科研产出
农林复合系统滇龙胆茎叶化学计量特征研究
《植物科学学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要:以农林复合系统种植的滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.ex Hemsl.)为材料,采用高效液相色谱法建立不同栽培系统滇龙胆茎、叶的色谱指纹图谱,并测定其主要活性成分马钱苷酸、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷和当药苷含量,研究不同栽培系统滇龙胆茎、叶化学计量特征。采用相关性分析、指纹图谱相似度分析、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、变量投影重要性准则(VIP)等方法进行化学数据分析。结果显示,滇龙胆主要活性成分马钱苷酸含量为(1.85±0.92)mg/g~(7.43±7.64)mg/g,獐牙菜苦苷含量为(1.03±0.17)mg/g~(1.58±0.50)mg/g,龙胆苦苷含量为(15.28±11.34)mg/g~(24.59±7.84)mg/g,当药苷含量为(4.10±1.64)mg/g~(31.67±22.70)mg/g,且叶片中4种活性成分的总含量高于茎;不同栽培系统中,与尼泊尔桤木间作的滇龙胆茎、叶活性成分总含量最高,而与核桃间作的滇龙胆茎、叶活性成分总含量最低。相关性分析显示,植株相同部位和不同部位间的环烯醚萜和裂环烯醚萜含量呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。指纹图谱相似度分析表明,不同栽培系统滇龙胆茎指纹图谱相似度介于0.989~0.992之间、叶指纹图谱相似度为0.988~0.996,相同部位样品化学成分种类相似。PLS-DA分析结果表明,茎和叶片整体化学计量特征具有明显差异;单作及林药间作的样品被区分为不同类群,不同间作模式下滇龙胆茎、叶化学成分具显著差异,叶片高效液相色谱指纹图谱可用于区分不同栽培系统滇龙胆样品。本研究结果可为农林复合系统滇龙胆有效成分含量研究及滇龙胆资源的合理开发利用提供科学依据。
关键词: 滇龙胆 农林复合系统 茎叶 色谱指纹图谱 化学计量特征


干热河谷植物化学计量特征与生物量之间的关系
《植物生态学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要:了解植物化学计量学特征对生物量变化的响应机制对预测全球变化下植物生产力以及生态系统功能具有重要意义。为了了解干热河谷地区植物化学计量学塑性变化与植物生物量变化的关系,该研究以当地的典型燥红土为基质,观察水分、养分以及二者的交互作用对6种植物的生长的促进作用,并分析这种作用与植物化学计量学特征变化的关系。研究结果显示:水分、养分、物种及其二元交互作用对植物生长具有显著的作用。养分添加处理增加了32.55%的生物量,高频次水分处理增加了31.35%的生物量,水分与养分复合处理下生物量增加了110.60%。植物化学计量学特征的变化与植物生物量对处理的响应具有显著相关性。其中,植物总体K:Ca、K:Mg、K:Mn、K:Zn、Mg:Mn的变化与植物生物量的变化呈正相关关系,表明水分和养分处理对植物生长的促进作用影响了植物养分的平衡,主要的变化趋势是高含量元素与低含量元素的计量比随着生物量的增加而不断增加。此外,相对于植物生物量变化,处理类型和物种因素对多数化学计量学特征变化无显著影响,表明水分和养分处理对化学计量学的影响具有相同的驱动机制,即通过生物量变化最终影响化学计量学变化。植物生物量对水分和养分的响应可对植物化学计量学特征以及生态系统功能产生深远的影响。
关键词: 生态化学计量学 微量元素 大量元素 可塑性 生物量


