气候变化背景下青藏高原东部猪毛蒿物候的变化规律和影响因素

近几十年来青藏高原正经历着广泛而深远的气候变化,这种变化对当地物种的物候及分布格局产生了显著影响。猪毛蒿作为干旱半干旱地区的优势物种和影响群落稳定性的关键物种,青藏高原东缘是其重要的分布区域之一,然而其物候将如何应对气候变化目前我们尚不清楚。为此,基于青海省东部连续20年的气象数据和原位物候观测实验,探讨猪毛蒿物候的变化规律及量化不同气候因子的相对贡献率。结果表明:1)过去20年间年均温和年均每日日照时长分别呈现出显著的上升和下降趋势,而年降水和年均每日最大风速没有显著的变化;2)20年间猪毛蒿返青-开花的时间间隔和开花-结果的时间间隔并未表现出显著的变化趋势,结果-枯黄的时间间隔显著缩短;3)所有气候因子均对猪毛蒿不同物候的时间间隔有显著影响,其中最大风速是影响猪毛蒿物候时间间隔最重要的气候因子。这一研究发现可以为气候变化情景下青藏高原高寒植物的保护和利用提供理论依据。

黄土高原先锋种猪毛蒿叶片形态解剖与生理特征对立地的适应性

为了揭示黄土丘陵沟壑区撂荒地植被演替前期优势种猪毛蒿(Artemisia scoparia)对该区立地环境的适应性,探讨猪毛蒿演替生态位的变化,研究了陕北黄土丘陵沟壑区3种立地环境下(阳峁坡、峁顶、阴峁坡)猪毛蒿叶片形态解剖和生理特征的变化,以及这些变化与生态因子之间的相互关系。结果表明:(1)猪毛蒿叶片具有适应该区半干旱环境的形态及解剖结构:叶片针形化、具表皮毛、环栅型叶肉组织、海绵组织特化为贮水组织、维管束退化、具裂生分泌腔,C3植物呈现类似CAM植物的叶片特性;(2)在土壤、空气湿度相对干燥和强光生境的阳峁坡与峁顶,猪毛蒿具有较小的叶面积、发达的栅栏组织、致密的表皮毛和紧密的细胞间隙,而在生境条件较好的阴峁坡则呈相反趋势;(3)阳峁坡猪毛蒿叶片相对含水量和叶绿素含量较小,超氧阴离子自由基增加,但植物体内超氧化物歧化酶和抗坏血酸含量增加以清除植物体内产生的活性氧;(4)冗余及相关性分析表明,猪毛蒿叶片形态、解剖和生理指标的可塑性对立地光照强度、土壤水分和有机质含量较为敏感,同时其形态解剖与生理可塑性可共同调节来适应生境。综合分析,猪毛蒿对陕北黄土丘陵沟壑区撂荒初期光照强度大、土壤贫瘠但土层干化现象尚未出现的立地环境有较好的适应性,使其成为黄土高原植被自然演替过程中的先锋物种。

黄土丘陵区不同立地条件下猪毛蒿种内、种间竞争

猪毛蒿(Artemisiascoparia)通常是黄土丘陵区撂荒演替前期群落优势种,在无人为干扰的情况下,猪毛蒿群落通常会向冰草(Agropyroncristatum)群落或阿尔泰狗娃花(Heteropappusaltaicus)群落,或长芒草(Stipabungeana)群落等演替。该文通过河阶地和梁峁阴坡中猪毛蒿生长特征的调查和种内、种间竞争田间试验,从植物竞争角度对猪毛蒿群落的演替机制给予了解释。结果表明:1)两类样地中猪毛蒿的生长都趋于小型化,有少数大个体和多数小个体,都存在异速生长现象,说明两类样地存在竞争,且对猪毛蒿的生长形态具有塑造作用;2)由于单位地上生物量竞争效应排除了立地条件和个体大小的影响,因而比总竞争效应更能说明种对间的相对竞争能力。梁峁阴坡地和一、二级河阶地三种立地条件下,7种测试植物中对猪毛蒿的相对竞争能力以演替后期多年生植物较高,而演替前期一年生植物较低,说明演替后期种对前期种的竞争抑制是演替驱动力之一;3)以各测试植物对猪毛蒿单位重量竞争抑制程度平均值来看,以梁峁阴坡地最大,二级河阶地次之,一级河阶地最小,说明立地条件越差,土壤资源可利用水平越低,竞争越激烈;4)一级河阶地和梁峁阴坡地各测试植物对猪毛蒿的竞争等级发生了显著变化,说明环境条件差别较大时,植物的竞争等级会发生变化。

