贝壳沙埋深度对杠柳幼苗生长及光合特性的影响

【目的】研究杠柳幼苗生长及光合特性对贝壳沙埋深度的响应,探讨杠柳幼苗对贝壳沙埋深度的耐受极限,为贝壳堤海岸带植被的恢复重建提供科学依据。【方法】设定不同埋深的贝壳沙埋深度分别为0%、33.3%、66.7%、100%、120%,每隔15 d统计杠柳植株的成活率,60 d后采用光合测定系统对不同埋深处理下的杠柳叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)进行测定,同时对其株高、根长以及根、茎、叶干质量等生物量进行测定;采用SPSS、Amos Graphics软件对相关参数及其相互作用关系进行分析和处理。【结果】除埋深120%杠柳幼苗死亡外,其他各处理下杠柳幼苗的各项生长指标均随着贝壳沙埋深度的增加呈现先上升后下降的趋势。杠柳幼苗株高、根长、根干质量、茎干质量和叶干质量在埋深33.3%时最高,在埋深100%时最低。杠柳净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、光能利用效率(LUE)和羧化效率(CE)随着贝壳沙埋深度的增加均有不同程度的提高,其中埋深33.3%时,杠柳Pn、Tr、LUE、CE达到最大值,但与埋深66.7%时差异不显著;埋深66.7%时,杠柳WUE最大,显著高于对照34.0%,但与埋深33.3%差异不显著。结构方程模型分析表明,在一定埋深范围内,杠柳株高、根长、茎干质量的增加主要是由杠柳净光合速率和水分利用效率的增强引起的。【结论】适当的贝壳沙埋深度(33.3%),可引发杠柳启动自我补偿策略,促进杠柳的生长和资源利用效率的提高,但超过一定的埋深阈值,会导致杠柳幼苗的死亡。     

滨海湿地盐地碱蓬对铯污染的响应及富集规律

为了探讨黄河三角洲地区先锋植物盐地碱蓬对铯胁迫的富集修复能力,以黄河三角洲滨海湿地先锋植物盐地碱蓬为材料,盆栽条件下研究其在不同Cs浓度胁迫下的萌发特性和迁移、富集特征。结果表明:Cs浓度为100～800 mg·L~(-1)时对盐地碱蓬发芽率、发芽势、发芽指数的影响均不显著,但对胚根和胚芽的生长具有"低促高抑"的双重作用,且胚根对Cs更具敏感性;低浓度Cs(100 mg·kg~(-1))对盐地碱蓬生长具有促进作用,使其生物量增加,表明盐地碱蓬对Cs具有一定的抗胁迫能力;随着Cs浓度的升高,盐地碱蓬对Cs的富集量也逐渐增大,当Cs浓度≤200 mg·kg~(-1)时,富集情况为叶根茎;当Cs浓度≥400 mg·kg~(-1)时,富集情况为叶茎根,表明盐地碱蓬对Cs具有良好的富集与转运能力。研究表明,盐地碱蓬对Cs具有一定的耐受能力,在Cs污染土壤修复方面具有一定的应用前景。     

贝壳砂生境酸枣叶片光合生理参数的水分响应特征

以黄河三角洲贝壳堤岛优势灌木酸枣(Ziziphus jujuba var. spinosus)为试验材料,模拟贝壳砂生境系列水分条件,测定分析酸枣叶片在系列水分梯度下的光合参数光响应及叶绿素荧光参数,阐明酸枣主要光合生理参数的水分响应特征。结果表明:(1) 酸枣叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)随土壤水分的增多先增大后减小, Tr对土壤相对含水量(Wr)的敏感程度大于Pn,因而WUE维持在较高水平。(2) 酸枣叶片Pn下降的原因在Wr > 25%时以气孔限制为主;Wr < 25%时以非气孔限制为主,光合机构受到不易逆转的破坏。(3) 酸枣叶片最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子效率(AQY)和光饱和点随土壤水分的增多先增大后减小,光补偿点、光抑制项(β)和光饱和项则先减小后增大。(4)在Wr为80%时,酸枣叶片PSⅡ反应中心的光化学转化效率最高。当Wr < 30%时,AQY和潜在光化学效率迅速减小,β迅速增大,酸枣光抑制明显。当Wr < 25%时,非光化学淬灭系数迅速减小,初始荧光迅速增大,酸枣PSⅡ受到不可逆的破坏。(5) Wr在11%-25%内为低产低效水,Wr在25%-58%内为中产中效水,Wr在58%-80%内为高产高效水,Wr在80%-95%内为中产低效水。贝壳砂生境酸枣叶片的光合作用对水分逆境具有较强的生理适应性和可塑性,在Wr为58%-80%内,酸枣光合生理活性较高,利于酸枣苗木生长。     