林药复合种植的滇龙胆中元素的化学计量特征研究
《湖北农业科学 》 2015 北大核心
摘要:药用植物复合种植是对传统中药材种植模式的优化,在一定程度上可缓解中药材与作物争地的矛盾,对中药资源的保护与可持续发展具有重要意义。试验通过采集单一种植模式的滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.ex Hemsl.)样品以及滇龙胆与茶树[Camellia sinensis(L.)O.Ktze]、大叶桉(Eucalyptus robusta Smith)、木瓜[Chaenomeles sinensis(Thouin)Koehne]、旱冬瓜(Alnus nepalensis D.Don)、核桃(Juglans regia L.)、杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]、木果石栎[Lithocarpus xylocarpus(Kurz)Markg.]等林药复合种植模式的滇龙胆样品,用微波消解-ICP-AES法测定各滇龙胆样品中的Ca、Mg、Fe、Zn、P、Cu、Mn、Cd、Pb、Ni、Sr、Ti等元素含量,以探明不同种植模式下滇龙胆植株中元素的化学计量特征。结果表明,该方法的加标回收率在95.40%~108.25%,相对标准偏差在0.26%~2.08%。其中滇龙胆根中的元素含量排序为Ca、Fe、Mg、P、Mn、Zn、Ti、Sr、Ni,茎、叶中的为Ca、Mg、P、Fe、Mn、Zn、Sr、Ti、Ni。以滇龙胆-茶树复合种植模式的P元素含量最高,其在根、茎、叶中分别为1 384.73、1 640.12、2 399.04μg/g;滇龙胆-旱冬瓜复合种植模式的Fe和Ti元素含量最高;滇龙胆-大叶桉复合种植模式的Mg元素含量最高,其根、茎、叶中分别为1 486.08、2 770.99、4 673.24μg/g;滇龙胆-核桃复合种植模式的Sr元素含量最高,其根、茎、叶中分别为37.02、52.80、34.63μg/g。重金属元素Cd与Ca、Fe、Ni元素含量之间呈显著或极显著正相关,相关系数分别为0.741、0.929、0.893;Ni与Fe、Ti含量之间呈显著或极显著正相关,与Pb含量之间呈显著负相关;Mg与Cu含量之间呈显著正相关,Mn与Sr含量之间呈极显著正相关。
关键词: 滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.ex Hemsl.) 复合种植 元素 化学计量特征


传统中药灵芝及其伪品的紫外光谱特征分析
《分析测试学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要:以灵芝及11种伪品为研究材料,比较了样品的紫外光谱差异,结合化学计量学方法对灵芝及其伪品进行鉴别分析。结果显示,薄盖灵芝、广西假芝、黑假芝、昆明灵芝、小孔栗褐灵芝、假芝和多分枝灵芝的紫外光谱在220~255 nm范围与灵芝的差异较大;树舌灵芝、橡胶灵芝、褐孔灵芝和亮盖灵芝的整体化学成分与灵芝有较大差异。相似度分析结果显示,薄盖灵芝、广西假芝、小孔栗褐灵芝、假芝的紫外光谱与传统中药灵芝的相似度最高,Pearson相关系数(rr)分别为0.949,0.961,0.948和0.919;橡胶灵芝、褐孔灵芝与灵芝的紫外光谱相似度最低,相关系数分别为0.657和0.299。对13批样品的紫外光谱进行预处理和主成分分析(PCA),结果显示SG+SNV为最佳光谱预处理方法,经SG+SNV处理后,PCA第一主成分的贡献率为54.24%,第二主成分的贡献率为36.45%,累计贡献率达90.69%,较其它光谱预处理方法有明显提升。依据主成分分析结果将所有样品聚为7类,灵芝与伪品可被明显区分。该研究结果有助于灵芝的真伪鉴别,为灵芝药材的质量评价与用药安全提供了理论依据。


植物氮磷化学计量特征及其在药用植物研究中的应用
《生态学杂志 》 2014 北大核心 CSCD
摘要:氮、磷元素在生物体内的组成及分配是相互联系的整体,可与环境相互作用,调节植物营养水平与生长发育过程。本文综述了环境非生物、生物和人为因子对植物氮、磷元素化学计量特征的影响,氮、磷化学计量对植物生长发育和代谢产物的影响机制,及其对药用植物生长发育和代谢产物积累的作用,并对药用植物的氮磷化学计量研究趋势进行展望。指出氮磷元素化学计量特征为药用植物响应环境变化机制、限制性营养元素判断、探讨与菌根真菌的相互作用等研究提供新思路,为药用植物的资源评价与规范化种植提供理论依据。
关键词: 生态化学计量学 环境因子 中草药 限制性元素 菌根真菌 N∶P


