暖地泥炭藓(Sphagnum junhuhnianum)孢子形态及发育过程探讨

描述了暖地泥炭藓(Sphagnum junhuhnianum)孢蒴从翠绿色透明状球体历经黄绿色、淡褐色、褐色、具光泽的深咖啡色球体到最后喇叭状过程中孢子的形态特征。成熟孢蒴中孢子的数量(71 631±12 751)个。成熟孢子四面体结构清晰,极面观呈圆三角形,赤道面观呈近扇形,直径(23.27±1.05)μm,均出现三裂隙结构,唇状,稍细,长为极半径的2/3,裂隙表面布满疣状颗粒物,近极端三面凹陷无褶皱,分布少量疣状颗粒物,远端面不平整,布满疣状颗粒物。

神农架大九湖晚更新世与全新世之交的气候变化——来自孢粉的信息

对神农架大九湖泥炭地层进行了孢粉分析,建立了晚更新世与全新世之交（14031-9625 aBP）高分辨率的孢粉组合带。根据孢粉植被反映的气候信息推断大九湖地区在晚更新世与全新世之交的气候大致以冷湿为特点,同时气候变化剧烈,表现为冷暖干湿波动频繁,可划分为3个气候旋回：第一旋回（14031-12581 aBP）气候变化经历了由温凉偏干—温凉湿润—温暖偏干的过程;第二旋回（12581-11046 aBP）气候变化经历了由寒冷偏干—温凉湿润—温凉偏干的过程;第三旋回（11406-9625aBP）气候变化经历了由温凉偏干-寒冷湿润-温凉偏干的过程。

长白山哈泥泥炭地丘间生境泥炭藓孢子的寿命

长寿有性繁殖体对于植物种群的长存具有重要意义,迄今,泥炭地苔藓植物孢子长寿性研究还很少。在长白山哈泥泥炭地钻取丘间表层泥炭样品,测定泥炭腐殖化度和烧失量,逐层提取和培养泥炭藓孢子,研究埋藏时间对孢子萌发的影响。结果表明,丘间泥炭藓孢子埋藏环境中,随着埋深的增加即埋藏年限的增加,泥炭腐殖化度和烧失量总体上分别呈现增加和递减的趋势,而地层泥炭藓孢子萌发率呈现直线递减的规律,但在埋藏近150余年后孢子萌发率仍可达40%。研究进一步证明泥炭藓具有长期持久孢子库,根据推算,泥炭地丘间埋藏环境中,泥炭藓孢子最大寿命可超过400a。

长白山哈泥泥炭地持久孢子库的实验证据

有性繁殖体库对于植物种群的长存具有重要意义,迄今为止,泥炭地尚无苔藓植物长期的持久孢子库的直接实验证据。在长白山哈泥泥炭地,钻取50 cm表层泥炭样品,运用落叶松测年法推算泥炭地地层泥炭藓孢子的埋藏时间,经逐层提取和培养尖叶泥炭藓孢子,研究埋藏时间对孢子萌发率的影响。结果表明,随着埋藏时间的增加,尖叶泥炭藓孢子萌发率呈现对数函数递减的趋势。研究获得泥炭地苔藓植物具有长期的持久孢子库的实验证据,即埋藏112年的尖叶泥炭藓孢子仍具萌发潜力。据推算,泥炭藓孢子最大寿命可达396.4年。

几种国产泥炭藓孢子形态的研究

本文通过光学显微镜和扫描电镜系统地研究了国产泥炭藓(Sphagnum L.)5种和1亚种的孢子形态,并通过透射电镜对白齿泥炭藓的孢壁结构进行了观察。本属孢子为辐射对称,四面体形,三裂缝明显,狭而短,微弯曲;具周壁,表面具疣或小瘤,外壁一般光滑;孢壁分为周壁、外壁和内壁;周壁皱褶状,高低不平。根据裂缝、纹饰、远极面突起等不同特征,可区分到种,为泥炭藓的系统分类和化石孢子的鉴定提供依据。

