湿地植物在盐胁迫下的生理代谢响应研究

采用3.5%的Na Cl溶液分别对碱蓬、三七景天和星星草等3种植物进行浇灌,研究植物在生长过程中,其植株和土壤中离子含量、生物量、土壤p H值、全盐量等的变化,结果表明:在盐胁迫环境下,3种植物均表现出很强的耐盐性,碱篷植株体内可聚集大量的Cl-和Na+,但是,在碱蓬生长的土壤中含有很高的交换性钠含量,因其不断进入土壤胶体,从而加重了土壤碱性化程度;三七景天在生长过程中可有效降低土壤中的全盐量及交换性钠离子含量,对降低土壤盐碱性具有较好的作用;星星草通过迅速增加其体内可溶性糖含量来降低其渗透势,缓解体内盐分浓度,以抗盐胁迫环境,且能积累较高的干物质,保持相对稳定的含水率。因此,这3种植物都是较好的耐盐植物,可用以进行耐盐植物资源的开发和选育。     

克隆植物中的同步雌雄异熟现象研究进展

很多植物具有克隆生长的习性,克隆生长对植物的交配格局和长期进化具有重要意义。克隆生长通常伴随有较多的花展示,但花粉的有效散布又会受到克隆规模的限制,进而形成分株间的同株异花授粉,造成近交衰退或花粉贴现。同步雌雄异熟是雌雄异熟的一种特殊形式,同时满足2个条件:1)单个花朵内为雌雄异熟;2)不同花朵间在同一时段内处于同一性别阶段。该种现象可以有效阻止分株内或分株间同株异花授粉,并可能是一种进化选择的特殊繁殖保障机制。目前其在克隆植物中的表现形式和作用机理尚未明确。在梳理近20a来相关文献的基础上,以克隆植物中的同步雌雄异熟现象为核心议题,结合克隆植物种群结构的特殊性探讨该现象对克隆植物的进化意义,并对该现象的类群分布情况、研究方法以及主要结论进行了分析,认为未来的研究应该注重4个方面:1)采用统一的同步性度量体系,并使其扩展到对雌性和雄性阶段的分别描述;2)重视目标物种交配系统的研究,尤其是自交亲和性的重要意义;3)重视克隆多样性格局对交配过程的影响,并采取恰当的方法予以量化;4)加强风媒、水媒等非生物因素传粉方式对克隆植物交配过程影响的研究。     

植物对不同类型湿地污染物的去除机制

植物在湿地水质净化过程中起到了重要作用,尤其是植物根际为污染物的去除提供了非常有利的环境。主要论述了湿地植物对不同类型的污染物包括过量氮磷、重金属以及有机污染物的去除机制。虽然去除机制不尽相同,但主要通过植物的主动吸收和被动吸收等直接作用将各类污染物运输至植物体内,并通过迁移转化等过程最终被植物所固定。植物的生物量尤其是根系生物量、植物种类和其凋落物均对植物的吸收作用有显著影响。此外植物还通过根际环境影响微生物的数量和活性间接去除污染物,微生物可通过自身的代谢包括分解、转化和螯合作用实现污染物的去除。微生物的活性受水力停留时间、土壤基质类型、植物根际氧浓度、根系分泌物、p H等诸多环境因子的影响。未来应该深入研究植物-微生物联合修复技术,进一步提高人工湿地对污染物的净化效果。     

湿地自然保护区调整案例、必要性、原则和依据研究

湿地自然保护区是我国保护湿地的主要方式。从文献中搜集湿地自然保护区调整的案例,通过对不同自然保护区调整的原因、范围和功能分区等方面进行对比分析,总结出湿地自然环境变化和人类活动的强烈干扰作用是自然保护区调整的主要原因。湿地自然保护区调整,要以有利于加强对湿地主要保护对象的保护力度,利于稳定湿地生态系统结构和发挥生态服务功能为原则;应依据自然保护区相关的条例和法规,实现湿地自然保护区的调整。     

若尔盖高原退化湿地土壤有机碳储量

为了定量评价若尔盖高原泥炭沼泽湿地退化的碳储存潜力,研究通过土壤剖面法,收集了3个样点的泥炭沼泽湿地土壤样品(原始泥炭地0—200cm、中度退化沼泽湿地0—100cm和重度退化泥炭地0—100cm)。研究表明:(1)中度退化沼泽湿地(1.11±0.18g/cm~3)和重度退化泥炭地(0.72±0.04g/cm~3)土壤容重平均值较原始泥炭地增加了251.8%和129.7%;中度退化沼泽湿地(46.18±6.61g/kg)和重度退化泥炭地(87.37±6.36g/kg)土壤有机碳含量平均值较原始泥炭地降低了74.2%和51.1%。(2)土层深度为0—100cm时,原始泥炭地土壤有机碳储量较中度退化沼泽湿地(384.73±95.57t/hm~2)显著高了47.0%,而与重度退化泥炭地(518.39±33.07t/hm~2)土壤有机碳储量无显著差异;当原始泥炭地有机层增加到0—200cm后,中度退化沼泽湿地和重度退化泥炭地土壤有机碳储量较原始泥炭地(1 088.17±172.84t/hm~2)降低了64.6%和52.4%,退化湿地土壤有机碳储量的降低可能主要是土壤有机碳含量降低的原因。尽管退化湿地土壤有机碳储量下降,但仍是中国(102.89t/hm~2)和全球(116.56t/hm~2)陆地土壤有机碳储量的3~5倍,该研究可为保护与恢复若尔盖高原湿地提供科学依据。     

