不同水位梯度下克隆植物大米草的生长繁殖特性和生物量分配格局

通过温室模拟控制实验,研究了不同水位梯度处理对外来克隆植物大米草(Spartina anglica)衰退种群的形态性状、克隆生长性状、生物量积累及生物量分配格局的影响。实验共设置5种水位处理,分别为淹没至大米草株高的1/2,淹没至株高的1/3,表面水淹0cm,低于土表5cm(-5cm),以及低于土表10cm(-10cm)。结果表明:水位梯度对大米草的形态性状、克隆生长性状、生物量的积累与分配格局等部分指标均有显著影响(p<0.05);株高、克隆分株数、根状茎节数、根状茎总长、间隔子长度及生物量在0cm至1/3株高水位梯度处理下均显著高于-10cm和1/2株高水位处理(p<0.05),但与-5cm处理无显著差异(p>0.05);-10cm水位处理的地上生物量分配和根状茎生物量分配显著低于其它处理(p<0.05)。综合大米草衰退种群的形态特征、克隆生长特性、生物量积累及分配格局对水位处理的响应格局,认为大米草种群较适宜的水位梯度为表面积水至淹没株高的1/3处,而水位的变化可能是大米草种群自然衰退的原因之一。

大米草(Spartina anglica)自然衰退种群对N、P添加的生态响应

通过对外来植物大米草(Spartina anglica)自然衰退种群进行N肥、P肥和N-P复合肥不同梯度水平的添加,分析大米草的生长指标差异及其生理生态响应。结果表明:N、P添加后使大米草种群株高均有不同程度的增加,肥效强弱依次为N肥、P肥、N-P肥;叶片数、主根数及总生物量均显著增加(p<0.05)。除N肥外,其它处理的叶片面积和厚度与对照没有显著差异。3种肥源的添加均显著提高了大米草自然衰退种群的光合速率(p<0.05);N和N-P肥均以高浓度效果最显著,但P肥却以中浓度效果最强;光合速率分别比对照增加19.08μmol·m-2·s-1、11.23μmol·m-2·s-1和15.47μmol·m-2·s-1;14d淡水淹没后,肥源添加使大米草自然衰退种群的SOD和POD酶活性增强;中浓度N和中浓度P添加使SOD活性增加最显著,分别比对照增加320.74unit·g-1和134.54unit·g-1;高浓度N和高浓度N-P肥添加使POD酶活性最显著增加。N肥添加可以显著改善大米草自然衰退种群生长生理特性,可以推断大米草种群的衰退与我国海岸带土壤营养中N素营养的限制有一定的相关性。

初始克隆分株数对大米草表型可塑性及生物量分配的影响

克隆植物大米草（Spartina anglica）目前在我国出现了严重的自然衰退（Dieback）,为了阐明大米草衰退的机理,分析影响大米草形态可塑性的因素与自然衰退之间的相关性,以期为近缘植物互花米草（S.alterniflora）这一爆发种群的生物控制提供借鉴,对3种不同初始克隆分株数（单克隆、三克隆和五克隆）大米草的克隆生长、生物量累积与分配和异速生长特征进行了野外栽培试验。研究结果表明,初始克隆分株数对间隔子长度影响较弱;初始多克隆的分支强度高于初始单克隆;初始三克隆和五克隆在总生物量（7.9215-10.4317g和8.9039-10.4317g）、地上生物量（3.3961-4.2558g和3.6184-4.3389g）、地下生物量（4.2869-5.2066g和5.2988-6.0793g）和根状茎生物量（1.3186-1.7677g和1.4991-2.0387g）积累上均显著高于初始单克隆,不同初始克隆分株数条件下根生物量差异不显著;初始多克隆倾向于将资源更多地分配给根状茎,而初始单克隆倾向于将更多的资源分配给根系。由此推断,在不同初始克隆分株数条件下,大米草的形态可塑性和生物量分配格局的差异显示出在同样资源格局下,初始多克隆的克隆生殖能力较初始单克隆强。初始多克隆生长的大米草较初始单克隆生长的大米草更能占据优势生境,选择生境“觅养”的能力与克隆繁殖能力更强。

