黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)为藏药"日肖"的基原植物之一,具有清热解毒、干黄水功效.为探究黄帚橐吾抗炎活性成分,该研究采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、ODS反相柱色谱等进行分离纯化,通过各种波谱学方法对化合物进行结构鉴定,并采用脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7 细胞模型测定化合物对一氧化氮(NO)的抑制活性.结果表明:(1)从黄帚橐吾石油醚和正丁醇部位共分离得到 21 个化合物,分别鉴定为spiroeuryolide(1)、cacalol acetate(2)、oplopenone(3)、8-ethyl-palmosalide A(4)、1-hydroxy-3,7-dimethyl-2-(pent-3-enyl)benzofuran(5)、丁香脂素-O-β-D-葡萄糖苷(6)、松脂酚-O-β-D-葡萄吡喃糖苷(7)、isoeucommin A(8)、eucommin A(9)、6,7-二甲氧基香豆素(10)、阿魏酸(11)、咖啡酸乙酯(12)、咖啡酸甲酯(13)、阿魏酸甲酯(14)、阿魏酸乙酯(15)、咖啡酸(16)、2-[(2′E)-3′,7′-dimethyl-2′,6′-octadienyl]-4-methoxy-6-methylphenol(17)、2,8-dimethyl-6-methoxy-2-(4′-methylpent-3′-enyl)-chromene(18)、β-谷甾醇(19)、dodecyl(Z)-9-hexadecenoate(20)、hexacosanal(21).其中,化合物 1-4、6、11-16、18、20、21 为首次从黄帚橐吾中分离得到.(2)体外抗炎实验表明,化合物 1-3、6、11-16、17、19 在检测浓度下(1.56～50.00 μmol·L-1)均能显著抑制NO释放量(P<0.05 或P<0.01),化合物 5 在浓度为 50.00 μmol·L-1时对NO的释放量无抑制作用,但在 12.50、25.00 μmol·L-1的浓度下,对NO的释放量有抑制作用(P<0.05).该研究结果丰富了黄帚橐吾的化学成分和生物活性研究,为黄帚橐吾抗炎活性的开发和利用提供了理论基础.

植物-土壤作为构成生态系统养分循环的连续体,在某种程度上决定了草地生态系统的养分平衡和系统稳定性.碳(C)、氮(N)和磷(P)是生态系统中三种主要的营养元素,它们参与了生态系统的养分循环,在生态系统结构功能维持中起着基础性作用,且生态系统内部的C、N、P循环在植物、土壤和微生物之间相互转换.为了探究黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在扩散过程中对草地生态系统养分循环的影响,以黄帚橐吾微斑块为研究对象,根据斑块密度界定6个密度梯度,分别为D0(0株/m2)、D1(43株/m2)、D2(99株/m2)、D3(163株/m2)、D4(332株/m2)和D5(621株/m2),分析了不同密度斑块的草地植物、土壤和土壤微生物生物量C、N、P含量及其生态化学计量的变化情况.结果表明,随着黄帚橐吾密度的增大,草地植物群落的C含量呈增加趋势,植物N含量略微上升后显著下降,且当黄帚橐吾密度≥160株/m2时,植物N含量显著降低,植物P含量呈先降低后升高的趋势,C∶N比呈逐渐上升趋势,C∶P比呈先上升后降低趋势,N∶P比呈先上升后降低趋势;土壤C、N、P含量均呈先增加后降低趋势,其中C含量在D2达到最大值,N含量为D1-D4高于D0和D5,但各斑块差异不显著,P含量为D3显著高于其余斑块,C∶N在D5达到最大值,C∶P在D2达到最大值,土壤N∶P呈略微降低后又有所增加,土壤养分主要受N限制;MBC随着黄帚橐吾密度的增加有降低趋势,而MBN和MBP变化均表现为"N"字型,MBN∶MBP呈先增加后降低趋势.通过相关性分析和RDA分析得到,黄帚橐吾密度与植物C、N、MBN以及MBP显著相关,植物C含量和土壤C含量与MBN呈显著正相关,土壤养分与微生物量的关系更为密切.

