兰科蒙自兰快速繁殖和试管开花的研究

以蒙自兰种子作为试验材料,研究不同浓度配比的生长调节剂对蒙自兰的无菌播种、快速繁殖和试管开花的影响。结果表明:人工授粉后105 d的蒙自兰种子活力强,萌发率高,1/2MS+0.6 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA培养基较适合种子萌发;丛芽增殖适宜用含2.0 mL/L 6-BA的培养基,不添加NAA;生根壮苗用1/2MS+1.0 mL/L NAA+30 g/L土豆匀浆最佳;在1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+1.0 mg/L PP_(333)培养基上蒙自兰开花率最高。研究结果为蒙自兰的物种保护、可持续利用以及野外种群的恢复和重建提供重要材料和技术支持。

晋冀北部农牧交错区针阔树种人工林群落稳定性评价

以晋冀北部农牧交错区5种主要人工林为研究对象,利用主成分分析法和关联维数评价林地群落稳定性、分析群落结构。结果表明:随着群落稳定性变差,胸径和树高关联维数均呈增加趋势。针叶树种的稳定性强于阔叶树种。胸径关联维数针叶树种0.58小于阔叶树种0.64,树种排序为油松0.57<落叶松0.59<樟子松0.61<山杏0.62<杨树0.67;树高关联维数针叶树种0.53小于阔叶树种0.60,树种排序为落叶松0.41<油松0.56<山杏0.58<樟子松0.61<杨树0.62,基于两种维数,不同树种稳定性从强到弱依次为落叶松>油松>山杏>樟子松>杨树,与主成分分析法的稳定性评价结果一致。因此,针叶树种,尤其是落叶松具有较强的稳定性,是该地区生态环境恢复、树种优选的主要树种。

异子蓬二型性种子萌发对盐胁迫的响应

异子蓬是中亚荒漠区系特有的一年生盐生植物,其种子具有二型性(棕色种子和黑色种子)。为了探讨异子蓬二型性种子萌发对不同盐分胁迫的响应,实验分析了二型性种子的渗透调节物质、盐胁迫下胚胎中Na+和K+的含量差异,以及不同NaCl浓度下棕色种子萌发后胚根和胚芽的生物量差异、Na+和K+的含量差异等。结果表明,1)棕色种子的渗透调节物质和受盐离子的毒害程度显著高于黑色种子;2)棕色种子萌发后,胚根和胚芽中Na+含量随NaCl浓度的增大显著增加,但胚根的增加量显著高于胚芽,而对于K+的含量没有显著影响;3)棕色种子萌发后,胚根的伸长速度、含水量显著高于胚芽,但胚芽干重显著高于胚根干重。结果表明,异子蓬二型性种子对盐胁迫体现出了不同的生理生化响应;棕色种子胚根和胚芽的相应变化都显示出了其能够在高盐胁迫下迅速萌发的超强适应能力。

异子蓬二型性种子的种皮结构及离子含量差异

异子蓬(Borszczowia aralocaspica)是中亚荒漠区系特有的一年生盐生植物,其种子具有二型性。通过检测异子蓬二型性种子中的生理生化物质以及观察种皮的结构,比较异子蓬二型性种子中营养物质、养分全量以及种皮结构的差异,结果表明:(1)异子蓬的棕色种子只有一层薄种皮,而黑色种子不但具有一层薄的内种皮还有一层坚硬致密的外种皮;(2)棕色种子的质量大、质量频数分布较为集中,并且吸水迅速,在吸水率较低时就能够大量萌发;(3)棕色种子的可溶性糖、可溶性蛋白质、全氮、全磷以及K+、Na+、K+/Na+和Mg2+/Na+都显著高于黑色种子。说明在繁殖子代、产生二型性种子时,异子蓬对棕色种子和黑色种子之间的繁殖投入存在着巨大的差异,这可能是导致异子蓬二型性种子产生差异性萌发机制的重要原因。

不同林地类型对白及生长及其内生真菌多样性的影响

为探究不同林地类型对白及生长及其与内生真菌共生关系的影响,实现白及林下有效栽培和林地综合开发利用,选择红哺鸡竹(Phyllostachys iridescens)、落羽杉(Taxodium distichum)、毛竹(Phyllostachys edulis)和水杉(Metasequoia glyptostroboides)4种林地,分析不同林地白及生长指标、内生真菌多样性和群落组成的差异。结果表明,毛竹林地白及的株高、叶长、叶宽、分蘖芽数、根粗、根长、地上部和地下部鲜质量和根冠比均高于其他3种林地。其中,根长、地上部和地下部鲜质量、根冠比显著高于其他3种林地,具体表现为毛竹林地>落羽杉林地>水杉林地>红哺鸡竹林地。不同林地白及内生真菌优势种群均为担子菌门(Basidiomycota)的梨形孢属(Serendipita),但优势真菌相对丰度在不同林地间存在较大差异。其中,毛竹林地白及梨形孢属相对丰度最高,水杉林地最低,分别为84.76%、43.11%。99.67%的内生真菌与白及生长指标具有相关性,同时白及内生真菌种类受土壤养分的影响,尤其是土壤pH值及全磷、碱解氮、有机质、总氮含量的影响。综上,林下种植白及时应综合考虑林地类型、土壤养分含量和微生物种类等因素对白及生长发育的影响。

