西鄂尔多斯4种孑遗植物叶片解剖结构及适应性分析

为了解西鄂尔多斯地区濒危孑遗植物对干旱环境的适应性,本研究采用石蜡切片法,观察研究4种孑遗植物叶片解剖结构。结果显示:相同生境下4种植物叶片结构存在较大差异。四合木(Tetraena mongolica)叶片解剖呈半月形,沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)叶片解剖呈扁平状,鄂尔多斯半日花(Helianthemum ordosicum)叶片正常状态下卷曲,霸王(Sarcozygium xanthoxylon)叶片解剖呈椭圆状条形。4种植物都具有典型的等面叶,上下表皮均有栅栏组织和气孔,叶片厚度大,角质层增厚,植株储水保水能力强,可通过改变叶表面积、调节气体交换、减少蒸腾作用,实现对干旱环境的适应,4种植物对干旱生境有很强的适应性。本研究可为揭示孑遗植物的抗旱机理以及濒危植物保护提供理论支撑。

鄂尔多斯高原20个种源文冠果种子发芽特性

为筛选适合鄂尔多斯高原地区的文冠果优良种源,在达拉特旗对20个种源文冠果种子及发芽特性进行试验研究。结果显示:不同种源间和种源内文冠果种子百粒重均存在明显差异,种源内变异系数为3.47%~29.18%,种源间变异系数为15.52%;不同种源文冠果种子发芽率均达到80%以上;发芽势变化范围为18.41%~74.80%,种源间变异系数为35.63%;发芽指数变化范围为16.72~32.49,种源间变异系数18.24%;发芽速度变化范围为3.47~7.01 d,种源间变异系数为20.74%。不同种源的种子发芽率、发芽势、发芽指数及平均发芽速度存在极显著差异(P<0.001),说明文冠果不同种源间种子发芽特性已明显分化。通过对文冠果种子发芽特性进行聚类分析,将20个种源文冠果种子至少划分为3类,初步筛选种源地编号为NTB,NTK,NCH,NCK,SYJ的5个种子质量最优种源。研究结果可为文冠果良种选育和优良种源选择提供科学依据。

不同种源文冠果在鄂尔多斯高原的苗期生长特性

为筛选适合鄂尔多斯高原地区的文冠果优良种源,本研究在达拉特旗对13个种源文冠果株高、地径进行对比试验。结果显示:13个种源文冠果的株高、地径存在显著差异(P<0.05)。依据株高生长优势筛选出6个较优种源,依据地径生长优势筛选出7个较优种源。利用最短距离法和最长距离法,通过株高、地径对不同种源文冠果进行聚类分析,进而可将13个种源文冠果划分为生长较优、良好和较差3类。结合文冠果株高、地径生长比较及聚类分析结果,初步筛选出内蒙古敖汉旗(NCA)、内蒙古阿鲁科尔沁旗(NCK)、内蒙古红山区(NCH)、内蒙古准格尔旗(NEZ)、陕西靖边县(SYJ)、内蒙古巴林左旗(NCB)6个较优种源。研究结果可为鄂尔多斯高原地区文冠果良种选育和种源筛选提供基础。

鄂尔多斯高原不同种源文冠果叶片生理特性对干旱胁迫的响应

为了解干旱胁迫对不同种源文冠果生理特征的影响,采用盆栽控水试验法,测定不同种源文冠果幼苗叶片含水量、叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率等指标。结果表明:随着胁迫程度增加,不同种源文冠果的叶片含水量、叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率均呈下降趋势。其中,重度干旱胁迫时,不同种源文冠果的叶片含水量达到显著差异,种源保水力大小依次为:敖汉旗(NCA)>准格尔旗(NEZ)>靖边县(SYJ)>安丘市(SWA)。靖边县(SYJ)和安丘市(SWA)种源叶片的叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率较高,生产力较强。重度干旱胁迫时,敖汉旗(NCA)和准格尔旗(NEZ)种源的光合速率、蒸腾速率降低幅度相对较小,说明敖汉旗(NCA)、准格尔旗(NEZ)种源对干旱环境的适应能力较强。靖边县(SYJ)和安丘市(SWA)种源的生产力较高,生长较快,但对干旱环境的适应性低于敖汉旗(NCA)和准格尔旗(NEZ)种源,研究结果可为鄂尔多斯高原文冠果栽培以及优良种源筛选提供理论依据。

