Flavonoids from Artemisia gmelinii Web. ex Stechm.

Phytochemical investigation of Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. led to the isolation of 11 known flavonoids. Their structures were identified as genkwanin（1）, hispidulin（2）, 3＇-hydroxy-genkwanin（3）, chrysoeriol（4）, apigenin（5）, 5,7,3＇,4＇-tetrahydroxy-6,5＇-dimethoxy-flavone（6）, kumatakenin（7）, quercetin（8）, patuletin（9）, quercetagetin-3,6,7-trimethylether（10） and 7,3＇,4＇-trihydroxy-3-methoxy-flavone（11） by spectroscopic methods. Ten compounds（2–11） were isolated from this title plant for the first time, and five compounds（3, 6, 7, 10 and 11） were isolated from genus Artemisia for the first time.

Two new oplopane sesquiterpenes from Artemisia gmelinii Web. ex Stechm.

Two new oplopane sesquiterpenes, gmelinin A（1） and gmelinin B（2）, were isolated from Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. Their structures were established by spectroscopic techniques（mainly 1D and2 D NMR） and application of the modified Mosher method.

干旱胁迫下藏东南沙生植物非结构性碳水化合物分配策略研究

植物各组织中的非结构性碳水化合物(Non-structural carbohydrates,NSC)含量能反映植物对能量物质的分配策略,揭示干旱胁迫下植物NSC的动态变化有助于了解干旱环境下植物生存的资源分配策略。本研究以藏东南地区两种沙生植物白莲蒿(Artemisia gmelinii Weber)和云南沙棘(Hippophae rhamnoides subsp.yunnanensis Rousi)为研究对象,探讨在不同程度干旱胁迫下植物各器官(叶片、枝条、粗根、细根)中的非结构性碳水化合物含量的分配动态。结果显示:(1)干旱胁迫导致植物的根冠比显著增加,枝条、粗根和细根中的可溶性糖和NSC含量亦随干旱胁迫强度的增加而增加;(2)干旱胁迫发生后,NSC及其组分优先被分配至地下部位,叶片和细根中的NSC主要以可溶性糖的形式累积;(3)干旱胁迫下,白莲蒿细根的可溶性糖、淀粉及NSC的占比随干旱胁迫强度的增加而降低,而云南沙棘则与之相反。研究结果表明,植物通过储存更多的可溶性糖来抵御干旱胁迫,并且主动将NSC储存至根部来提升植物应对干旱的能力。

陕北黄土高原铁杆蒿群落生物量初步研究

本文研究了陕北黄土高原森林区和森林草原地带分布面积广、在群落演替过程中具明显地位的铁杆蒿群落生物量,测定了地上和地下生物量的季节、空间和地带性变化。结果表明,铁杆蒿群落生物量季节动态明显,9月下旬地上和地下生物量均达峰值,分别为241.94g/m^2和1860.46g/m^2,地下生物量6月出现负值,这与植物生长发育阶段的物质运转有关。森林草原由于水条件的限制,地上和地下生物量均低于森林区。

土壤干旱对黄土高原2种半灌木植物生长与耗水规律的影响

2种半灌木的耗水特性存在差异。2种半灌木的月耗水量及总耗水量均表现为:适宜水分>中度干旱>重度干旱。除了铁杆蒿在适宜水分下的月耗水主要集中在7、8、9月外,其他水分条件情况下,月耗水主要集中在6、7月份,且7月份达到峰值。同时,这2种半灌木在重度干旱和中度干旱下的日耗水高峰均出现在14:00,在适宜水分下,达乌里胡枝子呈双峰曲线,最高日耗水时段分别出现在10:00和14:00,铁杆蒿则与其他水分条件下的变化规律保持一致。干旱胁迫均抑制了2种半灌木地上部的生长,但提高了根冠比。土壤水分含量对两者的水分利用效率均有较大影响,达乌里胡枝子在中度干旱和重度干旱条件下水分利用效率均有提高,铁杆蒿在中度干旱下最高,而重度干旱下最小。

黄土丘陵区两类天然草地群落地下部生长及其与土壤水分关系的比较研究

对陕北安塞两个典型的天然草地群落：铁杆蒿（Artemisiagmelinii）群落和长芒草（Stipabungeana）群落的地下部生长状况进行了整个生长季的调查和测定。从其地下生物量的季节变化、垂直变化、周转值、地上都生长与地下都生长的关系、地下生物量与土壤水分的关系等几个方面作了系统的比较分析，以反映黄土丘陵区森林草原带不同立地条件下天然草地群落地下部的生长状况．

黄土丘陵区两类天然草地群落地上部数量特征及其与土壤水分关系的比较研究

对陕北安塞两类典型的天然草地群落：铁杆蒿（ Ａｒｔｅｍ ｉｓｉａ ｇｍ ｅｌｉｎｉｉ）群落和长芒草（ Ｓｔｉｐａ ｂｕｎｇｅａｎａ）群落进行了整个生长季的调查和测定。从其土壤水分状况、季相和植物组成状况、结构、地上部数量特征（包括生物量、高度、盖度）、地上部生长与水分的关系几个方面作了系统的比较分析，以反映黄土丘陵区森林草原带不同立地条件下天然草地群落地上部的生长状况。

