全 文 :了 AA型关节炎大鼠模型。参照关节炎指数评分标准[7]对模型
复制效果进行评估,评分达 6 分以上。与模型组相比,雷公藤、假
龙胆水煎剂、槌果藤干预后,足踝肿胀程度有明显改善(P <
0. 05)。从足踝关节组织切片中,可观察到模型组滑膜组织增生,
单核细胞浸润、关节软骨及骨组织破坏严重;雷公藤、假龙胆水煎
剂、槌果藤治疗组淋巴细胞浸润减少,软骨组织破坏减轻,有明显
改善炎症作用。
细胞因子网络失衡在 RA 发生、炎症迁延、关节破坏中占有
重要地位[10,11]。多项研究表明前炎症细胞因子肿瘤坏死因子
(TNF - α)在 RA 发病机制中是居中心地位的可促炎症细胞因
子,促进 RA滑膜细胞的凋亡,参与 RA 发生发展过程,在形成
RA炎症、黏附、新生血管生成和骨质减少过程中起着重要的作
用[12,13]。与模型组相比,雷公藤甙治疗组、假龙胆水煎剂、槌果
藤治疗组大鼠外周血中 TNF - α水平明显下降 (P < 0. 05) ;组间
比较没有显著性差异。黏附分子 ICAM -1 为淋巴细胞相关抗原
- 1(LFA - 1)的配体,通过介导细胞间、细胞与细胞外基质间的
黏附作用,促进炎症的发生发展。与模型组相比,雷公藤甙治疗
组、槌果藤治疗组大鼠外周血中 sICAM - 1 水平明显下降 (P <
0. 05) ,组间比较采用多组间方差分析,无统计学意义;而大鼠假
龙胆水煎剂治疗组外周血中 sICAM -1 水平下降无统计学意义。
对 RA的治疗可以通过减少 sICAM -1、TNF - α水平的方式
达到,雷公藤、假龙胆水煎剂、槌果藤均可起到抗 RA 作用,有效
地降低血清中 TNF - α 的水平。在降低血清中 sICAM - 1 水平
上,槌果藤优于假龙胆水煎剂;本研究为维吾尔医学合理处方用
药提供理论依据。
参考文献:
[1] Seung h yun Yoo. Community - Based Participatory Research:A Prom-
ising Approach to Address Social Determinants of Health[M]. Asina
Perspectives and Evidence on Health Promotion and Education,2010.
PartII:106.
[2] Rania M. Shammas,Veena K,Ranganath,Harold E,Paulus. Remis-
sionin Rheumatoid Arthritis[J],Curr Rheumatol Rep,2010,12(5) ;
355.
[3] Stewart,Richmond,Magnet therapy for the relief of pain and inflamma-
tion in rheumatoid arthritis(CAMBRA) :A randomized placebo - con-
trolled crossover trial[J]. Trials,2008,9(1) :1.
[4] Emel,Eksioglu,Reyhan,Tuncay,EDA,Articular damage in later rheu-
matoid arthritis[J]. Clin Rheumatol,2007,26(3) :314.
[5] Tosihiro Matsui,KotaShimada,Shigeto Tohma. Anti - cyclic citrullinated
peptide antibody in rheumatic diseases other than rheumatoid arthritis
[J],Clin Rheumatol,2006,25(4) ;610.
[6] William RA,Dayer JM. Cytokines and cytokine inhibitors or antagonists
in rheumatoid arthritis[J]. Arthritis Rheum,1990,33 (3) :305.
[7] 於传斌.免疫性炎症模型.药理实验方法学,第 2 版[M].北京:人
民卫生出版社,1991:723.
[8] 米新陵.维吾尔药用植物槌果藤研究现状[J].新疆医学,2006,36
(6) :159.
[9] Lewis AJ,Carlson RP,Chang I. In:Pharmacolgoy of inflammation
Glymn IE,Houch IC,eds. E. Amsterdam ,lsevier Science Puli. 1985:
376.
[10] 程惠丽,郭 君. Th1 /Th2 细胞因子平衡与类风湿性关节炎的研究
进展[J].吉林医学,2006,27(3) :334.
[11] Wilczynski JR:Th1 /Th2 cytokines balance - ying and yang of reproduc-
tive immunology[J]. Eur J Obst Gyncol Reprod Biol,2005,122(2) :
136.
[12] 张春访,蔡 辉.滑液及血清 TNF - α 检测在类风湿性关节炎诊治
中的意义[J].检验与临床,2008,26(1) :72.
