响应面法优化准噶尔山楂总三萜提取工艺及其纯化工艺研究

为了提高准噶尔山楂的高值化利用,以准噶尔山楂为原料,通过单因素实验、正交试验和响应面设计优化复合酶辅助提取准噶尔山楂总三萜的工艺,并对纯化工艺进行优化。结果表明,准噶尔山楂总三萜的最优提取工艺为纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶的添加量分别为4%、4%和2%,料液比为1:24 g/mL,温度51℃,pH为4.5,酶解76 min,此条件下准噶尔山楂总三萜的提取量为(36.570±0.332)mg/g,通过超声再次提取,总三萜的提取量达到(53.782±0.673)mg/g。纯化工艺为:上样液浓度为6 mg/mL,流速:1 mL/min,上样量:15 mL,洗脱条件为50 mL,70%乙醇,纯化后的准噶尔山楂总三萜的纯度可达29.93%,回收率为81.25%。以上结果说明复合酶法对准噶尔山楂总三萜的提取和采用大孔树脂纯化具有可行性且稳定性高。

天山野果林准噶尔山楂叶片功能性状及解剖结构对海拔的响应

为揭示准噶尔山楂(Crataegus songarica K.Koch)对海拔高度变化的响应,以新疆伊犁果子沟不同海拔(1100~1700 m)的准噶尔山楂作为研究对象,分析其叶片功能性状及解剖结构差异。结果显示:(1)随着海拔的升高,准噶尔山楂的叶长、叶宽、叶面积、比叶面积、叶绿素含量呈降低趋势,叶长宽比、比叶重、叶干物质含量呈上升趋势,比叶重可塑性最强。(2)随着海拔升高,叶厚、栅栏组织厚度、上下表皮厚度呈上升趋势;主脉厚度、突起度呈下降趋势,主脉突起度可塑性最强。(3)叶面积与叶长、叶长宽比、比叶面积呈正相关;叶厚与上下表皮厚度、主脉突起度等呈正相关。研究结果表明,准噶尔山楂在高海拔区域主要通过增加叶厚和叶干物质含量以提高抗逆性,减少叶面积、叶绿素含量来降低高光强对叶片的伤害;在低海拔区域主要通过增加叶面积、叶绿素含量来促进有机物的积累。

A New Sesquiterpene from Ligularia Songarica

A new bisabolane sesquiterpene, 5 beta-acetoxy-4 beta, 8-diangeloyloxy-2 beta,3 beta, :10,11-diepoxy-bisabola-7 (14)-ene, was isolated from the roots of Ligularia songarica and its structure was elucidated on the basis of spectroscopic methods, especially 2D-NMR techniques.

新疆准噶尔柳花化学成分分析及抗氧化活性的研究

目的:探索准噶尔柳花化学成分的组成及其花茶适宜的日常饮用方式,揭示准噶尔柳花的抗氧化能力。方法:以6月、7月、8月采摘的准噶尔柳花为研究材料,首先对准噶尔柳花的水分、可溶性总糖、总酚、总黄酮、维生素C、可溶性蛋白含量进行测定,再通过单因素实验确定不同冲泡因素对柳花溶出物的影响,最后以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率和总抗氧化能力评价柳花提取物体外抗氧化活性。结果:准噶尔柳花的主要化学成分由高到低依次为可溶性蛋白100.03 mg/g、可溶性总糖87.20 mg/g、总黄酮52.61 mg/g、总酚26.57 mg/g、维生素C 6.42 mg/g;准噶尔柳花茶日常适宜的冲泡温度为90℃、时间10 min、料液比150 mL/g、冲泡次数2次;DPPH自由基清除率最高为6月柳花91.01%,总抗氧化能力最高为6月柳花27.63 U/mL。结论:准噶尔柳花具有丰富的营养成分和较强的抗氧化能力,并且6月采摘的柳花抗氧化能力更强,因此新疆准噶尔柳花是一种具有较强开发利用价值的新疆野生植物资源。

