不同温度条件下土壤粘着剂对宽叶雀稗种子发芽与幼苗生长的影响

为探索水土流失区植被恢复中植物种子发芽和幼苗生长的适宜条件,选取我国南方水土保持良种宽叶雀稗种子为试验材料,以长汀水土流失区的表层土壤为种子发芽基质,添加4个土壤粘着剂PAM浓度梯度(0、0.5、1.0和2.0 g·L^-1),采用人工气候箱控制4个温度梯度(15、20、25和30 ℃)进行种子萌发试验,研究温度和土壤粘着剂对宽叶雀稗种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明,15~30 ℃随着温度升高,宽叶雀稗种子发芽开始时间由第10天提前至第3天,结束时间由第26天提前至第9天,温度越高,种子开始发芽时间越早,发芽速率越快;20和25 ℃时,宽叶雀稗种子发芽率和发芽势较高,20~30 ℃种子发芽指数与活力指数、幼苗生长与生物量显著高于15 ℃处理。添加土壤粘着剂有利于延长宽叶雀稗种子发芽历程与生长期,提高种子发芽速率;中低浓度粘着剂(0.5、1.0 g·L^-1)可提高种子发芽率、发芽势、发芽指数与活力指数,高浓度粘着剂(2.0 g·L^-1)对种子发芽有抑制作用,但中高浓度粘着剂(1.0、2.0 g·L^-1)可促进苗高和根长生长,提高幼苗生物量与根冠比。研究结果为宽叶雀稗在水土流失区的植被恢复应用提供科学参考依据和技术指导。     

柳叶箬对Pb胁迫的生理响应及其体内Pb的亚细胞分布研究

以Pb超富集植物柳叶箬(Isachne globosa)为研究对象,采用室内模拟Pb胁迫水培试验,设计不同Pb浓度(0、250、500、1000、1500 mg·L~(-1))胁迫处理,测定柳叶箬体内不同化学形态Pb、有机酸和非蛋白巯基含量,以及体内Pb的亚细胞分布,探讨柳叶箬对Pb胁迫的响应机理。结果表明:随Pb胁迫浓度的增大,柳叶箬体内各化学形态的Pb含量显著增大(P0.05);Pb胁迫条件下,柳叶箬体内的Pb以盐酸提取态为主,其次为醋酸提取态、NaCl提取态和乙醇提取态,去离子水提取态和残渣态含量较低;柳叶箬叶片的柠檬酸和苹果酸,以及体内非蛋白巯基含量均随Pb浓度的增加而显著增加(P0.05);电镜观察发现,大部分Pb~(2+)被束缚在细胞壁中,细胞区室化作用显著。以上结果表明,有机酸和非蛋白巯基的螯合作用以及Pb的细胞区室化作用对柳叶箬在Pb胁迫过程中具有重要解毒作用。     

外源有机酸对蚯蚓Zn积累的影响及毒性研究

为研究外源有机酸是否会增加土壤动物蚯蚓对重金属的吸收,从而加剧重金属对土壤生态系统的危害,采用溶液法,以锌为目标污染物,研究添加有机酸(乙酸、草酸、柠檬酸和EDTA)后,重金属对蚯蚓的毒害效应。结果表明,有机酸能有效缓解Zn对蚯蚓的毒性,缓解强弱顺序为EDTA柠檬酸草酸乙酸,主要表现为蚯蚓死亡率降低。暴露在Zn浓度为5,10,15 mg/L的溶液中时,死亡率分别为20%,55%,83.75%,随着有机酸浓度增加,蚯蚓死亡率下降越显著;抗氧化酶(SOD、CAT)和丙二醛(MDA)含量下降,不同的有机酸对蚯蚓SOD、CAT活性的影响不一,MDA含量则有明显的下降趋势,甚至接近于对照水平。这主要是由于有机酸抑制了蚯蚓对Zn的富集,有机酸的络合作用改变了Zn的亚细胞分布,E(胞残渣)组分的比例下降,而H(热稳定组分)组分上升,从而降低了重金属所引起的毒害。因此,有机酸在控制重金属的生物可利用性方面具有重要作用。     