毛乌素沙地羊柴人工林生物量特征及固碳能力研究

为了巩固和提升沙地生态系统的碳汇能力,本研究选择毛乌素沙地羊柴(Corethroden‐dron fruticosum)人工林为研究对象,分析了不同林龄羊柴人工林的植被层、枯落物层、土壤层的生物量及碳密度特征。结果显示:羊柴地上生物量从8 a生到17 a生增加了1.76倍,而草本层生物量、枯落物层生物量差异不显著。羊柴的平均碳含量为48.11%,草本层的平均碳含量为42.83%,枯落物层的碳含量为42.29%。随着林龄增加,羊柴人工林碳密度显著增加(P<0.05),灌木层碳密度增长了175%,草本层增长了6.89%,枯落物层增长了15.12%,土壤有机碳含量增长了16.69%。研究表明,不同林龄的林分生物量存在较大差异,开展不同环境条件、林分结构下植被的生物量及碳密度研究,可为准确估算林分固碳能力提供科学依据。

蛮汉山典型森林植被土壤理化性质特征研究

为准确认识蛮汉山典型森林土壤物理特性和养分含量特征,本研究以蛮汉山地区5种森林类型为研究对象,对不同林分土壤特性进行比较分析。结果显示,林地土壤物理特性和养分含量与土层深度的变化规律基本一致,但不同类型之间存在一定差异。不同森林类型土壤容重、毛管孔隙度、总孔隙度随土层深度增加呈规律性变化,即随着土层深度增加,土壤容重逐渐增大,毛管孔隙度和总孔隙度呈减少趋势;林地土壤均为中性或微碱性土壤(pH值7.47~8.03),未出现明显酸化或碱化;土壤有机质、速效养分、全量养分随土层深度增加其含量整体呈下降趋势。林地土壤质量表现为虎榛子天然林>华北落叶松人工林>白桦天然次生林>山杨天然次生林>樟子松人工林。为促进林地土壤不断改善,在蛮汉山地区进行林业生态建设时,应同时考虑树种选择和林分结构合理配置。

不同天然群体子代家系苦豆子生物碱含量研究

采用高效液相色谱法(HPLC)对23个苦豆子天然群体子代家系植株地上部分(茎、叶)中的生物总碱以及5种生物碱单体(槐定碱、槐果碱、苦参碱、苦豆碱、氧化苦参碱)的含量进行了测定分析,结果显示:23个子代家系植株间的生物总碱及5种生物碱单体含量均有极显著差异(P<0.01);其中,生物总碱含量的均值为27.42 mg·g^(-1),变化范围为13.88~50.83 mg·g^(-1);5种生物碱单体的含量范围为0.0101~6.5932 mg·g^(-1),均值大小为:苦豆碱(3.6603 mg·g^(-1))>苦参碱(1.9303 mg·g^(-1))>氧化苦参碱(1.4124 mg·g^(-1))>槐果碱(0.2582 mg·g^(-1))>槐定碱(0.1278 mg·g^(-1));来自内蒙古乌海市(WH)的天然苦豆子群体子代家系中生物总碱以及苦豆碱等生物碱单体含量均较高。

不同种源文冠果种子营养成分研究

以内蒙古乌拉特前旗、内蒙古准格尔旗、陕西靖边县等10个种源文冠果种子作为研究对象,对种子品质、种子营养成分进行测试分析,以期为多用途文冠果优良种源筛选提供参考依据。结果表明:10个种源文冠果种子仁皮比在0.64~1.00之间,且不同种源之间存在显著差异;种子千粒重在765.30~1142.90 g之间,平均值为946.36 g,不同种源种子的千粒重存在显著差异。10个种源文冠果种仁平均含油率、黄酮含量、蛋白质含量、不饱和脂肪酸含量和神经酸含量分别为:57.70%、0.15%、21.85%、92.15%和1.64%。不同种源种子的千粒重与种仁的营养成分存在正相关关系,通过隶属函数法筛选出内蒙古准格尔旗(NEZ)、红山区(NCH)、鄂托克前旗(NEE)、翁牛特旗(NCW)、开鲁县(NTK)和陕西省靖边县(SYJ)等6个文冠果种源可作为多用途优良种源。