西天山野果林准噶尔山楂土壤种子库海拔梯度分布格局

通过野外调查采样和室内实验的方法,对西天山野果林中新疆特有珍稀植物准噶尔山楂(Crataegus songarica K. Koch)土壤种子库组成、空间分布特征及其幼苗更新情况进行分析,并对该物种土壤种子库海拔梯度分布格局进行探讨。结果显示:(1)准噶尔山楂土壤种子库中虫蛀种子、实心种子和饱满种子分别占总种子数的50.83%、46.22%和2.95%;各海拔内饱满种子数量极少,随着海拔上升基本呈现先降后增再降的波动变化趋势,最高密度为(2.36±0.71)粒/m^(2),出现在海拔1400~1500 m处。(2)土壤种子库垂直分布中,各土层内以虫蛀种子居多,其次为实心种子,饱满种子密度极显著低于前二者,且各土层间饱满种子密度差异不显著;水平分布上,随着离母树距离的增加,土壤种子库虫蛀、实心和饱满种子密度基本上呈递减的趋势,约94%的饱满种子分布在距母树3 m冠幅范围内。(3)幼苗为近母树分布(2.5 m内),幼苗数量少,实生苗更少,不足1株/50 m^(2),种苗转化率仅为5‰,趋向于以萌生的无性繁殖为主,实生的有性繁殖为辅。研究结果表明,自然条件下准噶尔山楂种子密度受海拔梯度影响小,种子更新能力差。可以通过调节立地环境因子、改善种子的着地生境,从而提高种苗转化率,促进种群的良好更新。

响应面法优化准噶尔山楂多糖提取工艺及其抗氧化活性研究

试验旨在采用响应面法确定准噶尔山楂多糖的最佳提取工艺条件,研究准噶尔山楂多糖的抗氧化活性。采用Box-Behnken设计优化4因素3水平试验,利用傅里叶变换红外光谱对准噶尔山楂多糖结构初步分析,并进行体外抗氧化活性研究。结果显示:准噶尔山楂多糖的最佳提取工艺条件为提取时间41 min、提取温度82℃、提取功率210 W、液料比17 mL/g,准噶尔山楂多糖的得率为5.36%。准噶尔山楂多糖具有多糖的特征吸收峰。准噶尔山楂多糖对DPPH自由基、ABTS自由基、羟基自由基具有清除能力,对铁离子具有还原能力。研究表明,响应面法优化超声波提取工艺方案设计可行,准噶尔山楂多糖具有较好的抗氧化活性,可作为天然的抗氧化剂。

基于空间分布的草原化荒漠地区红砂种群水分利用策略研究

[目的]研究区域尺度上荒漠灌木水分适应与分布格局相呼应关系,揭示干旱半干旱地区植物种群对环境响应的过程与机理,为深入理解植物与环境协同进化规律提供依据。[方法]采用点格局分析方法和氢氧稳定同位素示踪技术,分析了红砂(Reaumuria songarica)种群的空间分布格局、水分利用策略。[结果](1)在完全空间随机零模型下,红砂种群在<3 m尺度内均匀分布,在>32 m尺度内聚集分布,种群内部生态关系由竞争向促进转变;消除生境异质性后,种群在>30 m尺度下呈现随机分布,种内生态关系呈现减弱的趋势。红砂种群空间分布格局的形成过程中生境异质性在大尺度上起到了重要作用。(2)随着多年平均降水量的减少,红砂种群的水分利用深度由0—20 cm加深到60—100 cm;红砂种群的密度与多年降水呈现极显著负相关(p<0.01),样地的植被盖度变化主要受草本盖度影响,红砂植被盖度变化不显著。[结论]随着多年平均降水量的减少,红砂种群的分布格局受环境异质性影响。通过增加植株密度,红砂可以利用更深层的土壤水分适应环境胁迫。

