铜尾矿废弃地不同优势群落持水量的差异分析

通过对安徽铜陵狮子山铜尾矿废弃地上定居的优势群落的实地调查及室内分析,研究了3种优势群落基质尾矿持水量的变化规律。结果发现,铜尾矿废弃地植被恢复后,基质的持水量发生显然的增加,节节草群落基质的持水量最高,比裸露无植被区高出16．95％,其次为白茅群落,狗牙根群落基质的持水量最低,但都高于对照裸露区。随着深层的增加,植被对尾矿的持水量增加。如节节草基质0-10cm的持水量17．57％,10—20cm持水量22．27％,20—30cm持水量25．25％,30—40cm持水量27．03％。结果表明,铜尾矿废弃地植物定居后,能提高尾矿的持水量,其中节节草群落的持水能力最高。     

不同自然植被处理下铜尾矿土壤动物群落的恢复比较

为了解尾矿土壤基质在不同植被处理下土壤动物群落恢复状况,在灌草地和林地自然背景下移植尾矿库复垦土,于2015年4月29日和2017年4月21日对试验样地分别进行2次采样,观察土壤动物群落的变化。结果表明:在不同试验周期处理下,试验处理335 d后样地获得土壤动物541只,隶属于6纲10目,1 065 d后获得土壤动物1 047只,隶属于6纲13目。此外试验1 065 d寡毛纲数量增加,节肢动物(蜱螨目、鞘翅目、双翅目)数量明显下降;不同自然植被处理下,灌草地试验样地土壤动物个体数相比于自然植被急剧减少,林地试验样地个体数急剧增加。独立样本t检验显示林地试验样地土壤动物个体数显著多于灌草地试验样地(P0.05)。土壤动物群落结构特征与土壤环境因子相关性分析表明,灌草地处理土壤动物个体数、类群数、多样性指数与有效磷有着较高的相关性,而林地处理土壤动物群落结构与土壤理化性状无显著相关,说明土壤动物群落恢复与选择的植被相关。     

铜陵铜尾矿废弃地细菌多样性研究

[目的]探讨铜尾矿废弃地微生物多样性的变化。[方法]采集铜陵杨山冲和铜官山2尾矿库不同自然层裸地和植物群落以及不同植物发育阶段和土样类型的样本,采用PCR-DGGE技术研究2尾矿库废弃地不同自然生态恢复阶段的细菌多样性以及优势植物根系对细菌多样性的影响。[结果]铜陵铜尾矿废弃地发育过程中,不同恢复阶段的细菌多样性无明显变化;同一植物群落下A-层较C-层表现较高的细菌多样性,这与土壤有机质及氮磷等养分含量的变化相一致;杨山冲尾矿库白茅和结缕草根际的细菌多样性高于非根际的,而木贼的则相反;白茅和木贼成株的根际细菌多样性均高于幼苗,结缕草成株根际的细菌多样性较幼苗降低。[结论]铜尾矿废弃地细菌的多样性同时受养分积累状况和植被类型的影响。     

铜陵铜尾矿废弃地中氧化铁研究

[目的]对铜尾矿废弃地中的氧化铁进行研究,探讨不同类型氧化铁对土壤形成过程的影响。[方法]以铜陵2处不同时间弃置的铜尾矿废弃地为对象,采用化学分析法研究了自然生态恢复过程中3类铁氧化物（无定形氧化铁、游离氧化铁和络合态氧化铁）的含量。[结果1尾矿废弃物无定形氧化铁含量为（1．73±0．77）～（9．68±2．94）g/kg,氧化铁活化度为（4．80±3．85）％-（91．94±4．34）％;游离氧化铁、晶质态氧化铁含量和游离度分别为（9．10±1．57）～（42．77±12．69）、（2．50±0．57）～（42．05±13．46）g／kg和（8．17±1．77）％～（20．02．±5．38）％;成土时间较短的杨山冲铜尾矿废弃地不同发育层尾矿中3种氧化铁含量差异较小,而弃置时间较长的铜官山尾矿废弃地随深度增加无定形氧化铁逐渐降低,游离氧化铁和络合态氧化铁逐渐增加。相关分析表明：2处尾矿废弃地pH值与无定形氧化铁含量及氧化铁活化度呈极显著正相关．而与游离氧化铁含量、铁游离度、晶质态氧化铁含量和络合态氧化铁含量呈极显著负相关;有机质含量与无定形氧化铁含量和氧化铁活化度呈极显著负相关,而与游离氧化铁含量、游离度及晶质态氧化铁含量呈极显著正相关.目前,铜陵铜尾矿废弃地尚处于成土过程的初期阶段,大量问题仍有待于进一步研究。[结论]探索了自然生态恢复过程中尾矿废弃地中铁氧化物的形态、含量变化特征及其影响因素,为进一步揭示铜尾矿及类似尾矿废弃物的成土过程、成土机制等理论研究提供参考。     

