为探寻宽叶金粟兰(Chloranthus henryi)的化学成分及抗肿瘤活性,该研究采用硅胶柱层析、反相柱色谱、Sephadex LH-20 凝胶和半制备高效液相等色谱技术对宽叶金粟兰 95%乙醇提取物的乙酸乙酯部位进行分离纯化,根据理化性质与波谱数据并结合参考文献鉴定所得化合物的结构,并采用MTT法评价化合物细胞毒活性.结果表明:(1)从该植物的 95%乙醇提取物的乙酸乙酯部位分离并鉴定了 12 个化合物,分别为pipercyclobutanamide C(1)、chololactone A(2)、sarcanolide B(3)、环银线草醇 A(4)、chloramultiol D(5)、chlorasessilifol B(6)、chlorajaponol(7)、tianmushanol(8)、spicachlorantins B(9)、spicachlorantins A(10)、及已灵素A(11)、chloramultiols A(12).化合物 1 为新化合物,除化合物 8 外,其余化合物均为首次从宽叶金粟兰中分离得到.(2)细胞毒活性测试结果显示,仅化合物2 和化合物7 对人宫颈癌细胞HeLa有抑制作用,IC50值分别为(4.50±0.27)μmol·L-1和(4.25±0.08)μmol·L-1,其他化合物对其均无抑制作用.该研究结果为进一步深度研究与开发利用金粟兰属草本植物提供了一定的科学依据.

城市中自发生长的植物在生物多样性保护和支持中扮演着重要角色.这些自生植物广泛分布于绿地中并在不同生境下形成差异化的群落特征.研究自生植物群落的功能性状组成有助于理解特定生境中自生植物多样性的形成和维持过程.研究调查了北京城市绿地中常绿落叶林地、常绿林地、落叶林地、灌丛、草地、水边、行道树种植带、硬质铺装区域 8 类生境下自生植物的多样性特征与功能性状组成.研究结果表明,林地和水边自生植物群落具有较高的物种丰富度与功能丰富度.不同生境类型之间自生植物的功能性状组成存在显著差异(P＜0.05),林地中分布有更丰富的自生乔、灌木植物与外来植物,草地中则以依靠自体扩散或动物扩散的自生一、二年生草本植物为主.生境中相对稀有的功能性状占比与群落水平的自生植物多样性之间存在显著相关性(P＜0.05),灌丛、草地和水边自生植物群落的功能多样性均随着C4光合途径型植物的增加而提高.研究结果有助于更好地理解不同生境类型中自生植物多样性的形成和维持机制,为基于生物多样性保护与提升的城市绿地植物景观营建提供重要的参考依据.

土壤微食物网生物是影响土壤养分循环的重要驱动因素,其对植物生长和土壤养分的影响大于广受关注的土壤微生物.通过土壤生物添加实验,对比分析了在土壤微食物网生物添加、土壤微生物添加和灭菌土壤三种处理条件下,湿生草本植物小星穗薹草的生物量、形态和生理性状以及土壤养分含量等指标,以探究土壤微食物网生物和土壤微生物对植物生长和土壤养分的差异性影响.结果表明,土壤微食物网生物对植物的促进作用显著大于土壤微生物的作用.土壤微食物网生物未改变植物的根系性状,而土壤微生物使植物的根系形态发生明显改变.不同土壤生物添加处理的土壤有效养分含量也存在显著差异.该研究证明了土壤微食物网生物更有利于植物生长.研究结果为深入认识土壤微食物网生物对植物生长和土壤养分周转的重要性、推动植物与土壤生物相互作用过程和影响机制研究提供了新视角和可靠数据.

采用黄土丘陵区多年生C3草本植物长芒草为对象,模拟"枯落物-土壤"转换界面,进行了为期512 d的室内分解试验,对枯落物分解过程中界面土层微生物残体和土壤碳组分动态进行了研究.结果表明:土壤微生物残体的形成在分解早期和中期由真菌主导,而在晚期由细菌主导.真菌残体碳对矿物结合态有机碳的贡献率(38.7％～75.8％)明显高于细菌(9.2％～22.5％),是细菌残体贡献率的3～4倍.土壤有机碳含量在枯落物分解过程中呈下降趋势.植物碳源的输入调动了微生物对土壤碳组分的利用.颗粒态有机碳分解早期和晚期持续下降,成为土壤有机碳含量减少的直接原因;而微生物残体碳和矿质结合态有机碳的波动变化对土壤有机碳含量的降低只起到间接作用.一次性外源添加枯落物引起的土壤微生物残体碳的增加并没有直接贡献土壤有机碳的积累.