模拟沙地干旱环境研究电场对两种沙生植物抗旱性的影响

用不同电场条件处理沙生植物柠条(Caraganaintermedia)和沙蒿(ArtemisiasongaricaSchrenk)种子,采用人工模拟干旱试验方法,研究电场处理后这两种植物种子萌发和生物量对土壤干旱胁迫的响应。结果表明,电场处理缓解了两种植物随干旱程度加重出现的负效应,不同处理条件,种子萌发和生物量对干旱胁迫的适应性的影响不同,电场处理能够提高种子在干旱胁迫条件下的发芽率和发芽势,提高两种沙生植物生物量干重和鲜重。这些变化缓解了干旱胁迫对柠条和沙蒿种子的伤害,提高了对干旱胁迫的适应性。

准葛尔鸢尾叶的化学成分

目的:研究鸢尾科鸢尾属植物准葛尔鸢尾(Iris songaricaSchrenk)叶的化学成分。方法:采用70%乙醇提取,硅胶柱反复层析分离及重结晶等方法从准格尔鸢尾叶中分离其化学成分,通过波谱及化学方法进行结构鉴定。结果:分离并鉴定了18个化合物,其中3个黄酮类化合物:5-羟基-7-甲氧基黄酮(tectochrysin,Ⅰ),5,7-二羟基-8-甲氧基黄酮(wogonin,Ⅱ),蒙花苷(acacetin-7-O-α--Lrhamnopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside,Ⅲ);2个黄酮醇类化合物:良姜素(izapinin,Ⅳ),异鼠李素-葡萄糖苷(isorhamnetin-7-O-β-D-glucoside,Ⅴ);1个二氢黄酮类化合物:5,2′-二羟基-6,7-亚甲二氧基二氢黄酮(Ⅵ);4个异黄酮类化合物:分别为:5,7-二羟基-6,2′-二甲氧基异黄酮(Ⅶ),4′,5,7-三羟基-6-甲氧基异黄酮(tectorigenin,Ⅷ),鸢尾苷(tec-toridin,Ⅸ),4′-羟基-5-甲氧基-6,7-亚甲二氧基异黄酮(irisolone,Ⅹ);3个为peltogynoids型化合物:irisoid A(Ⅺ),irisoid B(Ⅻ),irisoid D(ⅩⅢ);另外5个化合物为三十一烷醇n-hentriacontanol(ⅩⅣ),胡萝卜苷(daucosterol,ⅩⅤ),豆甾醇(stigmasterol,ⅩⅥ),nonadecanoic acid(ⅩⅦ)和谷甾醇(-βsitosterol,ⅩⅧ)。结论:这些化合物均为首次从该植物中分得,其中化合物Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ为本属植物中首次发现。

3种荒漠植物群落物种组成与丰富度的季节变化及地上生物量特征

对古尔班通古特沙漠36个蛇麻黄群落、28个白茎绢蒿群落及13个准噶尔沙蒿群落物种组成与丰富度的季节变化及现存生物量的研究表明,初夏时蛇麻黄和白茎绢蒿群落的科数和物种数均高于准噶尔沙蒿群落,而秋季时3个群落科、种数均明显较少。初夏时期,各群落均有5种植物生活型,其中短命植物种类最多;而秋季短命和类短命植物消失,仅剩3种生活型,以一年生草本的种类最多。3种群落的物种丰富度也表现为夏季高于秋季;夏季时,准噶尔沙蒿群落物种丰富度显著低于蛇麻黄和白茎绢蒿群落,而秋季时三者差异均不显著;各群落不同季节的物种丰富度间均显著正相关,体现了群落结构的稳定性。夏季草本层生物量(0.67～6.99g/m2)稍大于秋季(0.89～4.20g/m2)。秋季3类群落总地上生物量分别为73.19,85.38和54.21g/m2,其中建群种分别占86.03%,84.07%和89.65%,而草本生物量均小于5%。夏季和秋季草本植物丰富度与生物量间均表现为显著的"单峰型关系",表明中等生物量时丰富度最高。尽管研究群落内草本层生物量较低,但时间上交错出现的短营养期和长营养期草本植物对维持荒漠生态系统物种多样性及地表稳定均具有重要意义。总体上,与中国同纬度的其他荒漠相比,本研究区3类群落物种组成和丰富度具有明显的季节变化特征,但表现出较低的生物量。