中国国家级水产种质资源保护区建设及其发展趋势分析

分析国家级水产种质资源保护区的建设现状、地理分布格局和发展趋势,为水产种质资源的保护管理提供依据。分析指标为水产种质资源保护区的建设数量、建设规模、空间分布格局、聚集程度。研究表明,我国已建国家级水产种质资源保护区492个,初步构建了包括各类湿地和水域的保护区网络;不同类型国家级水产种质资源保护区建设数量差异较大,且面积普遍偏小;河流和淡水湖泊类型保护区的数量占总数的83.14%,以鱼类及栖息地保护为重点,缺少对两栖动物、爬行动物和水生植物等的保护;保护区聚集度指数为0.72,呈高度聚集分布格局,集中分布在湘北-鄂东南-皖赣边界、苏南-浙北和川东等地。保护区快速建设期接近尾声,未来应加强其规范化建设和管理,优化保护区网络。     

基于水流模型的串联式水平潜流湿地除磷效果分析

为了探究串联式水平潜流湿地内部水流规律及其对水禽污水的处理效果,对三级串联式水平潜流湿地运行效果进行了连续监测,分析了单位面积总磷(total phosphorus,TP)去除率月变化,进水流量和水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)对出水TP质量浓度的影响,并通过推流式反应器模型(plug-flow,PF)、扩散流模型(dispersed-flow,DF)和串联反应器模型(tanks-in-series,TIS)对水流形态进行了描述。结果表明:单位面积磷去除率随处理单元(P1,P2,P3)增加而降低(P1:(0.11±0.09)g/(m2·d)、P2:(0.08±0.03)g/(m2·d)、P3:(0.05±0.01)g/(m2·d));进水流量小于55 m3/d时,增加进水流量可提高P1单位面积去除率,但会降低P2和P3单位面积去除率,P2和P3在HRT85 d时对HRT具有较强敏感性,各处理单元最佳进水流量和HRT分别为P1:55 m3/d,166 d;P2:3.4 m3/d,151 d;P3:9.5 m3/d,176 d;P1在6月单位面积TP去除量大于释放量,P2和P3在7月-9月均存在TP净释放过程;P1(k:0.663~0.751 cm/d)理化环境较P2(k:0.641~0.722 cm/d)和P3(k:0.429~0.458 cm/d)更有利于除磷;TIS模型(R2:0.567~0.883,P0.05)对出水质量浓度的拟合大于DF(R2:0.510~0.723,P0.05)和PF模型(R2:0.465~0.626,P0.05),表明实际水流形态更接近混合流。该研究对于深化水平潜流湿地内部水流规律认识,全面了解不同运作下磷迁移转化机制提供参考。     

森林土壤微生物生物量研究进展

综述了土壤微生物生物量的测定方法,以及土壤微生物量的变化和影响因素。在此基础上,展望了今后森林土壤微生物生物量的研究。     

欧洲和北美地区退化泥炭地修复技术与借鉴

泥炭地是重要的自然湿地类型，具有固碳、水文调节、生物多样性维护等多种生态系统服务功能。受侵蚀、火灾等自然灾害以及排水疏干、过度放牧和基础建设等强烈的人为干扰，全球泥炭地面积不断缩减，成为全球气候变化背景下的碳源。文中从水文修复、植被修复和生态监测与评估等方面，综述了欧洲和北美国家退化泥炭地修复技术研究进展，结合若尔盖湿地修复技术现状进行了研究展望，旨在为我国高原退化湿地的生态修复提供参考。     

甘肃小陇山白皮松生长模型研究

通过研究白皮松生长规律,探讨其生长指标的模型估算,旨在为白皮松的科学经营管理和生态效益评价提供参考。在甘肃小陇山白皮松林内设置4个标准地,采集21株解析木获得白皮松林木生长数据,建立胸径、树高和材积生长模型,并对其生长进行分析研究。比较4种常用的经验和理论函数,建立白皮松生长的最优模型,胸径的最优生长模型为三次曲线函数:D=-2.469+0.252×T+0.015 4×T~2+(-1.38×10~(-4))×T~3(R~2=0.98);树高和材积为幂函数:H=0.122×T~(1.251)(R~2=0.95)和V=(5.438 3×10~(-9))×T~(4.696 1)(R~2=0.94)。白皮松胸径和树高生长呈"慢-快-慢’的生长过程。胸径平均生长量在1~40 a快速增加,在40 a后增长趋于缓慢;树高平均生长量在1~35 a呈增长趋势,35 a后随着年龄的增加缓慢下降;1~20 a材积总生长量增长较缓慢,21 a开始材积总生长量增长迅速,60 a时达到0.620 m~3,材积平均生长量和连年生长量始终保持增长,未达到最大值,还有一定的生长空间。划分白皮松的生长过程为:幼龄林阶段(1~15 a);中龄林阶段(16~58 a);近熟林阶段(58 a)。白皮松胸径、树高和材积最优生长模型均通过检验,可为白皮松树木的生长进行较为精确的估算和预测,也为不同生长阶段白皮松的科学经营提供依据和数据支撑。