鄱阳湖湿地苔草对水位变化的响应

湖泊湿地生态系统的结构和功能与其水位变化有着紧密的联系.近年来,受气候变化和人类活动的影响,鄱阳湖出现了低水位提前并持续时间延长、湿地退化、生物多样性锐减等严重问题.本文应用CoupModel生态水文模型,模拟鄱阳湖湿地优势种灰化苔草呼吸量(碳),应用人工神经网络模型建立鄱阳湖星子站水位与苔草呼吸量(碳)的关系,研究鄱阳湖湿地对水位变化的响应.结果表明,1990—2011年间9—11月的鄱阳湖湿地优势物种苔草生长期累计呼吸量呈下降趋势,且三峡水库试验性蓄水后比蓄水前减少了3.5%,减少趋势显著.根据鄱阳湖水位变化的特征,提出了高、中、低3种水位调控方案:应用人工神经网络模型,反演了3种水位调控方案下,鄱阳湖湿地9—11月苔草生长期累计呼吸量的变化,结果表明,中水位调控方案可明显恢复三峡水库蓄水后的苔草呼吸量,对湿地生态的保护和恢复具有明显作用.研究结果为制订适宜的鄱阳湖湿地生态水位调控方案提供了科学依据.     

成都生物所在蜥蜴预警行为研究上获进展

动物预警行为,是对风险和代价的权衡,预警行为发生越早,因为预警而导致的繁殖和捕食代价越大,而因天敌捕食而造成的风险越低,反之,则预警代价越低,风险越高。在天敌确定情况下,动物的体色、耐力、速度、以及性别对动物的预警行为影响很大。一般认为,雄性比雌性的速度快,耐力强,因此在预警过程中雄性可能比雌性反应更慢,然而,预警行为、耐力、速度和性比之间的联系在脊椎动物中研究还很不清楚。     

人工湿地3种植物凋落物分解及其对水位降低的响应

为了解人工湿地种植的3种植物凋落物分解特征,采用网袋法,通过1 a的凋落物分解实验,研究了人工湿地3种植物(美人蕉、狭叶香蒲和梭鱼草)凋落物储量、凋落物分解动态及其对水位降低的响应.结果表明：美人蕉、狭叶香蒲和梭鱼草3种植物凋落物储量分别为1 887.83、1 073.25、2 358.86 g·m－2;分解1 a后,3种凋落物年分解率各自为63.5%、46.5%、61.1%,且它们之间存在差异显著(p<0.05).通过Olson 经典指数模型拟合的3种凋落物分解方程,表明了美人蕉凋落物分解速率最高(k＝0.063),其次为梭鱼草(k＝0.047),最小为狭叶香蒲(k＝0.032);湿地植物立枯期间,模拟3种植物美人蕉、狭叶香蒲、梭鱼草的枯落物(叶)在立枯期间的分解速率比枯落物死亡后放置地表的分解速率各自减少6.9%、8.6%和6.9%.人工湿地岸带,水位降低,美人蕉、狭叶香蒲、梭鱼草3种植物凋落物的分解速率分别较水淹条件下增加了33.8%、42.5%和69.6%.这些结果表明气候变暖,可能降低湿地岸带水位,进而增强湿地碳释放.     