混合盐碱胁迫对红砂种子萌发的影响

【目的】研究红砂种子在混合盐碱胁迫下的萌发行为。【方法】将2种中性盐（NaCl、Na2SO4）和2种碱性盐（NaHCO3、Na2CO3）按不同的物质的量比配制成pH分别为6.26,8.45,9.09,9.93和10.73的混合盐溶液,在每个pH下又设置盐浓度分别为50,100,200,300和400mmol/L,以蒸馏水处理为对照（pH=7.08）,比较不同盐碱胁迫处理下红砂种子的萌发情况及幼苗生长状况。【结果】（1）红砂种子在蒸馏水和低盐浓度（50,100,200mmol/L）下萌发迅速而集中,在高盐浓度（300和400mmol/L）下萌发迟缓;在蒸馏水和50mmol/L盐溶液中,红砂种子均在第4天开始萌发,随着盐浓度增大红砂种子开始萌发的时间逐渐延迟。（2）红砂种子在蒸馏水中初始萌发率最高（92%）;在pH为6.26~10.73时,50,100,200mmol/L盐碱胁迫对红砂种子萌发的抑制作用较弱,初始萌发率与对照差异不显著;与对照相比,300,400mmol/L盐碱胁迫显著抑制红砂种子萌发。（3）盐浓度是影响红砂种子萌发的主要因素,pH值对红砂种子萌发的影响次之。（4）红砂种子在400mmol/L盐碱条件下可长时间（40d）保持萌发潜力,一旦抑制条件解除,短时间内（1~2d）即可恢复萌发。（5）红砂种子在蒸馏水中萌发形成的幼苗初生根长和胚轴长显著高于混合盐碱胁迫组;同一pH值下随着盐浓度逐渐增大或同一盐浓度下随着pH值逐渐增大,红砂幼苗初生根和胚轴受抑制程度均逐渐增大。【结论】混合盐碱胁迫对红砂种子的萌发和幼苗生长均有明显的抑制作用。

准噶尔大戟的化学成分研究

目的对准噶尔大戟中的化学成分进行分离鉴定。方法采用硅胶、Sephadex LH-20及MPLC制备色谱技术,通过理化方法和光谱分析鉴定其结构。结果从准噶尔大戟的乙醇提取物中得到11个化合物.分别鉴定为香茅二醇(Ⅰ),白桦脂醇(Ⅱ)、白桦脂酸(Ⅲ)、齐墩果酸(Ⅳ)、7-O-β-谷甾醇(Ⅴ)、3-甲氧基-4-羟基反式苯丙烯酸正二十八醇酯(Ⅵ)、二十八酸(Ⅶ)、1-二十八烯(Ⅷ)、24-亚甲基-环阿尔廷醇(Ⅸ)、大戟醇(Ⅹ)、β-谷甾醇(Ⅺ)。结论化合物Ⅰ～Ⅷ均为首次从该植物中分离得到。

超旱生小灌木——红砂大田育苗技术研发

采用对比试验，研究了红砂（Reamuria songarica（Pall．））大田容器育苗的容器选择、种子处理、覆土厚度、覆盖保护和灌水方式等措施对出苗率、成苗率和容器苗质量的影响。结果表明：红砂适宜的育苗容器为底部多孔的大规格容器，适宜的覆土厚度为0．3～0．6cm，覆盖材料的适宜遮光率应控制在60％以下；以遮光率60％的遮荫网为例，适宜的覆盖时间为20～30d左右；细质地的河沙表面覆盖是较好的覆盖方式。育苗容器和覆盖方式对幼苗质量有显著影响。覆土厚度和覆盖时间对出苗率和成苗率均有显著影响；覆盖方式仅对出苗率有显著影响；种子处理和灌水方式对出苗率、成苗率均无显著影响，但从生产的经济实用性及容器苗质量方面综合评价，种子机械处理和漫灌＋喷灌灌水方式更符合生产推广要求。

