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红砂幼苗叶片生理特性对干旱胁迫的响应

草业科学 2023年第10期40卷 2483-2492页

作者：牛欣益马瑞甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

以荒漠植物红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象,在生长季采用人工控制土壤含水量的方法,分别设置对照组(CK)、轻度干旱胁迫(D_(1))、中度干旱胁迫(D_(2))和重度干旱胁迫(D3)处理,研究了干旱胁迫影响下红砂幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量... 详细信息

以荒漠植物红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象,在生长季采用人工控制土壤含水量的方法,分别设置对照组(CK)、轻度干旱胁迫(D_(1))、中度干旱胁迫(D_(2))和重度干旱胁迫(D3)处理,研究了干旱胁迫影响下红砂幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量。结果表明:与对照相比,各干旱胁迫处理下叶片MDA含量显著增加,且在D3干旱胁迫下增幅最大;轻度和中度干旱胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著增加,且在生长季初期D_(2)干旱胁迫下增幅最大;轻度和中度干旱胁迫下可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白(SP)含量均显著增加,且在生长季初期D_(2)干旱胁迫下增幅最大,各生理指标随胁迫时间变化均表现为8月>7月>9月。以上研究表明,随干旱胁迫程度加剧,叶片MDA含量增加;轻度和中度干旱胁迫下其抗氧化酶活性和渗透调节物质含量增加,而重度胁迫下脯氨酸含量增加,以此来清除机体多余的活性氧,维持膜系统正常功能,干旱胁迫下各指标含量在生长旺盛期最大。

关键词：植物生理学干旱生长季红砂丙二醛渗透调节抗氧化系统

干旱沙区生物土壤结皮对红砂种子定居的影响及作用机制

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生态学报 2023年第1期43卷 304-312页

作者：何芳兰赵赫然王忠文汪媛艳李雪娇金红喜甘肃河西走廊森林生态系统国家定位研究站武威733000 甘肃临泽荒漠生态系统国家定位观测研究站临泽734200 甘肃省治沙研究所兰州730070

为了探清干旱荒漠区生物土壤结皮对易漂移性植物种子定居影响及作用机制,以巴丹吉林沙漠南缘结皮前期以及藻类、地衣、藓类阶段结皮为场所,通过人工补充种子与野外长期监测的方法对红砂种子在生物结皮上流失动态、种子宿存微区特征以及... 详细信息

为了探清干旱荒漠区生物土壤结皮对易漂移性植物种子定居影响及作用机制,以巴丹吉林沙漠南缘结皮前期以及藻类、地衣、藓类阶段结皮为场所,通过人工补充种子与野外长期监测的方法对红砂种子在生物结皮上流失动态、种子宿存微区特征以及种子宿存量与微区面积间的关系等进行研究。结果表明:(1)生物土壤结皮发育过程中,地表枯落物、微坑、龟裂缝、长藓的面积百分比均发生了显著变化,即:枯落物呈现出增大(藻类阶段)—稳定不变(地衣阶段)—减小(藓类阶段)的趋势,微坑、龟裂缝均先增大后减小(峰值在地衣阶段),长藓持续增大。(2)4个阶段的种子流失速度或定居率两两之间存在显著差异,流失速度大小依次为:结皮前期>藻类阶段>藓类阶段>地衣阶段,定居率大小为:地衣阶段>藓类阶段>藻类阶段>结皮前期。(3)生物土壤结皮上定居的种子仅宿存于枯落物、微坑、龟裂缝、长藓上,这4种微区上定居种子数与其面积之间均存在显著正相关关系,其关系均可用二次项y=ax^(2)+bx+c(a≠0)表示,等面积微区内的定居种子数大小依次为:龟裂缝>枯落物>微坑>长藓。因此认为,生物土壤结皮对红砂种子定居的影响主要是单位面积上枯落物、龟裂缝、微坑、长藓等微区面积改变引起的。

关键词：生物土壤结皮红砂种子扩散定居过程

干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂形态及干物质积累的影响

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生态学报 2023年第16期43卷 6581-6589页

作者：王忠文金红喜郭春秀汪媛艳马福元何芳兰甘肃河西走廊森林生态系统国家定位研究站武威733000 甘肃临泽荒漠生态系统国家定位观测研究站临泽734200 甘肃省治沙研究所兰州730070

为了探讨干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂形态及干物质积累的影响,以巴丹吉林沙漠南缘已发育不同类型生物土壤结皮并有红砂种群成功定居的区域为研究场所,通过野外监测与室内测定的方法对藻类-地衣、地衣、地衣-藓类结皮上的红砂(当年... 详细信息

