薇甘菊对其入侵地植物种子萌发和幼苗生长的化感影响

薇甘菊主要入侵我国华南的广东、海南和云南三省，给当地造成了严重的危害，其强烈的化感作用被认为是其成功入侵的原因之一。而目前对薇甘菊化感作用的研究还较少，因而对薇甘菊化感作用的认识还有待深入的研究。另外，在对入侵植物入侵群落进行恢复时，由于入侵植物的凋落物以及生长过的土壤都还含有化感物质，常常导致恢复难以继续。因而选择抗化感能力强的物种来恢复薇甘菊的入侵地也成为该研究的一个主题。本文以薇甘菊为实验材料来研究薇甘菊化感作用对植物种子活力、种子萌发和幼苗生长的影响，同时筛选化感抗性强的物种以进行薇甘菊入侵地的恢复工作。其主要结论如下： 1、薇甘菊根和叶的提取液对植物种子活力、种子萌发和幼苗生长都有很大的抑制作用，并且这种抑制作用随着提取液浓度的升高以及处理时间的延长而加强，这证明了薇甘菊具有很强的化感作用。 2、一些植物种子萌发和幼苗生长在低、中浓度提取液以及高浓度提取液的短时间的处理下能被促进，不过在高浓度的提取液以及长时间的处理下都被抑制，这说明化感作用是抑制还是促进作用在很大程度上受到提取液浓度和处理时间的影响。 3、薇甘菊提取液（50 g L-1）对紫薇(Lagerstroemia indica)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、黑麦草(Lolium perenne)和西葫芦（Cucurbita pepo）种子处理50-100 h就能极大的影响到其后的种子萌发和幼苗生长，这说明薇甘菊在短时间（50-100 h）就能给植物产生极强的化感作用，也进一步证实薇甘菊很强的化感作用。 4、由于各物种进化历史的不同，而且各物种在对薇甘菊的化感抗性上也存在着差异，所以各物种对薇甘菊提取液的化感反应也各不相同。 5、薇甘菊根提取液对刺槐和紫薇幼苗根的生长的影响要大于叶提取液对刺槐和紫薇幼苗根的生长的影响，而对刺槐和紫薇种子萌发率、初始萌发时间、萌发速率以及幼苗株高的影响却是叶提取液的化感作用强。这支持了一个新的假设：由于物种间代谢的多样性，至少在根和叶对受试植物根的化感影响方面，对于一些物种来说根的化感作用可能强于叶的化感作用，对于另一些物种来说叶的化感作用可能强于根的化感作用。 6、薇甘菊叶提取液对西葫芦种子活力、种子萌发和幼苗生长的化感影响大，而对其后开花时间以及开花的数目没有明显的影响，这说明薇甘菊对西葫芦生活史前期的化感影响要大于对西葫芦生活史后期的化感影响。 7、薇甘菊叶的水提取液对种子萌发的抑制作用要大于对幼苗生长的抑制作用;对非豆科植物种子萌发的影响要大于对豆科植物种子萌发的影响，而对非豆科植物幼苗生长的影响要小于对豆科植物幼苗生长的影响;对本地种的抑制作用要大于对外来归化种的抑制作用。 本研究证实了薇甘菊强烈的化感作用，根提取液对受体植物幼根生长的影响大于叶提取液对受体植物幼根生长的影响，这种化感作用可能极大的促进了薇甘菊的入侵。另外，在恢复薇甘菊入侵群落时，考虑到薇甘菊的化感作用，理应选择外来的已经归化了的非豆科植物的幼苗。

黄土丘陵沟壑区农林草地土壤热量状况及植被生长响应——以燕沟流域为例

利用CoupModel模型模拟了黄土丘陵沟壑区燕沟流域刺槐(Robinia pseudoacacia)林地、辽东栎(Quercus liaotungensis)林地、荒草地、农地等7种土地类型的土壤热量状况,分析了不同植被类型的潜热通量、感热通量、土壤热通量以及植被生长对土壤热量的响应。结果表明,农地潜热通量较小,林地和荒草地潜热通量较大,各地类潜热通量季节变化规律基本一致。潜热通量是黄土丘陵区土壤-植被-大气系统能量的主要支出项,占总净辐射的72.1%～81.4%以上;感热通量变化振幅相对较小,占总净辐射的16.4%～26.4%;土壤热通量仅占总净辐射的1.4%～2.4%,但直接影响土壤温度的变化速度和变化时间。试验地各地类地表温度随季节的变化趋势均呈单峰曲线型。2～7月份0～20cm平均土壤温度随累积土壤热通量的增大而升高,9月到翌年1月份0～20cm平均土壤温度随累积土壤热通量的减小而降低,但累积土壤热通量的变化滞后于土壤温度变化。同一植被类型条件下,阳坡土壤温度年变幅显著高于阴坡。在阴坡,0cm、10cm、20cm深土壤温度年变幅农地>阴坡荒草地>阴坡辽东栎林地>阴坡刺槐林地;在阳坡,阳坡荒草地>阳坡...

