全 文 ：第 37卷 第 1期
2008 年 1 月
内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)
Journal o f Inner M ongo lia No rmal University (Natura l Science Edition)
Vol.37 No.1
Jan.2008
收稿日期:2007-05-10
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30271047);国家科技部重大基础研究前期研究专项(2004CCA03000);内蒙古自然科学基金资
助项目(200408020506)
作者简介:红　雨(1969-),女,内蒙古通辽市人 ,内蒙古师范大学副教授 ,博士 ,主要从事保护生物学研究.
臭柏群落在不同演替阶段叶片
含水量 、叶绿素含量变化的研究
红　雨1 , 王林和2
(1.内蒙古师范大学 生命科学与技术学院 ,内蒙古 呼和浩特 010022;
2.内蒙古农业大学 生态与环境学院 ,内蒙古 呼和浩特 010020)
摘　要:为了揭示天然臭柏群落在不同演替阶段对沙地环境的生理反应和适应性 ,对毛乌素沙地图克境内
不同演替阶段臭柏的叶片含水量和叶绿素含量变化进行研究.结果表明 , 臭柏群落演替早期 ,叶片含水量较高 ,随
着演替的进行逐渐降低 , 演替第Ⅲ阶段到演替第Ⅳ阶段 , 叶片含水量呈现较迟缓的下降趋势.在演替的进行过程
中 , 臭柏的 CHLa、CH Lb 和 CH La+b 含量均呈现先上升后下降的趋势 ,演替第Ⅳ阶段达到最低水平 , CH La/b 的
含量在各阶段间变化不显著.演替第Ⅳ阶段 ,由于古老的固定沙地上形成较厚的结皮层 ,土壤变得相对紧密结实 ,
不利于降水的渗入 , 导致土壤沙化 ,随着干旱胁迫的增加 ,叶绿素受到损伤.
关键词:毛乌素沙地;臭柏;演替阶段;叶片含水量;叶绿素
中图分类号:Q 945.78　　文献标识码:A　　文章编号:1001--8735(2008)01--0094--04
毛乌素沙地位于鄂尔多斯高原南部 ,海拔约 1 300 ～ 1 600 m ,年平均温度 6 ～ 9 ℃,最热月(7月)平均温
度20 ～ 24 ℃,最冷月(1月)平均温度-12 ～ -8 ℃,年平均降水量 250 ～ 490mm ,由东南向西北递减.毛乌素
沙地是具有特殊地理景观的生态过渡带[ 1] .
臭柏(Sabina vulg aris)为柏科圆柏属常绿匍匐针叶灌木 ,是鄂尔多斯高原毛乌素沙地唯一的天然常绿灌
木 ,根系发达 ,枝叶繁茂 ,多密集成片 ,耐风蚀沙埋 ,是优良珍稀的常绿固沙和护坡保土树种.在恶劣的沙地环
境下 ,臭柏仍然以高达 70%～ 95%的覆盖度生存 ,形成占绝对优势的单优势群落[ 2] .国内外的研究者针对其
生态学特性[ 3] 、生育规律[ 4] 、繁殖[ 5] 、遗传多样性[ 6 , 7] 等进行了大量研究 ,但对臭柏群落演替及不同演替阶段
的生理反应和适应性反应研究甚少.本文对不同演替阶段臭柏群落的生理反应和适应性反应进行研究 ,探讨
毛乌素沙地天然臭柏群落在不同演替阶段对沙地环境的生态适应性.
1　材料与方法
1.1　材料的采集
2004年 6-8月 ,在毛乌素沙地图克乡北实验地上 ,采用空间代替时间的方法 ,选取了臭柏演替各阶
段[ 7 , 8]的典型样地.样品采集群落及采样数目见表 1.随机采集不同演替阶段的臭柏新鲜叶片 ,叶位 、方向及
采集时间基本一致 ,一部分叶片在 65 ℃烘干 24 h 后测定叶片含水量 ,一部分放入丙酮乙醇溶液(8∶2 ,
V/V)测定叶绿素含量.
1.2　实验方法
1.2.1　叶片含水量(LWC)的测定　采用烘干称重法 ,计算公式为
　　　　LWC(%)=FW-DW
DW
×100%,
其中:FW 为鲜重;DW为干重.