为了探讨干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂形态及干物质积累的影响,以巴丹吉林沙漠南缘已发育不同类型生物土壤结皮并有红砂种群成功定居的区域为研究场所,通过野外监测与室内测定的方法对藻类-地衣、地衣、地衣-藓类结皮上的红砂(当年生、幼株、成株)形态特征及生物量进行了调查研究。结果表明:(1)藻类-地衣结皮演替到地衣-藓类结皮的过程中,当年生红砂形态差异不显著,但5 a以上植株基部分枝长、树冠/侧冠投影面积、主根长均显著减小;同时,地衣-藓类结皮的3—5 a植株基部分枝数明显减少,且5 a以上植株明显矮化。(2)生物土壤结皮发育不仅降低了红砂幼株或成株生物量积累能力,还减小了植株根冠比,且降低/减小程度随结皮演替或株龄的增大逐渐增大。(3)红砂形态、生物量指标与物理或藻类结皮面积百分比呈极显著正相关关系,与藓类结皮面积百分比呈极显著的负相关关系。因此认为,生物土壤结皮的演替导致土壤关键生态因子(如土壤水分)发生变化,进而影响红砂植株生长发育能力,从而使得不同发育阶段结皮上的同龄红砂形态特征及生物量存在差异性。

关键词：生物土壤结皮红砂形态特征生物量

外源H_(2)S对盐胁迫下红砂幼苗叶片和根系氮代谢的影响

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核农学报 2023年第2期37卷 405-413页

作者：刘行行种培芳马志强谭兵兵马帅甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

H_(2)S作为新型气体信号分子在调控植物生长发育和抗逆境胁迫中发挥着重要作用。为探究外源H_(2)S对盐胁迫下红砂(Reaumuria soongorica)氮代谢的影响机制及最佳叶施浓度,以当年生红砂幼苗为材料,采用盆栽试验,以1/2 Hoagland浇灌为对照... 详细信息

H_(2)S作为新型气体信号分子在调控植物生长发育和抗逆境胁迫中发挥着重要作用。为探究外源H_(2)S对盐胁迫下红砂(Reaumuria soongorica)氮代谢的影响机制及最佳叶施浓度,以当年生红砂幼苗为材料,采用盆栽试验,以1/2 Hoagland浇灌为对照(CK)考察在300 mmol·L^(-1)NaCl胁迫(CK_(300))下,叶面喷施不同浓度(0、0.010、0.025、0.050、0.100、0.250、0.500、1 mmol·L^(-1))H_(2)S供体硫氢化钠(NaHS)对红砂叶片和根系中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性以及硝态氮、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响。结果表明,盐胁迫下,红砂幼苗根、叶中可溶性蛋白、游离氨基酸、硝态氮含量以及NR、GOGAT、GS活性均较对照(CK)显著下降。经不同浓度外源H_(2)S处理后,红砂根、叶中可溶性蛋白含量与单独盐胁迫对照(CK_(300))相比显著降低,NR、GOGAT、GS活性和硝态氮、游离氨基酸含量显著升高。综合分析认为,NR和GS可作为H_(2)S对盐胁迫下红砂幼苗缓解效应的主要评价指标,且外源H_(2)S对盐胁迫下红砂幼苗最适缓解浓度为0.025 mmol·L^(-1)。综上,外施适宜浓度的NaHS能有效缓解盐胁迫对红砂幼苗氮代谢功能的抑制作用。本研究结果为深入了解红砂耐盐机理和培育红砂优质种质资源提供了理论依据。

关键词：红砂盐胁迫 H_(2)S 氮代谢

红砂幼苗生长及根系形态特征对干旱-复水的响应

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干旱区研究 2021年第2期38卷 469-478页

作者：杨彪生单立山马静解婷婷杨洁韦昌林甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

植物对干旱的适应能力不仅包括干旱胁迫期间的抗旱能力,也包括复水之后的恢复能力,因此,开展干旱复水条件下植物幼苗生长及根系形态特征变化规律的研究,对揭示植物抗旱生理机制具有重要意义。通过盆栽控水进行干旱胁迫和复水处理,测定... 详细信息