黄土丘陵半干旱区退化刺槐林不同改造方式效果分析

采用野外典型抽样调查和室内分析测定的方法,在黄土丘陵半干旱区-安塞水土保持综合试验站研究了退化刺槐林经萌蘖更新和重造侧柏林改造后林地土壤水分含量、乔木根系生物量和生物多样性指标的差异。结果表明:萌蘖更新林地内的土壤水分含量和生物多样性指数均高于重造侧柏林地;不同改造方式下整个土层内根系生物量的差异较大,根系生物量最大的是重造侧柏林地,为17.59 g,最小的是退化刺槐林,为16.59 g。萌蘖刺槐林与退化刺槐林相比,土壤水分含量和生物多样性指数变化不大,但林内乔木种类较退化刺槐林内丰富。因此利用间伐萌蘖方式对退化刺槐林改造是可行的。

黄土高原半干旱区人工林刺槐展叶期树干液流动态分析

应用热扩散式树干茎流计(TDP)于2008年4月26日至5月31日,在黄土高原半干旱区安塞县对人工林刺槐展叶期树干液流及其气象、土壤水分等6个指标进行连续测定。结果表明:刺槐展叶期可分为芽期、展叶初期、中期和全叶期。在芽期,刺槐树干液流速率日变化无明显昼夜波动;在展叶初期至全叶期日变化呈现出从微弱波动逐渐增大到趋于平稳的剧烈波动;在展叶中期以后液流速率表现为上升快、下降缓慢的单峰曲线;在全叶期平均峰值约为0.0027cm.s-1;树干液流速率与光合有效辐射强度、大气温度、水蒸气压亏缺和风速呈极显著正相关,与相对湿度呈负相关,其相关程度依次为光合有效辐射强度>大气温度>水蒸气压亏缺>相对湿度>风速,且可用光合有效辐射强度和大气温度线性表达式来估测;土壤水分在展叶期呈逐渐减少趋势,但对树干液流的胁迫不显著;在展叶期刺槐单株日蒸腾耗水量随直径的增大而增大并与胸径呈良好的线性关系,可用来估算展叶期刺槐人工林蒸腾耗水量。

侵蚀环境人工刺槐林土壤水稳性团聚体演变及其养分效应

采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤水稳性团聚体变化规律及其与土壤养分状况之间的相互关系。结果表明,侵蚀环境下的坡耕地由于人为耕作干扰,土壤水稳性团聚体含量低下,抗蚀性能较差。营造刺槐林前5 a土壤水稳性团聚体含量较坡耕地显著快速增加,随后增幅变缓,成对数增长,恢复25 a后土壤水稳性团聚体含量已经达到天然侧柏林水平。在植被恢复过程中土壤小粒径的水稳性团聚体逐渐聚集转变形成大粒径的团聚体。相关性分析和回归分析表明,植被恢复过程中>0.25 mm土壤水稳性团聚体与有机碳、全氮、碱解氮、速效钾、容重等相关性达到显著(p<0.05)或极显著水平(p<0.01),与全磷和速效磷相关性较弱。坡耕地退耕营造刺槐林后可以减少人为干扰,增加碳素和氮素供给,提高水稳性团聚体含量,使土壤抗蚀性能提高。

刺槐林下菌根真菌资源的调查、分离及回接

Mycorrhizal resource of Robinia pseudoacacia forests in different places were investigated, and the results showed that eighteen species of Ectomycorrhizal and two species of VAM were main species for the Robinia pseudoacacia. Two stains of ECM fungi and VAM fungi were cultured,and the most suitable medium and inoculated plant were selected.Through the inoculation, it is indicated that Ectomycorrhizal and VAM were able to be formed actually for Robinia pseudoacacia.

