埃及中国柽柳(Tamarix chinensis)解剖结构研究

中国柽柳(Tamarix chinensis)属于盐生植物。本文采用石蜡切片法对于分布于埃及红海岸的中国柽柳的茎、叶的解剖结构进行了观察和对比分析。结果表明:埃及中国柽柳具有显著的盐生植物结构特征,突出表现在:叶的表皮细胞外覆有发达的角质层,气孔下陷,形成气孔室;茎、叶的表皮上有盐腺;茎、叶的表皮内侧为栅栏组织细胞层,细胞内有较多的叶绿体。

武威市柽柳引种、选育试验

以中国柽柳(Tamarix chinensis Lour.)为对照,选取2个本地品种和4个引进品种,共计7个品种展开扦插育苗试验和引种造林试验。结果表明,中国柽柳、东柽1号、东柽2号和甘蒙柽柳的育苗成活率均在90%以上;东柽1号、东柽2号、中国柽柳的造林成活率和移栽3年后的造林保存率较高。采用综合坐标法进行分析,综合性状表现为东柽1号>东柽2号>中国柽柳>甘蒙柽柳>多花柽柳>短穗柽柳>紫枝柽柳。栽种柽柳时应当优先考虑本土树种,其环境适应能力强,存活率较高,长势更好;如果为了增加物种多样性,必须引进新品种,优先选择甘蒙柽柳、多花柽柳,可以取得比较理想的栽种效益。

柽柳过氧化物酶基因的序列分析及山新杨遗传转化研究

对刚毛柽柳(Tamarix hispida)的过氧化物酶基因(ThPOD)全长序列进行分析,结果表明,该基因全长为1 376 bp,包含一个1 086 bp的开放阅读框,可编码361个氨基酸残基,蛋白分子质量为39.3 ku。根据ThPOD基因保守序列设计特异引物克隆该基因,并成功构建了pROKⅡ-ThPOD植物过表达载体,利用农杆菌介导法转化山新杨(Populus davidiana×P.bolleana),经PCR和Northern blot鉴定,初步证明外源基因ThPOD已整合到山新杨的基因组中并在转录水平上进行了表达。

红花多枝柽柳硬枝扦插繁殖试验

选用红花多枝柽柳1年生越冬枝条,采用4种生根药剂18个浓度处理(含对照)在素沙温床上进行硬枝扦插。根据根量、根长等指标综合评价,结果显示硬枝扦插易成活,不同药剂处理间差异显著,吲哚-3-丁酸50mg/kg、150mg/kg、500mg/kg扦插成活率都可以达到100%。

^(14)C示踪同化物在中国柽柳-管花肉苁蓉复合体内的物质分配

采用BH1216型低本底αβ测量装置,测定分析^(14)C示踪同化物在中国柽柳-管花肉苁蓉复合体内的物质分配。结果表明,柽柳(Tamarix chinensis)饲喂叶中的^(14)C比活度最高,不同时间^(14)C在柽柳-管花肉苁蓉各部位均有分布;相同处理饲喂叶的^(14)C比活度以9月最高,其次为8月和10月,11月最低;相同时间不同处理^(14)C同化物在柽柳和管花肉苁蓉(Cistanche tubulosa)中的分配比例差异也达显著性水平,随着管花肉苁蓉寄生数量的增加,相同时间分配给柽柳的^(14)C同化物比例显著降低,而分配给管花肉苁蓉的显著升高;不同时间相同处理柽柳和管花肉苁蓉中^(14)C同化物的分配比例差异显著,随着管花肉苁蓉的寄生生长,8—10月分配给柽柳的^(14)C同化物比例显著降低,而分配给管花肉苁蓉的显著升高,10月达到峰值。由此可知,管花肉苁蓉与寄主柽柳之间^(14)C同化物转换过程存在显著差异。

柽柳与美人蕉RNA提取方法研究

采用改良的CTAB法、SDS法和试剂盒法提取柽柳(Tamarix chinensis Lour)和美人蕉(Canna indicaLinn)不同组织中的RNA,通过紫外分光光度法和琼脂糖凝胶电泳对提取的RNA质量进行检测。结果表明,CTAB法从柽柳和美人蕉叶中提取的RNA A260 nm/A280 nm分别为1.96和1.91,纯度较高。琼脂糖凝胶电泳结果显示CTAB法和SDS法提取的植物RNA 28 S rRNA和18 S rRNA条带清晰明亮,说明提取的RNA完整性好,浓度较高;而试剂盒法提取的植物RNA存在降解现象和杂质干扰。