　第 1 期 红　雨 等:臭柏群落在不同演替阶段叶片含水量 、叶绿素含量变化的研究 　　　
1.2.2　叶绿素含量的测定　准确称取 2 g 叶片 ,放入装有 25 mL 丙酮乙醇溶液(8∶2 ,V/V)的比色管中 ,避
光浸提 ,24 h 后将浸提液过滤到容量瓶中 ,叶片用 80%的丙酮洗涤数次 ,定容到 100 mL.用 722型分光光度
计 ,以 80%丙酮为对照 ,测定 645 nm 和 663 nm 下的光密度(OD)[ 9] .
表 1　臭柏演替过程中不同阶段群落类型
演替阶段 群落类型 采样株数
Ⅰ 半固定沙地油蒿(Artemisia ord osica)+臭柏(Sabina v ulgari s)群落 15
Ⅱ 固定沙地臭柏(Sabina vu lga ri s)+硬质早熟禾(Poa sp hondy lodes)群落 15
Ⅲ 固定沙地臭柏(Sabina vu lga ri s)群落 15
Ⅳ 老固定沙地臭柏(Sabina vu lga ri s)+苔藓(mosses)群落 15
2　结果与分析
2.1　叶片含水量
　图 1　不同演替阶段臭柏叶片含水量变化
字母不同者表示差异显著(P<0.05)
叶片含水量反映植物的水分状况.在演替过程
中 ,臭柏群落的水分平衡遭到不同程度的干扰.图 1
为不同演替阶段臭柏叶片含水量的变化情况.由图 1
可知 ,随着演替的进行逐渐降低 ,从固定沙地臭柏群
落到老固定沙地臭柏+苔藓群落 ,叶片含水量呈现较
迟缓的下降趋势.通常物种对水分的利用特性是演替
早期的蒸腾作用较演替后期高 , 适应机制也有差
异[ 10] .在演替早期 ,物种具有较低的气孔阻力 ,可以
有效地通过增强蒸腾作用来降低叶片温度 ,避免高温
伤害 ,而后期物种具有较高的气孔阻力 ,可以降低蒸
腾作用[ 11] .同一物种在不同的演替阶段也有可能遵
循上述规律.在演替早期 ,臭柏群落郁闭度小 ,在充满
阳光的开放环境里 ,生长较快 ,生长量最大 ,蒸腾作用
强 ,因而叶片含水量也高.不同演替时期的物种通过不同的适应机制来适应特定的环境 ,从而维持较高的生
理活动强度.通常叶片含水量和蒸腾强度密切相关 ,表现出随涨随落.不同演替阶段臭柏叶片含水量的变化
与蒸腾强度表现出较吻合的关系.方差分析表明(图 1),各演替阶段间差异显著.
2.2　叶绿素
　图 2　不同演替阶段臭柏叶绿素含量变化
字母不同者表示差异显著(P<0.05)
图 2为不同演替阶段臭柏叶绿素含量的变化情
况.由图 2可知 ,在演替的进行过程中 ,臭柏的叶绿素
a、b 和总叶绿素含量均呈先上升后下降的趋势 ,
CHLa/b的含量在各阶段间变化不大 ,方差分析也表
明其在各阶段间无显著差异(图 2).
由图 2可知 ,CH La 、CH Lb 和 CHLa+b在各演
替阶段间差异显著.CHLa 、CHLb 、CH La+b在演替
第Ⅱ阶段有所上升 ,演替第Ⅳ阶段含量较低.这是因
为群落上方的辐射总量在演替不同阶段的差别很小 ,
光照的主要差别在于光线在群落内的分布.在演替第
Ⅰ阶段 ,臭柏群落的郁闭度小 ,光照条件优越 ,所以叶
绿素含量较高.随着演替的进展 ,进入第 Ⅱ阶段时 ,群
落结构趋于合理 ,环境比第 Ⅰ阶段稳定 ,且光照条件
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比第 Ⅲ阶段优越 ,因此叶绿素含量达到最高值.在演替的第 Ⅲ阶段 ,臭柏群落结构最稳定 ,相对进入一种平稳
生长的状态 ,在此阶段群落郁闭度大 ,光线在群落内的分布有所减少 ,所以叶绿素含量比第Ⅱ阶段有所回落.
在演替第Ⅳ阶段即老固定沙地臭柏+苔藓群落中 ,臭柏的叶绿素含量比演替第 Ⅲ阶段又有所下降 ,这是因为
在古老的固定沙地上形成了较厚的结皮层 ,土壤变得相对紧密 、结实 ,不利于降水的渗入 ,导致土壤沙化 ,随
着干旱胁迫的增强 ,叶绿素受到损伤.除了第 Ⅱ阶段 CHLa、CHLb 和 CH La+b的含量有所上升 ,其余阶段
的变化与叶片含水量的变化一致.
