天然沙冬青器官生态化学计量特征对异质生境的响应

以我国重点保护的珍稀濒危植物且是西北荒漠地区唯一常绿阔叶灌木沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)为研究对象,分析异质性荒漠生境(固定沙地、半固定沙地、石质沙地、洪积砾石坡地和盐碱滩地)对沙冬青叶、茎、根、花和种子生态化学计量学特征的影响,了解其生长的适应机制和生存策略。结果表明:沙冬青各器官碳(C)含量表现为叶>茎>根>种子>花,而氮(N)、磷(P)、钾(K)营养元素含量均表现为种子>花>叶>根>茎,N、P、K三大营养元素在繁殖器官中的富集,可以促进沙冬青由营养生长向生殖生长的转变,反映了资源分配模式和植物生长策略。沙冬青各器官的碳氮磷钾含量和各元素化学计量比在不同生境条件下变化较复杂,其中在沙质土壤(固定和半固定沙地)具有更高的C、N、P储存能力,而K在砾质土壤(石质沙地和洪积砾石坡地)含量较高,且砾质荒漠沙冬青的C∶N、C∶P及N∶P均显著高于沙质土壤,表明沙冬青在石质沙地和洪积砾石坡地有更高的养分利用效率。各器官元素含量相关分析表明器官间的养分协同性远高于器官内部。化学计量比C∶N、C∶P、C∶K均表现为:茎>根>叶>花>种子,N∶P为根>叶>茎>花>种子,N∶K为茎>根>叶>种子>花,K∶P为叶>根>种子>茎>花,各器官中的C∶N和N∶P比在各生境间相对较稳定,而K∶P比变化巨大,N∶P与P含量呈显著的负相关(P<0.05),与N含量的相关性不显著(P>0.05),说明P作为敏感性元素决定了沙冬青体内N∶P比值的变化,且不同生境叶片N∶P比值均大于16,说明沙冬青生长主要受P限制。器官与生境对沙冬青化学计量特征都有影响,生境对C含量和N∶K、K∶P的影响较大,器官对N、P、K含量及C∶N、C∶P、C∶K、N∶P的影响较大。除P元素外,各元素含量及其化学计量比均受器官和生境交互作用影响。了解植物根-茎-叶-花-种子的整体资源权衡和协变策略,为沙冬青物种资源的保护和开发提供理论依据。

沙冬青适应干旱环境的解剖结构变化

以沙冬青盆栽苗为试材,采用石蜡切片法,研究了不同土壤含水量对其根、茎、叶解剖结构的影响,以期为沙冬青的开发利用提供参考依据。结果表明:沙冬青在土壤含水量为2%~4%时仍能正常生长,但不同含水量下沙冬青根、茎、叶结构存在差异。随土壤水分的降低,沙冬青根系生长越细长,木质化程度越深,周皮相对厚度增大,通过发育分化根部结构来提高植株抗旱性。沙冬青茎和叶表皮外附角质层,茎皮层内有皮层维管束提高输导能力,同时在土壤水分低时髓依旧较发达,表现出较强的贮水能力。沙冬青叶为等面叶,随土壤水分的降低叶片厚度、角质层厚度、孔下室深度、栅栏组织/海绵组织的比值、主脉维管组织、木质化程度均呈不同程度增加,通过降低水分散失、提高气体交换、提高叶面积利用率和光合作用来适应干旱环境。

新疆乌恰县沙冬青群落物种组成分析

采用样地调查法,对新疆乌恰县沙冬青〔Ammopiptanthus mongolicus(Maxim.ex Kom.)S.H.Cheng〕群落的物种组成进行分析。结果表明:沙冬青群落共有植物23种,隶属于13科21属,其中,苋科(Amaranthaceae)种类最多,含4属5种;61.5%的科仅含1属1种。群落中植物生活型中半灌木的占比最高(26.1%);灌木、小灌木和多年生草本的占比次之,均为21.7%,一年生草本的占比最低(8.7%)。沙冬青的相对频度和重要值最高,分别为12.7%和26.3%,为群落的优势种。综上所述,新疆乌恰县沙冬青群落物种组成简单,这与该地区所面临的人为干扰以及严酷生境条件密切相关,建议加强保护现有沙冬青群落,并建立沙冬青种子库,通过迁地移栽和人工育苗扩大群落规模。