NaCl处理对多枝柽柳(Tamarix ramosissima)生长及生理的影响

以1年生多枝柽柳(Tamarix ramosissima)幼株为材料,采用盆栽试验研究不同浓度(0、50、100、200、400mmol·L–1)NaCl处理对多枝柽柳生长状况及叶片过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,水势,可溶性糖和脯氨酸含量的影响。结果表明:低浓度(≤100mmol·L-1)的NaCl处理对多枝柽柳株高、冠幅面积、分枝数和叶、枝干重具有促进效应;高浓度(≥200mmol·L-1)的NaCl处理抑制了多枝柽柳生长,对侧根干重的抑制作用大于对冠幅面积、分枝数、叶干重、枝干重及株高的抑制。H2O2和MDA含量在低浓度(≤100mmol·L-1)NaCl处理下较对照未出现积累现象,随NaCl浓度升高(≥200mmol·L-1)二者含量较对照出现显著积累。低浓度(≤100mmol·L-1)NaCl处理下,多枝柽柳叶片SOD、POD、CAT和APX活性较对照均有所提高,高浓度的NaCl处理下SOD和POD活性开始降低。多枝柽柳叶片水势随NaCl处理浓度升高呈显著下降趋势。低浓度(≤100mmol·L-1)NaCl处理下脯氨酸和可溶性糖含量较对照呈上升趋势。

塔里木河上游胡杨(Populus euphratica、柽柳(Tamarix ramosissima)水分来源的稳定同位素示踪

通过分析塔里木河上游胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix ramosissima)茎干水和各潜在水源(河水、土壤水、地下水)的δD、δ^(18)O同位素组成,应用多水源混合模型(IsoSource模型)研究了胡杨、柽柳的水分来源和对各潜在水源的利用比例。结果表明:0~100cm土壤水受蒸发影响大,土壤水δ^(18)O值偏大;100~300cm土壤水和地下水δ^(18)O值偏小且各点不存在显著差异。柽柳茎干水的δ^(18)O值小于胡杨,且均随河岸距离增加而减小;在河岸,胡杨最多能利用14.2%的河水,柽柳对河水的利用比例最大达到35.3%,二者对浅层0~100cm土壤水的利用比例较高;远离河岸,胡杨主要利用大于120cm的土壤水和地下水,对地下水的利用比例40%~50%,柽柳以地下水作为其主要水源,最大利用比例达到94.5%。胡杨生长需要适宜的地下水埋深条件(350~420cm),柽柳在浅地下水埋深和大于450cm的深地下水埋深条件下均能良好生长,对不同水分条件的适应能力优于胡杨。

柽柳属(Tamarix)植物生境适应机制与资源价值研究进展

柽柳属(Tamarix)植物起源于第三纪古地中海地区,具有耐盐碱、抗干旱和抗沙埋等特点,适应性强,是沙荒地和盐碱地的建群种。从植物生理生态和分子机理上阐述了柽柳属植物适应广泛生境的机制,包括种群特征、个体形态结构、种子繁殖特性、群体遗传结构以及植株在干旱和盐碱胁迫下生理生化和分子响应等,综述了其在生态和药用方面的价值,并提出可深入研究的问题和方向。

荒漠河岸柽柳(Tamarix chinensis)灌丛的能量平衡特征

用涡度相关法对新疆塔里木河下游荒漠河岸柽柳(Tamarix chinensis)灌丛进行了1个生长季的实验观测,利用同步气象资料探讨了干旱胁迫环境下柽柳灌丛的近地面微气象和能量平衡特征,并运用普通最小二乘法线性回归及能量平衡比率法对比分析了不同天气条件下柽柳的日能量平衡变化和分配的差异。结果表明:观测期内柽柳灌丛的能量平衡闭合率为72.3%,地表能量通量和能量分配特征呈明显的单峰型二次曲线,地表净辐射通量和潜热通量是柽柳灌丛生长季的主要能量收入项和支出项;生长季内柽柳灌丛的能量平衡残差出现系统性、正负交替的日循环规律;在不同天气条件下,能量的分配转化和平衡程度均有明显差异,晴天的能量闭合状况好于阴天、降雨及扬沙天气,白天好于夜间;能量平衡比率在日出前与日落后的变化显著,且出现瞬时能量过闭合现象。受光合作用的影响,能量平衡闭合程度及碳通量的变化与不同天气下的温度及水分密切相关。