草本层对森林生态系统具有重要的作用,其对于环境的变化比乔木层和灌木层更为敏感,在较短的时间内更容易反映改造带来的影响.为了分析林分改造后草本植物多样性的变化和揭示草本群落间的关系,以川中丘陵区改造4 a后的11种模式:不同密度(株行距1.5 m×4 m与1.5 m×2 m)的桤木(Alnus cremastogyne)、香椿(Toona sinensis)、银木(Cinnamomum septentrionale)纯林模式和株行距为1.5 m×2 m的银木+桤木模式、香椿+银木模式、香椿+桤木模式、桤木+香椿+银木模式以及采伐迹地作为研究对象,柏木(Cupressus funebris)纯林为对照,对柏木低效林不同改造模式的优势草本植物多样性、生态位宽度及生态位重叠进行研究.结果表明:(1)除高低密度香椿模式、低密度银木模式和桤木+香椿+银木模式外,其他模式的草本植物多样性均优于柏木纯林,其中以香椿+银木模式(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度和丰富度指数分别为(1.82、0.83、0.94和1.30),与香椿+桤木模式(1.83、0.83、0.93和1.33)的生物多样性显著高于柏木纯林(1.48、0.69、0.82和1.27),为最优的改造模式.(2)改造前铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)生态位宽度最广为2.365,喜阴植物占有优势地位,改造后林下光照环境发生变化,喜阳植物五节芒(Miscanthus floridulus)在低密度的纯林模式中迅速占据林下生长空间,生态位宽度较大,随改造模式郁闭度的增加,薹草(Carex tristachya)、地果(Ficus tikoua)、竹叶草(Oplismenus compositus)等喜阴植物逐渐占据优势地位,喜阳植物逐渐被淘汰.生态位宽度的大小与重要值呈极显著正相关关系(r=0.916),但也与资源位呈极显著正相关关系(r=0.977).(3)生态位宽度较大的物种间既有较大的生态位重叠,也有较小的生态位重叠,不能仅凭生态位宽度来判定生态位重叠值,而生态位宽度较小的鼠麴草(Gnaphalium affine)(0.647)与蛇莓(Duchesnea indica)(2.152)之间拥有最大的生态位重叠(0.123),可能是因为它们有相似的资源利用方式或相近的生态学特性.总体来说所有模式中草本植物物种间生态位重叠值都较低(＜0.2),生态位分化明显,种间竞争并不激烈,这可能与改造时间较短有关系.

根据牙齿釉质的全样和系列碳、氧同位素分析,重建了甘肃临夏盆地25～2.5Ma期间犀牛的食性和环境.其结果支持先前根据牙齿和头骨-肢骨形态做出的一些推断,并对部分属的古生态提出了新的看法.同位素结果支持如下的推断:晚渐新世的巨犀Paraceratherium生活于森林环境,而与其共生的异角犀Allacerops柄息地相对开阔,食性特化程度低;中中新世的西班牙犀Hispanotherium在开阔领地上取食草本植物,而同时代的奇角犀Alicornops在森林环境中具有更特化的食性;晚中新世的副板齿犀Parelasmotherium在开阔的稀树草原上取食草本植物.与先前认为无鼻角犀Acerorhinus和额鼻角犀Dicerorhinus生活于森林化环境的推断不同,数据指示这两种犀牛也生活于开阔的稀树草原环境.同位素结果未能得出伊朗犀Iranotherium的确切生活环境,但支持先前认为它特化为C3草本植物取食者的推断.研究结果也显示大唇犀Chilotherium在晚中新世的大多数时间内是森林生活者,但其在晚中新世末期占据了更开阔的环境.此外,分析结果与先前的推断一致,即上新世的山西犀Shansirhinus和更新世的披毛犀Coelodonta是开阔生活环境中的食草者.最后,碳同位素数据支持在此项研究中的所有犀牛都是纯C3取食者,确认C4植物不是临夏盆地25～2.5 Ma期间植被的重要成分.

为合理利用三峡库区消落带优良草本植物进行退化植被恢复,并探索恢复过程中草本植物的最佳混植比例,选取三峡库区消落带适生先锋草本植物牛鞭草(Hemarthria compressa)(H)和狗牙根(Cynodon dactylon)(C)为研究材料,于2016年4月29日在盆栽控制条件下设置3种不同水分条件(对照组——CK组、浅淹组—SF组、全淹组——TF组)、7种配置比例,每盆牛鞭草与狗牙根株数分别按2株进行递增与递减,具体的配比分别为H0C12,H2C10,H4C8,H6C6,H8C4,H10C2、H12C0,比较研究混植条件下牛鞭草与狗牙根在水淹环境中的生长及二者的竞争作用.研究发现:(1)无论在单植还是二者混植条件下,水分胁迫均显著降低狗牙根与牛鞭草生物量,且牛鞭草对水淹胁迫的响应更敏感;(2)狗牙根和牛鞭草的生长均具有明显的密度制约效应,但狗牙根的反应更为强烈;(3)不同水分与密度条件下,混植体系总相对生物量均大于1.在CK组,狗牙根与牛鞭草表现出竞争关系;在SF组和TF组,二者之间的竞争作用减小,表现出一定的促进作用.综合分析本试验不同水分与密度条件下牛鞭草与狗牙根的总生物量、根冠比、竞争系数(相对总生物量),发现常规供水处理下牛鞭草和狗牙根的最佳配置比例为H2C10,而浅水淹和深水淹处理下最佳配置比例为H8C4.研究结果可以为三峡库区消落带不同海拔位草本植被的恢复及管理提供依据,也为生态类型相同或相似地区人工恢复草本植被提供理论参考.