混生荒漠植物叶片功能性状与其根际微生物多样性的关系

严酷荒漠生境下C3植物红砂(Reaumuria songarica)和C4植物珍珠猪毛菜(Salsola passerina)形成单生和联生并存的混生群落。选择干旱内陆黑河流域山前典型混生区为研究对象,比较单生、联生荒漠植物叶片功能性状特征,分析其根际土壤微生物多样性结构,揭示混生植物叶片功能性状与其根际微生物组成之间的相互关系。结果显示:C4珍珠猪毛菜与C3红砂种间联生显著(P<0.05)降低了两种植物的叶水势(LWP),并且联生珍珠猪毛菜与单生相比,相对含水量(RWC)也显著(P<0.05)下降;对C4珍珠猪毛菜和C3红砂根际微生物多样性的分析发现,种间联生并未显著改变优势(相对丰度≥1%)根际微生物(细菌、真菌)门水平上的相对丰度,但是同时提高了两种植物根际土壤细菌的数量(OTUs、Chao1指数)和多样性(Shannon指数、Simpson指数);冗余分析(RDA)表明,C4珍珠猪毛菜和C3红砂根际细菌和真菌的丰富度指数(Chao1)、均匀度指数(Shannon)均与叶水势(LWP)呈显著(P<0.05)负相关关系;比叶面积(SLA)、比叶体积(SLV)主要受真菌丰富度指数(Chao1)的影响,与其呈显著(P<0.05)负相关关系。C4珍珠猪毛菜与C3红砂的种间联生,导致了根际微生物丰富度与均匀度的提高并影响植物叶片功能性状发生改变,增强了C4珍珠猪毛菜和C3红砂对干旱荒漠有限水分和资源的获取能力、互补特征。

准噶尔橐吾化学成分研究

目的：研究菊科植物准噶尔橐吾的化学成分。方法：采用硅胶和制备薄层方法进行分离纯化,运用核磁、红外和质谱等技术鉴定化合物结构。结果：从准噶尔橐吾95%乙醇提取物中分离鉴定了10个化合物,分别为：苯并呋喃艾里莫芬-2-烯（1）、6-当归酰氧基-1,10-环氧-euryopsin（2）、2-hydroxyplatyphyllide（3）、艾里莫芬-1β-羟基-6,9-二烯-8-羰基-11-降-11-酮（4）、2-异丙烯基-6-乙酰氧基-8-甲氧基-13-苯并二噁英-4-酮（5）、艾里莫芬-1β-羟基-6,9-二烯-8-羰基-11-降-11-羟基（6）、isopetasin（7）、艾里莫芬-6β,10α-二羟基-1-羰基-7（11）,8（9）-二烯-8,12-内酯（8）、艾里莫芬-10α-羟基-1-羰基-7（11）,8（9）-二烯-8,12-内酯（9）、呋喃艾里莫芬-6β-当归酰氧基-1β,10β-环氧-9-羰基（10）。结论：其中,化合物2-9为首次从该植物中分离得到。

皋兰老虎台红砂种群在不同坡向的空间格局及关联性

种群的空间格局是研究植物种群相互作用及种群与环境关系的重要方法。红砂(Reaumuria soongarica)是黄土高原半干旱区的主要物种,通过野外的群落调查,运用空间点格局分析法中的Ripley K函数,分析甘肃皋兰老虎台荒漠植被不同坡向红砂种群的空间分布格局与种内关联。结果显示:红砂种群为增长型种群,其在不同坡向的分布具有显著差异;南坡及西南坡坡向上,红砂种群Ⅰ、Ⅱ级个体在小尺度上呈显著聚集分布,随着龄级及空间尺度的增加,红砂种群聚集强度逐渐减弱,最后趋于随机分布。西坡、西北坡坡向上生长大量的蓍状亚菊(Ajania achilloides)和短花针茅(Stipa breviflora)等对红砂的生长造成抑制并加剧种间竞争,各级红砂种群的分布格局均以随机分布为主。不同坡向上,红砂种群Ⅰ、Ⅱ龄级个体之间在小尺度内表现为负关联,随着尺度增加关联度降低,Ⅲ、Ⅳ龄级与Ⅰ、Ⅱ龄级个体之间呈显著的负关联,而Ⅲ、Ⅳ龄级之间没有明显关联性,表明龄级相近的个体在空间分布上是相互独立的。综上所述,在黄土高原半干旱区,影响红砂种群分布的主要因素除了其自身的生物、生态学特性外,微生境的影响也十分重要。

