骆驼刺植物生态生物学研究进展.doc

新疆农业大学专业文献综述题 目:骆驼刺植物生态生物学研究进展 姓 名: 姑丽伯斯坦.阿不都热合曼 学 院: 林学与园艺学院 专 业: 园艺 班 级: 041班 学 号: 043231133 指导教师: 海利力库尔班 职称: 教授 2008年12月19日骆驼刺植物生态学研究进展摘 要：概述了骆驼刺植物生态生物有关领域的研究进展，包括骆驼刺生态生物学特性，生理生态学研究，组织培养与植株再研究等5个方面，同时对骆驼刺耐盐性研究、耐旱性研究意义和展望进行了简要探讨。关键词：骆驼刺；生态生物学研究前 言：骆驼刺为豆科多年生半草本植物，耐旱，耐盐性较强，对沙漠地区来说最好的保护环境植物，在新疆荒漠气候条件下，草甸盐化主要是受土壤水文变化影响的过程。一次，在当地可以引起水文状况改变的人和水源的利用都有何能秀发活加速这一演变过程，特别是在辞令农田的地区和受人类活动影响的被覆盖胶小的地带，如从较高的地向下无节制的拍水货灌水，就会是滴最终走向加快盐化火荒漠化的过程，是得地的草甸这一句有效高生产力的天然植被类型特许利用价值降低。按骆驼刺但种植的生物生态学特征，将其分布及种群状况作为显示土壤水盐变化的生态环境指标，对合适地调整用水结施，土地利用方式和保护生态环境如对衍生荒漠受水体影响强度的蓝则和对弱盐化天然草甸群落的保护，具有一定的实现意义。1.概述1.1分布骆驼刺属耐盐多年生豆科植物，分布在前苏联，伊朗，阿富汗，巴基斯坦和印度等国家，我国内蒙古、甘肃和新疆均分布1。1.2形态特征疏叶骆驼刺为豆科半灌木，高40-130cm，茎枝灰绿色，有针刺，刺长1.2-2.5cm。单叶绿互生，觉倒卵形或近圆形，长0.5-2cm，宽0.4-1.5cm先端圆形基部原楔形，两面被贴生短柔毛，叶柄长3-10cm生柔毛，总状花序腋生，总花梗刺，长1.5-40cm花数朵，花萼钟状萼刺三角形，极短，无毛或有疏毛，花冠紫色，旗瓣有短瓜，长约8mm，翼瓣长约5mm，龙骨瓣较翼瓣长，比旗瓣略短，子房无毛，无柄，荚果串株状，弯曲不开裂，果实为荚果1-2。1.3经济价值1.1.1 营养特点骆驼刺含有较高的营养，据测定输叶骆驼刺花期粗蛋白质含量为12.56%，粗脂肪为1.95%，粗纤维为21.56%，无氮浸出物为46.24%粗灰分为8.80%，其中含钙1.53%，含磷0.15%，骆驼刺可能消化率达到60%-80%，脂肪及粗纤维消化率为40%，据报道，每50千克骆驼刺粉营养价值相当于50千克高染，可做为家畜精抖使用1。1.1.2 饲用价值骆驼刺为适口性较好的牧草，骆驼刺四季喜食一霜冻后更喜食，春季鲜草牛较喜食，山羊和绵羊在反青、秋结实和冬季枯黄后较喜食一有催肥作用，月下旬枯黄后仍保留少量叶子，当枝条纤维素增多而适口性降低时仍为骆驼，山羊和绵羊所喜食并有保膘的作用，在冬季无草的情况下家畜采食叶，种子和较柔软的枝条。疏叶骆驼刺也是一种较好的蜜源和药用植物。分布在固定或半固定沙丘上的疏叶骆驼刺能适应沙埋地上分枝发成为株丛具有良好的防风固沙作用22 生理生态学研究2.1 生态学与生物学特性现知，新疆有骆驼刺属植物3种，主要分布于南疆塔克拉玛干沙漠周围，吐鄯托地区及北疆南部的扇缘，湖盆低地，河流两岸阶地和冲积三角洲地带，地下水位2-5m，土壤为盐化草甸土或草甸盐土，该属植物具刺、多分枝，根系发达，生长茂盛，再生性强，花期较长，富含营养和刺能泌糖等，是类耐旱、耐盐，具防风固沙性能和有很大开发利用价值的饲用、药用及蜜源植物资源。