陌上菅(Carex thunbergii)对淹水弱光胁迫的形态生理响应

为研究陌上菅在淹水弱光条件下的响应机制,在室内模拟的水体中,采用人工遮荫的方法,设置了6个光强梯度,以株高、叶长、生物量、叶绿素a含量、抗氧化相关酶活性和丙二醛含量等为指标,探讨了淹水弱光环境对湿生植物陌上菅(Carex thunbergii)的形态生理影响。研究表明:(1)在持续淹水60d后,相对光强低至0.60%时陌上菅才开始出现死亡迹象,表明陌上菅具有很强的耐涝能力,在相对光强0.60%处理下,陌上菅仍能启动自身的抗性机制,表明相对光强0.60%左右水平可能是陌上菅淹水后受弱光环境胁迫的耐受下限;(2)淹水环境中,陌上菅抵御弱光胁迫的机制包括伸长叶长和株高、改变能量分配方式、提高叶绿素的含量和减缓新陈代谢等;(3)各弱光处理组MDA含量显著高于对照组,出现死亡迹象的处理组MDA含量高达对照组的40.17倍,同时抗氧化物酶活性与MDA含量呈一定的负相关。

陌上菅水淹后叶生理指标及地上部分营养成分恢复动态

陌上菅脱离水淹后随时间推移对叶的部分生理指标和地上部分营养成分进行测定并与对照进行比较研究,探讨了没顶水淹后陌上菅的恢复状况。结果表明,1)叶的MDA、可溶性糖和脯氨酸的含量在恢复的前4个阶段均显著高于对照,并随着时间的推移呈下降趋势,约1个月后恢复到对照水平。2)叶的叶绿素含量在整个恢复过程中与对照组相比均有显著性降低,但是随着时间推移呈逐渐上升的趋势。3)粗纤维含量、SOD和POD酶活性在整个恢复过程中与各自的对照相比均无显著性差异。4)粗脂肪和粗蛋白含量在整个恢复过程中随时间推移均呈上升趋势,但仍然显著低于各自的对照。5)地上部分的含水量在恢复的前4个阶段显著低于对照,但随着时间推移呈逐渐上升趋势,约40 d后恢复到对照水平。研究结果表明水淹后陌上菅具有一定的恢复能力。

芜湖湿地陌上菅的生态特性及地上部营养成分的动态指标

通过对芜湖市龙窝湖湿地优势种陌上菅(Carex thunbergii Steud)的实地考察和采样分析,测定了不同时期陌上菅地上部高度、鲜重、干重、密度、生长速率、含水量及部分营养成分的动态变化指标.结果表明:陌上菅地上部各测定指标呈现"M"型变化趋势,在汛期过后两月均有所缓升,从11月份开始下降至2月中旬,此后开始迅速增加,在4月或5月期间达到最大值,6月开始缓降直至汛期,但密度动态变化的幅度不大.研究结果表明,陌上菅水淹后具有一定的恢复能力;在5月20日左右其生命活动最强,营养价值最高,是利用陌上菅牧草资源的最好时期.

轻度放牧后陌上菅形态和生理特征及地上部分营养成分的动态

轻度放牧干扰下对陌上菅形态和生理指标及地上部营养成分的变化进行了研究。结果表明,1)轻度放牧后,陌上菅地上部分高度、鲜重和干重在恢复的前4个时期明显低于对照,并随着时间的推移约40 d后恢复到对照水平,但是在整个恢复阶段轻度放牧对密度的影响不大,与对照相比各时期均无显著性差异。2)陌上菅叶的MDA含量在轻度放牧后的第1周升至最高,然后缓慢下降,约30 d恢复到对照水平;叶的CAT和SOD活性在恢复过程中呈先上升后下降的趋势,约1个月后恢复到对照水平;而POD活性开始较高,然后下降再次升高,最后缓慢下降恢复到对照水平,但陌上菅叶的叶绿素含量在整个恢复过程中与各自对照相比均无显著性差异。3)陌上菅地上部分粗脂肪和粗蛋白含量在整个恢复过程中随时间推移均呈上升趋势,并且显著高于各自的对照,地上部分粗纤维含量在轻度放牧后初期显著高于对照,随着时间推移呈逐渐下降的趋势,约20 d后恢复到对照水平,后又逐渐下降并显著低于对照。研究结果表明轻度放牧比对照(不放牧)更增强了陌上菅的恢复能力且提高了牧草的品质。

陌上菅对三种禾本科植物的化感潜势研究

为探究长江中下游通江湖泊消落带优势种陌上菅的占优机制,以3种湿地常见的禾本科植物黑麦草、狗牙根、虉草作为受体植物,探讨了陌上菅对消落带常见禾本科伴生种的化感潜势。采用培养皿发芽试验和苗期盆栽试验,分析陌上菅浸提液对受试植物种子萌发、幼苗形态指标、抗氧化酶活性以及丙二醛含量的影响。结果表明:与对照(CK)相比,陌上菅浸提液显著抑制了3种受体植物种子的发芽率、发芽势以及胚根胚芽的生长。100 g·L-1陌上菅叶片甲醇浸提液和水浸提液处理对3种受体植物发芽率的抑制率均高于95%。相同浓度条件下,陌上菅甲醇浸提液对种子萌发的抑制作用高于水浸提液。陌上菅显著影响了黑麦草和虉草幼苗生长发育。陌上菅浸提液处理下,黑麦草和虉草的根叶比相较CK显著降低(P<0.05),两种受体植物根系和叶片中的丙二醛(MDA)含量随浸提液浓度升高而升高。黑麦草超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性呈先升后降趋势。综上所述,陌上菅对3种禾本科植物萌发以及黑麦草和虉草幼苗生长均具有一定的抑制作用,其中虉草对陌上菅浸提液响应最敏感。陌上菅对3种伴生禾本科植物的化感潜势可能是导致陌上菅成为优势种群的原因之一。

陌上菅浸提液对斜生栅藻化感效应研究

为探究近水湿生植物对水体中藻类生长的影响机制,以湿地常见滩涂植物陌上菅(Carex thunbergii)为研究对象,探讨其对不同初始藻密度的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的化感效应。陌上菅浸提液的浓度和藻类的初始密度在化感过程中皆具有显著效应。与对照组相比,陌上菅浸提液的添加显著抑制了藻细胞的生长,1.67 g·L^(-1)陌上菅浸提液处理抑制率最大,可达59.6%。陌上菅浸提液处理15 d后叶绿素a(Chl a)含量显著降低,初始藻密度为5×10^(5) cells·mL^(-1)时,3.33 g·L^(-1)陌上菅浸提液处理下Chl a含量仅为对照组的28%。陌上菅浸提液处理的斜生栅藻超氧化物歧化酶活性出现先升高后降低的趋势。过氧化氢酶活性以及丙二醛含量较对照显著提高。斜生栅藻细胞内正常酯酶活性的细胞比例显著下降,凋亡细胞率较对照显著上升,最高可达27%(1.67 g·L^(-1))。研究显示,相较直接导致藻细胞凋亡,陌上菅可通过削弱一系列斜生栅藻正常生理生化活动从而抑制斜生栅藻种群增长。