天津北大港沼泽湿地土壤团聚体碳组分对长期开垦的响应

为研究滨海湿地消亡与退化过程中土壤团聚体碳组分的变化情况,选取天津北大港盐渍化芦苇沼泽湿地和对应长期开垦的农田为研究对象,分别采集表层(0～15 cm)和亚表层(15～30 cm)的土壤,利用湿筛法得到大团聚体(2.000 mm)、中团聚体(0.250～2.000 mm)、微团聚体(0.053～0.250 mm)和矿质颗粒组分(0.053 mm)共4个土壤团聚体粒级组分,并利用元素分析仪对其有机碳和无机碳含量进行测定和分析.结果表明:①湿地开垦后,表层土壤大团聚体比例显著下降了82%,微团聚体和矿质颗粒组分比例分别显著增加了181%和57%,亚表层土壤中团聚体和微团聚体比例分别显著增加了40%和113%,矿质颗粒组分比例显著下降了61%.②开垦后,除了亚表层土壤的矿质颗粒组分外,土壤各粒级团聚体有机碳(soil organic carbon,SOC)含量均显著降低(-35%～206%),其中,中团聚体SOC含量对开垦响应最敏感.③开垦显著增加了土壤无机碳(soilinorganiccarbon,SIC)的含量,表层和亚表层土壤增幅分别为25%和137%,可见无机碳多富集在下层土壤中;但大团聚体组分的无机碳含量下降,占比下降了41%.④湿地开垦后,表层全土及各组分总碳(total carbon,TC)含量均显著降低了26%～50%,亚表层全土TC含量增加了16%,其中矿质颗粒组分TC含量的增加(65%)弥补了大团聚体和中团聚体TC的减少.综上,长期开垦改变了湿地土壤团聚体的分布和土壤结构,显著降低了有机碳和表层土壤的总碳含量,从而削弱了滨海湿地的碳汇和肥力等重要功能;但开垦增加了无机碳含量(68%),这在一定程度上减缓了碳库的流失,因此今后在滨海盐渍化湿地地区应进一步关注无机碳的动态变化.     

植物耐重金属镉胁迫分子机制研究获进展

镉（Cd）是生物毒性很强的重金属之一。近年来,由于工业“三废”的排放以及大量化肥的施用,导致土壤Cd污染日益严重。土壤中Cd极易被植物根吸收,转入到地上部和种子中积累。Cd在植物体内的积累不仅影响植物的生长发育,造成产量和品质下降,更为严重的是通过食品进入人体,影响人类健康。     

人工湿地土壤酶活性对纳米银颗粒的动态响应

为分析纳米银颗粒(AgNPs)暴露对人工湿地的负面效应,选取几种典型土壤酶(脱氢酶、脲酶、中性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶)分别探究不同浓度(0,50,100,200μg/L) AgNPs对土壤酶活性的影响.结果显示:AgNPs暴露下,土壤脱氢酶活性受抑制程度最明显且具有浓度效应,浓度为200μg/L的AgNPs对脱氢酶造成长期抑制;脲酶、中性磷酸酶受抑制程度较低,AgNPs暴露时间的增加使酶活性逐渐恢复至对照组水平;中低浓度(50,100μg/L) AgNPs对β-葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶的影响程度不大,但高浓度(200μg/L) AgNPs的长期作用会使β-葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶活性受到一定程度的抑制.整体而言,人工湿地不同土壤酶对AgNPs的响应不同,且随着接触时间延长,AgNPs对土壤酶的负面效应逐渐减弱.     

杭州西溪湿地植物群落对土壤碳氮磷分布的影响

对杭州西溪湿地5种植物群落土壤有机碳、碳密度、碳储量、氮和磷的分布进行了研究.结果表明:西溪湿地早竹林土壤有机碳的水平含量最高;全氮、全磷的垂直分布与有机碳的垂直分布基本一致,速效养分的垂直分布与全量养分的垂直分布类似;C/N值表明除了早竹林外各群落有机质腐殖化程度都较高,而且有机氮更容易矿化;相关分析表明,麦冬和杂草群落土壤中氮素的主要存在形态是硝态氮,柿树林土壤中氮素的主要存在形态是铵态氮,而各个群落土壤中的磷不是以无机磷为主要形态存在.     

纳帕海高原湿地土壤有机质对水分梯度变化的响应

 在气候变化和人类活动的影响下,纳帕海高原湿地干旱化加剧,湿地面积萎缩,湿地的生态功能退化严重.纳帕海湿地土壤有机质对水分环境梯度变化的响应研究结果表明,湿地土壤有机质在不同的水分环境梯度下的分布具有差异性;湿地土壤水分含量增加有助于土壤有机质的积累,同时,土壤有机质的增加改善了土壤结构,增加了土壤的持水性能,土壤有机质和水分的有机耦合对湿地土壤发挥碳“汇”和蓄持水功能有着重要的作用,因此,保护湿地环境对发挥湿地碳"汇"和水源的涵养功能具有重要的作用.     