铜尾矿废弃地土壤动物多样性特征

土壤动物的恢复、群落演替及其多样性对于铜尾矿废弃地的生态重建具有重要意义.为了解铜尾矿废弃地土壤动物群落多样性特征,在铜陵市铜尾矿区设置4个样地23采样点,共捕获土壤动物4622只个体,隶属5门10纲18目29类.结果表明,铜尾矿自然废弃地与其对照组土壤动物多样性差异明显,自然废弃地土壤动物丰富度指数d、大型土壤动物密度、中小型土壤动物密度、多样性指数H''和D·G指数均小于其对照组且存在显著差异.而复垦废弃地中小型土壤动物密度和D·G指数小于其对照组且存在显著差异,多样性指数H''大于其对照组且差异极显著,其他土壤动物群落指标与其对照组均无显著差异.相似系数q表明,外围林地间土壤动物群落相似性最大,其次是复垦废弃地与外围林地间,自然废弃地与其它3个样地间相似性最小.从垂直分层来看,复垦废弃地土壤动物表聚性强于自然废弃地,尾矿废弃地表聚性强于外围林地.灰色关联分析表明,铜尾矿区土壤理化性质与土壤动物群落结构指标关系密切,其中最重要的因素是土壤含水量和总钾含量,重金属全镉含量也不容忽视,植被因素和土壤全铜含量对土壤动物的影响相对较小.由此可见,土壤含水量、土壤基质的优劣、土壤有机质与营养元素的含量等因素限制了铜尾矿废弃地土壤动物的恢复与重建,而这些因素的改善主要归功于尾矿废弃地的土地复垦和作物种植.所以,尾矿废弃地的复垦与利用有利于土壤动物的恢复与重建.     

铜尾矿自然定居腺柳对重金属吸收及分布的研究

选取安徽安庆月山铜尾矿废弃地的自然定居腺柳为研究对象,探讨自然定居腺柳对重金属Cd、Pb、Zn、Cu的吸收、转运以及在其根茎木质部、皮部、叶部中的分布差异。研究发现,腺柳植株体内的不同器官对重金属Cd、Pb、Zn和Cu的吸收与分布存在一定的差异。重金属Cd在根皮部含量最高,达到1 438.919μg·kg-1,茎木质部含量最低,为228.065μg·kg-1;Pb在根木质部含量最高,为4 010.225μg·kg-1,而在根皮部含量最低,为272.312μg·kg-1;Zn在茎皮部含量最高,为137.563 mg·kg-1,茎木质部含量最低,为11.554 mg·kg-1;Cu在茎皮部含量最高,为36.024 mg·kg-1,而茎木质部含量最低为19.786 mg·kg-1。腺柳对不同重金属的富集系数大小顺序为Cd>Zn>Cu>Pb。腺柳植株叶片中的Cd含量与铜尾矿废弃地基质土中重金属Cd、Pb、Zn、Cu的含量呈显著正相关(P<0.05),叶片中Zn含量与铜尾矿基质土中全氮的含量达到极显著正相关(P<0.01),但腺柳植株中Pb和Cu的含量与土壤中对应元素含量没有显著相关性。结果表明腺柳对土壤重金属Cd具有较好的富集特性,可用于受重金属Cd污染土壤的植物修复。     