大米草中生物活性物质的筛选

大米草(Spartinaanglica)是一种资源丰富的盐沼植物,目前已在中国沿海大量分布,综合开发利用大米草具有重要的生态意义和经济效益。利用硅胶柱层析方法分离大米草甲醇提取物,再分别用DPPH法、纸碟法和MTT法对大米草中40多个组分进行了抗氧化、抗细菌和抗肿瘤活性的筛选。结果得到抗氧化活性组分5个、抗菌活性组分2个、抗肿瘤活性组分3个。目前对其活性先导化合物的分离纯化研究正在进行中。

大米草防除剂——米草净的试验研究

采用小区试验方法,初步筛选研制出一种能够连根杀死大米草且对环境安全的药剂———米草净,能够在60d内连根杀死大米草。试验表明米草净对水生生物安全,使用后30d在土壤中已检测不到残留。

大米草的防除初探

阐述了大米草引种及防治的原因，着重强调其防除办法，并通过实验研究得出大米草除草剂ＢＣ－０８为最成功的药剂，能够在２１ｄ内杀死大米草的地上部分，到６０ｄ内时，大米草的地下部分也全部腐烂。水生动物试验表明大米草除草剂ＢＣ－０８对本实验所用水生动物安全。

皮状丝孢酵母利用大米草水解液发酵生产微生物油脂

研究了产油酵母菌皮状丝孢酵母(Trichosporon cutaneum)利用经过简单脱毒处理的大米草水解液,直接发酵生产微生物油脂。首先分别用1%、2%、4%和6%稀硫酸,在122℃水解大米草,大米草/硫酸(固/液比)为10%。结果表明,在6%的酸浓度下水解40 min后总还原糖含量最高。而1%稀硫酸在140℃下水解大米草,2.8 h后,水解液中葡萄糖产量达到最高14.2 g/L。然后将该条件下大米草水解液冷冻干燥浓缩为不同的倍数,作为皮状丝孢酵母菌的发酵培养基,水解液浓缩倍数为4.0时,产油量最高达6.0 g/L。为高效利用大米草,将大米草开发为一种能源植物,提供了新的途径。

盐胁迫对大米草幼苗某些生理指标的影响

研究了大米草幼苗在不同培养盐度(0、20、30、50、100mmol/LNaCl)下,MDA、游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及保护酶(SOD、POD、CAT)活性等生理指标的变化情况。结果表明:保护酶(SOD、POD、CAT)活性在盐胁迫40d前逐渐上升且达显著差异。随着胁迫时间延长,MDA含量与CK相比逐渐降低。随着盐分胁迫浓度的增加及盐胁迫时间延长,大米草叶片中游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量呈上升趋势。在盐胁迫下,渗透调节物质的积累作用是大米草对盐胁迫的主要响应过程,其体内的抗氧化保护酶在此过程中也发挥了重要的作用。

大米草浓酸水解及发酵生产生物燃料的初步研究

探讨了大米草浓酸水解的影响因素,采用正交试验优化得到了大米草最佳水解条件:硫酸质量分数为50%、水解时间为60 min、水浴温度为50℃、大米草粒径为10-20目、固液质量比为19∶,此时糖的得率达36%。利用基因工程菌6508-127发酵大米草水解液生产燃料酒精,产率为8.9 g/100 g(乙醇/大米草);利用圆红冬孢酵母As2.1389发酵大米草水解液生产生物油脂,产率为6.4 g/100 g(油脂/大米草)。

大米草对有机汞的耐性、吸收及转化

大米草对营养液中氯化甲基汞(McHgCl)毒性的临界浓度为15 μmol/L,是烟草的3倍。氯化甲基汞处理后,植株体内有机汞总量在增加,而营养液中有机汞总量在减少,无机汞总量则明显增加。这些结果表明,大米草可以吸收有机汞,将有机汞部分地转化为无机汞,并且无机汞较多地积累在植株的地下部,同时有一部分通过扩散或分泌进入营养液中。大米草对汞的积累作用和把有机汞转化为无机汞的转化作用在环境污染的植物修复方面有重要的利用价值。