沙冬青在园林绿化中的应用

沙冬青耐旱、耐瘠薄、耐盐碱,是我国干旱荒漠地区仅有的一种常绿灌木,对恶劣环境具有极高的抗逆性,是优良的园林绿化树种。通过探究沙冬青的生长习性及在园林中的应用和养护注意事项,为沙冬青在园林中的推广实践提供参考,以期为广大的园林工作者提供一定的借鉴作用。

荒漠孑遗植物沙冬青根部土壤古菌多样性

孑遗植物沙冬青是西鄂尔多斯荒漠生态系统唯一强旱生常绿阔叶灌木。古菌是组成土壤微生物系统的重要组成部分,在土壤生物地球化学循环中扮演着重要角色,影响植物的生长、生产力、适应性、多样性及健康状况。研究与沙冬青根部共存数千万年的土壤古菌群落,对科学保护沙冬青,乃至维持脆弱的西鄂尔多斯荒漠生态系统稳定性有特殊意义。本试验采用16S rDNA扩增子高通量测序技术,以裸地土为对照,分析比较沙冬青根际土、非根际土中古菌多样性及群落物种组成,旨在探明沙冬青根部土壤古菌群落在不同土壤区室中的变化规律。结果表明,与裸地土和非根际土相比,沙冬青根际土中营养元素含量增高;非根际土古菌群落多样性和丰富度均高于根际土和裸地土;奇古菌门亚硝化球菌纲亚硝化球菌科是沙冬青根部土壤优势类群,亚硝化球菌科未分类属(unclassified_f__Nitrososphaeraceae)越靠近根际其相对丰度越高,亚硝化球菌科未定属(norank_f__Nitrososphaeraceae)和暂定亚硝化球菌属(Candidatus_Nitrososphaera)却越靠近根际其相对丰度越低。此外,根际土古菌全部来自非根际土,而非根际土中古菌只有48.8%来自裸地土,其余来自非土壤生境。因此,沙冬青根部土壤古菌群落以参与土壤氮循环氨氧化(亚硝化)过程的类群为主,宿主植物显著影响沙冬青根部土壤不同区室古菌群落组装。

浅析沙冬青育苗造林技术及不同修剪程度对其生长影响

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)为强旱生常绿阔叶灌木,可生长于荒漠区的沙质和沙砾质地。文章介绍了沙冬青的容器育苗、造林技术和不同修剪方式对沙冬青的影响。结果表明沙冬青容器育苗、造林简单易行,要点是进行立枯病防治。通过沙冬青不同强度修剪试验,发现沙冬青较耐修剪,不同修剪方式对沙冬青新梢数量、新梢生长量均有显著影响,试验可为沙冬青在城市园林绿化、修剪造型提供理论依据。

沙冬青容器育苗造林技术

沙冬青(Ammopiptanthusmongolicus)又称蒙古黄花木或蒙古沙冬青,是内蒙古西部及宁夏、甘肃荒漠地区唯一的常绿灌木植物。其株高1~2米,多分枝;树皮黄色,枝黄绿色或灰黄色。乌拉特后旗分布的沙冬青多为单叶,稀掌状三出复叶;小叶菱状椭圆形、卵形或倒卵形,先端锐尖、钝或微凹,基部楔形,两面密生银白色绒毛,叶柄长5~10毫米。总状花序顶生,具花8~10朵;苞片卵形,长5~6毫米,密被白色短柔毛;萼筒状,疏生柔毛;花蝶形,花瓣黄色,长约2厘米。荚果长椭圆形,长5~8厘米,宽1.6~2厘米。种子2~5粒,球状肾形,直径约0.7厘米。花期5月,果期7月。