植物对干旱的适应能力不仅包括干旱胁迫期间的抗旱能力,也包括复水之后的恢复能力,因此,开展干旱复水条件下植物幼苗生长及根系形态特征变化规律的研究,对揭示植物抗旱生理机制具有重要意义。通过盆栽控水进行干旱胁迫和复水处理,测定了干旱-复水条件下红砂幼苗基径、株高、生物量以及根系形态指标,分析了其生长、生物量分配及根系形态特征对干旱-复水的响应。结果表明:(1)与适宜水分相比,干旱胁迫下红砂幼苗基径和株高相对增量以及地上、地下和总生物量显著减小(P红砂幼苗基径相对增量随时间增加呈现减小的变化趋势;复水后中度和重度胁迫处理下红砂幼苗基径和株高相对增量较大,表明红砂幼苗在较严重的干旱胁迫下复水时,其地上部分恢复生长更快;(2)与适宜水分相比,干旱胁迫下红砂幼苗比根长显著增加(P红砂幼苗可通过根系伸长生长以适应干旱胁迫;复水后重度干旱胁迫处理下红砂幼苗总根长、根表面积和总根体积减小,而红砂幼苗根系直径显著增加(P红砂幼苗在重度胁迫处理下根系恢复力减弱。综上所述,干旱胁迫期间红砂幼苗通过加快基径和根系的生长储存更多物质来应对胁迫环境,从而表现出较强的抵抗力;复水后红砂幼苗通过加快地上部分生长和根系直径与比根长的增大来恢复生长,有助于提高其较强的恢复能力。

关键词：红砂干旱胁迫复水生长发育根系形态

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不同居群红砂的遗传多样性分析

草地学报 2022年第9期30卷 2336-2344页

作者：张旭苏世平师微柠 Alizet Didi Dom 马强甘肃农业大学甘肃兰州730070

为了探究不同居群红砂(Reaumuria soogorica)的遗传多样性水平及居群遗传结构。本研究运用SSR分子标记技术对来源于内蒙古、宁夏、甘肃16个不同居群的299份红砂材料进行遗传多样性分析。结果表明11对引物共扩增出67个等位基因,扩增等位... 详细信息

为了探究不同居群红砂(Reaumuria soogorica)的遗传多样性水平及居群遗传结构。本研究运用SSR分子标记技术对来源于内蒙古、宁夏、甘肃16个不同居群的299份红砂材料进行遗传多样性分析。结果表明11对引物共扩增出67个等位基因,扩增等位基因多态率为83.58%,多态信息含量(Polymorphism information content,PIC)为0.396;居群的等位基因数(Allele number,Na)和有效等位基因数(Effective number of alleles,Ne)为3.735,2.221;香农信息指数(Shannon information index,I)为0.763;居群间遗传分化系数(Fixation index,Fst)为0.041~0.210,平均值为0.088。AMOVA结果表明,居群间的遗传差异仅占变异总来源的5.8%。本研究得出结论红砂的基因多态性为中度,等位基因不均匀的分布在染色体上。观测杂合度和固定指数说明居群内杂合度缺失,纯合体过量。Fst指数表明居群间分化程度较低,且红砂的遗传变异主要来自源于个体内DNA序列的不同。Mantel检测得出遗传距离和地理距离显著相关。聚类分析表明居群间的基因交流是影响居群聚类的重要因素。STRUCTURE结构分析将材料分为5个亚群,第Ⅴ亚群内红砂个体血统较为纯正,第Ⅱ亚群内个体血统混杂。

关键词：红砂 SSR 遗传多样性遗传结构聚类分析

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安哥拉红砂现场试坑浸水试验研究

地震工程学报 2024年第3期46卷 521-528页

作者：乔建伟刘争宏夏玉云王冉唐立军机械工业勘察设计研究院有限公司陕西西安710043 自然资源部陕西西安地裂缝与地面沉降野外科学观测研究站陕西西安710054 陕西省特殊岩土性质与处理重点实验室陕西西安710043 长安大学地质工程系陕西西安710054

为准确评价安哥拉红砂场地的自重湿陷特征,开展现场试坑浸水试验,对地表及不同深度地层变形、水分入渗规律和浸水前后标贯击数进行监测与研究,并对现场试验与室内试验结果差异性进行探讨。结果表明:浸水后红砂地基表现为持续抬升,变形... 详细信息

为准确评价安哥拉红砂场地的自重湿陷特征,开展现场试坑浸水试验,对地表及不同深度地层变形、水分入渗规律和浸水前后标贯击数进行监测与研究,并对现场试验与室内试验结果差异性进行探讨。结果表明:浸水后红砂地基表现为持续抬升,变形曲线可分为陡升、缓升、不稳定和趋于稳定4个阶段;深度8 m以上红砂地层为湿陷沉降变形,累计沉降量为5.6 mm,远小于室内试验计算的自重湿陷沉降量137 mm;红砂竖向渗透速率和水平渗透速率均较大,浸水和停水后红砂含水率变化较快,红砂持水性较差,浸水过程中红砂地层的饱和度小于80%,为非饱和渗透;浸水后红砂地层标贯击数显著降低,具有显著的软化特性。红砂较大的渗透系数和较差的持水性导致红砂很难达到饱和状态,是自重湿陷沉降量实测值远小于计算值的因素之一,一般工程建设中建议可不考虑红砂地基的湿陷特性,而将其按软化特性进行设计。研究结果不仅可指导红砂场地未来工程建设,还可为其他砂土湿陷性评价提供借鉴。

