崇明东滩湿地不同植物群落下沉积物中CO2和N2O的释放动态研究

湿地生态系统温室气体排放与植物群落之间的关系是近年来全球气候变化研究的热点。为揭示滨海湿地不同植物群落下沉积物中温室气体的释放规律,以崇明东滩为原型区域,采集光滩(无明显植物覆被)、互花米草、互花米草-芦苇共生及芦苇等4个采样带沉积物样品,观测CO₂和N₂O的释放特征。结果表明:互花米草、互花米草-芦苇、芦苇群落的沉积物中CO₂累积释放量(1 066～1 105 mg/kg)显著高于光滩((846±22)mg/kg),但3种植物群落之间并无显著差异(P<0.05)。结合CO₂累积释放量与沉积物中全氮含量(ω(TN))之间的显著正相关关系(P<0.05),可以认为,湿地沉积物全氮含量对CO₂释放的影响可能比植物群落大。相比较而言,芦苇群落下沉积物中N₂O累积释放量为(0.41±0.01)mg/kg,明显高于互花米草-芦苇群落的(0.32±0.01)mg/kg、互花米草群落的(0.23±0.01)mg/kg和光滩的(0.21±0.00)mg/kg。这表明,芦苇群落有利于沉积物中N₂O的产生或释放。未来对滨海湿地N₂O排放进行调控与评估过程中,芦苇及其生境的作用应当给予重点关注。     

杭州西溪湿地植物生物量和有机碳季节变化及碳的积累

对西溪湿地3个样带中植物群落生物量和有机碳含量的季节动态进行了研究,同时分析了3个样带植物群落有机碳的积累量.结果表明:植物从春季(4月)进入生长季后,其地上生物量逐渐增加,10月份达到最大,表现为芦苇带芦苇混交带香蒲带,地下生物量也呈增加趋势.3个样带中植物各器官有机碳含量差异极显著,并表现出季节变化特征,叶片有机碳含量在7月达到最大,芦苇混交带和芦苇带植物茎有机碳含量在10月达到峰值.3个样带植物各器官有机碳积累量不同,表现为芦苇带香蒲带芦苇混交带.可见,芦苇群落是西溪湿地固碳的主要功能植被类型,同国内其它湿地相比,西溪湿地的固碳潜力巨大.     

不同基因型冬小麦花后干物质的累积、转运及氮动态变化研究

采用田间小区试验,研究了2个不同基因型冬小麦(小偃22号和小偃6号)对花后不同营养器官干物质的累积与转运、收获指数及籽粒灌浆过程中茎、叶、颖壳、籽粒的全氮含量的动态变化。结果表明:茎、叶干物质的积累量,从开花期到成熟期一直呈下降的趋势;穗干物质的积累量,在开花期和灌浆期,随着施氮量的增加均呈升高的趋势;灌浆期到成熟期无明显趋势。开花期,不同干物质转运量在不同器官中的分配为"茎叶穗";冬小麦不同器官转移的干物质对子粒的贡献叶片最大,其次是茎,穗部最小;施氮处理下,收获指数显著高于不施氮处理。在籽粒灌浆过程中,全氮含量在茎、叶、籽粒中呈先降低后升高的趋势,而颖壳中的全氮含量呈"降低—升高—降低"的趋势;冬小麦不同器官全氮含量为茎颖壳叶籽粒,施氮量在150 kg/hm2处理下,冬小麦各器官全氮含量保持较高水平。试验中选用的2个基因型冬小麦品种,小偃22号干物质的积累量、收获指数显著高于小偃6号;施氮处理下,小偃22号不同器官的干物质转运量、干物质转运率和干物质对籽粒的贡献率都显著高于小偃6号。小偃22号具有较高的氮素吸收能力。     

