京郊边际土地纤维素类能源草规模化种植与管理技术

为探索能源植物在北京及周边地区的发展潜力,在京郊挖沙废弃地、荒滩地、撂荒地、污染农田4种边际土地上开展了柳枝稷、荻、芦竹和杂交狼尾草4种纤维素类能源草的规模化种植。在此基础上,总结提出了京郊边际土地纤维素类能源草规模化种植与管理技术,为基于边际土地发展京郊生物质原料生产与生物质能源产业奠定了良好的技术基础。     

红籽鸢尾(Iris foetidissima L.)的抗旱性

以红籽鸢尾为试验材料,采用自然干旱胁迫的方法,对红籽鸢尾的土壤临界含水量、叶片相对含水量、叶绿素含量、相对电导率、游离脯氨酸(PRO)含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及可溶性蛋白含量8个抗旱指标进行测定,将红籽鸢尾与鸢尾属其他6种植物的土壤临界含水量进行对比,结果发现,红籽鸢尾的抗旱性仅次于德国鸢尾和鸢尾,抗旱能力强于马蔺。对红籽鸢尾的SOD活性、相对电导率、PRO含量、相对含水量、MDA含量、可溶性蛋白含量和叶绿素含量7个与抗旱有关的生理生化指标进行主成分分析,结果表明,各指标间具有较好相关性,并可以通过2个主成分把红籽鸢尾抗旱性98.48%的信息反映出来。采用隶属函数法对红籽鸢尾的抗旱性进行综合评价,结果发现,红籽鸢尾的抗旱性比马蔺弱,与通过土壤临界含水量的结果有差异,说明植物抗旱性是通过多种指标协同(包括植物形态学等特性)综合表现出来的。     

不同季节部分鸢尾属植物对富营养化水体的净化研究

【目的】比较部分鸢尾属观赏植物对夏季及冬季不同浓度富营养化水体的净化能力。【方法】通过温室静态水培实验和人工湿地动态流水实验研究了花菖蒲(Iris ensata var.hortensis)、黄菖蒲(I.pseudacorus)、路易斯安那鸢尾(Louisiana iris)、红籽鸢尾(I.foetidissima)、鸢尾(I.tectorum)和蝴蝶花(I.japonica)6种鸢尾属观赏植物对夏季不同浓度富营养化水体以及路易斯安那鸢尾(Louisiana iris)、红籽鸢尾(I.foetidissima)、德国鸢尾(I.germanica)和蝴蝶花(I.japonica)4种常绿鸢尾属植物对冬季富营养化水体的净化效果。【结果】黄菖蒲、花菖蒲和路易斯安那鸢尾对夏季富营养化水体TN、TP的去除量与不同浓度富营养化水体TN、TP含量呈正相关,显著降低了水体TN、TP含量,另外,对降低水体COD含量也基本上具有一定促进作用。其中,供试植物中黄菖蒲对水体的净化效果最好,在高浓度富营养化水体中其对TN、TP的去除率分别高达95.5%和93.1%,因此最适合作为夏季水体净化材料;其次为花菖蒲和路易斯安那鸢尾;红籽鸢尾、鸢尾和蝴蝶花因在夏季富营养化水体中生长不良均不适宜于作为夏季富营养化水体净化。冬季供试鸢尾属植物中对水体TN、TP净化效果最佳的为路易斯安那鸢尾,其对TN净化效果显著(P0.05),种植20 d后水体TN含量为0.925 mg/L,去除率为92.1%,达国家Ⅲ类水质标准(TN≤1 mg/L),水体TP去除率达91.6%;红籽鸢尾、德国鸢尾和蝴蝶花对水体净化效果相对较弱。冬季人工湿地动态流水净化模拟试验研究也表明:路易斯安那鸢尾净化效果最好,其TN去除率为46.0%~67.8%,TP去除率为54.3%~67.9%;红籽鸢尾TN去除率为39.5%~55.9%,TP去除率为28.6%~52.5%。【结论】供试植物中黄菖蒲对夏季富营养化水体的净化效果最好,路易斯安那鸢尾对冬季富营养化水体净化效果最好。     

德国鸢尾新品种‘风烛’

‘风烛’是‘00266’与 ‘金舞娃’杂交选育成的德国鸢尾新品种,常绿、矮生、耐寒,花黑红褐色。花径15 ~ 16.5 cm,单花茎着花6 ~ 8朵,花期5月上旬。具有茎矮、花大、重瓣、抗倒伏等优点。在长江中下游地区一年四季均可栽培。     