塔里木盆地沙生柽柳(Tamarix taklamakanensis)遗传多样性

沙生柽柳(Tamarix taklamakanensis)为中国特有种,是流动沙丘上最抗旱耐热的固沙造林树种,对荒漠化防治工作意义重大。筛选了7个短串联重复序列(SSR)标记,分析了塔里木盆地沙生柽柳居群的遗传多样性。结果表明:尽管沙生柽柳呈片段化分布,物种水平上仍保持一定程度的遗传多样性,但居群的平均等位基因多样性较低;大多数居群经历了近期的瓶颈效应;自然居群被划分为4个遗传群体,分布于塔里木盆地腹地的群体内部有较强的基因流,但是位于盆地边缘的群体发生了明显的遗传分化。居群大规模遭受瓶颈效应可能是等位基因多样性偏低的主要原因;繁殖体沿河道的补给可能使盆地腹地群体维持较高遗传多样性;地理隔离可能是盆地边缘群体分化的主要因素。

绿洲沙漠过渡带柽柳(Tamarix ramosissima)灌丛沙堆-丘间地系统土壤盐分含量特征

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲西部过渡带为研究区,选取植被盖度为30%、15%~20%、10%、<5%的4个典型样地,对各样地的柽柳(Tamarix ramosissima)灌丛沙堆-丘间地系统典型部位0~10cm和10~20cm土壤进行系统采样,测定土壤pH值及总盐、Cl^-、Na^+、K^+、SO_4^(2-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、CO_3^(2-)、HCO_3^-含量,从风沙地貌的角度探讨过渡带沙漠化进程中土壤盐分分异规律。结果表明:随着植被总盖度的降低,0~10cm层土壤pH值及总盐、Cl^-、K^+、Na+含量总体呈先升高后降低的趋势;土壤SO2-4和Ca^(2+)含量呈先降低后升高的变化趋势;Mg^(2+)含量随着植被盖度的变化没有明显的变化规律。灌丛下→沙堆边缘→丘间地→风影区,总盐、Cl^-、K^+、Na^+、SO_4^(2-)、Ga^(2+)、Mg^(2+)含量呈先减小后增大的变化规律,最大值均位于灌丛下,最小值位于丘间地;pH值和HCO_3^-含量大体呈先升高后降低的趋势,最小值位于灌丛下,最大值多位于丘间地,二者存在中度相关(r=0.644)。与0~10cm土层相比,10~20cm总盐、Cl^-、K^+、Na^+含量明显增加,SO_4^(2-)、HCO_3^-、Ga^(2+)含量降低,Mg^(2+)含量和pH值没有明显的变化。两土层各盐分含量随植被盖度的梯变呈相对一致的变化趋势。在不同的环境条件下,以蒸腾作用、泌盐作用和根系的选择性吸收作用等为主的生物积盐作用与地下水蒸发聚盐以及地表风蚀强度等非生物因素之间的平衡关系,应该是影响绿洲沙漠过渡带柽柳灌丛沙堆盐岛效应强弱的关键因素。

密花柽柳(Tamarix arceuthoides)春夏两季种子的萌发行为

密花柽柳(Tamarix arceuthoides)具有两季开花结实特性,通过对春花期与夏花期种子的形态和萌发特性的比较,结果表明:密花柽柳春花期种子与夏花期种子在形状、大小、颜色上无显著差异。新采收的春花期种子与夏花期种子在5～15℃,5～25℃,15～25℃和25～35℃4个温变周期下都能够快速萌发,且春花期种子比夏花期种子的萌发速率快,春花期种子萌发率达到50%仅需要2～36h。浓度低于0.2mol/L的NaCl溶液对密花柽柳春花期种子和夏花期种子萌发的影响不大;但从0.4mol/L起萌发率随着浓度增高而降低,直至为0;将在盐溶液中处理8d的种子转移至蒸馏水后,萌发恢复率均为0,表明NaCl处理后的春花期种子和夏花期种子永久地失去萌发力。室温储存2个月密花柽柳春花期种子和夏花期种子的活力保持在80%以上,之后随着贮藏时间的延长种子活力逐渐下降,贮藏6个月时春花期和夏花期的种子活力均下降40%～50%。