[13] LjiLjana,Petrovic - Rackov,Nada Pejnovic,Clinical significance of IL
- 18,IL - 15. IL - 12and TNF - αmeasurement in rheumatoid arthritis
[J]. Clin Rheumatol,2006,25(4) :448.
收稿日期:2011-12-10; 修订日期:2012-05-08
基金项目:内蒙古自然科学基金(No. 2011MS0516) ;
内蒙古高等学校科学技术研究项目(No. NJ10042) ;
内蒙古师范大学研究生科研创新基金项目(No. CXJJ11057)
作者简介:娜木金(1988-) ,女(蒙古族) ,内蒙古呼伦贝尔人,现为内蒙古
师范大学生命科学与技术学院 2010 级硕士研究生,学士学位,主要从事
植物生理研究工作.
* 通讯作者简介:斯琴巴特尔(1958-) ,男(蒙古族) ,内蒙古锡林郭勒盟
人,现任内蒙古师范大学生命科学与技术学院教授,学士学位,主要从事
植物生理生态学研究工作.
蒙古扁桃叶水势及其影响因子分析
娜木金,斯琴巴特尔*
(内蒙古师范大学生命科学与技术学院,内蒙古 呼和浩特 010022)
摘要:目的 了解蒙古扁桃叶水势日变化、季节变化规律及环境因素的关系,旨在为其栽培及保护提供实验依据。方法
2011年 7 ~10月,用 PSYPRO水势仪对 16年龄蒙古扁桃的叶水势日变化、季节变化进行测定。结果 蒙古扁桃叶水势日变
化和季节变化均呈“V”字型曲线型,通常 15:00 时左右叶水势值达到一天中的谷低值。表层土壤水势日变化波动比较明
显,其它层次变化相对稳定。结论 蒙古扁桃叶水势的日变化与光照强度呈极显著负相关(R2 = 0. 362),与大气相对湿度呈
极显著正相关(R2 = 0. 302),与温度无相关性,且 3者对叶水势的综合影响要高于单因子的影响。80 cm土壤水势与叶水势
具有极显著的正相关性(R2 = 0. 553)。在土壤 -植物 -大气连续系统中土壤水势 >叶水势 >大气水势,形成水势梯度。
关键词:蒙古扁桃; 叶水势; 土壤水势
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 08. 027
中图分类号:R291. 2;R567 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2012)08-1911-03
蒙古扁桃 Prunus mongolica Maxim. 是亚洲中部戈壁荒漠区
特有的落叶旱生灌木,主要分布于我国的内蒙古西部﹑甘肃﹑宁
夏和新疆,是这些荒漠区和荒漠草原区的景观植物和水土保持植
物,可以构成建群种[1]。蒙古扁桃是重要的油料树种之一,种仁
含油率可达 40% ~51%[2],其油可供食用,种仁可代“郁李仁”入
药,能润燥肠、利尿、主治大便燥结、水肿、脚气等症[1]。近年来
由于环境的恶化和人类干扰的加剧,其种群数量锐减,成为国家
三级保护濒危植物[3]。
植物叶水势代表植物水分运动的能量水平,反映了植物组织
水分状况,它是衡量植物抗旱的一个重要生理指标[4],不仅可以
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反映植物对环境的响应,如光照、大气相对湿度、温度、土
壤、水势等,也是理顺土壤 -植物 -大气连续体(soil - plant
- atmosphere continues system,SPAC)体系中水分关系传统
描述的一个重要概念,并为对水分生理进行定量系统分析
奠定基础[5]。有关荒漠区植物叶水势日程及季节动态变
化及其环境因素之间关系有大量的研究报道[6 ~ 9],包玉
龙[10]、乌日娜[11]分别研究了土壤干旱胁迫对盆栽蒙古扁
桃幼苗叶水势的影响,而对野外成熟蒙古扁桃叶水势及其
环境因素相应关系尚未见研究报道。本文对 16 年生蒙古
扁水势日变化、季节变化及其与生境气象因子、土壤水势之
间的关系进行分析,旨在为蒙古扁桃的栽培及保护提供实
验依据。
1 材料
本实验在生长于呼和浩特市树木园内 16 年生蒙古扁
桃上进行。测定时间为 2011 年 7 月至 10 月末。测定项目