猪毛蒿精油对玉米象体内4种解毒酶活力的抑制

植物精油是一种最具潜力的储粮防护剂,对储粮害虫具有多种生物活性并能影响害虫体内酶活力的变化.采用5种质量分数的猪毛蒿精油(1%,5%,10%,15%,20%)分别处理玉米象2,4,8,12,24h后,测试了玉米象体内4种解毒酶活力的变化情况.结果表明,经猪毛蒿精油触杀后,玉米象体内4种解毒酶的活力发生了变化.酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(ALP)和α-乙酸萘酯酶(α-NACarE)活力受到抑制.在低质量分数处理条件下(第Ⅱ至第Ⅳ处理组),谷胱甘肽-S-转移酶被诱导,活性升高;在高质量分数时(第Ⅴ、第Ⅵ处理组),酶的活性受到抑制.本研究的结果为阐明猪毛蒿精油的杀虫机理提供了参考.

艾蒿和猪毛蒿挥发油化学成分对比研究

目的对艾蒿和猪毛蒿挥发油化学成分进行分析对比。方法利用挥发油提取器采用水蒸气蒸馏法从艾蒿和猪毛蒿中分别提取挥发油。用气相色谱-质谱对化学成分进行鉴定,用归一化法确定相对百分含量。结果分别鉴定了48种和59种组分,各占挥发油总量的92.11%和87.64%。结论该实验方法可靠,重现性好,为两者的鉴别提供了可靠的依据。

猪毛蒿精油光活化抑制稗草生长及作用机理

采用小杯法,测定猪毛蒿精油在0 1～10 0mg/L质量浓度范围内,对稗草光活化抑制根、茎伸长的效果.结果表明:光照与非光照猪毛蒿精油均表现对稗草根伸长的抑制活性,光照显示更强抑制效果,特别对茎长的抑制活性更为显著.利用生化酶学方法,测定精油对稗草细胞保护酶活力的影响.结果表明:在0 1～10 0mg/L浓度范围内,猪毛蒿精油能诱导激活GST、GSH Px和POD,而且光照可显著提高3种酶的活力.但对SOD则具有抑制活性.电镜观察,猪毛蒿精油可引起稗草愈伤组织细胞结构的严重损伤.

宁夏东部荒漠草原猪毛蒿光合特征和水分利用效率对降水变化的响应

荒漠草原植物的生长和生存受降水影响很大,本研究以宁夏东部荒漠草原猪毛蒿种群为研究对象,2017-2020年连续4年监测了降水改变条件下土壤水分特征,测定了猪毛蒿净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_(2)浓度等光合特征,并对其内禀水分利用效率和瞬时水分利用效率进行了分析。研究表明:4年中无效降水事件(<5 mm)发生次数较多,占当年降水频次的60.00%~82.54%;大雨(≥25 mm且≤49.9 mm)和暴雨等级(≥50 mm)降水事件较少,平均单次降水事件的降水量仅为3.3~6.5 mm·次^(−1)。不同处理各土层的土壤含水量存在较大差异,表层(10 cm)土壤含水量较次表层(20 cm)和深层(60 cm)的变幅大;次表层(20 cm)土壤平均含水量低于表层,与小降水事件发生频次较高无法入渗补给以及植物吸收消耗有关;深层(60 cm)土壤含水量变化小,较稳定。净光合速率随着光合有效辐射的增加而增大,当光合有效辐射在400~1600μmol·M^(-2)·s^(−1)时,增雨处理提高了猪毛蒿的净光合速率;在光合有效辐射>1600μmol·M^(-2)·s^(−1)时,猪毛蒿净光合速率有下降趋势,且增雨处理下降幅度最大。光合有效辐射在>400μmol·M^(-2)·s^(−1)时,胞间CO_(2)浓度呈直线下降,达到1600μmol·M^(-2)·s^(−1)时,胞间CO_(2)浓度最小。蒸腾速率和气孔导度随着光照强度的增加未有显著变化,但增雨处理下猪毛蒿的蒸腾速率和气孔导度均大于其他处理。气孔限制值随着光合有效辐射的增加呈上升趋势,同时降水的增加减小了气孔限制值。猪毛蒿的内禀水分利用效率和瞬时水分利用效率均在较低的光照强度时(<400μmol·M^(-2)·s^(−1))随着光强的增加而迅速增大,之后增速减缓。各处理中猪毛蒿最大内禀水分利用效率和最大瞬时水分利用效率在1600~2000μmol·M^(-2)·s^(−1)时达到最大。随着干旱程度的增加,猪毛蒿最大水分利用效率对应的光照强度由2000减小至1600μmol·M^(-2)·s^(−1)。在荒漠草原,当光照强度>400μmol·M^(-2)·s^(−1)时,适度干旱提高了猪毛蒿的水分利用效率。