高光谱指数法用于确定多枝柽柳(Tamarix ramosissima)蒸腾速率

蒸腾速率(Tr)是植物生理生态学研究中表征蒸腾耗水的常用指标,研究植物的蒸腾耗水有助于了解当地生态系统稳定性和水资源的可持续利用,但在遥感应用尤其在干旱区遥感应用中很少被使用。本文以古尔班通古特沙漠南缘的主要建群种多枝柽柳(Tamarix ramosissima)作为研究对象,应用高光谱指数法对其Tr日变化过程进行研究,寻找和确定最佳的Tr光谱指数。选择的6个光谱指数判定系数R2介于0.06~0.73,其中简单比值(SR)光谱指数有最高的判定系数(R2=0.73)、较低的均方根误差(RMSE=0.24)和较为简单的形式,光谱范围处于近红外波段(1 645~1 655nm)/(1 775~1 785nm)。SR作为Tr最佳光谱指数,对植被水分关系变化敏感,能够较好地记录和监测Tr日变化过程,有益于揭示光谱指数物理和生理机制。

黑河分水后额济纳绿洲柽柳(Tamarix spp.)和苦豆子(Sophora alopecuroides)群落的恢复

为探讨黑河下游额济纳绿洲在供水持续恶化和改善后植被退化与恢复状况,以及在绿洲特殊的供水模式下植被恢复的趋势,通过对额济纳绿洲1982年、2001年和2009年3期植被调查资料对比,分析了绿洲主要荒漠河岸植被———柽柳(Tamarixspp.)群落和苦豆子(Sophora alopecuroides)群落在黑河分水后的恢复状况,同时分析了分水后历年供水的季节分配。结果表明:分水后2类群落都有不同程度的恢复。恢复的主要表现是建群种的覆盖度、生物量、当年枝条比率增加,枝条枯死率降低。群落种类组成在近河道的苦豆子群落增加明显,而其他生境中则恢复缓慢,增加的种类以一年生植物为主。分水前形成的"冷季充足、暖季短缺"的黑河对额济纳供水模式在分水后并未根本改变,这是绿洲植被不能恢复到缺水前状态的主要原因。

胡杨(Populus euphratica)与柽柳(Tamarix ramosissima)径向生长特征对比

基于对额济纳旗胡杨(Populus euphratica)和柽柳(Tamarix ramosissima)生长季树干的径向生长变化监测,以及气温、空气相对湿度和地下水位等环境因子的同步监测,利用突变检验和相关分析方法,对两树种日-季节尺度径向生长时间节点、阶段等特征及其环境因子响应模式进行了对比研究。结果显示:在两树种径向生长变化特征方面,日尺度上,胡杨每日径向生长最大值点出现和结束时间均比柽柳早3h左右;季节尺度上,胡杨进入快速生长阶段的时间迟于柽柳,并且比柽柳结束要早,持续时间短于柽柳。在环境响应机制方面,胡杨日收缩极值(eMDV)、日膨胀极值(iMDV)和日净生长量(ΔR)阶段变化平均值为柽柳的3倍以上,变化幅度也相对较大;两树种上述径向生长参数与气温和地下水埋深等因子日-季节尺度的响应模式基本一致,快速生长期的地下水位变化影响更为显著,尤其对于柽柳。研究结果对于荒漠河岸林可持续发展及内陆河流域水资源管理具有重要意义。

