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甘肃张掖荒漠—绿洲过渡带植被群落物种多样性及土壤水分变化特征研究

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水土保持通报 2024年

作者：滕玉风陈斌马剑钱万建李鸿儒李静张掖市林业科学研究院张掖市林业科学研究院协同创新基地

[目的]探究甘肃张掖荒漠—绿洲过渡带不同类型植被群落物种组成、多样性特征,以及植物群落特征和土壤水分含量的关系,为该区水土保持效益评估提供科学依据。[方法]选择不同类型荒漠植被,调查和测定了不同类型植被群落植物多样性和0—120... 详细信息

[目的]探究甘肃张掖荒漠—绿洲过渡带不同类型植被群落物种组成、多样性特征,以及植物群落特征和土壤水分含量的关系,为该区水土保持效益评估提供科学依据。[方法]选择不同类型荒漠植被,调查和测定了不同类型植被群落植物多样性和0—120 cm土壤水分含量。[结果](1)该区域共有6种植被类型,植被结构非常简单,物种组成以适生于干旱荒漠生境的红砂、合头藜、珍珠猪毛菜、三芒草、雾冰藜等耐旱、超耐旱的小灌木、半灌木、草本植物为主,植物群落为灌草群落类型,物种多样性指数较小。(2)土壤水分在垂直方向上的变化呈现“双峰形”,土壤湿度由表层向深层逐步升高,到20—40 cm处升到“第一个峰值”,40—60 cm处又降到了较低水平,到60—120 cm土壤湿度又逐步上升,直至120 cm处升高到“第2个峰值”。(3)各植物群落的植被高度、植被密度、植被盖度随土壤水分含量的升高而增高、增大,植被高度与40—120 cm土层土壤水分呈显著正相关,草本植物、灌木植物密度、植被盖度与其根系主要分布层的土壤水分含量呈显著正相关。[结论]在0—20 cm表层土壤、40—80 cm深层土壤水分含量均不足2%的荒漠绿洲过渡带,适宜种植红砂、合头藜、白刺等旱生灌木和三芒草、刺沙蓬、雾冰藜、画眉草、猪毛蒿等草本植物;表层土壤、深层土壤水分含量均超过2%的荒漠地带,适宜种植红砂、珍珠猪毛菜等旱生灌木和冷蒿、内蒙古旱蒿、寸草等草本植物,能够有效促进生态恢复和重建。

关键词：荒漠—绿洲过渡带土壤水分含量植被特征物种组成

围封10年对荒漠草原群落物种多样性与优势种空间分布格局的影响

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生态学报 2024年第10期44卷 4334-4341页

作者：许宏斌苏艳龙张雷刘红梅刘丽英杨溢文李琳内蒙古自治区林业科学研究院呼和浩特010010 内蒙古大学生态与环境学院呼和浩特010021

围封是修复退化草原生态系统的主要措施之一,科学与优化围封方式是目前草地资源管理中急需解决的科学问题。以内蒙古围栏封育10年和未围封的荒漠草原为研究对象,分析围封和未围封对内蒙古荒漠草原群落物种多样性和优势种空间分布格局的... 详细信息

围封是修复退化草原生态系统的主要措施之一,科学与优化围封方式是目前草地资源管理中急需解决的科学问题。以内蒙古围栏封育10年和未围封的荒漠草原为研究对象,分析围封和未围封对内蒙古荒漠草原群落物种多样性和优势种空间分布格局的影响,旨在为荒漠草原的恢复与重建提供科学依据。结果显示:(1)围封10年显著提高了荒漠草原的植被盖度、密度、高度和地上生物量;(2)围封10年对Margalef多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson丰富度指数和Pielou均匀度指数无显著影响,但围封均低于未围封样地;(3)围封10年对优势种短花针茅(Stipa breviflora)及糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)的空间分布格局有较为显著的影响,与未围封相比围封后糙隐子草的分布格局变得单一,短花针茅分布格局变得多样。总体看来,围封10年后,荒漠草原群落物种组成、物种优势度和优势种的空间分布格局均发生一定程度变化,反映出围封后草地生态系统中植物适应其生存环境的策略,围封方式应根据立地条件,科学制定围封年限以达到较好的生态恢复效果。

关键词：荒漠草原围栏封育优势种空间分布格局

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极小种群野生植物蕉木分布区土壤养分特征

生态学杂志 2024年

作者：洪文君王炳宇曾德华黄永平刘俊三亚市林业科学研究院

极小种群野生植物蕉木(Oncodostigma hainanense)集中分布在三亚和保亭，在分布区内选取三亚市甘什岭省级自然保护区、亚龙湾热带天堂森林公园和保亭黎族苗族自治县的七仙岭温泉国家森林公园3个区域蕉木所处群落，比较不同生境内的土壤... 详细信息