猪毛蒿粗提物与Bt混配对菜青虫毒力的增效作用

选取菜青虫幼虫,用浸叶法测定了猪毛蒿粗提物与Bt混配的增效作用,实验表明,猪毛蒿与Bt按等毒剂量的质量比1∶8.88(按每克1.5亿活孢子数计)配比时增效作用最明显,供试昆虫72h的死亡率达到76.3%,共毒系数为208.4。

山东猪毛蒿挥发油化学成分的气相色谱-质谱研究

目的:分离鉴定出猪毛蒿(Salsola col-linaPall.)挥发油的化学成分。方法:用气相色谱-质谱(GC/MS)联用技术,应用峰面积归一化法测定各组分的相对含量。结果:共鉴定出59种化合物,占挥发油总量的87.63%,主要为萜类及萜类衍生物。结论:本实验方法可靠,重现性好,为开发利用猪毛蒿资源提供科学依据。

猪毛蒿根水浸提液对4种冰草种子萌发和幼苗生长的化感作用

为研究猪毛蒿与其他物种之间的相互影响,该文分析了不同质量浓度(0.05、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg/mL)猪毛蒿根水浸提液对蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、扁穗冰草(Agropyron cristatum)、沙生冰草(Agropyron desertorum)、蒙农杂交冰草(A.cristatum×A.desertorum cv.‘Hycrest-Mengnong’)4种冰草种子萌发和幼苗生长的化感作用。结果表明:1)不同质量浓度猪毛蒿根水浸提液能明显抑制蒙农杂交冰草种子萌发,而对其他3种冰草影响不显著(P>0.05)。2)猪毛蒿根水浸提液对4种冰草幼苗生长具有"低促高抑"效应,但大部分与对照相比差异不显著(P>0.05)。3)猪毛蒿根水浸提液对4种冰草种子萌发和幼苗生长的化感作用综合效应的强度依次为:蒙农杂交冰草>蒙古冰草>扁穗冰草>沙生冰草,其中对蒙古冰草产生明显的促进作用(P<0.05),在0.5、1.0、5.0mg/mL质量浓度处理下对蒙农杂交冰草产生明显的抑制作用(P<0.05),说明这2种冰草对猪毛蒿根水浸提液具有更强的敏感性。本研究结果可为荒漠生态系统群落组建和植被恢复提供理论依据。

不同供氮水平下中间锦鸡儿茎叶水浸提液对猪毛蒿的化感影响

探讨中间锦鸡儿对猪毛蒿植株化感影响中的氮素调控内因,为荒漠草原区生态恢复与草原可持续利用提供理论依据和实践指导。通过室外模拟低氮(A,14 g·m^(−2))、中氮(B,28 g·m^(−2))、高氮(C,42 g·m^(−2))3个施氮水平,对比有无中间锦鸡儿浸提液处理条件下,猪毛蒿植株的生长变化及各器官氮素含量变化,探讨不同供氮水平下中间锦鸡儿(Caragana intermedia)茎叶浸提液对猪毛蒿的化感影响。结果表明,不同供氮水平与浸提液两因素交互作用对猪毛蒿株高和地径都无显著影响(P>0.05),但对冠幅增长率产生显著影响(P<0.05)。中等氮素有利于株高增长率和冠幅增长率的增加;不同施氮水平与浸提液两因素作用下,对猪毛蒿根生物量干质量较对茎叶和果的生物量干质量影响大,对猪毛蒿茎叶和果实生物量干质量无显著影响(P>0.05),对猪毛蒿植株的根冠比无显著影响(P>0.05);不同供氮水平与浸提液对猪毛蒿不同器官含氮量的影响中,加浸提液处理高于不加浸提液处理,在茎叶和果实中更为显著。浸提液对猪毛蒿的根、茎叶和果实含氮量都产生促进作用。

猪毛蒿对其他植物生长的他感作用

为测定猪毛蒿二次代谢物对其他植物产生的他感作用 ,利用气相色谱、质谱分析鉴定了猪毛蒿水溶性及挥发性二次代谢物 .结果表明 ,猪毛蒿含有较多的水溶性及挥发性二次代谢物 ,这些物质对与其共生及与其非共生植物的种子发芽、幼苗生长具有较强的他感作用 .这种作用随二次代谢物浓度的增高而增大 ,对非共生植物的作用远大于共生的植物 .