生态系统恢复后干热河谷植物叶片N、P、K含量及物种优势度的变化
《应用生态学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要:以金沙江干热河谷生态系统为对象,通过对比恢复区与对照区(干扰区)的植物叶片N、P、K含量、比值及其与优势度的关系,研究了生态系统恢复对植物叶片化学计量特征的影响.结果表明:生态系统恢复显著降低了植物叶片的N、P含量以及P/K,对K含量无显著影响.其中,恢复区内植物叶片N、P、K含量均值分别为10.405、0.604和9.619g·kg-1,比对照区分别下降了16.9%、34.9%和4.7%.恢复区中植物优势度与叶片P含量间呈极显著负相关,而对照区植物优势度与叶片K含量的负相关关系最显著.生态系统恢复改变了N、P、K之间标度关系的斜率和截距.而恢复区与对照区同一物种间叶片N、P含量差别不显著.研究区植物叶片化学计量特征的改变主要是由群落物种替代引起的.
关键词: 生态化学计量学 氮 磷 钾 生态系统恢复 金沙江干热河谷


金沙江干热河谷植物叶片元素含量在地表凋落物周转中的作用
《生态学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要:叶片的化学计量学特征在植物响应环境变化,决定植物的生后效应中具有重要的偶联作用。为了阐明植物叶片生源要素含量对凋落物周转的影响,分析了金沙江干热河谷萨瓦纳草地生态系统植物叶片的化学计量学特征与凋落物周转时间的关系。结果显示:凋落物周转受到多重生源要素及其交互作用的影响,其中K与凋落物周转时间存在显著的正相关关系,而S、Mn、Mg元素具有负关系,表明K可能抑制凋落物的分解,而S、Mn、Mg元素可能会促进凋落物分解。在物种水平上K、S、Mn分别与凋落物周转时间存在显著的相关性,K、S组合解释了16.93%的凋落物周转时间变异;样方水平上,K、S、Mn、Mg分别与凋落物周转时间具有显著相关性,虽然N对凋落物的周转时间影响不显著,但当N与K及其交互作用对凋落物周转时间解释了37.42%的变异。其它元素组合也可在不同程度上解释了凋落物周转时间的变异。多元要素的互作效应表明元素间可能存在拮抗和协同效应,凋落物分解过程中可能受到多重分解者的共同作用,而不同分解者会受到不同的元素限制。未来的研究应当注重N、P以外的元素在生物地球化学循环中的作用。
关键词: 化学计量学 生源要素 干热河谷 萨瓦纳 凋落物 钾 硫


金沙江干热河谷地区植物叶片中各生源要素的化学计量特征以及异速增长关系
《植物生态学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要:植物生源要素的化学计量比在生物地球化学循环以及植物生理代谢中具有极为重要的作用。迄今为止,对植物叶片的N、P元素与其他生源要素含量间相关关系的研究较少,限制了生态化学计量学的应用广度。为了解金沙江干热河谷地区植物叶片中各种生源要素间的异速增长关系,该研究通过对当地51个样方中107个样本的测量,探索个体水平、物种水平和样方水平上各生源要素间的异速增长关系。结果显示:叶片中各元素的比例N:P:K:S:Fe:Ca为100.00:6.64:88.20:11.59:2.48:91.64,N、P含量分别为11.21和0.744mg·g–1,明显低于全国平均值,而N:P与全国平均值相当,表明植物生长受到N、P的双重限制。各种生源要素间存在正相关增长关系,在个体水平上,植物叶片中N-P大致呈等速增长关系,Fe与Ca元素相对于N、P、K的增长速率显著大于1,Fe的增长速率最大,依次为Fe>Ca>P>N>S>K;物种水平上Fe与Ca相对于N、P、K的增长速率显著大于1;样方水平上,Fe元素相对于N、P、K的增长速率依旧显著大于1,但Ca、S相对于N的增长速率显著大于1,元素增长速率为Fe>Ca>P>S>K>N,其中N相对于P的异速增长斜率与2/3极为接近,K相对于P的异速增长斜率接近3/4。个体水平和样方水平上各种元素间的相关关系以及拟合优度不一致,表明群落构建在介导不同层次上元素关系中发挥着重要作用。