氮、磷输入对黄河口潮滩湿地不同生境下碱蓬种子萌发与幼苗生长的影响

 ２０１０年１０－１１月,在人工气候箱控制条件下研究了不同氮（Ｎ）、磷（Ｐ）浓度对黄河口潮滩湿地不同生境条件下碱蓬种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,中潮滩碱蓬（ＪＰ１）和低潮滩碱蓬（ＪＰ２）的出芽率均随盐分的升高而降低;相同盐分条件下ＪＰ１的出芽率均高于ＪＰ２,原因可能与二者生长节律有关;高盐分条件下,ＪＰ１和ＪＰ２种子的萌发率、根重比及根冠比均在高Ｎ 条件下取得最大值,分别为２０．６％和２．０％,０．０６和０．０７,０．１０和０．１１,说明高Ｎ 可缓解盐分胁迫对碱蓬的毒害作用。Ｐ对ＪＰ１、ＪＰ２ 种子萌发和幼苗生长的影响比较复杂。在无盐分胁迫下,Ｐ对二者根重比、茎重比、叶重比和根冠比的影响几乎无差别;在中等盐分胁迫下（３００ ｍｍｏｌ／Ｌ）,不同Ｐ 浓度对二者幼苗生长的影响相近,均表现为中等Ｐ 浓度不利于根、茎生长,但有利于叶生长,且根冠比均在最大Ｐ 浓度（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）时最大（０．１０,０．１８）;在高盐分胁迫下（６００ ｍｍｏｌ／Ｌ）,ＪＰ１ 的根重比、根冠比随Ｐ 浓度的增加而升高,叶重比随Ｐ浓度的增加而降低,ＪＰ２的生长状况正好与之相反。总的来说,Ｎ、Ｐ 浓度对不同生境下碱蓬种子萌发及幼苗生长存在影响,且整体表现在高盐分胁迫条件下,高Ｎ 浓度或低Ｐ 浓度有助于二者种子萌发和幼苗生长。加之近年来黄河口营养盐呈增加趋势,且主要污染物为无机氮,Ｐ含量相对较低,由此可见黄河水的输入对黄河口潮滩碱蓬退化区的恢复具有有利的作用。     

黄河三角洲贝壳堤岛贝壳沙中微量元素含量及形态特征

通过对不同植被覆盖、不同剖面层次贝壳沙样品的采集与分析,研究了黄河三角洲贝壳堤岛贝壳沙中微量元素Fe,Mn,Cu,Zn的含量及形态特征.结果表明:贝壳沙中全Fe含量明显高于全国土壤中Fe的含量均值,而Mn,Cu,Zn 3种元素却远低于全国土壤中的含量.无论是表层样品还是剖面样品.微量元素含量均具有较大变异,且表层以下剖面样品4种元素含量高于表层样品含量.受植物生长的影响,有机枯落物较多的表层贝壳沙样品,其元素含量相应高于没有植被覆盖的表层样品.不同剖面样点自上而下,微量元素含量变化规律并不一致,其全量与有效态含量的相关性大小也不一样.Mn,Cu两种元素全量和有效态含量之间达到极显著相关水平(P＜0.01),而Fe,Zn两种元素全量和有效态含量之间的相关性却不显著,这可能是受元素种类与环境条件的双重影响所致.     

黄河三角洲贝壳堤岛二色补血草生长和保护酶特性对盐胁迫的响应

用不同浓度的NaCl溶液(0,50,100,200,300 mmol/L)模拟盐胁迫,研究盐胁迫对二色补血草幼苗生长特性及保护酶系统的影响.结果表明:(1)100和200 mmol/L盐胁迫下,根长和叶片数分别为对照的1.3,1.67倍,根(叶)鲜重、干重显著高于对照;根鲜重和叶干重在100 mmol/L盐胁迫下最高,分别为对照的1.35,1.6倍;300 mmol/L盐胁迫下,根长和叶片数均为对照的0.78倍,根(叶)鲜重、干重分别为对照的0.67(0.79)和0.85(0.69).地上、地下生物量受盐胁迫的抑制程度大小不明显.(2)随着盐胁迫的增加,二色补血草叶片中SOD,POD,CAT 3种保护酶活性均呈上升趋势,在盐浓度为300 mmol/L时活性最大,分别为对照的2.12,1.83,2.57倍;MDA含量在盐浓度300 mmol/L下,才显著高于对照,为对照的1.6倍.(3)从研究结果初步判定,二色补血草具有较强的耐盐性,可以在盐浓度300 mmol/L以下的环境中生长.     