不同浓度IBA对3种柽柳嫩枝扦插效果的影响

柽柳属(Tamarix)植物具较强的固沙、抗旱和耐盐碱性,本研究以细穗柽柳(Tamarix lepto‐stachya)、柽柳(Tamarix chinensis)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)3种柽柳为研究对象,选择其当年生半木质化枝条为插穗,通过开展不同浓度的吲哚丁酸(IBA)处理试验,利用隶属函数法对3种柽柳扦插成活率、平均新枝长及苗高等指标进行综合评价,研究IBA浓度对3种柽柳扦插效果的影响,为柽柳扦插繁育提供参考。结果表明:不同浓度IBA处理后3种柽柳扦插成活率、平均新枝长、苗高均存在显著差异(P<0.05),其中成活率为多枝柽柳(68.75%)>细穗柽柳(63.89%)>柽柳(36.09%),平均新枝长及苗高均以柽柳最高,为14.12 cm和17.04 cm。3种柽柳嫩枝扦插所适用的IBA浓度存在差异,细穗柽柳、多枝柽柳采用500 mg.L^(-1)处理,即可达到较好的综合扦插效果,而柽柳需采用1000 mg.L^(-1)。

华北落叶松人工林凋落物组成及动态研究

以阴山山地苏木山林场华北落叶松人工林为研究对象,利用野外调查和数据分析的方法,对凋落物年凋落量、组成、月动态变化及现存量进行研究。结果表明:华北落叶松人工林凋落物年凋落总量为4.74 t·hm^(-2),其中,落叶2.64 t·hm^(-2),落枝1.53 t·hm^(-2),落果0.50 t·hm^(-2),落皮0.07 t·hm^(-2),分别占总凋落量的55.69%、32.28%、10.55%和1.48%。各组分中,落叶在10月份凋落量最大,为1.56 t·hm^(-2),落枝和落果5月份凋落量最大,分别为0.28 t·hm^(-2)和0.10 t·hm^(-2)。林地凋落物现存量为5.04 t·hm^(-2),其中,未分解层3.67 t·hm^(-2),半分解层1.37 t·hm^(-2)。研究结果可为华北落叶松人工林物质循环和林地养分平衡研究提供参考依据。

盐旱胁迫对桑种子萌发的影响

本文以桑(Morus alba)种子为试验材料,采用NaCl溶液和聚乙二醇6000(PEG-6000)溶液模拟盐旱胁迫环境,配备不同浓度的NaCl溶液(4 g·L^(-1)、8 g·L^(-1)、12 g·L^(-1)、16 g·L^(-1))和PEG-6000溶液(5%、10%、15%、20%),并由去离子水作对照,研究盐旱胁迫对桑种子萌发的影响。结果表明,随着NaCl、PEG-6000溶液浓度的增加,桑种子萌发率、萌发势、萌发指数、活力指数均呈下降趋势。在不同浓度NaCl、PEG-6000溶液胁迫下,桑种子萌发初始时间出现推后现象,在轻度盐胁迫(4 g·L^(-1))下,种子萌发初始时间相比对照提前1 d;桑种子萌发能够忍受的NaCl溶液最大浓度为4 g·L^(-1)、PEG-6000溶液最大浓度为10%,即忍受轻度盐胁迫和中度干旱胁迫。

阴山北麓农牧交错区小叶锦鸡儿地上生物量模型构建

以阴山北麓地区小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)人工灌木林为研究对象,在立地和林分调查的基础上,开展小叶锦鸡儿地上生物量预测模型研究,旨在为该区小叶锦鸡儿人工灌木林的抚育管理和资源有效利用提供科学依据。结果表明:平均冠幅(D)和灌丛高×冠幅面积(HC)2个指标作为自变量来拟合小叶锦鸡儿地上生物量效果最佳,预测模型精度检验的总相对误差(RS)、平均相对误差(EE)和平均相对误差绝对值(RMA)均小于20%,生物量模型W=1.150+D^(1.820)和W=1.067+(HC)^(0.785)可作为优化模型来估算阴山北麓地区小叶锦鸡儿的地上生物量。

不同种源文冠果叶片光合特性及光响应特征分析

为了解不同种源文冠果光合生理特性,本研究利用LI-6400XT光合仪开展了不同种源文冠果苗期的光合特征研究。结果显示:种源内蒙古准格尔旗(NEZZ)、内蒙古敖汉旗(NCAG)叶片光合速率(P_(n))和蒸腾速率(T_(r))日变化呈单峰曲线,种源山西孟县(SYYX)、山东安丘县(SWAQ)叶片P_(n)和T_(r)及种源陕西靖边县(SYJY)叶片T_(r)日变化均呈双峰曲线,表现出明显的光合“午休”现象;不同种源叶片水分利用效率(WUE)变化趋势呈“M”型;文冠果叶片P_(n)对光合有效辐射的响应趋势基本一致,即随着光合有效辐射的增加P_(n)逐渐升高,利用直角双曲线修正模型可较好的估算叶片P_(n)。种源SYYX、SWAQ、SYJY叶片的光合、蒸腾能力较强,而种源NEZZ、NCAG具有较高的WUE,表明其对环境的适应性相对较强。通过对叶片P_(n)、T_(r)、WUE进行分析,5个种源文冠果的适应能力大小依次为NCAG>NEZZ>SYJY>SYYX>SWAQ。结果可为内蒙古西部文冠果栽培以及种源筛选提供理论依据。