铅胁迫对金丝草AsA-GSH循环及铅积累的影响

为了探究金丝草的耐铅(Pb)机制,以金丝草为材料,测定不同浓度(0、1000、2000、3000 mg·kg-1)Pb胁迫下金丝草抗坏血酸-谷胱甘肽(As A-GSH)循环和亚细胞分布等指标。结果表明:低浓度(1000 mg·kg-1)Pb胁迫下金丝草叶片谷胱甘肽还原酶(GR)、还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(As A)含量高于对照,但未达显著水平(P0.05);金丝草根系GR、As A、抗坏血酸过氧化物酶(APX)含量则显著增加(P0.05),较对照增长41.1%、60.6%和74.0%。同时,低浓度(1000 mg·kg-1)Pb胁迫对金丝草根系总根长、根表面积、根平均直径和根体积也有一定促进作用。高浓度(2000、3000 mg·kg-1)Pb胁迫下,金丝草根系总根长、根表面积和根体积显著降低(P0.05),叶片及根系细胞内叶绿体、线粒体、核仁等亚细胞器损伤严重,毒害作用渐显。但金丝草叶片和根系GR、GSH、As A含量在高浓度Pb处理下仍高于对照,细胞壁和可溶性组分Pb含量显著高于低浓度Pb处理(P0.05),且两组分Pb含量占总量69%以上。研究表明,金丝草可通过诱导体内As A-GSH循环响应和Pb在亚细胞的差异化分配,增强植株抗氧化能力,限制Pb转运及其对细胞活跃区域的毒害来适应土壤Pb逆境。     

闽北锥栗林经营过程中的水土流失防治效果研究

采用侵蚀针与径流小区定位观测相结合的方法,比较黑色薄膜覆盖与绿肥覆盖、割草覆盖、生物篱、施用除草剂等传统经济林水土流失治理措施的水土保持效果,探讨在锥栗林中黑色薄膜覆盖防治水土流失的可行性。结果表明:不同处理的水土及养分流失量总体上均显著小于对照。其中,绿肥覆盖与施用百草枯2种处理的液体径流量在试验期间均低于其他3种处理措施。由于覆膜减少了降雨的入渗量,与其他处理相比,黑色薄膜覆盖的液体径流量较大,其固体流失量则在不同月份均最低,施用百草枯处理的固体流失量也显著小于其他传统处理。通过对不同处理的坡面侵蚀空间分异特征进一步分析得出,与对照相比,绿肥覆盖、生物篱、施用百草枯3种处理的坡面净侵蚀现象随着处理时间的延长而逐渐减少,而黑色薄膜覆盖与割草覆盖处理的坡面净沉积作用明显。因黑色薄膜覆盖可实现"肥与水隔离",大量的液体流失并未造成过多的养分损失,仅5—6月的液体全P、全K和铵态N大于对照,7—10月,液体养分流失量也显著小于对照,且黑色薄膜覆盖在试验期间固体养分流失量总体上均显著小于其他处理。此外,黑色薄膜覆盖大大缩短了果实捡拾时间,降低了人工成本。黑色薄膜覆盖措施在减轻坡面土壤侵蚀、减少土壤养分流失方面效果显著,相对其他措施在锥栗林的水土保持方面具有优势,但较强的膜上径流具有加剧侵蚀的倾向,限制其实际应用。可结合设置覆膜比例,采用有孔薄膜、坡面微工程等减少液体径流,以达到薄膜覆盖的最佳效果。     

基于树轮化学元素分析的林火历史信号初探

【目的】分析森林火灾对柳杉（Cryptomeria fortunei）树轮中化学元素含量的影响，揭示林火发生与树轮中化学元素含量变化的相关规律，为林火历史的研究探索新方法。【方法】以福建周宁县2015年发生林火的过火区域、距离火场<500 m区域和距离火场>1 500 m区域柳杉2010-2019年树轮为研究对象，采用电感耦合等离子体质谱法（ICP MS）检测树轮中P、K、Ca、Mg、B、Cu、Fe、Mn、Zn、Na、Al、Ni共12种化学元素的含量，分析其在林火发生前后的变化与相关性。【结果】大部分元素 (B、Mn、Ca、Cu、Zn和Ni)含量最大值出现在火灾发生后第1年，或最小值出现在火灾发生后第2年。过火区域中林火对于B和Mn元素影响较为明显，主要表现在:B和Mn含量在林火前后具有显著差异性；Mn含量在火灾发生前与火灾发生当年呈负相关，但与火灾发生后第1年呈正相关；B与Mn元素间含量在火灾发生当年呈强相关性。此外，采样点距离火场区域的距离对Ca、Fe、Ni、Cu和Zn元素含量有显著影响，主要表现在：距离火场区域越远，Fe、Ni、Cu、Zn元素含量在林火前后的差异性越显著，Cu和Zn元素含量在火灾发生前与火灾发生当年的相关性越高，Fe、Ni、Cu和Zn元素间含量在火灾发生前与火灾发生后第2年的相关性越高。【结论】树木年轮中的化学元素含量变化可作为林火历史信号示踪器。     

