[目的]前山带是天山北坡山地-绿洲-荒漠生态系统的重要组成部分,探讨植物对干旱胁迫的动态生理适应性和抗旱性评价方法,筛选植被恢复的适宜树种,对该区域植被生态恢复具有重要意义.[方法]以新疆天山北坡前山带种植的12种植物为研究对象,观测灌水后土壤水分时空变化,分析干旱和复水对植物光合和抗逆生理指标的影响,采用主成分分析评价12种植物的抗旱能力.[结果](1)干旱胁迫后,土壤水分散失在0-20 cm层最快,20-40 cm层次之,40-60 cm层最慢,不同植物采用不同策略改变生长情况来适应干旱;(2)干旱胁迫后,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)和叶绿素含量降低,而抗逆生理指标超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量及非光化学淬灭系数(qN)升高,复水后各指标都有一定程度的恢复,但均未达到初始水平;(3)主成分分析结果显示,P、叶绿素含量、ETR和MDA含量等指标贡献率较大,梭梭、柽柳、刺蔷薇和柠条锦鸡儿抗旱性较强,'中亚沙棘'、'新棘5号'、'新棘1号'和山杏次之,而'新棘4号'、'新棘3号'、文冠果和'新棘2号'较弱.[结论]Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量可作为评价植物适应干旱的重要指标;新疆天山北坡前山带植被生态恢复应优先选择梭梭、柽柳、刺蔷薇及柠条锦鸡儿进行建植.

国家Ⅱ级保护植物疏花水柏枝[Myricaria laxiflora(Franch.)P.Y.Zhang et Y.J.Zhang]为柽柳科(Tamaricaceae)水柏枝属(Myricaria)多年生两栖灌木,高1.5～2 m;老枝红褐色或紫褐色,当年生枝条绿色或红褐色.叶密生于当年生小枝上;总状花序顶生,花较疏松;苞片披针形或卵状披针形,约4×1.5mm,渐尖;花柄长约2 mm;萼片披针形或长圆形,(2～3)×1mm,先端钝或锐尖;花瓣倒卵形,粉红色或淡紫色;花丝1/2或1/3部分合生;子房圆锥形;蒴果狭圆锥形,长6～8 mm;3心皮,1心室,基底胎座;每个果实种子150～190枚;种子顶端芒柱一半以上被白色长柔毛;花果期10-12月.

多枝柽柳作为干旱荒漠区重要的防风固沙灌木,其长期与风沙作用过程中形成了柽柳灌丛沙堆,在维持区域生态环境稳定及遏制沙漠蔓延方面发挥着重要作用.以古尔班通古特沙漠西南缘地区不同发育阶段沙堆上生长的多枝柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象,以空间序列代替时间序列的方法模拟沙堆堆积发育过程,揭示多枝柽柳生理特征对沙堆不同堆积发育阶段的响应及适应机制.结果表明:(1)在沙堆堆积发育过程中,多枝柽柳叶片相对含水量(RWC)及自由水/束缚水(Vs/Va)均呈先上升后下降的变化,其中,在增长阶段沙堆上最高,衰退阶段沙堆上最低,水分饱和亏(WSD)则呈相反趋势;组织含水量(TWC)呈逐渐上升的变化,清晨水势(ΨPD)及正午水势(ΨMD)呈逐渐降低的变化.(2)在沙堆堆积发育过程中,多枝柽柳的光合有效辐射(PAR)、叶片温度(TL)、光合电子传递速率(ETR)以及调节性能量耗散[Y(NPQ)]日变化均呈先上升后下降的变化,衰退阶段沙堆上多枝柽柳各参数的日均值最大;各发育阶段沙堆上多枝柽柳的非调节性能量耗散[Y(NO)]日变化均呈先下降后上升的变化,实际光化学效率[Y(Ⅱ)]日变化均呈"N"型,且Y(Ⅱ)日均值大小依次为增长阶段沙堆(0.489)＞稳定阶段沙堆(0.463)＞雏形阶段沙堆(0.455)＞衰退阶段沙堆(0.439).(3)气温(TEMP)和PAR与叶片Y(Ⅱ)均呈显著负相关,与ETR均呈显著正相关;Y(Ⅱ)与ETR、Y(NO)与Y(NPQ)均呈现显著负相关;PAR、TEMP是影响不同堆积阶段沙堆上多枝柽柳生理特性的主要环境因子.综合分析表明,在沙堆堆积发育过程中,多枝柽柳可通过调节光合作用和水分利用之间的协同关系来响应微环境的变化,从而减少其脱水风险以实现最大程度资源利用.