养分浓度和光照强度对泥炭藓有性更新的影响

作为优势植物,泥炭藓(Sphagnum)在泥炭沼泽中缺乏有性更新的原因尚不清楚。针对影响孢子萌发的光强和养分条件,以泥炭藓(S.palustre)为材料,通过室内孢子萌发实验,研究不同光强和养分浓度对孢子萌发率、萌发势及萌发指数的影响。4种培养基中,养分浓度高的营养液培养基中孢子萌发率最高,达到60%,其次为养分浓度与营养液相近的琼脂+营养液培养基,萌发率为48%,再次为养分水平很低的沼泽水培养基,萌发率约为30%,几乎无养分的蒸馏水培养基中萌发率最低,约为5%。萌发势和萌发指数亦呈现相同的规律。琼脂+营养液和营养液培养基较沼泽水和蒸馏水培养基孢子萌发时间提前约3天时间。增加光强使孢子萌发率仅提高10%。研究表明,低养分浓度和弱光照均不利于孢子萌发,相对而言,泥炭沼泽的贫营养特征应是限制泥炭藓有性更新的更重要因素。

沙尘沉降可能阻滞泥炭地植被的自发演替

以长白山区泥炭地的6种泥炭藓孢子和8种维管植物种子为受试材料,进行室内模拟实验,对比研究了沙尘沉降对泥炭藓孢子和维管植物种子萌发的影响。数据分析显示,施加沙尘抑制除锈色泥炭藓外其他所有泥炭藓孢子的萌发,在接近自然沉降的50 g/(m2·a)水平时,这些泥炭藓孢子的萌发率均下降一半以上。无论沙尘施加量如何,有4种维管植物种子均未萌发。施加沙尘抑制了狭叶杜香(Rhododendron tomentosum)和小白花地榆(Sanguisorba parviflora)种子的萌发,但却对宽叶杜香(Rhododendron palustre)和燕子花(Iris laevigata)种子的萌发呈现一定的促进趋势。研究表明,沙尘沉降可抑制泥炭地泥炭藓孢子和部分典型维管植物种子的萌发,但可能会对非典型的或喜营养的泥炭地维管植物种子萌发产生促进作用。所以,长期存在的沙尘沉降,可能通过提高泥炭地N、Ca水平和pH值的作用,抑制泥炭藓孢子定居,阻滞中国长白山区泥炭地自发演替的进程。

泥炭地苔藓植物孢子生活力的快速检测

适量的烟气能够促进有性繁殖体萌发,但迄今尚无辅助烟气处理探究孢子生活力快速检测方法的研究报道。该文选择毛缘泥炭藓(Sphagnum fimbriatum)、中位泥炭藓(S.magellanicum)和粗叶泥炭藓(S.squarrosum)作为材料,分别使用亚甲基蓝染色法、四唑(TTC)染色法、碘-碘化钾(I_(2)-KI)染色法和红墨水染色法对泥炭藓孢子进行染色,并比照营养液、烟溶液+营养液培养的孢子萌发试验,对比研究泥炭地苔藓植物孢子生活力快速检测的最佳方法。结果表明:亚甲基蓝染色法的染色效果最为明显,TTC和I_(2)-KI均未能使泥炭藓孢子着色,孢子对红墨水虽有着色反应但不清晰;与营养液培养相比,添加烟溶液使毛缘泥炭藓、中位泥炭藓和粗叶泥炭藓孢子萌发率分别提高5%、5%和18%;使用亚甲基蓝染色的孢子染色率与经烟溶液处理过的孢子萌发率最为接近。综上认为,亚甲基蓝染色法能快速检测泥炭藓孢子的生活力。

泥炭地特征性环境因子促进泥炭藓持久孢子库的形成

研究泥炭地特征性环境因子--淹水、少氧和化感物质对泥炭藓孢子持久性的影响,可深入理解泥炭地泥炭藓持久孢子库的形成机制,为退化泥炭地泥炭藓地被恢复研究提供参考。该研究以藓丘种和丘间种两种泥炭藓的孢子为试验材料,通过室内模拟控制实验的方法,研究泥炭藓孢子在空气、超纯水、泥炭地地表水和泥炭藓沥出液中,及3种速率充气下,孢子萌发力持久性的变化。经充气处理后,泥炭藓孢子持久性显著低于不充气处理。不充气时,泥炭藓孢子在含有化感物质的泥炭地地表水和泥炭藓沥出液中保存,持久性显著高于在超纯水中保存。通径分析结果显示,溶解氧是影响泥炭地泥炭藓孢子持久性的主要因子和限制因子,养分元素氮(TN)和磷(TP)的浓度为孢子持久性的负作用因子。研究结果表明,泥炭藓孢子散布于苔藓地被基质或淹水的丘间生境中,比暴露于空气或在无化感物质的水中,能更好地维持萌发力。泥炭地中,泥炭藓孢子和其他植物的繁殖体的超长寿命可能归因于少氧、养分贫乏和丰富的化感物质等泥炭地特征性环境因子。