盐生植物大米草在我国滩涂引入后的利弊分析

大米草目前被认为是一种全球性的害草,然而在我国学术界,对给大米草冠以"生物入侵"是有争议的。对我国海岸滩涂引入大米草后所起到的生态工程效益、经济效益经以及在其大规模爆发地区的危害两个方面进行了利弊分析,并对大米草的种植管理提出了一些对策和建议。

大米草多糖的提取及其单糖组成的GC-MS分析

分析了海洋滩涂生物大米草(Spartina anglica)中的多糖成分和单糖组成,为这种生物资源的开发提供科学依据。利用水提醇沉、Sevag法脱蛋白得到纯大米草多糖,经三氟乙酸降解、糖腈乙酸酯衍生,最后用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析大米草多糖中的单糖组成。结果表明大米草单糖组成为鼠李糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖,其质量分数分别是:4.13%,3.02%,11.94%,8.89%,6.82%,27.18%,38.00%。大米草多糖是一种可利用的食品资源,其主要成分半乳糖、葡萄糖都是营养价值很高的单糖,大米草多糖可深入研究开发其生物活性用作保健食品。

盐城湿地大米草-芦苇群落对生活污水净化效果的实验研究

大米草、芦苇群落对COD、N、P和NH4-N等污染物有着明显的净化作用,这对潮间带水质稳定起着积极的作用。研究发现在同一淹水深度下,随着群落盖度的增加,芦苇与大米草对有机物、N,P的净化能力也随之增强;而随着淹水深度的增加,大米草对COD的去除率在淹水深度为30 cm时效果最佳;而芦苇群落对COD去除率随淹水深度的增加呈缓慢下降的趋势。光照能够促进湿地植物群落对污染物的净化,但受植物群落垂直结构与淹水深度的影响很大。在群落盖度大于60%、淹水深度为30 cm与当前水质条件下,大米草、芦苇二者联合净化作用在一个潮周期内对有机物、N、P和NH4-N分别可达33.6、24.9、20.8和27.6%以上。

我国海岸滩涂引入大米草的利弊分析

对大米草的国内外研究进展进行了陈述,同时对我国海岸滩涂引入大米草从利弊两个方面进行了分析,并对大米草的种植管理提出了一些对策和建议。

大米草-双齿围沙蚕相关性初探

我国广阔的海滩上蕴藏着丰富的生物资源,多毛类环节动物——双齿围沙蚕就是其中之一。它们不但是近海、河口的鱼虾等的天然优质食料,而且也是娱乐业垂钓的重要钓饵,成为江、浙等省沿海地区出口创汇的一大资源。 经大量调查资料发现,在海滩盐沼-大米草滩上双齿围沙蚕的数量一般比光滩高数倍至数十倍,而且个体大小也有显著差异。这一海滩生态系统中特定的结构和功能的关系,即植物(大米草)与动物(双齿围沙蚕)之间是否直接存在摄食关系抑或其它原因,到目前为止尚未见报道。

大米草总黄酮微波提取工艺及其抗氧化活性研究

目的:优化提取大米草总黄酮的最佳工艺条件及测定其体外抗氧化活性。方法:以产品中总黄酮的质量分数为指标,正交实验对大米草的微波辅助萃取工艺参数进行优化,并测定其体外抗氧化活性。结果:大米草总黄酮的最佳提取工艺:乙醇溶剂浓度70%,功率为400 W,固液比1∶40,提取时间为6 min。提取率达到0.46%。其体外清除DPPH.及.OH的IC50分别为0.053 2 mg/mL和0.471 0 mg/mL。结论:大米草总黄酮抗氧化活性明显,且最佳工艺操作简单快捷,适用于工业化大批量提取大米草总黄酮。

大米草玉米的耐盐效果及对盐渍化土壤的改良试验

土壤盐渍化已成为限制农作物生长、发育和产量的最主要非生物胁迫因素之一。培育耐盐碱作物是解决这一问题的有效途径。通过田间试验,研究了大米草玉米耐盐碱能力和改良盐渍化土壤的效果。结果表明,筛选出的适应盐渍土种植的优良大米草玉米自交系具有很强的生长势和耐盐碱性,耐盐能力为11.76g/kg。根据作物生长势好,生长势强和生长势特强3种长势试验地块的测试结果,3种地块土壤脱盐率依次为15.7%,22.9%和34.5%,表明通过培育优选出的大米草玉米不仅具有较强的耐盐碱性能力,而且还对改良盐渍化土壤具有一定的效果。