为探明焦作市龙翔山植物群落的空间分布及种间关系,对不同海拔、坡向群落进行样方调查,利用种间联结分析、回归分析及非度量多维度分析(NMDS)等方法,研究植物群落物种组成、多样性、生态位及种间关联特征.结果表明:共调查植物57科128属172种,其中乔木15科24属28种,灌木16科22属25种,草本33科86属111种;乔木层中柽柳的重要值最高(1.523),黄栌的生态位宽度(4.763)位居第一;灌草中野皂荚和羊胡子草的重要值最高(0.483和0.429),其生态位宽度位居第2和第5;阴坡植物总盖度(83％)、Simpson指数(0.605)和Shannon指数(1.875)高于阳坡,且显著高于平地(P＜0.05);500～600 m海拔的Mar-galef多样性指数(1.315)及均匀度指数(1.084)最高;海拔与植物群落Margalef多样性指数、均匀度分别呈显著幂指数和二次多项式拟合趋势(P＜0.05),而坡度与Margalef多样性指数、Shannon指数呈显著二次多项式拟合趋势(P＜0.05);优势植物的生态位重叠指数与种间联结指数Dice系数、Jiaccard系数、Ochiai系数均呈显著正相关(P＜0.05),表明龙翔山优势植物在时空上相伴生,且种对间呈正联结;NMDS分析表明,龙翔山不同海拔及坡向之间植物群落组成及多样性存在差异.本研究结果可为焦作山区植物资源利用、保护及管理提供参考.

互花米草被引入后迅速生长蔓延,已成为黄河三角洲河口湿地主要入侵物种,极大影响了河口湿地沉积物表层重金属元素分布格局.本研究选取不同入侵年限(3、5、7、10、15和20年)的互花米草湿地以及芦苇湿地、盐地碱蓬湿地、柽柳湿地和光滩湿地,采集表层沉积物并测定Ca、Fe、Mg、Mn、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Cu和Li元素含量,采用富集系数及地累积指数法对污染水平进行评价,分析互花米草入侵对元素分布格局的影响.结果表明:(1)随入侵时间推进,互花米草湿地表层沉积物有机碳(SOC)和总氮(TN)含量要大于本土植被覆盖湿地表层沉积物含量.本土植物所在湿地沉积物重金属含量要高于互花米草入侵湿地沉积物重金属含量.(2)Ca处于中度富集状态,而Cd可能造成本地区中度污染.(3)重金属元素之间具有显著相关关系,尤其是Fe、Mn元素与Mg、Zn、Cu元素相关性较大,互花米草湿地中的大多数元素变化主要受岩石圈基岩风化和泥沙搬运沉积影响.

山东省黄河三角洲离海向陆25 km左右的区域内分布着不同类型的类圆形植被斑块,其演替速度快、生物多样性高,是研究黄河三角洲水盐交互作用和植被演替的理想对象,揭示其形成过程和机制对于黄河三角洲盐碱滩地植被恢复有着重要的实践意义.基于类圆形植被斑块的盐地碱蓬(Suaeda salsa)、柽柳(Tamarix chinensis)、芦苇(Phragmites australis)生长发育的水盐阈值和生活习性,以及黄河三角洲缓平低地盐生植物群落的分布规律,对类圆形植被斑块形成过程和机制进行了解析.结果表明:缓平低地的积水地形导致的局部水盐再分配是类圆形植被斑块形成的基础.盐地碱蓬分布在类圆形植被斑块的最外缘,为局部高盐分(1.0％～2.1％)、湿润地带;向斑块中心,分布着矮小的芦苇,为局部中高盐分(0.12％～0.79％)、低水深地带;再向斑块中心,柽柳散落分布在积水线附近,为局部低水深、中等盐分(0.16％～0.70％)地带;斑块中心区分布着芦苇和白茅,为局部高水深、低盐分(0.1％～0.32％)区域.春季和冬季,灰白色的高含盐量盐斑出现在盐地碱蓬外侧,为局部高盐分(1.6％～3.4％)、干燥地带,由蒸发引起的盐分迁移积累所致.由此,形成面积相对稳定的圈层结构的类圆形植被斑块.依据该规律,可构建微地貌营造结合水盐控制的生态修复模式,促进植被的正向演替,为黄河三角洲盐碱滩地植被恢复提供一种基于自然的解决方案.

多枝柽柳(Tamarix ramosissima)与疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)是塔里木河下游优势种,也是重要的丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)共生植物,二者常相伴而生且均受水分严重限制.研究采用盆栽试验法,以疏叶骆驼刺和多枝柽柳幼苗为试验材料,设定正常水分[土壤相对含水量(70±5)％,D0]、中度水分胁迫[土壤相对含水量(40±5)％,D1]和重度水分胁迫[土壤相对含水量(20±5)％,D2]3个水分梯度,设置接种(AMF+)和不接种(AMF-)2种处理,以及供体植物疏叶骆驼刺和受体植物多枝柽柳之间2种菌丝传递距离(长菌丝传递距离30 cm,L;短菌丝传递距离15 cm,S),探究了干旱胁迫下丛枝菌根真菌菌丝传递距离对2种不同生活型的植物生长和生理的影响.结果表明,(1)供体植物接种AMF后在供、受体间形成丛枝菌根菌丝网络(arbus-cular mycorrhizal networks,AMNs),其中与正常水分(D0)处理下的侵染率相比,重度水分(D2)处理下长距离处理受体侵染率的降幅为73.22％.(2)在中度水分处理下,AMF对长、短距离处理受体均有促进作用,而在重度水分处理下对长距离处理受体株高、基径相对增长率和生物量无促进作用.(3)各水分处理下AMF对受体植物根系生长指标具有显著促进作用(P＜0.05),且S处理优于L处理,但在重度水分及长距离处理下的受体表现出显著较低的水平.(4)在中度水分处理下,AMF对长、短距离处理受体抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、叶绿素含量和叶片相对含水量均有促进作用,且不同距离处理间差异不显著,而在重度水分处理下对长距离处理幼苗无促进作用.因此,在正常水分和中度水分处理下,接种AMF可显著促进长距离端受体植物的表观生长、生物量积累、抗氧化酶活性、渗透调节物质和叶绿素的含量,提高受体植物的抗旱性,在重度水分胁迫下AMF对长距离端受体植物的促进作用不显著.