三峡库区库首森林生态系统植物叶片碳氮磷化学计量特征研究

【目的】森林是三峡库区重要的生态屏障,研究该地区森林生态系统化学计量特征可深入了解生态系统的养分循环、限制作用以及稳定机制。【方法】通过对三峡库区库首森林生态系统的7个站点进行典型取样,研究了包括乔木、灌木和草本30种植物的107个样品叶片中碳(C)、氮(N)和磷(P)的化学计量学特征。【结果】三峡库区库首森林生态系统植物叶片中有机碳(OC)、全氮(TN)和全磷(TP)的含量变化范围分别为352.0～506.3、8.3～48.6和0.5～2.5 mg/g,平均值为450.2、18.6和1.2 mg/g; 叶片C/N、C/P和N/P的变化范围为7.6～56.5、158.8～799.3和7.3～40.2,平均值为28.6、450.4和16.9。不同生活型植物叶片的养分组成存在显著差异,乔木叶片的有机碳含量要明显高于灌木和草本,而草本植物的叶片全氮和全磷的含量要明显高于乔木和灌木; 落叶乔木叶片的全氮、全磷含量及N/P的值要明显高于常绿乔木,但有机碳含量及C/N和C/P的值则相反。不同生活型植物有机碳与全氮(磷)含量的相互关系也存在差异,草本植物叶片有机碳与全氮(磷)含量存在极显著负相关,乔木叶片有机碳与全氮含量呈显著的负相关,但与全磷含量不相关,灌木叶片有机碳与全氮(磷)含量不相关; 不同生活型植物叶片全氮和全磷含量均存在极显著正相关。【结论】三峡库区库首森林生态系统植物叶片有机碳含量处于中等水平,而全氮和全磷含量相对较低,磷缺乏是限制该区植被生产力的关键元素。     

新疆春小麦干物质积累分配动态与产量形成

通过三年对两个春小麦品种试验研究,说明春小麦干物质积累强度以拔节至灌浆盛期最大.干物质积累的动态全株、主茎、穗、茎和分蘖是S型曲线,叶片、叶鞘和全叶干物质积累呈抛物线.全叶干物质积累与叶面积系数、主茎叶面积,单株叶面积消长动态一致.开花后伴随籽粒干物质积累增加,其他非经济器官干物质积累呈有规律的向籽粒转移.叶、鞘、茎三者转移量,叶片>叶鞘>茎,它们转移总量占籽粒重30%左右.     

不同杨农复合经营模式土壤有机碳和全氮含量 垂直分布及储量研究

对苏北地区3种杨农复合经营模式(宽窄行模式即K模式、片林模式即P模式和网格模式即W模式)的100 cm土体8个土层中土壤有机碳、氮的分布进行研究,结果表明：3种模式土壤有机碳、氮含量及储量的剖面分布均表现出在表层相对较高,都有随土壤剖面深度增加而降低的趋势,且耕作层以下迅速降低。3种模式深度100 cm的土壤有机碳含量变化范围为0.64~1527 g/kg, 全氮含量变化范围0.30~2.09 g/kg;土壤有机碳含量与全氮含量及C/N呈极显著相关关系;100 cm深土壤有机碳储量在3种模式中分别达(71.19±0.72)、(40.67±058)和(42.64±0.56) t/hm2。     

唐山南湖景观水体富营养化治理研究

研究了唐山南湖人工湿地中芦苇、酸模、石龙芮、车前草四种优势植物的景观水体富营养化净化效果,分析了根系和地上部分生物量与污水净化效果之间的关系,结果如下:地上部分植株氮、磷吸收量变化范围分别是3.48-4.37和2.27-3.36mg/g,地下部分植株中氮、磷变化范围分别是2.77-3.06和2.14-2.88mg/g。芦苇、车前草、石龙芮地上部分与地下部分植株中氮磷含量的比值大于1,说明这三种湿地植物地上部分积累的氮、磷比较高。     

贵州草海湿地不同植物群落表层土壤氮素的赋存特征

在湿地生态系统氮循环过程中,湿地土壤养分供给状况及可利用水平与氮素含量存在直接关系。本研究以贵州草海湿地自然演替下植物群落表层土壤氮素含量作为研究对象,探讨四种典型湿地植物群落（牛筋草、李氏禾、香薷和芦苇）土壤中硝态氮、铵态氮、速效氮和全氮含量以及不同土壤团聚体粒径下湿地土壤氮素的空间分布特征。结果表明：（1）各植物群落土壤阳离子交换量与全氮含量分布趋势基本一致,其中芦苇群落土壤中阳离子交换量、速效氮和全氮含量最高;（2）各植物群落不同粒径土壤团聚体AN和TN含量均无显著差异（p>0.05）;芦苇群落土壤硝态氮含量在各粒径土壤团聚体中含量均低于其他植物群落;李氏禾群落土壤氨态氮含量在不同粒径土壤团聚体中存在显著差异（p<0.05）。植物群落表层土壤氮素含量分布受植物种类及自身凋落物、降雨量和地势、微生物活动和有机质等因素的影响,土壤硝化作用受到抑制或促进,各植物群落铵态氮和硝态氮含量分布有显著差异（p<0.05）。     