3个紫斑牡丹品种的抗寒生理特性研究

以兴高采烈、紫海银波、红珍珠3个引进的紫斑牡丹品种为试验材料,在哈尔滨冬季自然降温条件下(稳定降至-5～-10℃开始,每降5℃取样一次,至温度降到-25～-30℃),测定越冬枝条的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量及SOD活性变化。结果表明,随着温度的降低,3个品种的各项指标测定结果都有不同程度的增加,且兴高采烈和紫海银波的各项指标测定值高于红珍珠,即兴高采烈和紫海银波表现为相对较强的抗寒特性。     

边际土地草本能源植物应用潜力评价

为促进中国边际土地草本能源植物种植与生物质原料生产,基于京郊边际土地草本能源植物规模化种植的实践,从生产潜力、生物质品质、生物质利用潜力、生态效应等4个方面对荻的应用潜力进行了分析评价.结果表明:荻在京郊挖沙废弃地上的生产潜力为2.31 t/hm2,达到京郊耕地条件下的8.41％,生物质品质优良,其标准煤折算当量、沼气产量、纤维素乙醇产量分别为1.42 t/hm2、289.99 m3/hm2、0.59 t/hm2,分别达到京郊耕地条件下的8.38％、8.37％、8.15％,生态效应明显.荻在边际土地上具备良好的应用潜力.     

不同土壤改良措施对高盐土壤条件下马蔺幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

采用盆栽方式分析土壤改良措施对高盐土壤条件下马蔺幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。试验共设计6组改良措施,即分别向滩涂高盐土中添加不同量(1/12、1/6、1/4)园土和草炭。结果显示,在不同含盐量土壤上生长30 d后,与园土对照相比,在0.50%盐土条件下,马蔺幼苗存活率和根系鲜质量均无明显变化,在0.75%和1.00%盐土条件下马蔺根系生长显著受到抑制,植株存活率显著下降,地上部和根系鲜质量均显著减少。在1%盐土中添加1/6园土能显著提高马蔺幼苗地上部鲜质量及根系CAT活性,添加1/12园土能显著提高地上部POD活性,但对可溶性蛋白含量没有显著影响;添加草炭能明显提高马蔺幼苗的存活率、地上部鲜质量和可溶性蛋白含量,但对POD和CAT活性没有显著影响。由结果可知,在1%高盐土中,添加1/6园土能显著促进马蔺地上部生长,提高抗氧化酶活性;添加1/12草炭可有效促进马蔺幼苗地上部和根系的生长。     

草本能源植物修复重金属污染土壤的潜力

在北京郊区重金属轻度污染土地开展了柳枝稷、荻、芦竹、杂交狼尾草四种草本能源植物的规模化种植,分析其对砷、汞、铜、铬、铅、镉等六种重金属的富集能力与修复潜力。结果表明,四种草本能源植物均属于非超积累植物,但柳枝稷、荻、芦竹、杂交狼尾草的生物质产量较高,分别为23.23t.hm-2、28.22t.hm-2、47.08t.hm-2、59.22t.hm-2,且不受重金属轻度污染的明显负面影响,因此其重金属绝对富集量可观。杂交狼尾草对砷、汞、铜、铅、镉的绝对富集量分别为23.12g.hm-2、0.35g.hm-2、1132.62g.hm-2、95.18g.hm-2、6.07g.hm-2,芦竹对铬的绝对富集量达到1333.37g.hm-2。草本能源植物对重金属污染土壤具有一定的修复潜力,并以杂交狼尾草最大,芦竹、荻、柳枝稷次之。     

黄菖蒲花部特征及繁育习性研究

该研究旨在通过定点观察与人工授粉等方法,为黄菖蒲生殖生物学与杂交育种提供理论依据。对引种多年的黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)的花器官特征、开花动态、花粉形态及活力、柱头可授性、繁育习性与访花昆虫进行了观察与研究,结果表明,黄菖蒲在南京地区为4月下—5月上开花,雌雄异熟;花粉活力与柱头可授性均为开花当天最强,随后下降;雌雄异位,开花过程中柱头向下弯曲,雄蕊始终短于柱头;花粉/胚珠比380.4,杂交指数为5。黄菖蒲的繁育习性为异交为主,部分自交亲和,需要传粉者,自然状态下存在花粉限制,不存在无融合生殖现象,黑纹食蚜蝇为潜在传粉者。