菌根真菌对榉树光合特性的影响

【目的】探究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对木本植物生长和光合特性的影响以及樟树光响应模型的适用性。【方法】以自培无菌榉树(Zelkova serrata Thunb.)幼苗为试验材料,设置3个处理,分别为不接种菌根真菌(CK)、接种来自贵州毕节的摩西球囊霉(GM1)、接种来自云南楚雄的摩西球囊霉(GM2),测定榉树的光响应曲线,通过对5种常用的光响应曲线模型进行比较分析,探索菌根真菌对榉树光合特性的影响,并通过5种模型对光响应曲线进行拟合,评定5种模型的适用性。【结果】接种菌根真菌明显提高了榉树的一些形态指标,体现在苗高、地径的增加。接种菌根真菌提高了榉树的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)。其中,GM1的效果要好于GM2,同时,GM1对榉树的蒸腾速率(T_r)也有提升效果。通过5种模型的拟合,发现模拟效果都很好,只有指数模型在拟合接种GM1的榉树光响应曲线时,R²为0.977,其余的都达到了0.99以上。从决定系数的均值分析,叶子飘模型的拟合效果最好,其次是非直线双线模型,拟合效果相对最差的是指数模型。相关性分析表示,叶绿素含量与侵染率呈负相关关系,苗高与侵染率无显著相关性,地径、C_i、G_s、P_n均与侵染率呈显著正相关。【结论】接种菌根真菌可以促进宿主植物的生长,对植物的光合特性也有一定的提升效果。5种光响应模型中,叶子飘模型的模拟效果最好,所以在对榉树的光响应情况的描述上,应该以叶子飘模型为主,其余几个模型可以作为参考。     

基于HEC-GeoHMS和DEM的数字小流域划分

基于DEM和水文分析模块HEC-GeoHMS进行流域特征的分析,通过洼地填充、水流方向计算、水流累积量计算、水网提取,划分流域界线,生成了数字小流域。以苏南丘陵山区淳化流域为研究区进行了试验,结果表明：在受人类活动影响较小的山地丘陵地区,流域界线与分水岭吻合,提取的流域特征精度较高;而在地势平坦或人类活动干扰较大的地区,提取的结果与实际相差较大,流域界线需要人工进一步修正。从提取的效率和试验结果的精度两方面来看,基于DEM和水文分析模块HEC-GeoHMS的流域自动提取是切实可行的。     

徐淮平原主要农田防护林树种的水分蒸腾胁地机理

通过研究不同物候期小麦和杨树蒸腾强度的变化,探讨林带树木的水分胁地机理。结果表明：(1)林带附近小麦产量明显低于对照区产量,林带对其北侧小麦产量影响的程度大于对西侧,且胁地范围比西侧的大;(2)小麦蒸腾强度日进程呈现早晚低、中午高的变化趋势,与杨树蒸腾的日进程一致,胁地段内存在着明显的水分竞争;(3)各个生长期,小麦蒸腾强度在空间上存在较一致的变化趋势,即林带附近小麦蒸腾强度偏低,随着距离的增加蒸腾强度逐渐增大,到0．7H至1．0H(H为林带高度)处蒸腾强度趋于平稳。可见,随着与林带距离的增加,林带对小麦胁地负效应逐渐减小。     

京杭大运河沿线第四纪植被变迁分析

京杭大运河是世界上开凿最早、规模最大、里程最长的人工河流。笔者以运河区域内第四纪古植物证据为基础,对孢粉植物群的组成、区系成分和生态功能类型进行了分析,对第四纪植被进行了重建。结果显示：该区域共有陆地植物105科;植物区系以温带成分为基本骨架,具有温带和热带过渡性质,反映出干湿交替、冷暖更替和水陆镶嵌的古环境特点。点多样性指数显示,北部为22～68个科（属）,南部为65～117个科（属）。孢粉植物群划分为13个生态功能类型。运河沿线中全新世森林植被自北而南分为凉温带针阔混交林、温带落叶阔叶林、暖温带常绿落叶阔叶混交林,以及亚热带常绿阔叶林4个植被带。影响运河沿线第四纪植被变迁的主要因素有第三纪植物遗存、第四纪气候变迁和早期人类活动等。     