不同含量大米草日粮对肉兔生长性能和血液生化指标的影响

选用福建黄兔与太行山兔杂交后代30日龄的幼兔100只,分成5组,每组20只。试验组日粮中分别添加大米草草粉5%、10%、15%和20%,试验期50 d。研究大米草对肉兔生长性能和血液生化指标的影响。结果表明:日粮中加入大米草草粉15%时,可降低饲料单价11.58%(P<0.05)和增重成本11.63%(P<0.05),提高平均只毛利6.79%(P<0.05),而采食量不受影响。随着大米草添加量的增加,血清总蛋白和白蛋白均呈上升趋势,以添加大米草草粉15%最高,但各组之间差异不显著(P>0.05);甘油三酯和胆固醇含量均呈下降趋势,与对照组相比添加大米草草粉15%和20%的处理组甘油三酯含量分别下降了10.13%和11.39%,差异显著(P<0.05);胆固醇含量分别下降了8.48%和10.30%,差异显著(P<0.05)。4种血清酶含量各处理组之间差异不显著(P>0.05)。

大米草对福清山羊饲用价值评定

本试验从常规营养成分分析、半体内试验以及体内消化试验3方面,开展了大米草在福清山羊中的饲用价值评定研究。采用尼龙袋法测定大米草主要营养成分在福清山羊体内的瘤胃降解特性。选用初始体重为(30.50±0.75)kg的福清山羊成年羯羊12只,随机分为4个组(每组3个重复,每个重复1只羊),分别饲喂基础饲粮(精粗比3∶7)和3个试验饲粮(10%、20%和30%大米草替代等量基础饲粮)。预试期10 d,正试期6 d。采用全收粪、尿法测定试验饲粮营养物质表观消化率,计算各组营养物质的全肠道表观消化率。结果表明:1)大米草的总能(GE)为16.19 MJ/kg,粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)、总磷(TP)和盐分含量[干物质(DM)基础]分别为8.16%、1.23%、66.85%、42.60%、10.37%、0.15%、0.12%和2.16%。2)大米草DM、OM、CP、NDF和ADF的瘤胃有效降解率分别为41.35%、45.79%、48.92%、34.52%和35.65%。3)10%组大米草的DM和OM的全肠道表观消化率显著高于30%组(P<0.05)。4)10%组的氮沉积率最高(47.33%),显著高于30%组(P<0.05);20%组的氮生物学价值最高(71.14%),显著高于30%组(P<0.05)。由此可见,利用大米草配制的饲粮能被福清山羊正常采食和利用,但其纤维、盐分含量较高,配制福清山羊饲粮的大米草适宜添加比例为10%~20%。

多菌灵处理对克隆植物大米草(Spartina anglica)表型可塑性的影响

对外来植物大米草(Spartina anglica)衰退种群进行高、中、低3个浓度(即50%多菌灵可湿性粉剂的300倍、600倍和1200倍稀释液)多菌灵灌根处理,测定大米草在杀菌剂处理条件下的形态可塑性、克隆生长特性及生物量积累与分配格局。结果表明:与对照相比,各浓度多菌灵处理对大米草的株高、叶数、叶片厚度、叶片面积和根长均没有显著影响(p>0.05);中浓度处理后,大米草种群的根状茎节数和分枝强度均显著高于对照和其它处理,而根状茎总长和间隔子长度均显著高于对照和低浓度处理(p<0.05),与高浓度处理差异不显著;高浓度处理的大米草地下生物量和根生物量分配显著高于对照和其它处理,而地上生物量分配却显著低于对照和其它处理(p<0.05)。证明中浓度多菌灵处理有利于大米草种群的克隆生长,有效提高了其种群维持与更新能力;由此推断,大米草种群在我国海岸带的自然衰退与沉积物中部分真菌侵染有一定的相关性。