干旱区降雨梯度对沙冬青根-茎-叶生态化学计量特征的影响

[目的]水分是限制干旱区植物生长与生存的重要因素,为探明降水变化对荒漠植物化学计量特征的影响,以及C、N、P和K元素在植物各器官中的分配规律。[方法]以国家二级重点保护的珍稀濒危植物且是荒漠区唯一常绿阔叶灌木沙冬青为研究对象,分析沿自然降雨梯度下,沙冬青根-茎-叶的元素含量及其化学计量比的变化特征,了解其生长的适应机制和生存策略。[结果]沙冬青各器官C含量表现为叶>茎>根,而N、P、K营养元素含量均表现为叶>根>茎,N、P、K三大营养元素在叶片中的富集,可以提高沙冬青光合速率,为植物的生长与繁殖提供充分的物质保障,反映了资源分配模式和植物生长策略。沿自然降雨梯度,沙冬青的根、茎、叶之间主要表现为协同关系且存在着同时投资的生态策略,N和P含量在各器官中均随着降雨量的增加呈上升趋势,而K均呈下降趋势,沙冬青通过提高各器官K含量和降低N、P含量来应对干旱胁迫的环境。器官间的养分协同性远高于器官内部,各器官中的N:P在不同降雨梯度间相对比较稳定,说明沙冬青以保守的养分利用方式抵消元素含量随环境的变化,且N:P比值均大于16则生长主要受P限制。[结论]各器官N、P、K化学计量特征沿降雨梯度具有相同趋势,但在不同器官间呈现显著差异,而化学计量的灵活性是实现植物自我调节的重要方式,有助于植物在不同环境条件影响下维持自身正常的生命活动。

沙冬青叶部病害病原菌分离鉴定及其防治研究

沙冬青叶部病害发病率高侵染速度快严重威胁植株正常生长。为鉴定引起沙冬青叶部病害的病原菌,制定病害防治方案,利用形态学特征、rDNA-ITS序列分析对病原菌进行鉴定,田间喷施药剂测定杀菌剂对病害的防治效果。结果表明,引起沙冬青叶部病害为病原真菌,离体培养菌丝绒毛状、灰白色、致密气生菌丝,背面呈灰黑色轮纹状,显微镜观察菌丝直柔曲状,有隔,产生深色分生孢子梗,以合轴式延伸,顶端单生分生孢子;ITS序列鉴定与Alternaria destruens ATCC 204363(NR_137143.1)(毁坏链格孢)相似性达到100%,初步确定为半知菌亚门丝孢纲丝孢目链格孢属。不同药剂田间防治试验表明,75%百菌清可湿性粉剂喷施2次对沙冬青叶部病害的防治效果达到87%,波尔多液2000倍液的防治效果为57.9%,75%百菌清可湿性粉剂的防治效果优于波尔多液2000倍液。研究结果首次报道沙冬青叶部病害病原真菌的形态特征和鉴定结果,制定了病害田间防治方案,可为沙冬青叶部病害防治提供理论基础和有效的技术措施。

榆林地区沙冬青植物景观价值评价

以超旱生灌木沙冬青在园林应用中的植物景观价值为研究对象,从植物的观赏特征、资源潜力、生态适应、抗逆性、其他价值等主要的制约因素入手,利用层次分析法(AHP)构建植物景观价值评价综合模型,并运用模型对沙冬青在园林应用中的植物景观价值进行综合评价。结果表明:标准层23个因素中观果价值(0.4528)、再生能力(0.3923)、适应环境(0.3764)、耐沙埋性(0.2429)、水土保持(0.2858)等指标的权重较大,分别对沙冬青观赏价值、资源潜力、生态适应、抗逆性和其他价值等约束层的影响较为显著;约束层权重最大的是抗逆性(0.3926),随后依次是生态适应(0.3039)、资源潜力(0.1472)和观赏价值(0.0929),其他价值(0.0635)的权重最小;从总权重可以看出,适应环境(0.1143)、分布范围(0.0916)、耐沙埋性(0.0856)这3个指标的排位比较靠前。

东阿拉善不同发育阶段沙冬青种群的空间分布格局

为了揭示国家二级保护植物沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)种群在发展过程中的空间分布格局及变化规律,本研究选择东阿拉善荒漠的沙冬青作为研究对象,采用大小结构法将沙冬青植株分为3个等级,运用成对相关函数g(r)对3个发育阶段沙冬青种群进行分析。结果表明:年轻的增长型、成熟的稳定型和衰退的下降型种群在空间上交错分布。在增长型和稳定型种群中,沙冬青幼龄(Ⅰ级)个体呈现小尺度聚集,中、大尺度随机分布,中龄(Ⅱ级)个体呈现小尺度均匀分布,中尺度聚集性增加,大尺度随机分布。从稳定型到下降型种群,沙冬青老龄个体(Ⅲ级)在小尺度上均匀分布加大,其他尺度以随机分布为主。沙冬青在中、小尺度上Ⅰ级与Ⅱ级植株存在正关联,小尺度上Ⅲ级植株对另两个级的植株存在显著负关联。研究结果为该种的保育提供理论依据。