补充植物碳源提高人工湿地脱氮效率

为解决有机碳不足抑制反硝化反应造成的脱氮效率低下的问题,向人工湿地系统中添加富含有机质的植物材料作为反硝化所需的有机碳源,根据玉米秸秆、稻壳、木屑及芦苇竿4种植物材料有机物释放规律及植物体分解对水质的潜在影响情况,确定芦苇竿为较适宜的植物碳源.采用垂直流人工湿地单元模型研究了补充芦苇竿对人工湿地脱氮效果的影响,初步确定了试验条件下芦苇竿的适宜添加量范围为0.47～1.09 kg/m2.硝态氮的沿程变化规律表明,芦苇竿释放出的有机物提供了反硝化所需的有机碳,提高了人工湿地的脱氮效果.     

上海大莲湖湿地和江湾湿地沉积物特性对比评价

以上海大莲湖湿地和江湾湿地的沉积物为研究对象,分别在2011年4月、8月、11月采集沉积物,测定沉积物的pH值、密度、含水率、有机质、总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)、速效氮、速效磷.结果表明,大莲湖湿地沉积物的有机质含量(38.96～120.19 g/kg)>江湾湿地(20.74～94.64 g/kg),大莲湖湿地的TN含量(13.25～26.93 g/kg)>江湾湿地(5.73～13.56 g/kg),大莲湖湿地的速效氮占总氮的比例(3.28%)>江湾湿地(1.62%),大莲湖湿地的速效磷占总磷的比例(3.88%)>江湾湿地(2.57%).沉积物理化指标相关性分析和主成分分析结果表明,大莲湖湿地沉积物密度与有机质、有机质与速效氮分别呈极显著相关性.江湾湿地与大莲湖湿地沉积物的养分含量对比结果显示,大莲湖湿地沉积物比江湾湿地更有利于湿地植物的生长和生态系统的恢复.     

铁皮石斛“岩上仙”基本营养成分分析

铁皮石斛是名贵的中药材之一,含有丰富的营养成分。分析了春季和秋季收获的三年生仿野生栽培的铁皮石斛“岩上仙”茎和叶的水分、可溶性蛋白质、总蛋白质、粗纤维、脂肪、多糖、矿物质元素和氨基酸的含量。检测结果表明,与春季相比,秋季石斛茎中的水分(863.10mg/g)、多糖(289.90mg/g)、铁(71.10mg/kg)和硒(1.07mg/kg)质量分数较高;与茎相比,叶中的多糖质量分数虽然较低(秋季叶中多糖质量分数为162.30mg/g),但叶中有较高的可溶性蛋白质(4.20mg/g)、总蛋白质(67.03mg/g)、粗纤维(204.60mg/g)和脂肪(14.70mg/g),且氨基酸含量也明显高于茎,其中天冬氨酸和谷氨酸的质量分数最高,分别达到13.60mg/g和13.80mg/g。由此可见,不仅铁皮石斛的茎具有多种营养成分,而且叶也具有一定的营养价值,该资源不容忽视。     

闽江口湿地主要土壤-植物系统硒的分配特征

研究闽江河口湿地的5种典型土壤-植物系统中硒的分配特征.结果表明,不同类型的土壤-植物系统中,土壤硒的质量比为0.137~0.437 mg.kg-1.各湿地植物土壤的不同层次,其硒的质量比的垂直分布无明显的规律性;各湿地植物土壤的硒的质量比与土壤全磷的相关性较强,而受土壤有机质的影响较弱.不同的湿地植物及同一植物不同部位的硒的质量比存在较大差异,在同一植物中,根、枝或茎的硒质量比大于叶.植物各部位对土壤中硒的富集能力,表现根大于枝或茎大于叶,但富集系数均小于0.5.     