HPLC法测定藏药猪毛蒿中绿原酸的含量

目的：建立HPLC法测定猪毛蒿药材中绿原酸的含量。方法：采用Waters Symmetry—C18柱（4．6mm0133250mm，5μm），甲醇-水-磷酸（26：74：0．1）为流动相，流速为1mL·min^-1，检测波长为327nm，柱温为25℃。结果：绿原酸浓度在2．53～25．3μg·mL^-1之间与峰面积线性关系良好．r=0．9999；平均回收率为100．30％，RSD为1．6％。结论：本法操作简便，重复性好，可用于猪毛蒿药材的质量控制。

HPLC法测定猪毛蒿中绿原酸、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸成分的含量

目的:建立猪毛蒿中绿原酸、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸的含量测定方法。方法:采用Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm);流动相:0.1%磷酸水-乙腈,梯度洗脱;流速:1.0 mL/min;检测波长:327 nm;柱温:30℃;进样量:10μL,采用HPLC法测定猪毛蒿中绿原酸和3,5-O-二咖啡酰奎宁酸的含量。结果:建立的含量测定方法稳定可靠,精密度、稳定性、重复性及加样回收率试验结果均良好。结论:本实验建立的猪毛蒿含量测定方法可用于该药材的质量控制。

猪毛蒿除草活性物质的超声辅助提取工艺研究

采用L16(45)正交试验设计,优化了猪毛蒿除草活性物质的超声辅助提取工艺。经正交试验确定猪毛蒿除草活性物质的最佳提取工艺为乙醇50%,超声功率800W,时间30min,温度50℃,料液比1∶20。在该工艺条件下,猪毛蒿乙醇提取物1.0mL/L对萝卜萌发的抑制率达到91.04%。

荒漠草原不同土壤生境猪毛蒿个体大小依赖的繁殖分配

植物繁殖分配是生活史理论的核心问题,一直受到生态学家们的关注。为了研究荒漠草原异质生境下植物的繁殖分配策略,本研究以生长在风沙土、灰钙土和基岩风化残积土生境下的猪毛蒿为研究对象,调查了不同个体大小的猪毛蒿生物量特征,分析了生物量间的相关关系和位置效应,讨论了繁殖器官的绝对投入量及其繁殖分配特点。结果表明:基岩风化残积土生境下猪毛蒿的地上生物量和地下生物量、营养器官生物量和生殖器官生物量、繁殖体数量和繁殖体重量等均小于风沙土和灰钙土生境。单株猪毛蒿上、中、下部的地上生物量、繁殖体数量、繁殖体重量和单个头状花序重量均未表现出资源投入的差异性(P>0.05)。繁殖器官生物量的绝对投入(lg R)随着个体大小(lg V)的增大而增加,表现出极显著正相关关系(P<0.001),说明猪毛蒿对营养生长和繁殖的资源投入是同时增加的。基岩风化残积土、风沙土和灰钙土生境下猪毛蒿的繁殖阈值分别为2.07、1.96和1.99g,其繁殖分配和个体大小均呈现出负相关关系(P<0.05)。不同土壤生境下猪毛蒿单个头状花序重量和个体大小、每株头状花序数量间均呈负相关关系,这种差异性一定程度上反映了种群资源配置的表型可塑性,但这些权衡间没有显著的相关关系(P>0.05)。

