长期完全水淹对4种三峡库区岸生植物存活及恢复生长的影响

地瓜藤(Ficus tikoua)、荻(Triarrhena sacchariflora)、牛鞭草(Hemarthria altissima)和狗牙根(Cynodon dactylon)是三峡库区常见的岸生植物,自然分布于河岸带不同垂直高程的地段。为了明确它们在成库后"三峡库区消落区"长期完全水淹条件下的存活和生长情况,实验设置对照(不进行水淹,常规供水管理)和完全水淹两个处理,30、60、90、120、150和180d6个水淹时间水平,研究了4种植物在完全水淹条件下的存活、生物量变化和恢复生长。结果发现:1)4种植物在完全水淹条件下的存活率与其在河岸带上的垂直分布高程密切相关。分布于距江面高程较高的河岸段的地瓜藤植株,在全淹30d后就全部死亡;分布在中高程河岸段的荻在全淹150和180d后全部死亡;可以分布于低高程河岸段的牛鞭草和狗牙根,淹没180d后存活率分别为90%和100%。2)全淹抑制了荻、牛鞭草和狗牙根的生长,总生物量增量显著低于对照植株。与水淹0d相比,全淹处理植株的地上部分生物量显著降低,荻在全淹60和120d后,地下部分生物量显著降低,但牛鞭草和狗牙根的地下部分生物量与水淹0d水平相比无显著差异。3)水淹处理结束后,存活的荻、牛鞭草和狗牙根植株都能很好地恢复生长。在恢复生长过程中,全淹30、60和90d后,荻、牛鞭草和狗牙根植株的总分枝长相对生长速率与对照植株无显著差异,全淹120、150和180d后,牛鞭草和狗牙根植株的总分枝长相对生长速率显著高于对照植株。全淹处理的荻、牛鞭草和狗牙根植株的总叶片数相对生长速率始终显著高于对照植株。遭受长期完全水淹后,植株在有限的营养储备条件下,快速产生叶片以迅速积聚光合产物可能是植物更为优化的恢复生长方式。

三种草本能源植物在北京地区的产量和品质特性

【目的】研究柳枝稷(Panicum virgatum L.)、荻(Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai)和芦竹(Arundo donax L.)3种草本能源植物在北京地区的生物质产量和品质特性,为其合理利用提供依据。【方法】于2006-2009年在北京草业与环境研究发展中心试验基地进行田间试验,对产量和品质指标进行田间观测和室内分析。【结果】在北京地区,柳枝稷、荻和芦竹的最高生物质产量分别为28.33、29.67和34.46t·hm-2。3种草中,柳枝稷和荻生物质中纤维素、半纤维素含量较高,木质素含量较低,有利于纤维素乙醇转化;热值、灰熔点和C、H元素含量较高,N元素、灰分和水分含量较低,有利于直接燃烧、与煤混合燃烧和热解气化,但C/N较高,不利于沼气发酵。芦竹生物质中的水分、木质素和灰分含量高于柳枝稷和荻,对运输贮藏、乙醇转化和燃烧产生不利影响。【结论】柳枝稷、荻和芦竹均可作为优良的草本能源植物在北京及周边地区推广种植,但应根据转化利用途径及三种草的产量水平和品质特性进行合理选择。

PEG胁迫对芒和荻种子萌发的影响

以PEG-6000为渗透介质模拟干旱胁迫,对芒(Miscanthus sinensis)和荻(Triarrhena sacchariflora)的种子萌发情况进行了研究。结果表明,低质量分数的PEG(10%)对芒和荻种子的发芽率没有明显的作用,但对芒种子的发芽指数、活力指数、胚根长度、胚根鲜质量以及荻种子胚芽长度有一定的促进作用;高质量分数的PEG,对芒和荻种子的发芽率、发芽指数、活力指数、胚根、胚芽长度以及鲜质量都有明显的抑制作用;荻种子的半致死PEG质量分数为15%,致死质量分数为20%,而芒种子的半致死质量分数为20%,致死质量分数高于20%;随着PEG质量分数的升高,芒和荻的萌发抗旱指数逐渐下降,芒在20%PEG处理时表现为不抗旱,而荻在15%PEG处理时已表现为不抗旱,综上所述,芒比荻更抗旱。

铜、镉胁迫下荻种子的萌发和幼苗生长

研究了不同质量浓度Cu、Cd胁迫对荻(Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai)种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明:随着胁迫质量浓度的增大,Cu、Cd对荻种子萌发和幼苗生长的抑制作用增强。就发芽率来看,影响荻种子萌发的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为20.81、67.37 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为16.30、42.79 mg·L-1。Cu、Cd对荻幼苗根的抑制作用大于对芽的抑制作用;芽的生长表现为"低促高抑"。影响荻幼苗芽生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为52.32、96.11 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为33.55、55.88 mg·L-1;影响荻幼苗根生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为42.33、85.03 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为26.18、50.45 mg·L-1。

栽培管理对荻生长特性及生物质成分的影响

为了草本能源植物荻(Triarrhena sacchariflora)在华北地区的科学种植,研究了不同种植密度、施肥量和灌溉处理对其生长特性、生物质成分及生物量的影响。结果表明:在第一个生长季,种植密度对分蘖、生物量和茎叶比影响显著(P<0.05);灌溉对茎叶比、干鲜比和生物量影响显著;施氮肥对所有生长指标和生物量影响显著。在第二个生长季,种植密度对茎叶比影响显著;灌溉对分蘖影响显著;施氮肥对各生长指标及生物量影响不显著;种植密度对荻生物质N、H含量的影响不显著,但种植密度4.0 plant.m-2降低了C含量;灌溉显著增加其生物质C含量,降低N含量;施氮肥增加了其生物质的N含量;灌溉与施氮肥的交互作用对荻生物质纤维素含量的影响显著,在灌溉条件下施氮肥降低了纤维素含量。栽培管理的关键是在合理种植密度基础上,通过适当灌溉补水和施肥优化其生长特性并提高生物质产量。