栽培温度及种源对青钱柳β谷甾醇含量的影响

在建立测定青钱柳（Cyclocarya paliurus）中β谷甾醇含量方法的基础上,探讨了不同温度对3个青钱柳种源1年生苗木中β谷甾醇含量的影响。结果表明：不同温度对青钱柳苗茎中β谷甾醇的含量影响显著,而对叶片和根中β谷甾醇的含量影响不显著（p＜0.05）。在30、25和20 ℃条件下,青钱柳苗茎中β谷甾醇平均质量分数分别为1.50 %、0.92 %和1.72 %;不同器官青钱柳β谷甾醇含量有差异性,以叶的含量为最高,茎次之,根的含量最低。温度和种源交互作用对青钱柳根部、叶片β谷甾醇含量的影响极显著。相对的高温和低温都有利于青钱柳根和茎中β谷甾醇的合成,但叶中的含量以在25 ℃时最高。     

魔芋在不同土壤环境条件的含硒量

通过分析从湖北恩施采集的野外魔芋样品和2种土壤加硒盆栽实验的魔芋样品的含硒量,研究魔芋在不同土壤环境中的含硒量、富硒特征及其影响因素.结果表明,随采样点不同,野外魔芋样品的含硒量不同,魔芋球茎和茎叶的最高含硒量为5.58和13.04μg g-1,并与土壤含硒量呈极显著的线性相关,茎叶含硒量高于球茎.盆栽实验条件下,魔芋含硒量与土壤施硒量呈极显著的线性相关,魔芋球茎和茎叶最高含硒量在潮土中为55.6和76.8μg g-1,在红壤中为14.5和21.4μg g-1,茎叶的含硒量显著高于球茎,潮土魔芋的含硒显著高于红壤.魔芋对土壤硒的生物富集系数均表现为茎叶高于球茎,潮土魔芋的生物富集系数高于红壤,土壤施硒的富集系数高于天然含硒土.总之,魔芋能吸收利用天然富硒土和施人到土壤中的硒,土壤类型和土壤硒水平是影响魔芋含硒的关键因素,土壤施硒的有效性高于天然含硒土,潮土施硒的有效性高于红壤.     

无患子不同器官中的总皂苷和总黄酮含量

【目的】研究无患子皂苷和黄酮在不同器官中的含量及其在叶中的积累动态,并对彼此间相关关系进行探讨,可为无患子的综合高效利用提供参考。【方法】以无患子为材料,分别用香草醛-高氯酸比色法和分光光度法检测其花、果、枝、根等器官及8个时期叶片的总皂苷和总黄酮含量。【结果】总皂苷和总黄酮在不同器官中的分布存在差异,各器官中的总皂苷质量分数(0.98%~13.26%)均显著高于总黄酮质量分数(0.31%~1.74%);果皮中的总皂苷含量最高(13.26%),其次为花(5.68%~6.21%)和叶(4.11%,8个时期平均值);各器官中总黄酮质量分数由大到小顺序为:叶(1.74%,8个时期平均值)、花苞(0.88%)、花朵(0.74%)、根(0.53%)、枝(0.44%)、果皮(0.31%)。叶中总皂苷和总黄酮在1个年生长周期内的积累规律不同,总皂苷含量总体上呈逐渐升高趋势,总黄酮含量波动变化。总皂苷含量与总黄酮含量间存在一定的负相关关系。【结论】无患子总皂苷和总黄酮在不同器官中的分布及其在叶中的积累规律各异,皂苷和黄酮的积累可能存在着间接竞争关系;除传统利用果皮部位,花和叶也是积累皂苷和黄酮的主要器官,具有一定的应用价值,建议合理采收及开发利用。     

指数施肥对紫椴实生苗生长和根系形态的影响

【目的】指数施肥是根据苗木的相对生长速率添加与幼苗对应养分需求剂量的养分加载方式之一。研究不同施肥方式及不同施氮(N)量对紫椴(Tilia amurensis Rupr.)幼苗生长、养分含量、根系形态的影响,旨在揭示紫椴对N素的需求利用规律,为苗圃培育优质合格紫椴苗木提供参考。【方法】以1年生紫椴播种(实生)苗为供试材料,在大田培育环境下,设定常规施肥(200 mg/株,CK)、1倍指数施肥(207.46 mg/株,编号E100)和2倍指数施肥(414.92 mg/株,编号E200)3种施肥处理。每次施肥间隔时间为7 d,共施氮肥10次至整个生长季结束,每周进行紫椴幼苗苗高、地径的测定,用于绘制生长曲线。最终苗木收获时,先分离出根系进行形态指标的扫描,获得总根长、总根表面积、总根体积。最后全株烘干用于测定各器官的生物量、N积累量及N浓度。【结果】指数施肥比常规施肥显著促进紫椴幼苗的苗高、地径的增长。不同指数施肥处理下,单株生物量以E100、E200处理分别比CK高出1.63与1.66倍(P<0.05),不同处理下根茎比大小表现为CK>E100>E200。3种处理下苗木的根、茎、叶含N量大小顺序均为E200>E100>CK,全株含N量分别达到349.24、338.21、94.48 mg/株。不同处理下根、茎、叶中N浓度大小顺序均为E100>E200>CK。不同处理下幼苗的根长、根表面积、根体积、比根长、比根表面积、根系组织密度具有相同的趋势均为E100 >E200 >CK。不同施肥处理苗木N素收获指数大小表现为E100>E200>CK,E100是CK的3.45倍。E100处理下的苗木质量指数比CK提高了0.89倍。【结论】指数施肥与常规施肥相比显著提高了苗木的生长、养分积累利用、根系形态特征和N肥收获指数,依据以上评价指标,可得指数施肥E100(207.46 mg/株)处理下的紫椴播种苗生长表现为最好。     