铁杆蒿精油的化学成分

应用 Ｇ Ｃ／ Ｍ Ｓ／ Ｄ Ｓ 鉴定了铁杆蒿（ Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ） 精油化学成分主要为桉叶油素（４３９８ ％ ） 、龙脑（１６８２ ％ ） 、樟脑（１１５６ ％ ） ，这３ 个化合物占总精油的质量分数为７２３６ ％ ，高于艾蒿（ 桉叶油素３９５７ ％ ，樟脑５５２ ％ ，龙脑８４６ ％ ） 的含量。实验结果为主产区的铁杆蒿开发利用或者作“艾”代用品提供依据。

石家庄野生白莲蒿挥发油的化学成分分析

目的分析石家庄野生白莲蒿挥发油的主要化学成分。方法用水蒸馏法提取石家庄野生白莲蒿挥发油并用气相色谱-质谱法分析。结果挥发油含量为0.3%。共鉴定出5种成分,占挥发油总量的98.4%。结论石家庄野生白莲蒿挥发油的主要成分为桉油精(1,8-桉叶素)占86.6%。石家庄野生白莲蒿为丰富的桉油精资源。

黄土高原常见蒿属植物对4种豆科牧草种子萌发和幼苗生长的化感作用

黄土高原常见蒿属植物铁杆蒿、大籽蒿和狭裂白蒿叶枯落物对豆科牧草红豆草、紫花苜蓿、沙打旺和百脉根种子萌发及幼苗生长的影响研究表明:3种常见蒿属植物对4种豆科牧草种子发芽率、发芽势及幼苗地上、地下生物量(鲜重和干重)和叶丙二醛(MDA)含量影响不同,但其综合化感效应总体上均呈现低质量浓度促进、高质量浓度抑制。在1g/L和10g/L浓度三种蒿浸提液中促进效应最大的牧草是沙打旺;除了100g/L铁杆蒿对红豆草的综合化感效应表现出促进外,其余100g/L三种蒿浸提液对4种豆科牧草均呈现不同程度的抑制作用。

两种驱动力作用下植被调控堆积体坡面减水减沙效益

定量分析侵蚀驱动力的变化对于植被调控堆积体坡面水文和产沙过程的影响,对于深刻理解植被防护堆积体侵蚀及其水土保持效益具有重要作用。该研究以陡坡工程堆积体(30°)作为研究对象,采用野外模拟降雨和降雨+上方汇水试验研究苜蓿对工程堆积体侵蚀过程的影响及其减水减沙效益。结果表明:1)两种驱动力下苜蓿对工程堆积体坡面减沙和减流效益分别为57.28%~98.51%和13.17%~83.11%,加入上方汇水后减沙和减流效益分别减少17.01%和68.74%;2)降雨条件下苜蓿对堆积体坡面减流减沙效益随降雨强度增大降低,而加入上方汇水后减沙效益随降雨强度增大而增大,但减流效益减小。显著性差异分析表明降雨强度对裸坡和苜蓿堆积体的径流和产沙均有显著影响(P<0.01),且上方汇水的作用大于降雨;3)两种驱动力下裸坡堆积体侵蚀速率总体随产流历时减少,而苜蓿堆积体在降雨条件下侵蚀速率总体增大。加入上方汇水后裸坡及苜蓿堆积体坡面侵蚀和径流随产流历时的波动性显著增强;4)裸坡堆积体在降雨和降雨+上方汇水条件下产流前期的平均侵蚀速率是后期的1.06~2.90倍,苜蓿堆积体在降雨条件下产流前期平均侵蚀速率小于后期。研究成果可为生产建设项目工程堆积体水土流失防治和植被措施布设提供科学指导,具有显著的科学意义和工程实践指导价值。

铁杆蒿枯落物对四种豆科牧草的化感作用

研究了黄土区优势植物铁杆蒿(Artemisia gmelinii)枯落物对红豆草(Onobrychis viciaefolia)、沙打旺(Astragalus adsurgens)、百脉根(Lotusc corniculatus)和紫花苜蓿(Medicago sativa)等四种常见豆科牧草种子萌发和幼苗生理特性的化感效应。结果表明:铁杆蒿对这几种豆科牧草的发芽率和发芽势总体上均呈现"低质量浓度促进,高质量浓度抑制"的效应;紫花苜蓿综合化感效应在不同处理中均受到抑制,随着铁杆蒿枯落物含量的增加,抑制作用增强;但红豆草、百脉根和沙打旺的综合化感效应表现出低促高抑的趋势;红豆草和沙打旺在30g铁杆蒿枯落物浓度时促进效应最强,百脉根在60g时促进效应最强。以上结果初步表明在有铁杆蒿分布的草地不适合种植以及补播紫花苜蓿,而适当密度的铁杆蒿分布有助于种植以及补播红豆草、百脉根和沙打旺。