为蒙古扁桃叶水势、土壤水势及生境光照、气温、大气湿度
和土壤水势等主要环境因素。
2 方法
2. 1 植物叶水势的测定 采用美国 WESCOR 公司生产的
PSYPRO露点水势仪测定。从 7:00 ~ 19:00 时每隔 2 h,选
择蒙古扁桃树冠中上部向阳面 2 ~ 3 年生发育良好枝条上
部的叶片,用打孔器取下其叶,放入 C - 52 样品室,平衡
10min后开始读数,每隔 5 min 记录 1 次数据,每次重复测
定 5 次,将连续记录取平均值作为该时的叶水势。每个时
间段重复测定 3 个叶片的叶水势。依据 7 ~ 10 月,由各月
月初、中旬及月末测定的 3 次叶水势日均值求各月的叶水
势月均值。
2. 2 土壤水势的测定 采用美国 WESCOR 公司生产的
PSYPRO露点水势仪与叶水势同步测定土壤水势 。在供
试树木周围 50cm 范围内,深度分别为 20,40,60 cm 和 80
cm层土壤各埋设 2 个土壤探头,平衡 24h后,从 7:00 时至
19:00 时,每 2 h记录 1 次数据,每次测定 3 个重复,取每个
层次的土壤水势平均值作为该时刻的土壤水势。
2. 3 气象因素的测定 垂直于地表被测叶水平,使用 JL -
18记录仪对生境气温,大气相对湿度,光照强度等气象因素
进行观察测定。每 2 h记录一次数据,每次重复测定 3次。
利用公式 ΨK = 4. 6248 × 10
5Tk lnRH
[12]将测得大气湿
度换算为大气水势。
3 结果
3. 1 蒙古扁桃叶水势的日程、季节变化
3. 1. 1 蒙古扁桃水势的日程变化规律 晴天,蒙古扁桃叶
水势日变化曲线呈“V”字曲线(图 1) ,早、晚高、午间低,最
低水势值出现在 12:00 ~ 15:00 期间,从 7 月份至 10 月份
分别为 - 2. 39MPa、- 3. 05 MPa、- 3. 78 MPa 和 - 3. 54
MPa;最高水势值在 7 月、8 月、10 月时早晨 7:00 时出现,分
别为 - 1. 57 MPa 、- 2. 00 MPa 、- 2. 04 MPa ,9 月份的最高
值出现在 19:00 时,为 - 2. 12MPa。
图 1 蒙古扁桃叶水势日变化
3. 1. 2 蒙古扁桃叶水势的月变化规律 蒙古扁桃各月月均叶水势值与
月降雨量如图 2。由于 7,8 月份雨量比较集中,大气相对湿度和土壤
水势都有所升高(图 3) ,致使蒙古扁桃叶水势较高。9,10 月份雨量逐
月下降,大气相对湿度和土壤水势都比较低,叶水势偏低,虽然 10 月份
雨量不及 9 月份,但由于温度降低,光照强度减弱,植物蒸腾作用降低,
叶水势较 9 月份的要高些。蒙古扁桃叶水势月变化呈“V”字曲线型,
均值为 - 2. 62 MPa。
图 2 叶水势与降雨量的月变化
3. 2 叶水势日变化与气象因子的关系
3. 2. 1 水势日变化与气象单因子的相关关系 叶水势除取决于植物生
理特性外,还受众多环境生态因子的综合影响。对每月选择典型晴朗
日对应时间所测得的叶水势值、气温、光照强度和湿度等数据进行线
性、双曲、对数、二次多项 4 种关系的拟合,择其相关系数绝对值最大者
为最佳模型(表 1)。可以看出,在 4 个月份的 12 个关系模型中,极显
著和显著的有 9 个。以模型分类,线性模型有 6 个、对数模型有 2 个、
双曲线模型 2 个、二次多项式 2 个。随着月份不同,叶水势的主要影响
因子也有变化,在 7、8 月份,湿度是蒙古扁桃叶水势日变化的主要影响
因子,湿度与叶水势呈正相关关系;而温度和光照是 7,8,9 月份叶水势
日变化的主要影响因子,光照和温度与叶水势呈负相关关系。在 10 月
份,光照是蒙古扁桃叶水势日变化的主要影响因子。
表 1 不同月份蒙古扁桃叶水势与单个气象因子的关系模型
月份 温度 相对湿度 光照
7 Y = -4.739 +0.265x -0.006X2 Y = -2.547 +0.012X Y = -1.717 -0.132 lnX
R2 =0.365**;F =7.198 R2 =0.194* ;F =6.269 R2 =0.231* ;F =7.789
8 Y = -4.317 +40.617 /X Y = -3.583 +0.023X Y = -2.435 -0.019X