湖北九宫山香果树群落结构特征研究

根据野外调查的样地资料，分析了九宫山自然保护区香果树群落的结构特征。结果表明：该群落属不稳定型群落，具有次生性质，香果树种群具有退化的趋势，需要人为干预加以保护。     

EDTA螯合铜胁迫对旱柳生长和生理特性的影响

[目的]为了研究旱柳在EDTA螯合不同浓度Cu2+胁迫条件下生长和生理特性的变化。[方法]设置7种Cu2+浓度,分为添加EDTA和不添加EDTA2组,土壤培养60 d后测定旱柳的各种生理指标。[结果]旱柳在供试的7种不同的Cu2+浓度的土壤中都可生长。随着Cu2+浓度的上升,植株高度表现为先上升后下降的趋势,叶绿素含量表现为随浓度的上升而呈现先上升后下降的趋势。不同浓度的Cu2+溶液胁迫对旱柳中丙二醛含量的影响表现为先上升后下降再上升。Cu2+溶液对旱柳叶片的CAT酶活性存在一定的影响,随着Cu2+溶液浓度的升高,未添加EDTA的处理组旱柳叶片的CAT酶活性呈上升趋势,添加了EDTA的处理组中的旱柳叶片的CAT酶活性呈现先下降后上升的趋势。[结论]在添加EDTA的试验组中,旱柳叶片的各种生理指标都优于未添加EDTA的试验组,EDTA有助于缓解铜胁迫对旱柳的影响。     

铜尾矿废弃地与相邻生境土壤种子库特征的比较

土壤种子库是植被群落的重要组成部分,其特征决定了群落的演替方向.对铜陵杨山冲尾矿库6个植被群落及相邻两处生境的土壤种子库进行了研究.结果表明,尾矿内各植被群落种子库的种子密度间存在较大差异,变化范围为57-593粒/m2,平均种子密度为370粒/m2,尾矿坝体和周围山体种子库种子密度分别为999和121粒/m2,各样地土壤中种子均主要集中在0-5 cm范围内.尾矿种子库与坝体种子库间的相似性指数大于其与周围山体种子库的相似性指数,但尾矿内各植被群落种子库间的相似性较差,相似性指数的变化范围为0.308-0.636.可见,群落微生境对土壤种子库的种子密度和物种组成产生了较大的影响.尾矿种子库种类与地上植被的平均相似指数为0.355,低于坝体种子库种类与地上植被相似性系数.3处样地土壤种子库的物种多样性、丰富度和均匀度指数均表现为坝体＞尾矿＞山体.尾矿种子库在农田土壤中萌发并正常生长的幼苗为16科44属53种,而在尾矿基质中仅为9科36属45种,均以禾本科、菊科和豆科植物萌发和生长状况较好,这3科构成了尾矿地上植被的主要类型.尾矿种子库在尾矿基质中萌发成活率为62.2％-91.2％,约为坝体和山体土壤种子库在尾矿基质中萌发成活率的2倍.说明,组成尾矿种子库的种子大部分已经适应了尾矿的极端恶劣环境或者其本身就是耐性极强的植物类型.     

麦田蚜虫及其天敌群落结构特征初步研究

研究麦田蚜虫及其天敌群落的结构特征,结果表明:麦田蚜虫及其天敌群落主要由麦长管蚜、禾谷缢管蚜和麦二叉蚜3种麦蚜以及12种天敌昆虫组成,天敌中以蚜茧蜂数量最多。麦蚜和天敌的演替可以划分为3个阶段,第1阶段的麦蚜和天敌数量较少,没有必要防治蚜虫;第2阶段,麦蚜数量达到顶峰,群落处于不稳定状态;第3阶段,群落处于衰退阶段。     