荒漠草原不同土壤条件下猪毛蒿幼苗种群的点格局分析

采用摄影定位法测定了宁夏荒漠草原3种不同土壤条件下猪毛蒿(Artemisia scoparia)幼苗种群的空间格局,并应用完全空间随机模型、泊松聚块模型和嵌套双聚块模型对其分布格局进行了分析。结果表明:(1)在灰钙土生境下,猪毛蒿幼苗种群在小尺度上(0—2.85m)表现为聚集分布,随着尺度的增大先呈现为随机分布(2.85—3.75 m),然后又呈现为均匀分布(3.75—5m);在风沙土生境下,猪毛蒿幼苗种群在0—1.85 m之间表现为聚集分布,在1.85—2.35 m之间表现为随机分布,当尺度大于2.35 m时表现为均匀分布;而基岩风化残积土上的猪毛蒿幼苗种群在整个尺度上均呈现随机分布。(2)猪毛蒿种群幼苗在基岩风化残积土上符合泊松聚块模型,即猪毛蒿种群空间格局的聚块中不存在较高密度的小聚块;而在风沙土和灰钙土上则符合嵌套双聚块模型,即在大聚块中分布较高密度的小聚块。猪毛蒿幼苗种群空间格局的形成与土壤异质性存在着密切的联系,种群在空间中分布格局的形成机制可以通过种群空间格局的分析加以解释。

盐碱胁迫和温度对猪毛蒿种子萌发的影响

本研究采用不同浓度的中性盐(NaCl)、碱性盐(Na2CO3)和二者混合液(NaCl+Na2CO3)模拟胁迫,对两种变温下(25/15℃和35/25℃)猪毛蒿(Artemisia scoparia)种子发芽率、发芽速率和发芽势进行测定和分析。结果表明:盐碱胁迫与温度及其交互作用对猪毛蒿种子的萌发均有显著影响(P<0.05)。总体上,猪毛蒿种子在NaCl处理下的各发芽指标显著高于另外两种处理(P<0.05),低温处理下的发芽状况优于高温处理;仅在高温条件下,当NaCl浓度为50.0mmol·L^-1时,种子的萌发显著地受到了盐胁迫的抑制。除低温时混合胁迫浓度为12.5mmol·L^-1时的发芽速率和发芽势稍高于对照外,其余碱胁迫处理和混合胁迫处理下的种子各发芽指标均随着处理液浓度的升高而降低。相比于盐胁迫,碱胁迫对其种子萌发的抑制作用更强,且高温会加剧抑制作用。

猪毛蒿不同炮制方法炮制前后化学成分变化

[目的]研究猪毛蒿不同炮制方法炮制前后水提取物、醇提取物含量、挥发性成分以及绿原酸含量差异,为寻找猪毛蒿炮制方法奠定基础.[方法]以重量法测定水提取物、醇提取物含量,GC-MS/MS测定挥发性成分,HPLC-UV测定绿原酸含量.[结果]与生品相比,晒干品的水、醇提取物含量均显著下降;烘干品水提取物含量下降,而醇提取物含量提高;阴干品无显著差异.GC-MS/MS分析不同炮制品中挥发性成分,从生品、阴干、晒干、烘干品中分别检出25、21、27、24个色谱峰,共有的组分有13个,且猪毛蒿炮制前后既有含量的改变,也有不同结构的成分出现,晒干与生品差距最大;HPLC-UV方法测定了绿原酸含量,发现炮制后均显著下降,含量从大到小依次为生品、阴干、晒干、烘干.[结论]猪毛蒿在加工过程中应尽量采用阴干方法,以防止有效成分损失.

荒漠草原土壤相对湿度对猪毛蒿表型可塑性的影响

猪毛蒿(Artemisia scoparia)为菊科蒿属草本植物,是一种适应性较强的广幅种。研究荒漠草原不同土壤相对湿度条件下猪毛蒿的表型可塑性,对认识异质生境下猪毛蒿的生存适应策略具有重要的生态学意义。结果表明:株高、茎粗、根长、根重和单株生物量均表现出随土壤相对湿度的增大而增加的趋势,对异质生境具有较强的可塑性,而根冠比则表现出相对的稳定性。植株不同部位生物量大小排序为:上部<中部<下部,且植株下部显著大于上部生物量(P<0.05)。土壤相对湿度>40%生境下的头状花序数量和重量显著高于土壤相对湿度<30%和30%—40%生境。繁殖器官绝对投入量(lg R)随着个体大小(lg V)的增大呈极显著的增加(P<0.001),繁殖阈值介于1.868—2.006g。随着土壤相对湿度的增加,繁殖分配比例极显著增大(P<0.001)。营养器官和繁殖器官生物量、头状花序重量和数量、地下生物量和地上生物量均呈极显著线性正相关关系(P<0.001),存在正向权衡。单个头状花序重量并不随个体大小和头状花序数量的增加而发生显著变化(P>0.05),且在不同土壤相对湿度和不同部位间均无显著差异(P>0.05)。由此可见,猪毛蒿在异质生境下产生的可塑性是其生存繁殖的重要反应机制之一。