极小种群野生植物蕉木(Oncodostigma hainanense)集中分布在三亚和保亭，在分布区内选取三亚市甘什岭省级自然保护区、亚龙湾热带天堂森林公园和保亭黎族苗族自治县的七仙岭温泉国家森林公园3个区域蕉木所处群落，比较不同生境内的土壤养分含量的差异性，探讨土壤性质对蕉木分布特征的影响。结果表明：蕉木的种群密度以七仙岭森林公园最高(375株·hm-2)，但3个蕉木的种群结构为不稳定种群，表现为衰退趋势；分布区的土壤呈酸性，pH值为5.54～6.17；土壤有机质、碱解氮和全氮含量较高，全钾、全磷和速效磷含量较低；土壤微生物生物量碳为225.29～318.33 mg·kg-1，微生物生物量氮为137.35～165.25 mg·kg-1，土壤过氧化氢酶活性以甘什岭自然保护区最高(4.53 mL·g-1·h-1)，酸性磷酸酶和脲酶活性均以亚龙湾森林公园最高，分别为9.78 mg·g-1·d-1和0.84 mg·g-1·d-1。PCA分析结果显示，每个分布区的土壤样点均能较好地聚为一类，每个分布区对土壤因子的响应显著，土壤养分与微生物生物量、酶活性具有明显相关性，表明土壤因子对蕉木种群结构及其生长起着关键作用。

关键词：蕉木土壤养分土壤微生物生物量土壤酶活性极小种群

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白桦SAUR基因家族鉴定及生物信息学分析

分子植物育种 2024年第10期22卷 3172-3187页

作者：刘超逸王宇航赤峰学院化学与生命科学学院赤峰024000 内蒙古赤峰市林业科学研究所赤峰024000

SAUR基因家族作为植物生长素早期响应基因家族中最大的一个家族,参与到植物细胞伸长、果实发育、胁迫应答等多个生物学过程。本研究基于白桦全基因组数据,对白桦SAUR基因家族进行鉴定和生物信息学分析。结果表明,白桦共有61个SAUR家族基... 详细信息

SAUR基因家族作为植物生长素早期响应基因家族中最大的一个家族,参与到植物细胞伸长、果实发育、胁迫应答等多个生物学过程。本研究基于白桦全基因组数据,对白桦SAUR基因家族进行鉴定和生物信息学分析。结果表明,白桦共有61个SAUR家族基因,这些基因不均匀分布在14条染色体上,理化性质分析表明,大部分BpSAUR蛋白呈碱性,为不稳定蛋白,脂溶性系数较高,为亲水性;系统进化和基因结构分析表明,61个白桦SAUR基因被分为4类(Group Ⅰ~Group Ⅳ),其中Group Ⅳ中BpSAUR基因最多,同一分类的BpSAUR基因更倾向于在染色体上聚集分布,大部分白桦SAUR家族基因为无内含子或少内含子基因。白桦SAUR家族基因启动子还拥有多个光响应、激素响应元件与逆境胁迫作用元件,说明其可能参与白桦生长发育及胁迫应答等多个生物学过程。该家族基因在白桦的不同组织部位和不同发育阶段的表达量也不同,主要在幼茎、成熟茎和成熟叶中集中表达。本研究通过对白桦SAUR基因家族进行深入分析,以期为白桦分子育种奠定良好基础。

关键词：白桦 SAUR(Small auxin-up RNA) 全基因组生物信息学分析

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燕麦种质资源形态学性状的遗传多样性

西北植物学报 2024年第1期44卷 112-121页

作者：孙艳楠路耿新李冠义王欣欣唐超赤峰市农牧科学研究所内蒙古赤峰024031

【目的】燕麦种质资源遗传多样性研究不仅有助于种质资源的收集和评价,而且对燕麦生产和育种具有重要指导意义。【方法】研究对260份燕麦种质资源的20个形态学性状多样性、变异及聚类进行分析,评价其形态学性状的遗传变异水平,明确燕麦... 详细信息