有骆驼刺植物为优势种所形成的植物群落，类型多样，面积大，可利用的草地面积有150多万，占新疆草地总面积的3%以上，在新疆盐化低草甸草地构成中，是一类显著的景观植被和重要的家畜放牧场，在南疆和吐鄯托地区，夏秋季广大村民常常割骆驼刺晒制于草或加工粉碎成干草粉，据有人粗算，其骆驼刺草地资源的理论载畜量可达130多万只羊单位。综上可见，骆驼刺属植物不仅是一类宝贵的植物资源，对维持荒漠地区脆弱生态系统和退化土地的治理也具有重要的生态意义。过去，国内对骆驼刺属植物的研究极少，且仅局限于种群的分类方面，90年代以来，新疆对骆驼刺属植物研究范围增大，近几年来，作者在塔克拉玛干沙漠南缘，中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所策略沙漠试验站，执行国家“八五”攻关项目的子课题绿洲边缘主要天然植物被的保护，恢复和人工植被引进，培育技术研究的过程中，对骆驼刺植物的某些生态生物学特性也进行了观察研究3。2.2 抗旱生理学研究为解决人畜争粮的矛盾，在农区发展节粮型畜牧业势在必行，大力养殖草食家畜和实行种草养畜是发展节粮型畜牧业的重要途径，新疆幅员辽阔，除大量天然草场外，在农牧区还有1633.2万公顷荒草地，4731.31万公顷盐碱地未被利用，走资源节约型农牧业发展道路是我国的现实国情，开发国土，合理利用，做到不偏废，不闲置，是促进农牧业可持续发展的客观要求，骆驼刺是一种耐盐抗旱很强的豆科物草1。干旱地区植物的水分生理特征历来是植物水分关系中研究的重点，其结果可以为选择合适的植物种类进行荒漠化防治提供理论依据，在塔克拉玛干沙漠，水分是影响植物分布和生长的最主要的限制性因子，因而在实施植被保护，更新及可持续管理以维护绿洲脆弱的生态平衡时，对植物水分关系的研究显得尤其重要，由骆驼刺和多枝圣柳为优势种所形成的植物群落，是塔克拉玛干沙漠南缘沙漠绿洲过渡带地去最主要的景观植物，对维护过渡带脆弱的生态环境具有重要作用。国内外对骆驼刺和圣柳生理生态学的研究很多，主要集中在它们各自生境下的特点研究，缺少同一生境下的研究，因而缺乏可比性4。骆驼刺的种子坚硬，包被在非常致密的种皮之内，极不容易膨胀发芽，在自然状况下，其实生苗只能在夏季洪水很快隆落后的漫滩，湖滨才能被观察到，这是因为这类生境，土壤是湿润的，温度可达40以上，此时此地水热条件的偶合有利于骆驼刺种子的发芽，可见，干旱，半干旱地区每年被洪水淹没的河漫滩或水位张落后的湖滨地带，当是这种植物最初和最根本的生环境。那么，一些旱地上的骆驼刺居群又是如何形成的呢？其原因是，这种植物的水平根上有很多休眠芽，由它们可以形成伸出地面的绿色幼芽，另外，垂直根裸露时，其上分布的休眠芽也可以产生新个体，自然界中，在一株成体骆驼刺的周边，有时人们可以看到一至数条呈辐射状分布，排列整齐的个体，它们即是由水平根上的休眠芽进行营养繁殖而来，国外有人观察到，起初被骆驼刺种群占据的面积是400平方米，在其后14年间扩大了10倍，其中水平根的长度增加了24倍，上述资料证明，骆驼刺通过庞大地下器官的营养繁殖，是其扩大种群和对旱地占领的主要途径，这里人们必然会产生自然界中某一段的大量疏叶骆驼刺种群，当是一株或少数几株原始个体通过营养繁殖所产生的后代的联想5。