功能性微生物在废弃矿山生态修复中的应用

采矿业是经济发展的重要推动力,但采矿活动后遗留了大量废弃矿山,极大地影响着生态环境。笔者基于矿山生态修复背景总结了目前废弃矿山存在的环境问题及常见生态修复技术,并根据矿山修复过程中微生物对土壤和植物的影响,将应用于矿山生态修复的功能性微生物划分为植物根际促生细菌、矿物质溶解微生物、固氮菌、根瘤菌和菌根真菌等5个类别,阐述了功能性微生物在土壤重构与植被重建中的重要作用。目前认为:微生物矿山生态修复过程中功能性微生物接种剂一直存在是最理想的状态,可以长期对生态系统起到积极作用,延长微生物接种剂的存活时间以及其作用发挥时间对废弃矿山的生态修复至关重要;针对不同类型废弃矿山生态系统的特殊性,开展废弃矿山微生物原位应用的相关研究,生产适合不同类型废弃矿山生态修复的功能性微生物,是废弃矿山生态修复亟待解决的问题;进一步揭示微生物溶解矿物的长效作用机制,保障植物的养分供给是功能性微生物在废弃矿山生态修复应用领域面临的挑战。     

踩踏干扰下紫金山土壤质量季节变化特征

【目的】探究踩踏干扰下紫金山国家城市森林公园土壤质量变化特征,分析季节变化对同一踩踏干扰条件下土壤质量的影响。【方法】以南京紫金山国家城市森林公园土壤为研究对象,随机选择8条宽度为3 m的游人道路,将7 m×1 m的土壤采集样带垂直设置在每条游人步道上,每条土壤采集样带上设置3个土壤取样点,分别作为活动区、缓冲区、背景区。测定游人道路在不同踩踏干扰强度下土壤理化性质和土壤酶活性的季节变化。采用因子分析法计算主成分的方差贡献率,并对各指标在各主成分线性组合中的系数进行加权平均,探究土壤质量变化规律。【结果】在背景区、缓冲区和活动区,土壤容重以春、秋季较高,夏、冬季较低,夏、冬季土壤最大持水量和孔隙度高于春、秋季;土壤pH以夏、冬季高于春、秋季;春季土壤有机质含量显著低于夏、秋、冬季,土壤速效磷养分含量以夏季最高、春季最低;夏季土壤酶活性高于春、秋、冬3季。在背景区,春季土壤质量低于夏、秋、冬3季;在不同踩踏干扰程度下,夏、冬季土壤质量均高于春、秋季;随着踩踏干扰强度增强,土壤容重和pH在4个季节均呈上升趋势,土壤最大持水量、孔隙度、生化指标和土壤酶活性在4个季节均呈下降趋势。结构平衡方程模型(SEM)分析显示,土壤理化指标和土壤酶活性与土壤质量存在显著相关性。【结论】土壤全氮含量、速效磷含量、最大持水量和蔗糖酶活性对不同季节和踩踏干扰强度下土壤质量变化的贡献度较大,可以作为紫金山国家城市森林公园土壤综合质量评价指标;季节变化对同一踩踏干扰强度的土壤理化性质和土壤酶活性影响显著。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

生态护坡技术在河道边坡水土保持中的应用

长期以来,河道边坡防护主要关注边坡稳定性和行洪、排涝功能,较少考虑硬质化护坡对河道生态系统产生的巨大负面影响,以及人们对城镇水系景观美化的需求。笔者在分析河道边坡发生土壤侵蚀成因及剖析生态护坡技术概念的基础上,着重介绍了河道生态护坡的模式、生态`护坡设计的原则及目前主要的生态护坡材料与方法,并探讨了对不同生态功能需求的河道,应采用不同的生态护坡技术进行边坡防护,以达到既满足河道边坡防护稳定性和安全性的要求,又能发挥河道边坡作为河流生态系统与陆地生态系统之间的过渡带功能所起到的保持水土、净化水体等生态作用。     

华山松菌根化幼苗的抗旱特性

采用人工模拟水分胁迫方法,对华山松(Pinus armandii Franch)树种接种的菌根化苗和未接种苗的耐旱特性进行了对比研究,结果表明:随着水分胁迫的加剧,两种苗木的根系质膜相对透性和丙二醛含量上升,但二者相比,接种菌根化苗上升幅度较小;而叶绿素总含量、硝酸还原酶活性、根系活力及含水率下降,前者下降幅度比后者要低.综合分析表明接种菌根化苗抗旱性比未接种苗强.     

喀斯特峡谷区植被恢复过程中土壤酶活性的变化

以典型喀斯特地区退耕地、草地、灌木和乔木群落为对象,研究了退化森林不同恢复阶段及退耕地土壤酶活性的变化规律。结果表明:从草地恢复到灌木群落时,土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著增加;从灌木群落恢复到乔木群落时,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶略有增加,蔗糖酶略有下降,但差异不显著。表层(0～10 cm)土壤酶活显著比表下层(10～20 cm)土壤酶活性大。土壤各种酶活性间显著相关,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶与有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、速效钾含量之间极显著正相关。表明在植被恢复的初期,植被类型对土壤酶活性影响显著,当植被恢复到一定程度,植被类型的影响不再明显。