垃圾填埋场人造湿地植物和土壤主要特性

 通过对瓦房店生活垃圾填埋场人造湿地中的芦苇、野大豆、水稻、酸模和艾草等主要植物及土壤进行研究,测定植物覆盖度、生物量、氮含量和土壤粒径组成、不同粒径和不同区土壤氮和碳含量,确定环境适应能力强、覆盖度高、根系发达和含氮量低的植物,作为人造湿地建成初期重点栽培的湿地植物,以便待湿地维护调理成熟后,将其用于处理垃圾渗滤液;分析湿地未处理污水的土壤相关性状,为污水处理方案的设计提供参数。结果表明,① 酸模、芦苇和艾草的覆盖度、茎叶和根生物量显著高于其他植物（P<0.05）;② 0~0.2、0.2~0.9和0.9~4.0mm粒径土壤的质量分数分别为4.59%、19.00%和36.18%;③ 0.9~4.0mm粒径土壤氮和碳含量显著低于其他两种粒径土壤（P<0.05）;④ 芦苇区土壤氮和碳含量显著高于其他区土壤（P<0.05）。由此得出结论,酸模、芦苇和艾草可作为人造湿地处理污水的主要植物;0.9~4.0mm粒径土壤应是该湿地基质中用于处理污水的重要组成部分;芦苇对土壤中氮和碳的吸收量不高,应与相关植物混种,以达到较好的处理效果。     

中国特有植物水松的主要营养成分分析

为探究水松(Glyptostrobus pensilis)叶和枝的营养价值和开发潜力,本研究提取并分析水松叶和枝的基本营养物质、矿质元素和氨基酸含量,并对其氨基酸营养价值进行分析、评价。结果显示：(1)除蛋白质含量为水松枝比叶高外,干物质、灰分、粗纤维、总黄酮、维生素E以及维生素C均为叶中含量较高。(2)叶和枝中均检测出16种氨基酸,其中有7种必需氨基酸。枝的异亮氨酸和亮氨酸含量高于叶。(3)叶的必需氨基酸比值系数分(Score of Ratio Coefficient of Essential Amino Acid,SRC)比枝高,为64.952,表明叶中氨基酸营养价值较枝高。(4)常量元素中的K、Ca、N含量在水松叶和枝中较高,其中Ca的含量在叶和枝中均最高,并且叶的Ca含量高于枝,为7 980.00 mg/kg。(5)微量元素中的Al、Fe含量在水松叶和枝中较高,叶中Al、Zn含量均高于枝的含量,分别为19.700和1.180 mg/kg;枝中Fe含量高于叶含量,为26.700 mg/kg。本研究分析了水松叶和枝中营养成分的特点,为水松作为木本饲料和水松衍生产品开发提供了基础资料。     

水铁矿促进湿地植物净化含砷微污染水源水的试验研究

为了研究水铁矿促进湿地植物净化微污染水体中砷的效果及机理,选用美人蕉,添加不同比例水铁矿的石英砂构建微型垂直流人工湿地,考察含砷微污染水连续漫灌条件下美人蕉根表铁膜中铁含量及砷在湿地基质和植物茎叶中的分布规律。结果表明:湿地基质中水铁矿的添加剂量在200 mg/kg以内,湿地基质吸附截留砷的能力随水铁矿添加剂量的增加而提高;超过200 mg/kg以后,增加水铁矿对湿地基质截留砷的能力影响不明显。美人蕉根表铁膜中的铁含量随湿地基质中水铁矿添加剂量(在50~1 200 mg/kg范围内)的增加而增加;渍水状态下的美人蕉净化含砷的微污染水,根表铁膜中铁含量在100 mg/kg左右,最有利于砷的吸收和最终去除。