认识荒漠常绿阔叶灌木沙冬青

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus),又名蒙古黄花木、蒙古沙冬青,为国家二级保护植物。其为第三纪孑遗种,也是亚洲中部特有物种和中国荒漠地区中唯一的超旱生常绿阔叶灌木。沙冬青是我国阿拉善荒漠主要的植被类型之一,在生态环境保护、园林绿化、药用开发、种质科研等方面具有重要的利用价值。

沙冬青在生态修复领域应用前景分析

沙冬青属(Ammopiptanthus)植物是我国西北荒漠干旱地区唯一的超旱生常绿阔叶灌木,可用于防风固沙、水土保持等。其具有抗旱、抗高温、耐寒、耐盐碱、耐贫瘠等特性,是研究植物抗逆性机制的理想材料。文章在文献梳理基础上,重点总结了沙冬青地理分布生境特征、抗旱性、耐盐性方面的研究进展,对该植物资源在生态修复中的应用前景进行展望,以期为利用该属植物提升生态系统自我恢复能力提供理论参考。

沙冬青地上部分的化学成分研究

目的:研究沙冬青Ammopiptanthus mongolicus地上部分的化学成分。方法:应用硅胶和Sephadex LH-20凝胶柱色谱法以及高效液相色谱法对其化学成分进行分离,并利用NMR和MS等方法鉴定化合物。结果:从沙冬青的干燥地上部分中分离得到10个化合物,分别鉴定为间羟基苯甲酸(1),对羟基苯乙酮(2),β-谷甾醇(3),(-)-丁香脂素(4),(+)-落叶松脂醇(5),blumenol A(6),blumenol B(7),β-胡萝卜苷(8),松柏苷(9),丁香苷(10)。结论:该10个化合物均为首次从沙冬青属植物中分离得到。

中国沙冬青属植物的地理分布及生境特征

沙冬青是我国珍稀濒危物种,掌握其地理分布范围及生境特征,有助于分析其所处境况以及展开相应的研究与保护工作。通过搜集历史文献资料与野外实地调查相结合的方法,对我国沙冬青属植物的地理分布范围、时空动态以及生境特征进行了研究,并从地形、气候、土壤三个方面探讨了限制沙冬青属植物生长分布的主要因子。结果表明:(1)新疆沙冬青分布范围为38°55′~40°09′N,74°42′~76°43′E;蒙古沙冬青分布范围为36°27′~42°01′N,102°36′~108°49′E,两种沙冬青在地理分布上不连续,以条带或块状方式呈现小聚集分布状态。(2)两种沙冬青的生境特征存在显著差异,其中限制新疆沙冬青分布的生态因子主要包括气候指标中的热量因子以及土壤指标中的p H、盐分和全磷,限制蒙古沙冬青分布的生态因子主要包括气候指标中的水分因子和土壤指标中的有机质、全氮。

PEG6000模拟干旱胁迫对2种沙冬青种子萌发的影响

以蒙古沙冬青和新疆沙冬青为材料,在不同浓度的PEG6000(0%、4%、8%、12%、16%、20%和24%)胁迫处理下,研究干旱胁迫对种子萌发和幼苗生长的影响,探讨经PEG6000处理后复水种子的萌发恢复能力。结果表明,随着PEG6000浓度的增加,蒙古沙冬青和新疆沙冬青的种子萌发率、发芽势、日相对发芽率受到不同程度的抑制,萌发进程推迟,胚芽长和胚根长也受到抑制,萌发种子含水量下降。总体来看,PEG6000浓度越大,各指标受抑制程度越明显,另外,在同等条件的干旱胁迫下,蒙古沙冬青受抑制程度小于新疆沙冬青。经PEG6000浸种处理的种子复水后仍具有较高的恢复萌发率,新疆沙冬青在24%PEG6000处理下无种子萌发,复水后萌发率较高。由此得出,蒙古沙冬青的抗旱性高于新疆沙冬青。