红花尔基樟子松人工林径向生长与气象因子的关系

通过对红花尔基自然保护区樟子松径向生长的分析,揭示樟子松径向生长与气温、降水、湿度等气象因子的关系。结果显示:不同年份樟子松径向生长量差异较大,总体上呈下降趋势,多年平均径向生长量为2.14 mm,最高为4.62 mm,最低为1.20 mm。气象因素显著影响樟子松径向生长量,且这种影响具有时间滞后性;樟子松径向生长量与前一年9月、12月和当年3月、8月、12月的降水量保持显著的相关关系;前一年和当年8—9月的大气相对湿度与径向生长量保持极显著正相关关系;径向生长量与生长季温度均呈不同程度的负相关,尤其是前一年和当年的6—8月温度显著影响着径向生长量。研究表明,樟子松径向生长量主要受生长季末期、冬季的降水及生长季中期温度的影响,未来该地区升温的趋势不利于樟子松径向生长。

干旱胁迫下不同种源文冠果幼苗叶片的抗旱生理响应特征

以1 a生文冠果盆栽苗为材料,采用盆栽控水试验法,测定了持续干旱胁迫对4个种源文冠果幼苗生长和生理指标的影响,分析了叶片相对含水量、游离脯氨酸含量、丙二醛、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等抗旱指标。结果表明:4个种源文冠果叶片相对含水量随干旱胁迫程度的增加而逐渐减少,叶片相对含水量变化幅度存在一定差异;随着干旱胁迫程度的增加,各种源游离脯氨酸含量大量积累,其含量增长2~3.5倍;丙二醛含量随干旱胁迫程度的增加整体呈上升趋势;而3种植物保护酶的活性随干旱胁迫程度的增加总体呈先升后降的趋势,SOD和CAT的活性变化增强主要在胁迫初期,POD活性变化主要表现在胁迫中后期。

华北落叶松人工林凋落物短期管理对土壤养分变化的影响

为了解华北落叶松凋落物管理对林地土壤养分变化特征的影响,本文以苏木山林场华北落叶松人工林为研究对象,在林中设置了凋落物不同处理(堆积和平铺),分析不同处理下0~10 cm土层土壤养分含量变化规律。结果表明:凋落物不同处理下土壤呈酸性,与对照相比凋落物管理下土壤pH值显著下降(P<0.05)。凋落物平铺处理与对照相比,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量明显提高了19.57%、18.86%、78.37%、38.38%,土壤有机质和全氮含量在堆积和对照2个处理上未呈现显著差异。凋落物不同管理对土壤全磷(堆积>对照>平铺)、全钾(对照>堆积>平铺)、速效氮含量(平铺>对照>堆积)的影响不显著。华北落叶松人工林凋落物进行短期管理后平铺处理效果最好,能够增加土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量,对改善华北落叶松人工林土壤性状和维持林地养分平衡有着重要作用。

三种生境条件下四合木种群开花结实特性

以鄂托克旗蒙西镇自然分布的四合木种群作为研究对象,采用统计学方法,对不同生境条件下四合木种群的冠幅结构、开花结实量、花果转移率和结籽率进行了研究,以期为探讨种群的更新和濒危机制以及四合木资源保护和利用提供参考依据。结果表明:种群结构与生境条件密切相关,种群A的生境明显优于种群B和种群C,种群A幼龄个体占27.33%,自然更新后备力量充足,属稳定型种群,种群B和种群C缺乏幼龄个体,自然更新不良,属衰退型种群,严酷的生境条件成为限制四合木更新的主要因素之一。单个四合木灌丛的平均开花数为842,平均结实数为388,且开花和结实数量随冠幅级增加呈"山峰"形曲线变化,开花结实高峰期均出现在冠幅级为10~11级时,平均花果转移率为34.48%。试验区四合木结籽率较低,仅为0.87%~2.87%,可能与其胚胎败育率高有关。

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。