关键词：红砂试坑浸水渗透特性湿陷性软化性

西鄂尔多斯地区四合木与红砂灌丛的阻沙能力对比研究

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水土保持通报 2024年第2期44卷 137-145,154页

作者：闫宇郭强党晓宏蒙仲举高永翟波王紫薇刘子剑内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010019 呼和浩特市水资源与河湖保护中心内蒙古呼和浩特010013 内蒙古自治区包头市林业和草原局内蒙古包头014030 集宁师范学院地理科学与规划学院内蒙古集宁012000 奈曼旗草原工作站内蒙古通辽028300

[目的]对比分析西鄂尔多斯地区四合木与红砂灌丛的阻沙能力,为原生草原与荒漠过渡带植物的多样性保护和珍稀濒危物种保育提供理论依据与数据支持。[方法]以西鄂尔多斯国家级自然保护区内四合木(Tetraena mongolica)、红砂(Reaumuria soo... 详细信息

[目的]对比分析西鄂尔多斯地区四合木与红砂灌丛的阻沙能力,为原生草原与荒漠过渡带植物的多样性保护和珍稀濒危物种保育提供理论依据与数据支持。[方法]以西鄂尔多斯国家级自然保护区内四合木(Tetraena mongolica)、红砂(Reaumuria soongorica)灌丛沙堆为研究对象,运用典型样方法对四合木和红砂灌丛沙堆形态与生长状况进行系统测定,探讨沙堆形态发育及阻沙能力与四合木和红砂灌丛形态的关系。[结果]①四合木和红砂灌丛沙堆均呈半椭球型发育,四合木灌丛沙堆形态参数显著大于红砂灌丛沙堆(p红砂灌丛与沙堆形态参数间(灌丛高度除外)具有显著相关性(p红砂灌丛沙堆长轴、短轴、半径与高度之间均呈线性关系,表明红砂灌丛沙堆仍在发育;③当冠幅面积(S_(p))≤1.44 m^(2)时,红砂灌丛沙堆的体积大于四合木灌丛沙堆,当S_(p)>1.44 m^(2)时,四合木灌丛沙堆的体积一直大于红砂灌丛沙堆。四合木和红砂灌丛单位冠幅面积所拦截的沙物质体积分别为0.13和0.06 m^(3)。[结论]可以初步判断四合木的阻沙能力大于红砂。整体来看,四合木对风沙环境的适应性较红砂强,随着冠幅面积的增长四合木灌丛拦截沙物质的能力更强。

关键词：珍稀濒危植物四合木红砂灌丛沙堆西鄂尔多斯国家自然保护区

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安哥拉红砂湿陷性影响因素试验研究

长江科学院院报 2023年第3期40卷 93-97,104页

作者：乔建伟夏玉云刘争宏王冉唐立军机械工业勘察设计研究院有限公司西安710043 自然资源部陕西西安地裂缝与地面沉降野外科学观测研究站西安710054 陕西省特殊岩土性质与处理重点实验室西安710043 长安大学地测学院西安710064

湿陷性是安哥拉红砂的典型工程特性,研究其影响因素对红砂地区岩土工程勘察评价具有重要意义。基于安哥拉红砂原状土与重塑土的室内压缩试验,探讨了压力、含水率、结构性、干密度和细粒土含量对红砂湿陷性的影响规律。试验结果表明:试... 详细信息

湿陷性是安哥拉红砂的典型工程特性,研究其影响因素对红砂地区岩土工程勘察评价具有重要意义。基于安哥拉红砂原状土与重塑土的室内压缩试验,探讨了压力、含水率、结构性、干密度和细粒土含量对红砂湿陷性的影响规律。试验结果表明:试验压力>100 kPa时,红砂重塑样湿陷系数约是原状土的2.0倍;红砂湿陷系数与试验压力和细粒土含量呈正相关关系,随压力和细粒土含量增加而增加但存在峰值压力和峰值细粒土含量,峰值压力为300 kPa,峰值细粒土含量为60%~80%;红砂湿陷系数与干密度和含水率整体上呈反比关系,原状红砂湿陷性消除和完全丧失的界限含水率分别为9%和13%;重塑土湿陷性消除和完全丧失的界限含水率分别为11%和13%,界限干密度分别为1.80 g/cm^(3)和1.90 g/cm^(3),对应的压实系数分别为0.92和0.97。湿陷性红砂地区工程建设可通过提高干密度消除其湿陷性。

关键词：红砂湿陷性影响因素物理指标安哥拉