新疆沙冬青和蒙古沙冬青叶片及其生境土壤中15种无机元素的含量比较

采用单道扫描等离子体发射光谱仪(ICP)和微波消解仪测定了新疆沙冬青和蒙古沙冬青两种珍稀植物的叶片及生境土壤环境中15种无机元素(Al、B、Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Na、Ba、La、Co、Ni、Pb、Rb和Ti)的含量,其中两种沙冬青叶片及生境土壤中含量最大的元素均为Ca,最小的均为Co.应用两个独立样本检验(Independent-samples T Test)中的曼-惠特尼U检验法(Mann-Whitney U)分析15种无机元素的差异性,结果显示,两种沙冬青的土壤环境相似;叶片的无机元素除了5种元素(B、Fe、Co、Ni和Ti)呈现显著性差异以外,其余元素含量差异不显著;通过比较叶片和土壤的元素含量发现,15种元素均呈现显著性差异;通过叶片内无机元素的浓度与生境土壤中该元素浓度的比值比较,发现Pb和Ti两种元素的叶片内浓度与生境土壤中浓度比值存在显著差异.

新疆濒危植物——矮沙冬青

沙冬青,豆科沙冬青属,常绿灌木或小灌木,高1.5~2米,分布于内蒙古、甘肃、宁夏、新疆,生长于沙丘、河滩边台地。沙冬青不仅耐旱、耐寒、耐土壤瘠薄、抗逆性强,是良好的沙区造林树种,而且阔叶常绿、树形美观、花色鲜艳,可作为优良的绿化树种。1新疆矮沙冬青新疆矮沙冬青,第三纪残遗种,稀有种,濒危种,国家2级重点保护植物。新疆矮沙冬青是我区荒漠地区十分珍贵的第三纪孑遗种,是中国西北荒漠地区唯一的超旱生常绿阔叶灌木树种。

不同气候条件下沙冬青属植物在我国的潜在分布--基于生态位模型预测

沙冬青属(Ammopiptanthus)植物是古地中海第三纪孑遗濒危物种,包括沙冬青(Ammopiptanthus mgolicus)和矮沙冬青(Ammopiptanthus nanus),主要分布在我国西北干旱、半干旱地区,其不仅具有较高的研究价值,同时对我国西北干旱地区生态环境具有十分重要的作用。近年来由于全球气候变化及人为干扰等因素,沙冬青属植物天然分布面积骤缩,濒临灭绝。本研究利用MaxEnt模型、Bioclim模型和Domain模型对沙冬青属植物在我国末次间冰期(Last Interglacial)、末次冰盛期(Last Glacial Maximum)、当代和2050年(RCP4.5和RCP8.5)4个时期气候情景下的潜在适生区进行预测。结果表明:MaxEnt模型对沙冬青属植物潜在分布区的预测具有极高的准确度,所有模型的平均受试者工作特征曲线下面积(AUC测试值)均高于0.80。当代沙冬青最佳及高适生区占全国总面积的2.78%,主要集中在内蒙古中部、宁夏北部和甘肃北部等地;未来沙冬青最佳及高适生区在现有分布范围呈现向外扩张的趋势,主要分布在内蒙古鄂托克旗、鄂尔多斯、阿拉善左旗、宁夏吴忠和甘肃民勒县等地。当代矮沙冬青最佳及高适生区占全国总面积的2.23%,主要集中在新疆南部;未来矮沙冬青最佳及高适生区向新疆乌恰县南部、乌鲁木齐北部移动和扩大,主要分布在新疆乌恰县、乌苏市、吐鲁番市和乌鲁木齐市。未来2050年(RCP4.5和RCP8.5)两种气候情景下沙冬青和矮沙冬青的潜在分布总面积均有所增加,与当代相比变化不明显,但不同适生等级的潜在分布面积变化较大,在更高的CO2排放量(RCP8.5)情景下沙冬青和矮冬青的最佳及高适生区范围的预测结果都将减少。从气候因素角度考虑,研究表明未来气候情景下沙冬青属植物的适生区变化过程中,年均温(Bio1)、最湿月降水量(Bio13)和温度季节性变化(Bio4)是影响沙冬青属植物分布的关键因子,并为我国西北干旱半干旱地区具有重要的经济价值并将持续其生态服务功能。

新疆沙冬青育苗技术

沙冬青是中国重点保护的第一批珍稀濒危物种,为古第三纪孑遗种、亚洲中部特有物种,也是中国西北荒漠地区惟一的超旱生常绿阔叶灌木树种。新疆沙冬青,别名矮黄花木、小沙冬青、矮沙冬青,国家二级保护植物,新疆一级保护植物。在我国,新疆沙冬青仅分布于新疆南部乌恰县康苏乡、膘尔托阔依乡等地,该地区自然环境条件极差,常年干旱.