舟果荠属、菘蓝属、厚翅荠属3个属的物种嵌合在一起，并与线果芥属的关系较近；四棱荠属和螺喙荠属系统发育关系很近；庭荠属、独行菜属、高河菜属的短命植物均与同属的物种聚在一起，高河菜属与四棱荠属、螺喙荠属的关系较近。计算表明，涩荠属短命植物的分化时间大致在14-6Ma，即中新世中期至晚期，要早于第三纪末第四纪初的结论。短命植物在这个时间段的分化可能与期间青藏高原的不断隆起密切相关，青藏高原的隆起导致亚洲内陆气候的干旱化以及干旱、半干旱区逐渐形成，促进了短命植物在新疆的进化和发育。

基于DNA条形码技术对新疆罂粟科部分植物系统发生分析

以新疆地区4属5种罂粟科植物为研究对象,利用DNA测序技术测定植物叶绿体rbcL基因、核基因ITS,并研究将这两种特定基因联合作为DNA条形码在识别新疆地区罂粟科植物的可行性和有效性。对15条新疆罂粟科植物的ITS-rbcL序列进行信息分析,发现其基因片段多态性位点较多,种内平均遗传距离小于种间。另外,以4种毛茛属植物做外类群对31种罂粟科植物进行聚类分析。结果显示:同属植物基本聚在一起,说明这一联合片段用来鉴定罂粟科植物中属的分类阶元是可行的。所选择的ITS-rbcL片段对罂粟科植物的分类鉴定有一定的参考价值。通过研究还发现,新疆鳞果海罂粟与伊犁秃疮花的亲缘关系较该属其他植物更为接近;新疆重点保护植物红花疆罂粟与黑环罂粟为近缘种;rbcL基因由于其保守度较高,并不适合作罂粟科植物的进化标记基因。