【目的】燕麦种质资源遗传多样性研究不仅有助于种质资源的收集和评价,而且对燕麦生产和育种具有重要指导意义。【方法】研究对260份燕麦种质资源的20个形态学性状多样性、变异及聚类进行分析,评价其形态学性状的遗传变异水平,明确燕麦种质资源的性状特点与遗传多样性,以期为燕麦种质创新和品种改良提供依据。【结果】260份燕麦种质资源形态学性状间存在广泛的遗传多样性,质量性状的遗传多样性指数以粒色最大(1.53),芒色最小(0.76);12个数量性状呈正态分布,数量性状的遗传多样性指数以千粒重最大(2.03),有效分蘖数最小(1.22),变异系数最大的是有效分蘖数(89.02%),最小的是株高(11.19%)。根据燕麦品种(系)间各性状的遗传差异,聚类分析将供试的260份燕麦种质资源分为6类,其中种质群Ⅰ包括42份材料,可作为种用型育种目标的亲本材料;种质群Ⅱ包括31份材料,可作为选育高产饲草品种的亲本材料;种质群Ⅳ包括41份材料,可作为选育大粒专用型品种的育种材料;种质群Ⅴ包括46份材料,可作为燕麦矮化的亲本材料;而种质群Ⅲ包括46份材料,种质群Ⅵ包括54份材料,这两类种质群材料的综合性状表现不突出。【结论】该研究可为内蒙古东部地区燕麦种质资源的保护和开发利用提供理论依据。

关键词：燕麦种质资源形态学性状遗传多样性

寒地苹果龙丰、岳艳及其两个杂交优系抗寒性综合评价

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果树学报 2024年第2期41卷 241-251页

作者：包俊宏包敖民杨荣李今普王宝侠郑东生何炎红内蒙古农业大学林学院呼和浩特010018 通辽市林业和草原研究所内蒙古通辽028399 内蒙古自治区林业科学研究院呼和浩特010010

【目的】通过对内蒙古寒地苹果龙丰和岳艳及其2个优系的抗寒性进行综合评价,明确2个优系的适生区域,为丰富寒地苹果种质资源以及选育抗寒性强的寒地苹果品种提供科学依据。【方法】以龙丰、岳艳以及它们的2个杂交优系为试材,在不同低温... 详细信息

【目的】通过对内蒙古寒地苹果龙丰和岳艳及其2个优系的抗寒性进行综合评价,明确2个优系的适生区域,为丰富寒地苹果种质资源以及选育抗寒性强的寒地苹果品种提供科学依据。【方法】以龙丰、岳艳以及它们的2个杂交优系为试材,在不同低温处理下进行1年生枝条生理指标试验,测定相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白(SP)含量;以及在模拟霜降条件下做花期生理反应试验,测定花朵子房及幼果过冷却点和结冰点。采用隶属函数法综合评价4份苹果材料的抗寒性。【结果】随着处理温度的降低,各供试材料枝条的相对电导率逐渐升高,呈“S”形变化曲线,其中优系TL0099相对电导率上升幅度小,岳艳跃变幅度较大;优系TL0099的MDA含量在-25℃低温胁迫下出现突然跃变的现象,而岳艳从对照(4℃)持续增加,-25℃低温胁迫处理后开始下降;优系TL0099的POD活性显著高于亲本组合;不同低温处理下,2个优系枝条SOD活性显著高于亲本组合。各供试材料SP含量到达峰值的温度均在-20℃,且达到峰值后,SP含量不再上升。通过花期霜冻试验,发现4份供试材料的子房、幼果受冻温度范围为-5.6℃~-2.4℃,且各供试材料幼果过冷却点均高于子房过冷却点。【结论】4份苹果材料抗寒力强弱排序依次为:TL0099>TL0092>龙丰>岳艳。其中TL0099、TL0092为Ⅱ级抗寒品系;龙丰为Ⅲ级中抗品种;岳艳为Ⅳ级低抗品种。

关键词：苹果抗寒性生理指标过冷却点

放牧强度对优势种群重要值和物种多样性及其二者典型关系的影响

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生态环境学报 2024年第6期33卷 869-876页

作者：王梓晗吕世杰王忠武刘红梅内蒙古农业大学内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010

研究不同放牧强度所引起的优势种群重要值和物种多样性相互关系之间的变化过程,可为放牧草地保护和退化植被恢复提供理论依据。以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,采用单因素随机区组试验设计(CK,对照区;MG,中度放... 详细信息

研究不同放牧强度所引起的优势种群重要值和物种多样性相互关系之间的变化过程,可为放牧草地保护和退化植被恢复提供理论依据。以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,采用单因素随机区组试验设计(CK,对照区;MG,中度放牧区;HG,重度放牧区)对植物群落的高度、盖度和密度进行调查,计算优势种群重要值和物种多样性后,结合对比分析和典型相关分析研究方法来探究二者之间的关系,结果表明,伴随放牧强度增加,短花针茅的重要值增大,丰富度指数下降。MG处理区下的优势度指数最高,多样性指数最低。对优势种群重要值和物种多样性进行典型相关分析表明,其累计贡献率在MG处理区最大(96.1%),CK处理区最小(90.2%)。放牧强度增加会降低优势种群的重要值与物种多样性相互关系的复杂性和维度(由2个典型相关变为1个典型相关)。在CK区,各优势种群重要值增加均会导致植物群落多样性指数下降,无芒隐子草(Cleistogenes songorica)和碱韭(Allium polyrhizum)重要值增加会导致植物群落均匀度指数增大。在MG区,短花针茅重要值增加会导致植物群落优势度指数下降。在HG区,短花针茅和无芒隐子草的重要值增加会降低多样性指数。各优势种群重要值和各物种多样性指数与自身典型变量的相关性之间较为复杂,与对应典型变量的相关性之间较为简单。CK、MG和HG处理区存在显著相关系数的个数分别为15、20和12个,MG处理区下优势种群重要值和物种多样性的相互关系最复杂。综上,中度放牧处理区下的植物群落不易受外界环境的干扰,重牧处理区下的植物群落更容易受外界环境干扰,草地植物群落退化后相对困难恢复到原有状态。