铁杆蒿灌丛对黄土高原草地碳交换特征的影响

用静态箱法于2012年生长季（5～10月）对黄土高原围封草地常见半灌木铁杆蒿（Artemisia gmelinii）灌丛内外土壤呼吸速率和净生态系统CO2交换速率及其主要环境因子进行实地观测,并对草地土壤基本理化性质进行分析,以揭示铁杆蒿灌丛内外碳交换变化规律及其影响因素。结果显示：（1）铁杆蒿灌丛内的土壤呼吸和净生态系统CO2交换的日交换速率均显著高于灌丛外;灌丛内外土壤呼吸速率和净生态系统CO2交换速率的峰值出现时间一致,且灌丛内显著高于灌丛外;土壤呼吸速率的峰值出现在8月份,净生态系统CO2交换速率的峰值出现在9月份。（2）灌丛内外土壤呼吸速率日动态均呈“单峰型”变化趋势,生长季平均值都接近5月份观测值,分别为（5.49±0.18）和（2.93±0.04） g·m-2·d-1;灌丛内外净生态系统CO2交换速率日动态均以“S”型变化趋势为主,在水分亏缺时期表现为微弱的“双峰”型趋势。（3）灌丛内生长季净生态系统CO2交换速率平均值为（-3.86±0.09） g·m-2·d-1,是灌丛外草地（-1.19±0.07） g·m-2·d-1的3.2倍,灌丛内外均表现为碳汇。研究表明,铁杆蒿灌丛存在“肥岛”现象,有助于该区草地生态系统有机碳的积累,土壤水分和土壤温度是影响灌丛内外土壤呼吸速率的主要因素,而灌丛内外净生态系统CO2交换速率主要受土壤水分的影响。

黄土丘陵区坡面植物斑块土壤团聚体

黄土丘陵区坡面退耕自然恢复演替,逐步形成了植物斑块与裸地斑块镶嵌结构,对土壤有机质、团聚体稳定性和空间异质性产生潜在影响。本研究选取黄土丘陵区退耕演替典型铁杆蒿(Artemisia gmelinii)群落和白羊草(Bothriochloa ischaemum)群落为对象,分别对群落内的植物斑块和裸地斑块土壤团聚体特征及有机质含量进行分析。结果表明:植物斑块与裸地斑块相比,>2 mm大团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和有机质含量均有增加,团聚体分形维数较裸地斑块有所减少。其中,植物斑块下粒径>2 mm的大团聚体含量分别占比64.2%(铁杆蒿)和70.6%(白羊草),对应裸地斑块中分别只占49.5%和45.9%;湿筛处理下白羊草植物斑块的MWD最大,达到1.296 mm,有机质含量最高,为16.137 g·kg^(−1),相较于裸地斑块,分形维数减小了6.7%,GMD增加了22.6%。表明须根系的多年生禾草白羊草植物斑块对土壤稳定性效果较好。总体而言,植物斑块发展能够增加土壤稳定性。

黄土丘陵区典型天然灌丛和人工灌丛优势植物土壤水分利用策略

细裂叶莲蒿(Artemisia gmelinii)是黄土高原农地退耕后长期存在的天然植物群落优势种。柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)灌丛是黄土高原防治水土流失的主要人工群落类型。研究它们的水分利用策略对评价气候暖干化趋势下黄土高原生态建设可持续性具有重要意义。该研究以退耕7年的天然草地细裂叶莲蒿群落、退耕30年的天然草地细裂叶莲蒿群落和退耕30年的人工灌木林柠条锦鸡儿群落为研究对象,采用氧稳定同位素比率(δ^(18)O)技术研究其对不同土层土壤水分利用的季节性变化,通过Mix SIR模型量化各土层土壤水分利用的贡献。结果表明:在δD-δ^(18)O分布图上,对黄土丘陵区降水样的氢稳定同位素比率(δD)和δ^(18)O回归分析得到当地的大气降水线,土壤水和植物水中的氢氧稳定同位素组成在δD-δ^(18)O分布图上都位于当地大气降水线的右下方,表明研究区土壤水分中的同位素组成受强烈蒸发影响发生了富集作用。随着季节变化,退耕7年的天然草地细裂叶莲蒿和退耕30年的人工灌木林柠条锦鸡儿植物水分来源可在不同土层之间较为灵活地转换,当浅层(0–40cm)土壤水可利用时,植物主要利用40 cm以上的土壤水分;当浅层土壤干燥时,主要吸收40–80 cm土层土壤的水分。退耕30年天然草地中细裂叶莲蒿主要依赖于0–10 cm表层土壤的水分。这表明在未来极端干旱事件发生频率增大的情况下,退耕7年的天然草地细裂叶莲蒿和退耕30年的人工灌木林柠条锦鸡儿具有更大的生存优势,而退耕30年的天然草地细裂叶莲蒿受干旱等极端天气影响更为严重。