石羊河下游红砂天然更新特征

红砂是石羊河下游荒漠灌丛植被的主要优势种和建群种。为了研究红砂天然更新能力,在石羊河下游选择8个样地,观察红砂更新幼苗密度、次年存活率、高生长等指标。结果表明:红砂种子发芽成苗随立地条件变化最为剧烈,幼苗存活和苗高生长随立地条件变化较平缓。地理坐标、海拔,以及土壤全氮、速效磷、有机质含量与红砂种子发芽成苗、幼苗存活、幼苗高生长关联不明显。地势平坦,土壤保水性能强有利于红砂种子发芽成苗及幼苗存活,反之则不利,盐碱过重则限制红砂种子发芽成苗,沙丘大保水性差严重抵制幼苗存活。黏性土壤有利于红砂更新及幼苗高生长,沙性土壤不利于红砂更新及幼苗高生长。

准噶尔橐吾根的生药鉴别

目的对准噶尔橐吾根进行生药学研究,为质量标准的建立和进一步的开发利用提供科学依据。方法粉末制片法、石蜡切片法、紫外吸收光谱法、薄层色谱法。结果得到了性状特征、粉末及根横切面特征、紫外吸收光谱及薄层色谱特征。结论所得结果可作为此种药材的鉴别依据。

新疆天山野果林准噶尔山楂种群结构与动态分析

为了明确准噶尔山楂(Crataegus songarica K.Koch)种群的结构特征和动态规律,该研究在新疆伊犁霍城县大西沟境内的天山野果林带东端设置5.25hm2大样地,对准噶尔山楂种群进行逐木调查,采用匀滑技术编制种群静态生命表,绘制存活曲线以及死亡率、消失率曲线,对4个生存函数进行生存分析,并根据种群动态量化和时间序列模型预测种群数量动态。结果显示:(1)天山野果林带东端的准噶尔山楂种群Ⅰ龄级占总体数量的65.5%,Ⅱ龄级数量出现骤减,仅占总体数量的6.5%,研究区内准噶尔山楂种群总体表现为增长型年龄结构,趋于Deevey-Ⅱ型存活曲线。(2)研究区内准噶尔山楂种群的死亡率和消失率曲线变化基本一致,共有4个死亡高峰,分别在Ⅰ龄级、Ⅵ龄级、Ⅸ龄级和Ⅻ龄级,最高峰出现在Ⅰ龄级幼苗时期,死亡率高达89.9%。(3)4个生存函数曲线表现出前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点,同时在时间序列分析中,随着时间推移,种群未来老龄个体逐渐增多,老化趋势较为明显。研究认为,准噶尔山楂种群现阶段的生长呈增长趋势,但种群的长期稳定维持存在困难,建议适当补充幼苗、幼株,减少对成年树的砍伐破坏,从而为种群的保育和恢复提供保障。

多特征辅助下的GF-6 WFV影像准噶尔山楂识别研究

针对高分六号WFV数据应用研究基础相对薄弱,准噶尔山楂遥感识别在算法、数据源等方面存在不足的问题,联合GF-6 WFV和ZY-3号影像数据提取多种分类特征,基于面向对象分割、特征选择、特征重要性评价与组合以及多分类器联合等方法对准噶尔山楂的遥感识别开展研究,提出优选特征辅助下的面向对象多分类器组合的准噶尔山楂识别算法。研究表明:(1)GF-6 WFV数据能够很好的对准噶尔山楂进行识别,特别是新增的红边波段对树种识别具有重要作用;(2)面向对象分割、特征选择和多特征组合都对准噶尔山楂识别的精度具有正向提升作用;(3)多分类器组合算法能够弥补单一分类器表征力差异造成的误差,显著提高识别精度和算法的稳定性。