植物对干旱胁迫响应分子机制的研究进展

植物适应干旱环境,以各种反应维持自身的水分平衡,避免或减轻缺水对细胞的危害.本文从功能蛋白、渗透调节因子、转录因子以及蛋白激酶等方面,简单阐述植物对干旱胁迫响应机制的研究进展.     

湿地植物再力花对铬胁迫的生理生化响应

在小型模拟人工湿地实验系统中,用不同浓度梯度(0、5、10、20、40、60 mg/L)的含铬废水对再力花进行污染胁迫,研究铬胁迫下湿地植物再力花的生理生化指标[如丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和根系活力(TTC)等]响应,为其在污染环境中作为水体环境修复植物的可行性提供科学依据。结果表明,随着铬胁迫浓度的增加,沙基质及其再力花体内的铬含量都随着胁迫浓度的增加而增加;叶片中叶绿素a、b及其总量均呈现先增后减,然后再增加的趋势;脯氨酸(Pro)表现为先降低后升高;谷胱甘肽(GSH)、MDA、超氧阴离子自由基、苯丙氨酸解氨酶(PAL)均总体呈现增加趋势;在铬浓度10 mg/L后,SOD和POD含量增加,而TTC和过氧化氢酶(CAT)随铬浓度的增加而降低。综上,再力花能够在铬胁迫下对其生理生化特性作出相应调节,具有较强的适应力和耐污力,可作为人工湿地处理含铬废水的湿地植物之一。     

天津大黄堡沼泽湿地土壤盐渍化特征及其对长期开垦的响应

为了研究开垦对沼泽湿地中土壤盐渍化特征的影响,以天津大黄堡沼泽湿地为研究对象,分析土壤剖面盐渍化特征及其对长期农业开垦的响应.土壤剖面分7层采样:0～5、5～10、10～20、20～30、30～50、50～70、70～100 cm,测定土壤的酸碱度、电导率、阴离子(Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)、HCO_3~-)含量、阳离子(Na~+、K+、Ca2+、Mg~(2+))含量、土壤水溶性盐分总量等指标.结果表明:沼泽湿地各层土壤均为微碱性土壤,且pH值随着土层深度的增加而增加;电导率和含盐量均为在0～5 cm土层最高,在下层土壤没有显著波动;在盐渍化分类上,0～10 cm土层为硫酸盐型,10～100 cm土层为氯化物-硫酸盐型和硫酸盐-氯化物型;土壤盐分离子以Na~+、Cl~-和SO_4~(2-)为主.长期农业开垦后,土壤pH值显著增加,尤其是在表层;浅层土壤(0～50 cm)的电导率和含盐量没有显著变化,而深层土壤(50～100 cm)的电导率和含盐量显著降低;土壤盐渍化类型主要为氯化物-硫酸盐型和硫酸盐-氯化物型;土壤阴阳离子组成发生改变,0～30 cm土层的Cl~-比例增加,而SO_4~(2-)比例降低,10～100 cm土层CO_3~(2-)比例增加;70～100 cm土层的K+比例显著增加.长期开垦显著影响了盐分离子间的相关性,特别是增加了Cl~-与Na~+和HCO_3~-的相关性,降低了Cl~-与Mg~(2+)、K+、Ca2+、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)的相关性,表明Cl~-与Na~+迁移性相似,Mg~(2+)、K+、Ca2+和SO_4~(2-)迁移性相似.长期开垦降低了20～100 cm土层的钠吸附比和碱化度,但增加了50～100 cm土层残余碳酸钠的含量.总的来看,开垦降低了沼泽湿地土壤的盐渍化程度,特别是钠的危害.     