根生长法测定柳树对重金属的耐性研究

[目的]探讨柳树对单一或复合重金属的耐性大小,为木本植物修复重金属污染土壤提供理论依据。[方法]采用根生长法研究重金属Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋及3者混合液对柳树枝条不定根生长的影响。[结果]不同浓度的重金属溶液对柳树枝条不定根的生长存在显著影响。当Cu^2＋浓度高于15 mg/L、混合溶液浓度高于20 mg/L、Zn^2＋浓度高于30 mg/L时,柳树枝条均无不定根生成;溶液浓度达到40mg/L时,只有Pb^2＋处理组能长出不定根;随着溶液浓度的升高,柳树枝条不定根的数目逐渐下降;浓度为5 mg/L的Zn^2＋处理组柳树枝条不定根数目最多。其他浓度中,Pb^2＋处理组不定根数目最多、根长及平均根长最长、生根率最高。[结论]柳树枝条对Pb2＋的耐受性最强,对Cu^2＋的耐受性最弱。柳树对3种重金属及3者混合液的耐受性大小依次为：Pb^2＋〉Zn^2＋〉Cu^2＋＋Pb^2＋＋Zn^2＋〉Cu^2＋。     

旱柳SRAP－PCR体系的建立与优化

为了丰富柳树分子标记的手段,以旱柳Salix matsudana为材料,通过正交实验设计法,获得适于旱柳的相关序列扩增多态性（sequence-related amplified polymorphism,SRAP）-聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）体系;对SRAP-PCR扩增过程中的2次退火温度进行优化。结果如下：优化反应体系,25.00 μL反应液中,含20.84 nkat的Taq酶,2.00 μL Mg²⁺（25 .00 mmol·L^－1）,2.50 μL 碱基混合物（脱氧核糖核苷酸dNTPs,各2.50 mmol·L^－1）,1.50 μL引物（20.00 μmol·L^－1）,100.00 ng DNA模板,2.50 μL 10 × Taq酶缓冲液。扩增程序,94 ℃ 2.0 min;94 ℃ 1.0 min,38 ℃ 1.0 min,72 ℃ 1.5 min,5个循环;94 ℃ 1.0min,54 ℃ 1.0 min,72 ℃ 1.5 min,30个循环;72 ℃ 10.0 min。经聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）检测,特征性条带清晰,信息量大,完全可以用于旱柳基因组的研究分析。图4表2参12     

绦柳树干液流变化及其影响因子研究

该文于2006年4—11月利用Granier热扩散探针观测了绦柳的树干液流速率在生长季节的动态变化,并利用全自动气象站同步监测了环境因子。观测结果显示,在土壤水分充足的8月份,绦柳树干平均液流速率为0.004 1 cm/s,液流峰值为0.014 6 cm/s;而在相对干旱的5月份平均液流速率为0.000 503 cm/s,液流峰值为0.003 47 cm/s;土壤水分充足时期液流速率明显高于相对干旱期。在整个生长季节,绦柳液流速率日变化均为明显的单峰曲线,5—11月份各月的峰值分别为0.002 8、0.002 4、0.004 8、0.008 6、0.006 1、0.005 8、0.004 2 cm/s,启动时间和达到峰值时间具有明显的规律性;以太阳辐射强度、气温、空气湿度、风速、不同层次土温等环境因子作为自变量,以边材液流速率作为因变量,经过逐步回归,建立了绦柳液流速率与环境因子的多元线性模型,回归方程极显著,其主要影响因子为空气温度、空气相对湿度和太阳辐射强度。      

黑河源流区旱柳根系分布特征研究

在位于黑河源流区的肃南裕固族自治县境内选择旱柳利用根钻1/4样圆法取样,采用根系密度分析项目区旱柳根系的空间分布。结果表明,0～200 cm垂直剖面上,旱柳细根系(d≤2 mm)根系密度随土层深度的增加总体呈衰减趋势。0～60 cm土层细根根密度较大,在60～80 cm土层细根根系密度分布较为稳定。旱柳粗根根系密度在剖面随土层深度的增加呈"增-减-增-减"的趋势变化,40～80和120～180 cm土层为旱柳粗根根系密度分布的高密度区。距树干50、100、150、200 cm处,旱柳细根生物量占总根系生物量的比例分别为32.97%、27.01%、21.98%、18.05%,粗根生物量占总根系生物量的比例分别为51.35%、33.16%、6.96%、8.53%。垂直方向上,旱柳细根生物量均随土层深度的增加呈显著的负指数衰减。粗根生物量垂直分布基本相似,随着水平距离的增加,高密度区所占比重依次减小。水平方向上,旱柳根系生物量随距树干距离的增加而减小。     

