蕨类植物在生态修复中的应用研究进展

对蕨类植物在重金属污染土壤修复、水体净化和边坡修复的优势和应用进行了阐述,展望了未来蕨类植物应用于生态修复的前景。     

尖萼金丝桃根系特征对其抗拉特性的影响研究

以西南地区2年生野生乡土植物尖萼金丝桃为研究对象,采用室内拉拔试验,选取拉拔位移、抗拉拔力、抗拉强度以及弹性模量作为抗拉拔特性指标,探讨根径、根长对其抗拉拔特性的影响。结果表明,根系拉拔位移与直径显著相关;抗拉拔力与直径间表现为正向相关,根系极限抗拉拔力随根径的增大而增长;抗拉强度与直径呈负相关,极限抗拉强度随根径的增大而减小。弹性模量随着根径的增加呈现不断减小的趋势,弹性模量为2.695～432.230 MPa。该研究结果可为更好地定量评价尖萼金丝桃根系增强边坡固土抗蚀性能的贡献提供试验数据支撑,为进一步深入探讨植物根系增强边坡土体的稳定性机理提供参考。     

高温胁迫对洋竹草生长及部分生理指标的影响

采用人工模拟气候鉴定法,利用人工气候箱设计3个温度处理,对洋竹草叶片形态及生理指标进行测定及分析。结果表明:(1)高温胁迫使洋竹草叶片长度、宽度发生了减小,叶片厚度增加,叶片长度在10.64～16.32 mm,叶片宽度在6.1～9.0 mm,叶片厚度在0.54～0.84 mm。(2)与对照相比,洋竹草的SOD、POD和CAT活性随温度的升高而升高,通过增强POD、SOD、CAT的活性清除因胁迫积累的过氧化氢及活性氧,以维持细胞内活性氧产生和清除之间的平衡,保护细胞膜的稳定性,进而提高对高温逆境的抗性。MDA及相对电导率质量摩尔浓度呈不断升高的趋势,且在38℃高温胁迫15 d时达到最大值,相对电导率在30℃胁迫10 d时与对照差异不显著(P0.05),MDA含量在38℃胁迫10 d时与对照相比增幅不大,为0.94 mg/g。     

华南地区五种蕨类植物耐荫性的研究

以华南地区5种耐荫性蕨类植物,华南毛蕨、乌毛蕨、蜈蚣蕨、线羽凤尾蕨和普通针毛蕨为研究对象,在模拟生态环境条件下,研究了这5类蕨类植物在全光照及透光率分别为25.00%、6.25%和1.56%下,其株高、冠幅、叶片数、叶绿素含量和光合参数等指标的变化。结果表明:随着遮荫程度的不断增加,普通针毛蕨和蜈蚣蕨的叶片数减少,冠幅降低;线羽凤尾蕨和华南毛蕨的叶绿素相对含量则随着透光率减少呈先升高后降低的趋势,其它3种蕨的叶绿素相对含量均随着透光率减少而呈阶梯状增加的趋势。5种参试蕨光补偿点呈先下降后上升,线羽凤尾蕨在透光率6.25%环境下光补偿点达到最低,华南毛蕨在透光率1.56%环境下达到最低,其它3种蕨类的光补偿点均在透光率25.00%时达到最低。但最大净光合速率变化差异较大,其中蜈蚣蕨的最大净光合速率可达到参试蕨的最高值为8.33μmol·m~(2)·s~(1),乌毛蕨其次为7.85μmol·m~(2)·s~(1),其余3种蕨的最大光合速率均在5.50μmol·m~(2)·s~(1)以下。通过计算比较各指标的表型可塑性指数(PPI)和耐荫临界值(STT),评价了5种蕨类植物的耐荫性,普通针毛蕨和线羽凤尾蕨为耐荫蕨,华南毛蕨次之,乌毛蕨和蜈蚣蕨具有一定耐荫性;耐荫性强弱排序为普通针毛蕨线羽凤尾蕨华南毛蕨乌毛蕨蜈蚣蕨。     

尖萼金丝桃根系对边坡土体抗剪强度的影响

[目的]探讨根系单根抗拉拔强度对边坡土体抗剪强度的影响,定量分析根系对边坡土体抗剪强度的增强作用,为评价植物根系增强边坡土体抗剪切性能提供依据。[方法]以2 a生尖萼金丝桃根系及其组成的根土复合体为研究对象,分别进行室内单根拉拔试验和根土复合体剪切试验,获得根系的抗拉强度及根土复合体试样黏聚力值;在此基础上分析根系抗拉强度与根土复合体黏聚力值之间的关系。[结果]尖萼金丝桃根系抗拉强度与根系直径存在负向幂函数关系,相关性系数均大于0.92;根系拉拔位移、抗拉拔力均与根系直径呈正相关关系,拉拔位移与抗拉拔力之间也表现为显著正相关关系;抗拉强度与根系直径、拉拔位移、抗拉拔力两两之间均呈负相关关系;根土复合体的黏聚力相较于无根素土均有不同程度的增长,增幅达17.25%～94.76%,黏聚力、黏聚力增长率均与根土面积比、根土体积比呈正相关关系。[结论]尖萼金丝桃根系拉拔特征对边坡土体抗剪强度产生显著的影响,边坡土体抗剪切性能评价指标与根系拉拔特征变化密切相关。