关键词：荒漠草原放牧强度优势种群物种多样性典型相关对比分析

CBF基因家族在2个丝瓜品种中的鉴定及表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：王雪艳张婷李朝森刘慧琴项小敏韦静赵东风郭勤卫衢州市农业林业科学研究院

CBF/DREB1属于AP2/ERE转录因子家族的DREB亚家族，CBF/DREB1广泛参与植物的逆境调控，尤其是低温。作为瓜菜类作物，丝瓜喜温不耐寒，低温对于丝瓜的早春和秋延后栽培有严重影响。本研究从丝瓜基因组中筛选CBF基因，分析其家族成员特征... 详细信息

CBF/DREB1属于AP2/ERE转录因子家族的DREB亚家族，CBF/DREB1广泛参与植物的逆境调控，尤其是低温。作为瓜菜类作物，丝瓜喜温不耐寒，低温对于丝瓜的早春和秋延后栽培有严重影响。本研究从丝瓜基因组中筛选CBF基因，分析其家族成员特征及在低温胁迫下的表达模式，以期为采用分子育种手段提高丝瓜耐冷性奠定基础。本文利用生物信息学方法从2个丝瓜栽培种基因组中均鉴定出3 个CBF基因，其中普通丝瓜中CBF主要分布在4号和12号染色体上，有棱丝瓜主要是在7号和10号染色体上。进化树分析表明相较于苦瓜，甜瓜、西瓜与丝瓜CBF的亲缘关系更为接近；序列比对分析显示6个CBF基因的相似度达70%，其分子量在20 kD左右，编码蛋白长约200 aa，等电点为4.68～5.97均酸性蛋白，亚细胞定位预测均在细胞核；基因结构分析发现6个CBF均无内含子，且含有5个基本的motif。启动子顺势元件分析发现存在较多与光、激素、逆境胁迫有关的作用元件。此外，qRT-PCR结果表明，在低温胁迫4 h后，CBF基因在两个丝瓜品种叶片中均有强烈反应，且在低温处理的24 h内一直保持较高的表达水平，值得注意的是CBF1、CBF3在普通丝瓜中表达量较高，CBF2在有棱丝瓜中表达较高。本研究以生物信息结合基因表达量分析CBF基因家族的特点，初步阐释了该基因家族在丝瓜的耐寒性方面的作用。

关键词：丝瓜 CBF基因家族低温表达分析

荒漠草原物种多样性与植物群落地上现存量的关系

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草地学报 2024年第6期32卷 1856-1863页

作者：王梓晗吕世杰王忠武乌兰敖登刘红梅马生昀李治国韩国栋内蒙古农业大学内蒙古呼和浩特010018 内蒙古农业大学职业技术学院内蒙古包头014109 内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010

探究不同放牧强度下物种多样性与植物群落地上现存量的关系可以反映出植物群落稳定性的变化,进一步反映出放牧管理的合理性。为此本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,结合放牧强度和年际间降雨量变化,探讨物种多样... 详细信息

探究不同放牧强度下物种多样性与植物群落地上现存量的关系可以反映出植物群落稳定性的变化,进一步反映出放牧管理的合理性。为此本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,结合放牧强度和年际间降雨量变化,探讨物种多样性与植物群落地上现存量的关系,得到的初步结论如下:伴随放牧强度增大和年度降水量减少,植物群落地上现存量、物种丰富度指数下降,优势度指数上升。在物种多样性与植物群落地上现存量的关系中,CK(对照)与LG(轻度放牧)存在类似的影响过程,MG(中度放牧)与HG(重度放牧)存在类似的影响过程,且在LG和MG区之间存在阈值效应。在不同物种多样性指数和植物群落地上现存量的关系中,首先会受到丰富度指数的影响,其次是多样性指数、均匀性指数和优势度指数。

关键词：荒漠草原短花针茅物种多样性植物群落地上现存量 CCR模型