不同生境中荻草根状茎扩展速率及地上茎生长的研究

[目的]研究不同生境中获草根状茎的生长特性。[方法]对2种不同生境（山地、平原）中获草根状茎的扩展速率及动态进行研究，同时对获草地上茎的生长动态、高度和密度进行比较。[结果]山地和平原生境中获草根状茎的平均扩展速率分别为82．3、125．6cm／a，扩展较快的时段均为水热条件较好的5～8月份；2种生境中获草地上茎的密度均在8月份达到最大（平均为54．2、76．5株／m2），高度均在11月份达到最大（平均为127．2、168．5cm）。[结论]平原生境中荻草根状茎的扩展速率和地上茎的生长速率均快于山地生境中。

能源植物荻秋季各器官中的氮素动态

为揭示能源植物荻(Triarrhena sacchariflora)秋季地上部各器官中氮素是否存在回流特征,对田间自然生长的荻进行连续取样,并测定不同器官中氮素含量。结果表明:在取样时间范围内,1)荻穗中氮素含量最高,而茎中则最低;2)取样末期较取样初期荻穗、茎和叶片中氮素含量分别显著(P<0.05)降低了69.97%、33.62%和32%,而根茎和根中氮素含量分别显著(P<0.05)增加了63.86%和19.90%;3)穗和茎中氮素的回流在种子形成后开始,且持续时间较长,而叶片中氮素的回流发生时间较晚,但在霜降前快速完成。总之,能源植物荻秋季地上部各器官中氮素会逐渐转运到地下部根和根茎中,表现出明显的回流特征。

不同荻繁殖体地下部分生长的初步研究

植物的选择是植被护坡的重要研究内容。荻是一种易栽种生长快的禾木科草本植物,具有强盛的地下根状茎和不定根网络系统,可用于加固和防护边坡。本实验采用荻不同部位的繁殖体进行无性繁殖,定量研究荻的不定根长度和数量、根状茎新生芽数量和地下部分包裹土壤的体积,以预测其护坡效果。结果表明:不同繁殖体发芽率分别为:一年生根状茎顶芽70%,一年生根状茎切段78%,两年或多年生根状茎切段70%,地上茎基部鳞芽73.33%。一年生根状茎切段长出新生植株基部不定根的平均数量为40.95,平均长度为27.62 cm,新生芽平均数量为7.4,地下部分最大包裹沙土体积3116623.38 cm3,其地下部分总体生长状态优于其它3种繁殖体。

水污染治理中重要的资源型植物——荻

介绍了水体净化中的重要资源植物——荻,列举了其重要的生态价值和经济价值,分别从污染治理、水土保持、能源植物、饲料、医药、园林观赏等多个角度,对荻的利用价值进行了分析和探讨。

荻制取燃料乙醇的稀硫酸预处理

荻[Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai]是一种生产燃料乙醇的植物原料,深入研究有助于缓解石油危机问题。通过4个预处理条件的单因素试验,明确了处理后样品中纤维素、半纤维素、木质素三个指标含量的变化规律,再通过正交试验确定了荻制取燃料乙醇过程中稀硫酸预处理的最佳条件。研究结果表明效果最好的两个预处理条件是:①硫酸浓度:1.5%(g/mL),固液比:1∶6,时间:30 min,温度:120℃;纤维素含量提高15.28%。②1.5%,1∶8,15 min,120℃;纤维素含量提高15.11%。该结果为荻制取燃料乙醇提供了可靠的依据。

Aroclor1242暴露对荻组培苗不定根分化的影响

为了揭示多氯联苯Aroclor1242对荻组培苗不定根分化影响的作用机制,以多氯联苯Aroclor1242为污染物,对处于分化和生长过程中的荻组培苗不定根全程持续暴露,研究Aroclor1242对荻组培苗不定根分化的影响,并利用玉米胚芽鞘伸长试验和拟南芥 DR5::GUS 报告基因应答反应定性分析Aroclor1242的类植物生长素生物效应。结果表明:2 mg/L、4 mg/L、6 mg/L和8 mg/L Aroclor1242暴露对荻不定根分化具有显著的促进作用,其不定根初根时间、不定根分化率达到100%时间以及侧根等均显著高于阴性对照,8 mg/L Aroclor1242对荻不定根分化促进作用最大,其初根时间比阴性对照提前9 d,比阳性对照提前2 d,不定根分化率达100%时间比阴性对照提前9 d,比阳性对照提前5 d;10 mg/L和20 mg/L Aroclor1242暴露对荻不定根分化表现出抑制作用。物质的类植物生长素定性分析发现,一定剂量的Aroclor1242对玉米胚芽鞘伸长无显著影响,但可以诱导生长素响应报告基因( DR5::GUS )阳性应答。以上结果表明,低剂量Aroclor1242可显著促进荻不定根分化而高剂量抑制,存在显著的剂量效应关系。Aroclor1242可能不是类植物生长素,但可能会通过影响植物内源生长素水平影响荻不定根分化。该发现为进一步深入研究PCBs不同同系物的毒理学及其植物修复机制提供了新的线索。