目的:建立鹿药的质量标准.方法:从原植物形态、性状特征、显微特征、薄层色谱(TLC)等方面对药材进行定性鉴别;测定药材的水分、灰分、浸出物;采用高效液相色谱法测定药材中(25S)-17α-羟基-5α-螺甾烷-9-烯-3β-O-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→2)-[β-D-木吡喃糖基(1→3)]-β-D-葡萄吡喃糖基(1→4)-β-D-半乳吡喃糖苷(SJ-13)的含量,色谱柱为Waters SunFire C18,流动相为乙腈-水(35∶65,V/V),流速为1.0 mL/min,检测波长为203 nm,柱温为20℃,进样量为10 μL.结果:原植物为多年生草本植物,高30～60 cm;药材表面呈棕色至棕褐色,具皱纹;显微特征为表皮1列细胞;药材粉末呈灰黄色,含大量草酸钙针晶.药材样品的TLC图斑点大部分清晰,分离度好;药材中水分为5.26%～8.88%,总灰分为4.60%～28.86%,酸不溶性灰分为1.56%～23.39%,水浸出物为23.84%～51.26%,醇浸出物为22.65%～57.36%;SJ-13检测进样量线性范围为8.92～31.22μg(r＝0.999 9),精密度、稳定性、重复性试验的RSD均小于1%,加样回收率为97.0%～99.2%(RSD＝0.8%,n＝6),耐用性试验的RSD均小于1%,10批药材样品中SJ-13的含量范围为4.40～29.80 mg/g.结论:初步拟定鹿药药材中水分不得过11%,总灰分不得过35%,酸不溶性灰分不得过28%,水浸出物不得少于19%,醇浸出物不得少于18%,SJ-13含量不得少于4.40 mg/g;该试验所建标准可用于鹿药的质量控制.

在豫西丘陵坡地弃耕农田中,设置一个时间梯度为1,3,8,15,25 a的弃耕演替系列,调查其群落数量特征、物种组成、植被与土壤的碳、氮储量,分析群落的自然次生演替过程,并探讨土壤碳库与氮库对植物群落演替的响应机制.结果表明,弃耕农田群落演替缓慢,阶段性不明显,大致可划分为一、二年生草本→多年生草本+灌木两个阶段.定植物种的多样性变化与附近的原生植被有关.在25 a的演替进程中,草本植物始终占据优势,旱生植物数量约是中生植物的4倍,C3植物数量逐渐增多;群落α多样性指数呈先增大后减小趋势,Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数与Shannon-Wiener综合多样性指数最大值分别为1.53、0.95、2.18,表明弃耕农田的自然演替促使群落结构更加复杂并趋向稳定.群落植物的碳、氮储量随着生物量的增加而增加,在25 a时分别达到313.14g/m2和11.69g/m2.土壤碳储量与氮储量的变化相反,在演替后期(25 a)土壤碳储量增加到960.98g/m2,而氮储量则降低至27.08g/m2,表明豫西弃耕农田土壤具有“固碳放氮”的生态现象.RDA分析表明,群落盖度、密度和生物量是影响土壤碳、氮储量的主要因子.从群落的生态功能变化分析,按照弃耕演替时间推进,土壤碳储量逐渐增大,有利于生态系统碳固定;而土壤氮库的缩减则不利于群落的稳定,建议增加群落中豆科植物的丰富度,从而促进土壤氮素固定,缓解氮素流失.

受损景观是由不同比例的植被斑块组成的镶嵌体,阐明植被斑块的景观结构特征对物种多样性的影响,有助于提高受损景观物种多样性保护.在塞罕坝自然保护区选取38个天然植被斑块,其中包括12个草地、11个灌木林和15个天然次生林.根据光合作用的不同途径将草本物种划分为C3和C4功能群.选取斑块面积、形状指数、隔离度指数及每个斑块500 m缓冲区内的森林和草地比例作为景观因子.通过结构方程模型探讨C3、C4草本物种丰富度与景观因子的相互关系.斑块面积(2.18-74.06 hm2)与C3、C4草本及总物种丰富度分布格局均具有显著的正相关关系(P＜0.05),且对C3草本的影响最大;形状指数(1.06-3.11)、隔离度指数(33.51-327.65)对C3、C4草本及总物种丰富度影响不显著(P＞ 0.05);C3、C4草本及总物种丰富度与毗邻斑块草地比例(4.20％-64.95％)呈正相关,而与森林比例(35.05％-95.80％)呈负相关.研究区斑块面积和毗邻斑块植被构成是影响C3、C4草本植物的主要因素.在破碎化景观中保存面积大的天然植被斑块及提高毗邻斑块草地比例是保护关键C3、C4草本植物物种的有效途径.