根生长法测定柳树对重金属的耐性研究（摘要）

[目的]探讨柳树对单一或复合重金属的耐性大小,为木本植物修复重金属污染土壤提供理论依据。[方法]采用根生长法研究重金属Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋及3者混合液对柳树枝条不定根生长的影响。调查项目包括柳树枝条不定根的数目及长度,并由此计算生根率、抑制率和耐性指数。[结果]不同浓度的重金属溶液对柳树枝条不定根的生长存在显著影响。当Cu^2＋浓度高于15mg/L、混合溶液浓度高于20mg/L、Zn^2＋浓度高于30mg/L时,柳树枝条均无不定根生成;溶液浓度达到40mg/L时,只有Pb^2＋处理组能长出不定根;随着溶液浓度的升高,柳树枝条不定根的数目逐渐下降;浓度为5mg/L的Zn^2＋处理组柳树枝条不定根数目最多。其他浓度中,Pb^2＋处理组不定根数目最多、根长及平均根长最长、生根率最高。[结论]柳树枝条对Pb^2＋的耐受性最强,对Cu^2＋的耐受性最弱。柳树对3种重金属及3者混合液的耐受性大小依次为Pb^2＋〉Zn^2＋〉Cu^2＋＋Pb^2＋＋Zn^2＋〉Cu^2＋。     

旱柳根系蛋白质双向电泳体系的建立

林木抗逆机制的研究是林木抗逆育种的重要基础。为了解旱柳Salix matsudana 耐盐机制,实验采用蛋白质双向电泳技术研究盐碱胁迫前后旱柳蛋白表达变化,分离鉴定旱柳耐盐相关基因,建立一套适合于旱柳根系蛋白质的双向电泳技术体系是蛋白质组学的基础。用改进的酚抽法抽提旱柳根总蛋白,此方法不仅能很好地分离蛋白,而且能有效去除样品中的盐分。通过比较分析了双向电泳不同条件对电泳结果的影响,确立了900 μg·胶条^-1的最佳上样量,10 min平衡时间以及10万 V·h 的聚焦时间的双向电泳条件。还比较了氯化钠胁迫后双向电泳图谱差异,发现了39个差异表达蛋白,其中15个下调,24个上调（11个新诱导表达）,为下一步通过质谱鉴定分析旱柳耐盐分子机制及抗性基因分离奠定了基础。图9参23     

旱柳扩展蛋白基因家族与基因组分化

[目的]扩展蛋白是植物中重要的基因家族之一,在生长发育和逆境抗性过程中发挥重要的作用.本研究拟探讨旱柳中的扩展蛋白基因组成变化,为理解旱柳AA、BB基因组的分化提供理论依据,也为柳树分子设计育种提供参考.[方法]本研究基于毛果杨扩展蛋白基因氨基酸序列,鉴定旱柳中的扩展蛋白基因;通过生物信息学软件,分析旱柳AA、BB基因...     

应用高通量测序技术对东部白松和旱柳叶片表面真菌多样性的测定

以相同树龄和相同生境下的东部白松(Pinus strobus)和旱柳(Salix matsudana)叶片为材料,采用高通量测序技术测定了二者叶片表面的真菌种类,并进行了多样性比较分析。结果表明:东部白松叶片表面包含的真菌分为3门、16纲、36目、65科、72属,总计75种;旱柳叶片表面真菌分为3门、16纲、33目、60科、78属,总计75种。东部白松叶片表面对酵母菌类具有一定的选择性,旱柳叶片表面真菌的多样性、丰富度高于东部白松,但是东部白松叶片表面真菌的均匀度更高。