三种城市景观竹土壤微生物群落结构特征

为探究城市景观竹林对土壤微生物群落的影响,选取上海辰山植物园种植的3种景观竹,利用Illumina MiSeq高通量测序结合土壤理化指标分析研究了不同景观竹林对土壤理化性质和微生物群落结构特征的影响。结果表明:不同竹林土壤全磷、有效磷、有机质、全氮、全钾含量和电导率存在显著差异(P<0.05);土壤细菌丰富度和多样性指数在毛竹林土壤中最高,在淡竹林土壤中最低;土壤细菌优势门为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi),真菌优势门为子囊菌门(Ascomycota),其中放线菌门和绿弯菌门在淡竹林土壤中的相对丰度最高,且显著高于其他竹林,而变形菌门、粘球菌门(Myxococcota)的相对丰度在毛竹林土壤中最高,土壤真菌优势门在不同竹林间的差异不显著。此外,土壤细菌群落结构和丰度受土壤p H、硝态氮、电导率、全磷、铵态氮、含水率、速效钾和微生物生物量碳影响显著,而真菌群落变化受全磷、电导率和全钾影响显著。

土壤含水量对白芨与菌根真菌共生关系的影响

采用石蜡切片技术、DNA分子鉴定技术和稳定同位素技术相结合的手段,研究不同土壤碳氮含量对白芨菌根真菌多样性、菌根结构特征及碳氮稳定同位素特征和光合特性的影响。结果表明,不同土壤含水量条件下,白芨菌根真菌共鉴定出305个OTU,8门99属。菌根真菌总物种数和α多样性指数随着土壤含水量的减少而增加(土壤含水量为15%的真菌总数比土壤含水量为45%时多了18个OTU);同时随着土壤含水量的降低,优势菌根真菌逐渐转变为伞菌纲Agaricomycetes、Serendipita和肉座菌目Hypocreales真菌;基于门水平,子囊菌门Ascomycota真菌丰度随着土壤含水量减少而明显减少,而担子菌门Basidiomycota真菌丰度波动不大;菌根真菌侵入方式不受土壤含水量影响,均是通过通道细胞进入皮层组织,但菌丝团数量和侵染率随着土壤含水量的减少而降低;此外,白芨叶片的碳氮同位素丰度随着土壤含水量的减少而逐渐增加,净光合速率却随之明显下降,土壤含水量为45%时是白芨与菌根共生的最佳水平。研究结果明确了白芨与菌根真菌共生关系对土壤含水量变化的响应以及对土壤含水量的耐受范围,为白芨属植物野生种群恢复提供参考。

黄花白及Bletilla ochracea不同生长发育期的菌根真菌多样性变化

采用石蜡切片技术和高通量测序技术,研究黄花白及在萌芽期、生长期、花期、果期和休眠期的菌根真菌多样性差异,旨在明确黄花白及不同生长发育期的菌根真菌多样性特征,为进一步研究黄花白及等兰科植物与菌根真菌的互作机制奠定理论基础和提供依据。结果表明:黄花白及不同生长发育期的菌根真菌共鉴定出452个操作分类单元(OTU),9门24纲61目111科151属。菌根真菌的总物种数和α多样性指数随着生长发育期的转变而存在显著差异,其中花期的总物种数(270个OTUs)明显高于萌芽期、休眠期、生长期和果期;同时优势菌根真菌种类和丰度存在一定差异;基于门水平,担子菌门Basidiomycota在休眠期、果期和萌芽期的相对丰度明显高于生长期和花期,而子囊菌门Ascomycota在生长期和花期的相对丰度高于萌芽期、果期和休眠期。此外,菌根真菌侵入方式不受生长发育期的影响,均是通过外皮层中的通道细胞进入皮层组织,但菌根真菌侵染率、菌丝团数量和菌丝形态因生长发育期不同而存在一定差异,其中花期的侵染率和菌丝团数量都是最高的。

河北太行山低山丘陵区植被恢复过程中物种多样性与土壤养分变化

采用野外调查与室内试验相结合的方法,以1986年和2008年调查数据为基础,分析了植物组成与种群结构的变化,运用Shannon多样性指数、丰富度指数、Pielou均匀度指数对太行山低山丘陵区植被物种多样性进行分析,并探讨了土壤养分变化及其与植物物种多样性的相关性。结果表明:1)植被恢复22年后,群落结构和物种组成发生了明显的变化,群落逐渐由草本向乔灌木转变,且草本植物的物种数显著减少;2)灌木的盖度和生物量显著增加,引起灌下小环境的改变,使湿生草本植物明显减少,从而导致物种多样性和丰富度指数降低;3)植物物种多样性主要受土壤有机质、全N、全P、全K、全Ca和全Mg含量的影响。封山育林22年以后,群落结构渐趋合理,生物量显著增加,物种多样性有所减少,并且对土壤表层的养分产生了明显的回馈作用。

复合型生态浮床净化污水厂尾水的效能研究

污水厂尾水具有可生物降解有机物含量低、氮磷含量较高的特点。采用融合了生物、生态两类技术特点的复合型生态浮床净化模拟污水厂尾水,考察其对氮、磷的净化效能。结果表明,当HRT为2 d时,复合型生态浮床系统对NH_4^+-N、TN、TP的平均去除率分别为(86.89±13.18)%、(22.19±6.57)%、(76.10±24.31)%,单位面积去除负荷分别达到了(664.29±100.71)、(638.97±178.97)、(61.71±15.12)mg/(m^2·d);当HRT为3 d时,对NH_4^+-N、TN、TP的平均去除率分别为(98.69±0.81)%、(20.56±2.63)%、(91.80±5.52)%,单位面积去除负荷则有所降低,分别为(473.62±36.72)、(395.61±64.10)、(45.79±5.40)mg/(m^2·d)。