3种人工湿地植物生长期内对土壤氮磷的富集特征

为筛选出可用于修复土壤N、P污染的植物种类,以武夷山生活污水处理厂人工湿地再力花(Thalia dealbata)、花叶芦荻(Arundo donaxvar.versicolor)和香根草(Vetiveria zizanioides L.)3种植物为研究对象,通过测定一个生长季内(第7,14,21和28周)3种植物的生物量和N、P含量及其对应土壤的N、P含量,分析其生物量,N、P积累量,富集系数和迁移系数的变化特点,并建立植物N、P积累量与生物量和N、P含量的线性回归关系.结果显示:1)人工湿地3种植物的生物量和N、P积累量在不同取样时间和不同植物间均存在显著性差异(p<0.05);除第7周外,再力花和花叶芦荻在其他取样时间的叶茎生物量比均小于1;再力花和花叶芦荻的叶N积累量平均值大于茎,叶P积累量平均值小于茎(p<0.05).2)除再力花茎和花叶芦荻茎的N积累量与N含量、花叶芦荻叶的P积累量与P含量外,其他植物不同器官的N、P积累量与生物量和N、P含量均存在显著的线性回归关系(p<0.05).3)3种植物不同器官在各取样时间的N、P富集系数均大于1;再力花除在第7周...     

陕北黄土丘陵区土壤碳氮库对人工植被恢复的响应

为揭示陕北黄土丘陵区深层土壤碳氮含量及储量对不同人工植被恢复的响应特征,在典型退耕还林区,选择恢复30年的人工刺槐、柠条林地、撂荒地及坡耕地,分析0～200 cm土层有机碳和全氮剖面分布和数量的变化状况.结果表明:不同植被类型有机碳和全氮含量均在0～100 cm土层随土层加深呈下降趋势,而100～ 200 cm趋于平缓.较坡耕地,3种植被下100～200 cm深层土壤有机碳密度平均增加7.93 Mg/hm2,全氮密度平均增加0.65 Mg/hm2.且3种植被下100～200 cm深层土壤有机碳和氮密度平均分别占到0～200 cm深土壤的24.4％和26.7％,分别是坡耕地的1.52倍和1.85倍.因此,长期人工植被恢复下能够增加土壤深层(0～ 200 cm)有机碳和全氮储量,并且以刺槐林提升土壤碳氮储量潜力较高.     

陕西千湖国家湿地公园不同类型湿地土壤种子库变化特征及对不同浇水方式的响应

为明确陕西千湖国家湿地公园土壤种子库的变化特征以及不同浇水方式对种子库特征的影响结果,采用室内萌发的方法,对千湖湿地不同类型湿地,河流湿地,塘库湿地和沼泽湿地的土壤种子库特征进行调查研究.结果表明:千湖湿地平均种子库密度为4446粒/m²,其中以沼泽湿地种子库密度最高为(6135±984)粒/m²,其次为河流湿地(3803±1286)粒/m²,而塘库类型湿地最低为(3401±556)粒/m²;千湖湿地种子库共萌发38种植物,隶属于18科36属,其中河流湿地、库塘湿地、沼泽湿地土壤种子库萌发物种数分别为29种,26种和32种.千湖湿地萌发物种以一、二年生草本植物为主.不同类型湿地种子呈现垂直分布的特征,0～5 cm土层的种子密度显著高于5～10 cm土层.不同类似湿地,Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数呈现出不同的变化特征.不同浇水方式显著影响湿地种子库的特征,水淹处理和干湿交替处理显著降低湿地种子库的密度和萌发物种数,而在水淹处理和干湿交替处理萌发的物种主要以沉水性水生植物,诸如金...     