黄帚橐吾(Ligularia viraurea)是高寒草甸退化的指示物种,其种群扩张己严重影响了草地生态系统的经济服务功能,但目前仍不明确土壤微生物是否参与了黄帚橐吾的种群扩张.该研究依托兰州大学高寒草甸试验站,选择了4个不同密度的黄帚橐吾斑块,分析了黄帚橐吾种群扩张对该草甸土壤微生物功能多样性的影响.结果显示:黄帚橐吾种群扩张虽然提高了土壤微生物活性,但降低了土壤速效氮浓度.各斑块间土壤微生物Shannon指数、碳源利用种类、均一度指数均无显著差异,但高密度斑块的土壤微生物碳源利用结构与对照斑块有显著差异.表明黄帚橐吾分布地土壤微生物功能多样性的改变所引起的土壤氮素限制是黄帚橐吾种群数量急剧增加的机制之一.

密度制约下植物叶性状间的关系,对于认识植物叶片的物理构建与生理代谢的关系具有重要的意义.本研究采用标准化主轴估计分析方法,按黄帚橐吾(Liguaria virgau-rea)种群数设置Ⅰ(171～240株·m-2)、Ⅱ(101～ 170株·m-2)和Ⅲ(30～ 100株·m-2)3个密度,分析了尕海湿地不同种群密度黄帚橐吾叶绿素含量与叶面积、叶厚度的关系.结果表明:随着黄帚橐吾种群密度的降低,湿地群落的密度呈先减小后增大的U型趋势、盖度逐渐降低、高度和土壤水分逐渐增加,黄帚橐吾的叶面积和叶绿素含量逐渐增加、叶厚度和群落内部光合有效辐射逐渐减小、净光合速率和蒸腾速率呈先减小后增大的U型趋势;叶绿素含量与叶面积呈显著负相关(P＜0.05)、与叶厚度呈显著正相关(P＜0.05).生长在高密度湿地的黄帚橐吾选择增加叶绿素含量且构建小而厚的叶片,在低密度湿地选择减少叶绿素含量且构建大而薄的叶片,反映了植物适应光照条件等异质性环境因子的资源利用策略和光合产物积累模式.

该研究通过对青藏高原珍稀濒危药用植物掌裂兰(Dactylorhiza hatagirea)的气候、地理、土壤和群落等生境方面的研究,分析了导致其濒危的主要因素.结果表明:(1)掌裂兰喜湿润的高寒草甸土壤,在青藏高原主要分布于青海省北部、东南部、南部和四川省西部,西藏东南部的湿生草甸或沼泽化草甸、嵩草草甸、滩地(台地)、河滩岸上,覆盖区域范围为94°15′49″—102°46′27″E、29°14′15″—36°59′7″N,海拔在2960～4150 m之间.(2)掌裂兰分布区的气候特点为累年年均风速为2.1 m·s-1、累年年均气温为3.5℃、累年年均降水量在339.4～680.2 m之间、累年年均相对湿度为58％.(3)掌裂兰群落与共生植物种类多样,不同区域共生植物种类不同.调查样地内共有维管束植物58种,隶属于22科45属.群落1中优势种为黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)和甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis);群落2中优势种为马蔺(Iris lactea),其次为鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)等喜阳耐阴的植物种;群落3中优势种为问荆(Equisetum arvense)及斑唇马先蒿(Pe-dicularis longiflora var.tubiformis).(4)采用主成分分析法,找出影响掌裂兰濒危的主要生态因子有土壤有机质、总氮、总磷含量及降雨量和湿度,其载荷系数均在0.9以上,其次为风速、温度、pH值,载荷系数在0.8以上.实地调研发现,青藏高原掌裂兰分布区生境脆弱,遗传多样性低,风媒传播效率低,种子萌发率低,种群天然更新能力弱,分布区狭窄等因素是导致该植物稀少濒危的主要原因.建议对掌裂兰典型适生生境建立保护区,加强个体繁育和野生抚育研究,增加个体数量和生长量.

黄帚橐吾是青藏高原高寒草场中分布最广、危害极大的优势毒草,严重影响了该地区群落结构和草地畜牧业的发展.在介绍土著入侵种和替代防控概念及相关研究进展的基础上,针对黄帚橐吾目前缺乏高效经济生态防控措施的现状,结合国内外对入侵植物进行替代防控的经验与原则,提出了对黄帚橐吾进行替代防控的生态防控设想和黄帚橐吾替代植物选用的基本原则,初步划定了防控黄帚橐吾的替代植物范围.通过引种或者驯化乡土草种,在青藏高原培育禾本科、豆科植物或者建植禾豆混播人工草地,使其具备替代防控黄帚橐吾的潜力.

黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)是高寒草甸常见的毒杂草,被认为是指示一个地区草地植被退化的重要物种,研究其根际/非根际土壤微生物在不同海拔梯度上的群落特征具有重要意义.以甘南州高寒草甸不同海拔梯度黄帚橐吾根际/非根际土壤可培养微生物为研究对象,采用稀释涂布平板法和最大可能数法(MPN)测定了土壤微生物的数量及土壤理化因子的变化.结果 表明:细菌在微生物总数中占比最大,根际微生物数量随海拔升高呈先增加后减小的变化,非根际则表现为递增的趋势,微生物功能群在根际和非根际土壤中均逐渐增加;根际土壤的微生物和功能群数量均高于非根际土壤.RDA分析发现,土壤温度、有机碳、电导率、pH、全氮、全磷、速效氮及脲酶对根际/非根际土壤微生物数量及功能群变化影响较大.通径分析可知:根际土壤中,细菌和真菌受速效氮和有机碳影响较大,放线菌主要受土壤温度和电导率的影响;根际土壤固氮菌和氨化细菌决策系数速效氮＞有机碳＞全氮;根际和非根际土壤中硝化细菌的影响因子各不相同,根际土壤决策系数最大和最小分别为全磷和全氮,非根际则是pH和脲酶.

受过度放牧等干扰因素的影响,黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在高寒草甸逐渐扩张成为优势种而被称为"退化指示种",从而威胁生态系统功能和养分循环.然而,黄帚橐吾扩张引起的凋落物比例增多,对分解及养分释放的影响尚不清晰.凋落物分解连结着生态系统碳、氮循环,对于系统功能维持具有重要意义.本试验在三江源区黄帚橐吾为优势种的高寒草甸中,设置黄帚橐吾和其他物种凋落物的多梯度混合分解试验,测定黄帚橐吾和其他物种凋落物的重量损失和氮释放,分析黄帚橐吾生物量增多对凋落物分解的影响.结果表明:(1)分解1年后,黄帚橐吾重量损失及氮素释放较其他物种更缓慢;(2)随着黄帚橐吾生物量比例的增加,凋落物整体重量损失及氮素释放显著降低;(3)混合凋落物中黄帚橐吾能限制其他物种的分解,这种拮抗效应进一步延缓了混合凋落物的分解.综上,高寒草甸黄帚橐吾扩张引起的凋落物生物量增多通过延缓凋落物分解及氮释放,阻碍土壤养分输入,进而对草地碳氮循环过程产生不利影响.

目的:研究黄帚橐吾Ligularia virgaurea(Maxim.)Mactf.干燥全草的化学成分.方法:黄帚橐吾用75％乙醇提取,分别用石油醚、乙酸乙酯萃取,对乙酸乙酯部位采用硅胶、凝胶、高效液相色谱等方法及各种波谱数据(MS、1 H-NMR、13 C-NMR)进行分离鉴定.结果:从黄帚橐吾乙酸乙酯部位中分离得到12个化合物,分别鉴定为:toluccanolide B(1)、6β-(2′-hydroxymethylacryloyloxy)-1(10)-en-9-oxofuranoeremophilane(2)、6β-(2′-hydroxymethylac-ryloyloxy)-9-oxofuranoeremophilane(3)、6-(2′-hydroxymethylacryloyloxy)-7,8-epoxyeremophil-1(10)-en-(12,8)-olide(4)、epicacalone(5)、cacalone(6)、secovirgaurenol-6-O-(2′-hydroxymethyl)acrylate(7)、6β-(2′-hydroxymethylacryloy-loxy)-fukinospirolide A(8)、oplodiol(9)、4-(3′-hydroxypropyl)-2,6-dimethoxyphenol-3′-O-β-D-glcoside(10)、丁香苷(11)、果糖(12).结论:其中,化合物2～4、7～12为首次从黄帚橐吾中分离得到.