R2 =0.298* ;F =8.071 R2 =0.558**;F =24.021 R2 =0.275* ;F =7.199
9 Y = -1.624 -0.074X Y = -3.573 +0.012X Y = -2.765 -0.2574lnX
R2 =0.621**;F =42.621 R2 =0.133;F =3.975 R2 =0.563**;F =33.457
10 Y = -2.104 -4.973 /X Y = -16.497 +0.461X -0.004X2Y = -2.219 -0.045X
R2 =0.028;F =0.548 R2 =0.195;F =2.182 R2 =0.426**;F =14.077
* P <0. 05,**P <0. 01
3. 2. 2 叶水势日变化与气象因子的综合关系模型 蒙古扁桃叶水势与
大气温度、相对湿度及光照强度分别呈显著的相关性。表 2 对 3 种气
象因子与叶水势的相关性作了综合相关分析,从蒙古扁桃生长旺盛期
(7 ~ 8 月)到生长末期(9 ~ 10 月)来看,综合气象因子对叶水势的影响
要高于单因子对叶水势的影响。经对所观测的资料叶水势作为为自变
量(Y,- MPa) ,以温度(T)、湿度(RH)、光照强度(L)为因变量,用
SPSS13. 0 统计软件进行逐步回归分析,得到其综合关系模型:Y =
- 3. 892 + 0. 017T + 0. 003RH - 0. 014L,其复相关系数为 R = 0. 473,F
= 8. 358,P = 0. 000 < 0. 01,达到极显著水平。由此进一步说明,气象
因子的综合效应对蒙古扁桃叶水势的日变化具有相当大的作用。
表 2 蒙古扁桃叶水势与气象因子的相关分析
气象因子 /weather factors 复相关系数 R2 F检验值 显著水平 sigf.
温度 T 0. 019 0. 036 0. 849
相对湿度 RH 0. 362** 14. 491 0. 000
光照强度 L 0. 302** 9. 6626 0. 003
3. 2. 3 叶水势与土壤水势日变化的相关分析 用 SPSS 13. 0 软件对蒙
古扁桃叶水势日变化与 20,40,60,80 cm 土层水势日变化进行
逐 步回归分析。结果表明,从 7 ~ 10 月份,蒙古扁桃叶水势与 80cm
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土壤水势有极显著相关性,其复相关系数达 0. 553,与其它层次
的土壤水势无显著相关关系。
3. 3 土壤 -植物 -大气水势的变化 在 SPAC连续体中,水分运
输的驱动力是水势梯度,即从水势高处向水势低处流动[13]。表
4 给出了在以上 4 个月中 4 个晴朗天气标准日内,土壤 -植物 -
大气水势的连续变化动态。可以看出,在各标准日内,水势的波
动幅度按从大到小顺序都是大气 >植物 >土壤,特别是大气水
势,其水势的日波动范围一般在 10 MPa以上,大气水势最低值出
现在 9 月份 ,为 - 245. 29 MPa,最大值出现在 8 月份,为 - 42. 09
MPa,大气水势的绝对值要比植物和土壤水势高 90 倍以上,这也
正是植物水分吸收,运输及蒸腾耗水的动力源泉。
每层土壤水势差异很大,20 cm 表层土壤水势变化幅度较
大,早、晚高,上午 9:00 时左右最低,40 ~ 80 cm 土层次水势相对
稳定,变化幅度平均在 5%左右。表层土壤水势连续变化主要受
到大气水势变化的影响。由于 60 cm 以上土层水势均比叶水势
低 ,只有 80cm以下土层水势才高于叶水势,说明作为灌木蒙古
扁桃主要利用较深层土壤水分。相关分析表明,土壤水势与叶片
水势的复相关系数为 0. 762,大气水势与叶片水势的复相关系数
为 0. 673,说明,植物叶水势与土壤水势的相关性比较大,与大气
水势的相关性次之。这是由于土壤水势变化相对稳定,没有其他
影响因素,而大气水势是个综合指标,其稳定性受气温和相对湿
度的影响。
图 3 不同月份 SPAC水势变化
4 讨论
水势的高低表示植物吸收水能力的强弱,水势低即植物的吸
收能力强[14]。不同季节蒙古扁桃叶水势日变化均表现为“V”字
曲线型。日出后,随着光照增强,气温升高,大气相对湿度变低,