3　讨论
臭柏群落演替早期 ,叶片含水量较高 ,随着演替的进行 ,逐渐降低 ,演替第Ⅲ阶段到演替第Ⅳ阶段 ,叶片
含水量呈现较迟缓的下降趋势.
在演替的进行过程中 ,臭柏的 CHLa、CHLb 和 CHLa+b含量均呈现先上升后下降的趋势 ,演替第Ⅳ阶
段达最低水平 , CHLa/b 的含量在各阶段间变化不显著.演替第Ⅳ阶段 ,由于古老的固定沙地上形成了较厚
的结皮层 ,土壤变得相对紧密结实 ,不利于降水的渗入 ,导致土壤沙化 ,随着干旱胁迫的增加 ,叶绿素受到
损伤.
随着演替的进行 ,植物周围的环境在时间和空间上不断地变化着.一般而言 ,演替早期物种所占据的生
态位较宽 ,具有较强和较快的适应能力 ,以及较高的生长速度和较好的可塑性[ 10] .演替早期 ,植物可以通过
高的蒸腾作用降低叶片的温度 ,从而避免或减轻高温胁迫的伤害.有些物种在开放的恶劣条件下不仅可以具
有较高的光合速率 ,而且还具有较深的根系[ 11] .演替后期 ,大部分物种的蒸腾速率都较低 ,而且适应温度的
范围也相对较窄.我们的研究表明 ,臭柏在演替初期开放的恶劣条件下 ,不仅具有较高的叶片含水量 ,而且具
有较高的叶绿素含量 ,演替后期在环境胁迫下 ,不仅叶片含水量降低 ,叶绿素含量也受到了不同程度的损伤.
参考文献:
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　第 1 期 红　雨 等:臭柏群落在不同演替阶段叶片含水量 、叶绿素含量变化的研究 　　　
S tudy on the Change of Leaf Water Content and Chlorophy ll Content of
Sabina vulgaris Community at Different S uccessional S tages
Hongyu
1 , WANG Lin-he2
(1.Collegeo f L i f e Sciences and Technology , I nner Mongolia Norma l Univ ersity , H uhhot 010022 , China;
2.Collegeo f Ecology and Env ironment , Inner Mongolia Agricultural University , Huhhot 010022 , China)
Abstract:In o rder to explain phy siolo gical the reaction and adaptation o f Sabina vulg aris community to
sandy environment at dif ferent succession stages ,we study the change of leaf w ater content and the chlo ro-
phyll contents of Sabina vulg aris in Tu Ke of M u U s Sandland.The result show that leaf w ater content of
S abina vulgaris has the declining t rend w ith the process of the succession.The leaf w ater content is de-
creased a t the former period of the succession the decreasing becomes slow from the third succession stage
to the fourth succession stag e.With the process of the succe ssion , contents o f CHLa ,CHLb and CHLa+b
increase fir st and then decrease , and reach the minimum level at the third succe ssion stage.The change of
contents of CHLa/b is no t significant in each stage of the process.At the fourth succession stage , the soil
becomes relat ively tight ly so lid due to the crust formed on the ancient stable sandland and it is disadvantage
to w ater penet ra ting .This results in the soil desert ification and the damage of the chlo rophyll in the pro cess
of increasing o f drought st ress.
Key words:Mu Us Sandland;Sabina vulg aris;successional stag es;leaf w ate r content;chlo rophy ll
【责任编辑 金淑兰】
(上接第 93页)
S tudies on Complexes of T ransitional Metals w ith Ferrocenylaminoalcohol
WANG Xiao-li1 , BIAN Zhan-xi2
(1.College of Chemical and Env ironmentol Science , I nner Mongolia Normal University , H uhhot 010022 , China;
2.College o f Chemistry and Chemical Engineering , I nner Mongolia University , H uhhot 010021 , China)
Abstract:Aminoalcohol is near to living crea ture because o f the ligands o f ni tro gen atom and oxygen
atom with many metals.It is very important in chemist ry and biology .Synthesis and impact facto rs of three
types of transitio nal metal complexes w ith ferrocenylaminoalcoho l were summarized and the characte rs of
the lig ands and complexes w ere discussed.
Key words:fe rroceny laminoalcoho l;transitio nal metals complexes;synthesis
【责任编辑 金淑兰】
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