刺槐林地土壤水分与林下植物群落生物量的关系

通过样地调查,对比研究了不同林龄刺槐林地和撂荒地土壤水分年际变化特征及样地生物量特征。结果表明,刺槐林地土壤水分含量及储水量随林龄增长降低,过熟林的剖面含水率接近凋萎湿度;0—140 cm土层生长季土壤水分变异系数遵循过熟林>成熟林>幼龄林>撂荒地的规律,而140—500 cm土层则基本与上述规律相反。成过熟刺槐林下植物群落地上部生物量略高于撂荒地,土壤水分与地上部生物量仅存在微弱的负相关关系。说明刺槐生长虽然消耗了大量土壤储水,但未显著降低林下植物群落的生产力。研究表明,将刺槐作为先锋树种用于黄土高原森林草原区的植被恢复有助于迅速形成植被覆盖,发挥刺槐林的水土保持功能。同时,林下植物群落的健康发育可以保证刺槐衰退后的生态系统持续稳定地发挥其生态功能。

黄土丘陵沟壑区不同降水年型下土壤水分动态

采用定位监测法,对黄土丘陵沟壑区不同降水年型下旱农坡地、刺槐林、沙棘灌丛和白羊草地土壤水分的时空变化规律进行了分析.结果表明,降水年型对研究区不同植被类型土壤水分的季节变化和剖面垂直变化均有一定影响.旱农坡地平水年土壤水分的季节变化平缓;枯水年雨季前土壤水分缓慢减小,雨季后显著增加;丰水年则整体增加,且雨季后增加明显.刺槐林、沙棘灌丛和白羊草地平水年土壤水分的季节变化表现为整体降低;枯水年沙棘灌丛土壤水分先减后增,刺槐林与白羊草地呈"W"型曲线变化,两个最低值均出现在6月和8月;丰水年沙棘灌丛和刺槐林土壤水分的季节变化呈"V"型,白羊草地的波动较大,最低值出现在8月.旱农坡地枯水年的土壤水分活跃层和次活跃层深度较平水年下移,丰水年次活跃层消失;丰水年和枯水年,刺槐林和白羊草地土壤水分活跃层深度均较平水年下移,沙棘灌丛则上移.

辽西半干旱区水肥耦合对刺槐生物量的影响

为了探讨辽西地区刺槐(Robinia pseudoacacia)水肥耦合效应,采用3因子5水平正交回归设计方法,用盆栽试验研究探讨了不同水、N、P条件对刺槐苗木生物量的影响。结果表明:水、N对刺槐苗木生物量的作用效果显著,对其具有耦合交互作用;N对刺槐苗木生物量的作用受水分条件制约,不同的水肥配合有不同的生物量积累。因此,以水定肥、合理施肥是提高辽西地区刺槐苗木质量的有效途径。

密度对刺槐幼苗生物量及异速生长模式的影响

刺槐(Robinia pseudoacacia)具有较强的生态适应性和抗逆能力,是黄土高原植被恢复和生态重建的主要优良树种之一(程积民等,2002;陈云明等,2002)。黄土高原地区刺槐人工林密度偏大,且多为低产林(余新晓等,1996;韩芯莲等,1996;2003)。王百田等(2005)认为黄土高原刺槐单木总生物量及各部分生物量都是密度的幂函数关系,但低密度林分和高密度林分的总生物量都比中间密度林分的总生物量高。种植密度不仅影响刺槐林地生物量,而且刺槐林地出现土壤干层的部分原因就是栽植密度过大(韩芯莲等,2003),其林地生产力的维持以及可持续生长成为林草植被建设中亟待解决的问题。植物密度对种群个体数量和生长的调控可以维持种群对资源的合理利用,保持种群的稳定性(Watkinson,1980)。因生长资源的强制分配,种植密度能引起植株个体间相互作用,密度增加导致植物种内竞争产生,使种群中单株生长量和生物量发生改变(李博等,2000)。竞争的实质是植物对地上光照和地下养分资源的利用,在共享资源有限的情况下竞争会导致植物个体生长量和存活率的降低(李博等,1998)。种内竞争对植物个体生长的影响,与植物“自疏法则”的...

黄土高原沟坡地土地生产力评价的指标体系与评价方法

通过对渭北黄土高原地区沟坡地土壤理化性质的分析和对当地社会经济状况的调查研究,应用层次分析法对沟坡地上地自然生产力和现实生产力进行了分析和评价。在分析过程中,把当地主要造林树种根系垂直分布特征及其根系抗旱性特性纳入了分析评价体系。结果表明,嘴头村和西坡村不同树种沟坡地上刺槐(Robinia pseudoacacia)的自然生产力属于中等稍微偏上水平,而山杏(Prunus armeniacia var.ansu)、油松(Pinus tabulaeformis)和侧柏(Platycladus orientalis)的自然生产力水平则较低。两地沟坡地上的现实生产力计算结果则证明刺槐和山杏两个树种表现出了较高的水平,具有较好的发展前途;而油松和侧柏的现实生产力水平则较低,其发展推广受到了限制。群众对沟坡开发治理的态度和对开发方案的认可对沟坡开发的成功起到了重要作用。