土壤改良剂对黄河三角洲滨海盐碱土的改良效应

采用牛粪(A)、石膏(B)、秸秆(C)、保水剂(D)4种改良剂,通过4因素4水平正交设计方案,对黄河三角洲滨海盐碱土进行土壤改良试验,筛选出较好的改良方案,为黄河三角洲盐碱土的改良利用提供理论依据。研究结果表明:土壤pH和钠吸附比(SAR)随着改良时间增加呈下降趋势,土壤有机质、有效氮、有效磷、有效钾呈上升趋势;4种改良剂对盐碱土改良指标的贡献值存在差异,综合考虑最佳配方为A4B4C1D4,其土壤有机质、有效氮、有效磷、有效钾含量分别比对照增高113.93%,1 014.23%,828.32%,265.45%;其土壤pH和SAR比对照分别下降4.71%,33.37%。     

黄河三角洲贝壳堤岛土壤盐分空间分异特征

对黄河三角洲贝壳堤岛贝壳砂基质和相邻滨海盐土的盐分特征进行调查研究,系统分析贝壳堤岛土壤盐分的空间异质性。选择不同地下水埋深梯度下2种土壤类型进行剖面盐分特征测定,比较研究土壤类型及地下水埋深对土壤盐分特征的影响,并应用主成分分析法对土壤盐分特征进行综合评价。结果表明:(1)除Ca2+外,贝壳砂基质剖面中其余盐分特征指标由表层至底层均呈现逐渐增高的趋势,Ca2+含量由上至下则呈现缓慢降低的趋势;(2)贝壳砂基质剖面盐分含量与地下水埋深密切相关,近海侧剖面(地下水埋深1.5m)细颗粒含量、含水量、含盐量及pH值均高于滩脊剖面(地下水埋深2.5m)对应各层次;而各盐分离子中,近海侧剖面各层K+、Na+、Cl-、SO42-含量明显高于滩脊剖面对应各层次;而Ca2+、Mg2+则不同,其近海侧剖面与滩脊剖面对应各层次含量均比较接近;(3)贝壳堤岛土壤样品盐分特征指标相关分析表明,除Ca2+外,其余各指标之间多存在显著或极显著正相关关系;(4)贝壳堤岛土壤样品盐分特征指标的主成分分析表明,前4个主成分因子累计贡献率为84.265%,分别依次可以理解为土壤的盐化状况因子、土壤Ca2+含量因子、土壤含盐量及碱化特征因子、土壤K+含量因子;主成分得分可以很好的将各土壤样品进行分类和排序。     

干旱胁迫对沙枣幼苗根茎叶生长及光合色素的影响

干旱半干旱地区水分是植被恢复和演替的限制性生态因子,沙土生物结皮能降低水分入渗,造成土壤水分浅层化和加剧土壤水分时空分异,因此有必要采取措施进行适度干扰,以促进生态恢复和重建。土壤蒸发是天然降水无效损失的一个重要途径,研究生物结皮对土壤蒸发的影响十分必要。以陕北水蚀风蚀交错区沙土生物结皮为研究对象,分析了移除生物结皮和沙埋2种干扰下生物结皮类土壤水分蒸发特性。结果表明,移除生物结皮并不能起到显著地抑制土壤蒸发的作用(p>0.05),而沙埋对土壤蒸发具有显著地抑制作用(p<0.01),且随沙埋厚度的增加,蒸发抑制率提高。20mm沙埋的抑制蒸发作用最大,蒸发抑制率达到了58.15%。5mm和10mm沙埋的蒸发抑制率则分别为25.20%和28.29%,二者之间的差异未达到显著水平(p>0.05)。可见,沙埋对于改善土壤水分状况具有极积意义,但应控制沙埋的厚度。     

滨州北部贝沙堤生物多样性现状及影响因素的研究

滨州无棣贝沙堤作为天然的防潮大堤,在保护人类生命财产安全以及生物多样性的孕育上发挥了重要作用,但近年来由于人类活动的加剧,贝沙堤面临着萎缩,植物多样性减少,部分物种面临灭绝,通过对滨州北部无棣贝沙堤植物多样性进行调查,分析了王子堡、大河口地区植被的物种组成和分布特点,在调查样地共发现砂引草、芦苇等20种植物和7种群落类型.通过相关分析,贝沙堤中的水溶性碳、水溶性氮对植被物种丰富度、生物多样性指数、生物量和盖度有显著性影响,而含盐量、含水量、速效钾、速效磷含量对植被群落结构没有明显影响.此外,由于人为因素的干扰,王子堡地区与大口河地区的物种分布、群落结构和生物多样性存在差异显著.由此可见,人类活动是导致生物多样性减少的一个关键因素,在今后的植被恢复工作中,应减少人为干扰.