骆驼刺种群对于干旱土地的占领，主要依靠其地下器官进行营养繁殖来实现，然而7月中旬灌溉骆驼刺群落时，沿水流的冲沟边缘和松散的土堆基部，在26×6m的灌溉小区中即有5株由种子所萌发的实生苗，而在与灌溉小区几乎完全相等的照小区中，则全然不见种子实生苗的出现。另外，1992年夏季本文的一位作者在阿克苏河，叶儿羌河与塔里木河汇合处的河满上也见到了骆驼刺的实生苗，这是因为，在上述生境中，不仅土壤是湿润的，且白天地面的温度也很高的缘故，作者认为充足的水分条件是种子萌发最重要的生态条件，或者说种子萌发是水热条件综合作用的结果，32.3抗盐生理学研究疏叶骆驼刺是一种中生耐盐植物，这是因为它有发达的根系，能吸收埋藏很深的地下水，也能充分吸收上层土壤中的水，所以它在炎热的夏季，即使进行正常的生发育，另外根据在植物体内的盐分含量，可以把它划分在中强耐盐和中等硫酸盐氯盐植物之列。3. 骆驼刺组织培养与植株再生研究3.1组织培养骆驼刺属植物具有抗旱，耐盐碱，营养价值高，品质好等优良特性，在新疆境内分布很广，是干旱区一种重要的经济植物，但是，骆驼刺植株地上部分针刺占相当比例，不仅降低了植株的营养价值，也影响了性畜的采食，对于骆驼刺属植物不良性状的改良，目前少见报道。近十几年来，植物组织培养技术有了迅速发展，尤其是牧草生物技术的研究进展，为了改良骆驼刺提供了可能性，研究骆驼刺的组织培养技术，建立再生系是改良骆驼刺及培育新品种的基础，此项研究尚未见报道，本文以疏叶骆驼刺为实验材料，进行了下胚轴组织培养再生植株的初步研究6。骆驼刺是我国沙漠地区生长的多年生半灌木豆科植物，具有根系发达和很强的抗旱、抗霜冻、耐盐碱能力，是优良的骆驼饲料，涉及豆科牧草的植物组织培养报道很少，有关骆驼刺属的离体培养仅见一篇报道，我们利用落途次无菌菌苗为外植物建立了高效再生植株实验体系，为进一步遗传操作奠定了良好的实验基础。3.2植株再生发生途径。对骆驼刺愈伤组织的起始组织学观察发现，它起始于子叶叶脉和下胚轴维管束周围细胞的脱分化及他们的持续分裂，下胚轴形成的愈伤组织转入分化培养基，培养710d的切片可看到，愈伤组织近外围部分多处出现分生细胞团，进而增殖形成鸟巢状组织，进一步分化形成芽原基，在分化的愈伤组织切片下，也发现早期胚状结构，表面骆驼刺愈伤组织形态发生，即器官发生途径，也有体细胞胚胎发生途径。7。4.展望总结国内外诸多学者所做工作，可以发现（1）近来植物骆驼刺耐盐性相关的研究比较多，而对骆驼刺的抗旱性方面的研究较少。（3）在我国现实经济技术水平下，利用生物措施改良生态环境更切实可行，但实施生态环境生物改良需要做大量的基础工作。希望将来的科研工作者能够多领域研究骆驼刺抗旱性与生物理特性，为提高作为产量和改善我国沙漠地区生态环境做出贡献。参考文献：1时永杰，疏叶骆驼J.中兽医药杂志，2003；255-256.2董志国.干旱荒漠区骆驼刺的经济价值及其利用J.塔里木农垦大学学报，2000，3（12）：58-59.3夏阳，张立运，疏叶骆驼刺的某些生态生物学特性J.干旱区研究，1995，4：14-165李向义，赵强，策勒绿洲前沿两种植物的水分生理生态特征J.2004，2（21）：171-172.6张立运.叶疏骆驼刺的生态生物学拾雾J.7谷文英，维纳汗，骆驼刺下胚轴组织培养和植物再生研究J.草业科学.1997，3（14）：32-33.8步怀宁，贾敬芬，郝建国，骆驼刺高效离体植株再生体系的建立J.西北大学学报，2000，6（30）：505-507