水分是干旱半干旱地区植被生长的主要限制因子,水分利用是反映植被对环境变化响应的关键生态水文过程.目前缺少对干旱半干旱区草原不同科、属植物水分利用特征差异的系统分析,且植物水分利用特征与环境因子的定量关系需要进一步研究.在内蒙古荒漠草原进行样带调查,采集 7 个样地 0-100 cm深度土壤样品和 15 种植物根茎结合部(茎秆)、叶片样品,测定土壤水、植物水中δ2H和δ18O和植物叶片δ13C的同位素,利用MixSIAR模型确定不同科、属植物水分来源比例,分析不同科、属植物水分利用来源和水分利用效率的差异,并建立植物水分来源比例及水分利用效率与各环境因子的定量关系.结果表明:(1)禾本科和菊科植物主要利用 0-30 cm深度土壤水(55.63%和 51.84%),其叶片δ13 C(-26.61‰和-27.91‰)均低于其他科(包括柽柳科、藜科和蔷薇科)(-26.36‰),且其他科主要利用 60-100 cm深度土壤水(36.83%),水分利用策略更有利于在干旱条件下生存.(2)针茅属植物对 0-30 cm深度土壤水的利用(55.28%)和叶片δ13C(-26.38‰)高于蒿属(31%和-28.14‰),较高的水分利用效率使其在干旱环境中具有较强的生态适应性.(3)植物对不同深度土壤水的利用比例和叶片δ13C对不同环境因子的响应有所差异,其中植物水分来源比例主要受年均降雨量、年均温和叶周长影响(P<0.05).本研究揭示荒漠草原植物水分利用特征,有助于理解植物对环境变化的响应策略,同时对该地区生态系统管理提供理论依据.

动物的肠道菌群组成与宿主种类及其生存环境直接相关,研究同一生境下不同物种的肠道菌群组成对于物种多样性保护具有积极意义.本研究采用非损伤取样和16SrDNA高通量测序等方法,以南京市红山森林动物园笼养的金头狮面狨猴(Leontopithecus chrysomelas)、赤掌柽柳猴(Saguinus midas)和棉顶狨猴(Saguinus oedipus)三种新大陆猴为研究对象,比较分析其肠道菌群结构组成差异,并进行功能预测.结果发现:3个物种的肠道菌群合计14门20纲50目101科231属356种.优势菌门均为厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),共有优势菌属为链球菌属(Streptococcus)和双歧杆菌属(Bifidobacteri-um)o 3个物种间肠道菌群在门水平和属水平均存在显著差异,其中金头狮面狨猴的肠道菌群丰富度显著高于另外两个物种.本研究结果为灵长类肠道菌群多样性与生存适应研究提供基础数据,同时为相关物种的易地保护管理提供参考依据.

目的 探讨红景天治疗急性髓系白血病(AML)的药理作用机制.方法 检索中医药整合药理学研究平台(TCMIP)、本草组鉴平台(HERB)及相关文献,收集红景天的有效成分;利用Swiss TargetPrediction数据库获取各有效成分的潜在作用靶点.利用GeneCards数据库检索AML的疾病相关靶点,将药物与疾病的共有靶点导入String网站,构建共有靶点蛋白相互作用(PPI)网络,并导入Cytoscape 3.8.1 软件使网络可视化,筛选关键靶点.利用DAVID数据库中对共有靶点进行基因本体论(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.利用AutoDock Vina软件对核心靶点蛋白与对应药物有效成分进行分子对接,并用PyMOL软件对其结果进行可视化分析.结果 共得到红景天有效成分 160 个及其作用靶点 336 个,AML疾病相关靶点 874 个,共有靶点 81 个.其中有效成分主要包括山柰酚、槲皮素、草质素、柽柳素、毡毛美洲茶素、麦黄酮等,核心靶点主要包括GAPDH,TP53,AKT1,VEGFA,EGFR.GO功能富集分析结果获得生物学过程 209 项,分子功能 56 项,细胞组分 36 项.KEGG通路富集分析结果得到相关信号通路101条,主要涉及癌症通路、PI3K-Akt信号通路等.分子对接结果显示,5个关键靶点与其对应的有效成分亲和力均良好.结论 红景天的有效成分可能通过与核心靶点GAPDH,TP53,AKT1等的良好结合,作用于PI3K-Akt等信号通路,从而发挥对AML的潜在治疗作用.