喀斯特山区先锋植物叶片解剖特征及其生态适应性评价——以贵州花江峡谷区为例

通过研究贵州西南部典型喀斯特植被退化区花江峡谷植被现状，选取具一定经济价值和推广价值的先锋植物，采用生物显微制片技术与数理统计方法相结合，报导了6科10种分属不同生活型的植物叶片的解剖结构特征，并进行了比较和解剖因子分析。结果表明研究区喀斯特先锋植物叶片在不同种类之间具有明显差异，这些差异除受遗传因子控制外，环境因子(主要为光照和水分)也有重要作用；生活型不同对先锋植物叶片特征有一定影响，但未表现出规律性。根据叶片适应特征的差异，10种先锋植物可分为3种类型，即旱生或阳生叶类型的构树(Broussonetia papyrifera)、火棘(pyracantha fortuneana)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、白三叶(Trifolium repens)；偏中生叶类型(香椿的Toona sirensis)、顶坛花椒(Zanthaxylum pinum var．dingtanensis)、黔滇木蓝(In-digofera esquirolii)、忍冬(Lomicera japonica)、紫云英(Astragalus sinicus)；偏阴生叶类型的繁缕(Stellaria media)。

Do the Golden-winged Warbler and Blue-winged Warbler Exhibit Species-specific Differences in their Breeding Habitat Use?

We compared habitat features of Golden-winged Warbler (Vermivora chrysoptera) territories in the presence and absence of the Blue-winged Warbler (V. cyanoptera) on reclaimed coal mines in southeastern Kentucky, USA. Our objective was to determine whether there are species specific differences in habitat that can be manipulated to encourage population persistence of the Golden-winged Warbler. When compared with Blue-winged Warblers, Golden-winged Warblers established territories at higher elevations and with greater percentages of grass and canopy cover. Mean territory size (minimum convex polygon) was 1.3 ha (se = 0.1) for Golden-winged Warbler in absence of Blue-winged Warbler, 1.7 ha (se = 0.3) for Golden-winged Warbler coexisting with Blue-winged Warbler, and 2.1 ha (se = 0.3) for Blue-winged Warbler. Territory overlap occurred within and between species (18 of n = 73 territories, 24.7%). All Golden-winged and Blue-winged Warblers established territories that included an edge between reclaimed mine land and mature forest, as opposed to establishing territories in open grassland/shrubland habitat. The mean distance territories extended from a forest edge was 28.0 m (se = 3.8) for Golden-winged Warbler in absence of Blue-winged Warbler, 44.7 m (se = 5.7) for Golden-winged Warbler coexisting with Blue-winged Warbler, and 33.1 m (se = 6.1) for Blue-winged Warbler. Neither territory size nor distances to forest edges differed significantly between Golden-winged Warbler in presence or absence of Blue-winged Warbler. According to Monte Carlo analyses, orchardgrass (Dactylis glomerata), green ash (Fraxinus pennsylvanica) seedlings and saplings, and black locust (Robinia pseudoacacia) saplings were indicative of sites with only Golden-winged Warblers. Sericea lespedeza, goldenrod (Solidago spp.), clematis vine (Clematis spp.), and blackberry (Rubus spp.) were indicative of sites where both species occurred. Our findings complement recent genetic studies and add another factor for examining Golden-winged Warbler population decline. Further, information from our study will aid land managers in manipulating habitat for the Golden-winged Warbler.

Camptosemin, a tetrameric lectin of Camptosema ellipticum: structural and functional analysis

Lectins have been classified into a structurally diverse group of proteins that bind carbohydrates and glycoconjugates with high specificity. They are extremely useful molecules in the characterization of saccharides, as drug delivery mediators, and even as cellular surface makers. In this study, we present camptosemin, a new lectin from Camptosema ellipticum. It was characterized as an N-acetyl-d-galactosamine-binding homo-tetrameric lectin, with a molecular weight around 26 kDa/monomers. The monomers were stable over a wide range of pH values and exhibited pH-dependent oligomerization. Camptosemin promoted adhesion of breast cancer cells and hemagglutination, and both activities were inhibited by its binding of sugar. The stability and unfolding/folding behavior of this lectin was characterized using fluorescence and far-UV circular dichroism spectroscopies. The results indicate that chemical unfolding of camptosemin proceeds as a two-state monomer-tetramer process. In addition, small-angle X-ray scattering shows that camptosemin behaves as a soluble and stable homo-tetramer molecule in solution.