塔里木盆地盐生和干旱生境柽柳(Tamarix)凋落物分解特征

以塔里木盆地柽柳(Tamarix)凋落物为研究对象,应用凋落袋法,揭示其在盐生(H1)和干旱(H2)生境中分解差异性及主要制约因子。结果表明:(1)经720 d分解,H1、H2生境中柽柳凋落物残留率分别为83.50%、53.73%,两种生境下凋落物残留率差异极显著(P<0.01)。(2)在H1、H2生境中,柽柳凋落物分解系数分别为0.082、0.320,分解50%所需时间分别为9.40、2.17 a,分解95%所需时间分别为40.62、9.36 a。(3)C元素在H1中富集-释放交替进行,在H2中为单一的富集-释放;N元素在H1中表现出累积-释放交替模式,在H2中表现出相反的变化趋势;P元素在0~360 d分解时间段均呈逐渐释放过程,而在第360~720 d,H1呈逐渐累积过程,H2呈累积-释放模式。木质素呈现逐渐释放模式,纤维素释放模式富集-释放交替进行。经720 d分解,C、N、P、木质素、纤维素残留率在两种生境中均存在极显著差异(P<0.01)。(4)微生境变化对凋落物分解制约因素并不相同,盐生生境下土壤Na^+含量是制约凋落物分解的主要因子,而干旱生境下残留量、土壤Mg^2+、凋落物全磷含量起主导作用。

基于易测因子的塔里木河下游柽柳(Tamarix chinensis)灌丛地上生物量模型

根据塔里木河下游英苏至阿拉干断面各个监测井附近柽柳(Tamarix chinensis)标准枝生物量实测数据,采用数理统计方法构建柽柳单枝和单丛地上生物量估测模型,在精确度检验的基础上筛选出最佳模型,并对模型估测值与实测值进行卡方检验。结果表明:以柽柳枝基径d和枝长h派生因子d2 h为自变量建立的估测模型Ma=0.123(d2 h)1.241(R2=0.844)最优,估测精度为76.93%;分别以冠幅面积S和丛高H双变量SH、冠幅面积单变量S为自变量建立的柽柳地上生物量估测最优模型为Mb=1.335(SH)0.806(R2=0.788)、Mc=0.924S1.289(R2=0.771),估测精度分别为76.04%、72.83%。对上述模型估测值和实测值进行卡方检验,结果表明两者无显著差异,模型可用于塔里木河下游柽柳地上生物量估算。

黄土丘陵风沙区柽柳(Tamarix chinensis)林土壤水储量动态

对甘肃景泰不同种植密度的10年龄人工柽柳(Tamarix chinensis)林地,监测根周及行间土壤水分含量,并对监测资料进行量化分析。结果表明:(1)在垂直剖面上,根周土壤水分含量层次可分为蒸发层0~40cm、活跃层40~180cm和相对稳定层180~200cm;行间土壤水分含量层次可分为蒸发层0~40cm、活跃层40~120cm、相对稳定层120~200cm。(2)林地土壤水分主要靠天然降水补充,土壤水分储量年际变化随种植密度由高到低呈亏空-富余-亏空的变化趋势;综合考虑行距-土壤水分储量回归方程及冠积-行距回归方程,得出景泰地区合理种植密度为1 923株·hm-2。结果可为干旱区生态恢复和退耕还林提供科学依据。

博斯腾湖滨柽柳(Tamarix ramosissina)生长对湖水位的敏感性

基于博斯腾湖1955—2012年湖水位变化资料,利用树木年轮法分析了博斯腾湖年和月水位变化与湖滨柽柳(Tamarix ramosissina)年轮生长关系,利用敏感度指数得出博斯腾湖滨柽柳年轮生长的敏感水位范围。结果表明:(1)1955—2012年博斯腾湖年平均水位经历了3个明显变化阶段,即1955—1987年下降至最低,1987—2002年上升至最高。受向下游生态输水影响,2002—2012年博斯腾湖水位快速下降。输水对博斯腾湖月平均水位和季节性水位变化有影响。(2)博斯腾湖滨柽柳年轮指数与当年的湖水位变化和前1年的湖水位变化均显著相关(p<0.05)。柽柳年轮指数与前1年10月至当年4月各个月份的湖水位表现出显著相关(p<0.05)。柽柳年轮指数与前1年冬季湖水位相关显著(p<0.05),与当年春季3—4月月平均湖水位相关性显著,与当年夏季和秋季湖水位的相关性不显著。(3)博斯腾湖滨柽柳年轮生长对月湖水位变化响应比较敏感。当湖水位在1045.3m时,柽柳年轮指数灵敏度指数(Sk)存在最低值;当湖水位在1 046.3m时,Sk出现最高值。