不同植生基质配比对宽叶雀稗种子萌发及幼苗生理的影响

植生工程是边坡治理的重要技术措施，为探讨废弃菌渣在植生工程中的应用，本研究选择食用菌栽培的废弃菌渣作为植生基材的有机质材料，聚丙烯酰胺(PAM)作为保水剂，将其与土壤、水泥、肥料、宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii)种子按不同配比混拌后形成不同植生基质，研究不同基质配比对宽叶雀稗萌发生长的影响。结果表明：不同植生基材配比对宽叶雀稗种子发芽和幼苗生长均有影响，随着土壤比例的减小和菌渣比例的增大，宽叶雀稗种子发芽速率加快，促进萌发和幼苗生长，土壤:菌渣比为0:4时种子萌发和幼苗生长最佳，显著优于其他配比。PAM添加量对宽叶雀稗种子的萌发和幼苗生长影响与土壤:菌渣配比有关，当土壤:菌渣比为0:4时，PAM添加量2.0%加速发芽过程，PAM添加量对宽叶雀稗种子的萌发和幼苗生长影响与土壤:菌渣配比有关，当PAM添加量为1.0%时，宽叶雀稗种子萌发和幼苗生长差异较小，但PAM添加量2.0%时，对萌发和生长有一定的抑制作用。土壤:菌渣配比和PAM对萌发幼苗的生理指标存在较大影响，不同指标变化特征不同，但均存在较大影响。因此，植生工程中菌渣含量高、PAM添加量0.5%～1.0%对宽叶雀...     

基于无人机多光谱影像和随机森林的蔬菜识别

实时准确的蔬菜种植信息是实现水肥精准管理和产量准确估算的重要基础。对无人机多光谱影像进行分割，以光谱特征（spectrum features，SPEC）为基础，分别引入指数特征（index features，INDE）、纹理特征（grey-level co-occurrence matrix features，GLCM）和几何特征（geometric features，GEOM）构建8个分类方案（S1～S8），使用随机森林算法进行分类并分析分类效果。结果表明，方案S5（SPEC+GLCM+INDE）的分类效果最好，总体精度和Kappa系数分别为92.75%和0.92。几何特征的引入降低了分类精度，而纹理和指数特征则与其相反；仅依靠光谱、指数和纹理特征仍难以有效区分白菜和包菜，为提高精度后续研究有必要引入植株高度等特征；在4大类特征中，重要性排在首位的是光谱特征，其次为指数特征。基于无人机多光谱影像和随机森林算法能获得较高的蔬菜分类精度，并能确认影响精度的重要特征，可为其他作物的精准识别提供借鉴。     

不同干旱胁迫强度下的类芦生长权衡研究

权衡关系是植物生活史过程中的重要生存策略，植物生长过程的权衡关系对于理解植物在不同生境下的生存策略具有重要意义。本研究以水土保持先锋草本植物类芦(Neyraudia reynaudiana)为研究对象，采用盆栽法对类芦进行不同干旱程度的胁迫处理，分析不同胁迫处理下的生长差异和物质分配特征，探讨干旱胁迫下类芦的生长权衡。结果表明：1)不同干旱胁迫下株高间差异不显著(P> 0.05)；叶片数仅干旱胁迫中期，中度、重度与供水充足间差异显著(P <0.05)；分蘖数仅干旱后期，重度与轻度和供水充足间差异显著(P <0.05)。在干旱胁迫条件下，株丛高生长与分蘖、高生长与叶片数之间存在生长权衡，在中、轻度干旱胁迫初期(30 d)趋向高生长，胁迫时间延长则趋向分蘖生长；重度干旱胁迫初期趋向分蘖，随着胁迫时间延长，株高减小，分蘖数和叶片数增加。2)类芦体内的水分、干物质的分配存在显著负相关关系，随着干旱胁迫的加剧，类芦叶、茎、根和全株的干物质比率均逐渐增加，含水率逐渐下降。随着干旱胁迫程度增加，水分、干物质和总生物量在叶上的分配逐渐减少，在茎上的分配逐渐增加，根系干物质的分配比例逐...