互花米草入侵对黄河口盐沼湿地土壤溶解性有机碳空间分布的影响

互花米草是我国滨海盐沼湿地中广泛分布的入侵植物,可对盐沼土壤的元素循环产生深远影响. 本研究以黄河三角洲典型互花米草分布区为研究对象,沿垂直于潮沟方向选择连续带状互花米草区(CR)、斑块状互花米草区(P)、斑块间裸滩(BL)以及互花米草与盐地碱蓬交错区(MZ)样地,分别分层采集土壤剖面样品,探讨互花米草入侵对土壤溶解性有机碳(DOC)质量分数 w 的空间分布特征的影响. 研究结果表明:研究区表层(0~20cm)及深层(>20~100cm) 土壤 w(DOC)的变化范围分别为5.68~112.17与4.27~94.28mg·kg-1;互花米草入侵显著增加了表层土壤w(DOC) (P<0.05),土壤 w(DOC)沿互花米草扩散方向逐渐降低. 除斑块状互花米草区外,土壤 w(DOC)随着土壤深度增加逐渐降低.Spearman相关性分 析 结 果 表 明, 表 层 土 壤 w(DOC) 与 土 壤 有 机 碳 即 w(SOC) (P<0.05) 以 及 w(黏 粒) (P<0.01)呈显著正相关关系,而与pH 呈负相关关系(P<0.01). 多元分析表明表层土壤与深层土壤的 DOC与土壤理化因子之间呈现不同的作用关系,说明互花米草入侵改变了滨海盐沼土壤 DOC的空间分布特征,本文研究结果为深入开展滨海盐沼湿地碳循环研究提供基础      

人类活动对滦河源区湿地土壤-植物系统的影响分析

在综合考察滦河源区湿地自然环境特征的基础上,选取湿地围封区、轻度放牧区与重度放牧区,进行植被样地调查与采样、土壤调查与采样,并对上述样品做了化验分析.结果表明:在围封区内植物种类丰富,总盖度达90%以上,地上生物量(干)为250～350g·m-2,表土层土壤密度ρ=0.430g·cm-3,有机质质量含量w(有机质)=204.1g·kg-1;轻度放牧区植被类型单调,总盖度约为70%,地上生物量(干)为100～200g·m-2,ρ=0.670g·cm-3,w(有机质)=147.2g·kg-1;重度放牧区的植被类型较为单一,其植被总盖度多不足40%,地上生物量(干)不足120g·m-2,ρ=0.886g·cm-3,w(有机质)=45.1g·kg-1,表土层易溶盐质量含量w(易溶盐)=3.974g·kg-1,接近于强度盐化.提出了湿地利用与保护对策:改变传统的放牧模式,建立割草场,大力发展圈养畜牧业;发挥其区位优势,拓展坝上草原及湿地生态旅游产业,将自然环境、农牧业生产与生态旅游业结合起来,以建立区域可持续发展的新模式.     

湿地植物燕子花(Iris laevigata)对模拟施氮的响应研究

选取吉林龙湾自然保护区一种常见的湿地植物——燕子花(Iris laevigata Fisch.)为研究对象,通过模拟控制实验研究了其在不同氮素添加处理下形态、生理和繁殖三方面特征的响应规律.研究共设置3个氮素处理梯度,即对照(0)、低氮(5g/m2)和高氮(15g/m2).结果表明:随着氮素添加量的增加,燕子花株高、生物量呈现下降的趋势,对照组的株高和生物量均显著高于其他处理下的株高和生物量;而叶片数各处理间无显著差异(P0.05).随着氮素添加量的增加,净光合作用速率和叶绿素含量也逐渐下降;而丙二醛、可溶性糖、脯氨酸等呈现增加的趋势.各处理间,植株的开花物候和花部综合特征有所差异,但开花持续时间、花粉数、胚珠数、花粉活力、柱头可授性均无显著差异(P0.05).燕子花在氮元素增加的情况下,其生长表现并不佳,反而可能受到抑制.在今后湿地的保护管理中,应科学控制湿地周围农田耕作等人为活动过程中氮肥的使用,避免氮素通过地下途径进入湿地对燕子花种群更新和生长产生影响.     

JST低温胁迫对植物生理应答分子机制的进展

低温胁迫可引起植物细胞膜系统渗透性改变,脱水,蛋白质沉淀以及其他不可逆转的化学变化。本文概述了低温胁迫对植物的影响,介绍了低温胁迫对植物的主要危害和植物相应的抗性表现以及未来的研究方向。