土壤 -植物 -大气水势梯度加大,蒸腾作用逐渐增强[10],叶水势
逐渐降低,到 15:00 左右叶水势下降至最低值。之后随着光照减
弱,气温降低,叶水势逐渐回升。7 ~ 8 月份尽管植株生长旺盛,
生理需水量和耗水量均大幅度增加,但由于降雨较充分,土壤水
势和大气水势都比较高,导致蒙古扁桃叶水势相对比较高。9,10
月份尽管进入生长末期,生理需水量大幅下降,但由于缺乏有效
降雨,土壤和大气水势都保持在较低水平,导致叶水势维持在较
低水平。说明气象因素是决定蒙古扁桃叶水势高低的主导因素。
这一结果与魏晓霞等在不同年龄华北落叶松叶水势研究中的结
果是一致的[15,16]。对叶水势和综合气象因子进行相关分析表
明,综合气象因子对叶水势的影响要高于单因子对叶水势的影
响。研究结果还表明,土壤水势与大气和植物水势的日变化规律
类似,并表现出明显的季节差异,尤其是表层土壤水势的变化幅
度表较大,40 ~ 80 cm深层土壤水势日变化相对稳定。
叶水势作为 SPAC 系统中介于大气和土壤介质的中间部
分,其变化受到大气和土壤双重因素共同作用。其水势变化
幅度明显大于土壤水势,但远不如大气水势。由于植物体内
水分状况受根系吸水和叶片蒸腾失水双重因素的影响,而叶
水势是收支平衡的结果。尽管叶水势与大气水势梯度达几百
MPa,但叶水势保持相对稳定水平,说明蒙古扁桃具有极强的
保水能力和水分调控能力。
参考文献:
[1] 马毓泉.内蒙古植物志,第 2 版,第 3 卷[M]. 呼和浩特:内蒙古人
民出版社,1994.
[2] 秀 敏.荒漠植物蒙古扁桃生物学特性研究[D]. 呼和浩特:内蒙
古师范大学硕士学位论文,2005.
[3] 傅立国.中国植物红皮书 -稀有濒危植物,第 1 册[M].北京:科学
出版社,1992:554.
[4] 韩文军,春 亮,王育青.阿拉善荒漠区主要盐生植物水势日变化
[J].草业科学,2011,28(1) :110.
[5] 芦新建,贺康宁,巩玉霞,等.内蒙古库布齐沙漠四翅滨藜叶水势研
究[J].水土保持研究,2008,15(2) :184.
[6] 萨如拉,张秋良,刘 洋.额济纳绿洲天然胡杨光合速率与其叶水
势相关关系研究[J].林业资源管理,2009,(5) :94.
[7] Russell K. Monson ,Stanley D. Smith. Seasonal Water Potential Compo-
nents of Sonoran Desert Plants[J]. Ecological Society of America ,
1982,63(1) :113.
[8] 胡月楠,贺康宁,巩玉霞,等.内蒙古库布齐沙地白刺水势研究[J].
水土保持研究,2007:14(4) :100.
[9] 刘 静,贺康宁,韩 磊. 黄土高原西部高寒区引进树种银水牛果
叶水势研究[J].水土保持研究,2009,16 (5) :195.
[10] 包玉龙.荒漠植物蒙古扁桃耐旱生理特性研究[D]. 呼和浩特:内
蒙古师范大学硕士学位论文,2007.
[11] 乌日娜.土壤干旱胁迫对蒙古扁桃幼苗水分代谢及光合特性的影
响[D].呼和浩特:内蒙古师范大学硕士学位论文,2010.
[12] 康绍忠,刘晓明,熊云张,等.土壤 -植物 -大气连续体水分传输理
论及其应用[M].北京:水利电力出版社,1994:51.
[13] Pelaez D V,Boo R M. Plant water potential for shrubs in Argentina[J].
Journal of Range Management,1987,40(1) :6.
[14] 付爱红,陈亚宁,李卫红,等.干旱、盐胁迫下植物水势研究与进展
[J].中国沙漠,2005,25(5) :744.
[15] 魏晓霞,呼和牧仁,周 梅,等.不同年龄华北落叶松叶水势及其影
响因素的研究[J].干旱区资源与环境,2010,24(7) :145.
[16] 韩 磊,贺康宁,芦新建,等.青海高寒半干旱区蒙古莸叶水势变化
及其与环境因素的关系[J].水土保持通报,2008,28(6) :1.
·3191·
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