淹水梯度对红树林湿地土壤微生物生物量与酶活性的影响

[目的]研究红树林土壤微生物生物量与酶活性对不同淹水梯度的响应,揭示随淹水时间延长红树林下土壤质量的变化特征及影响因素,为该区域红树林保护与管理提供理论依据。[方法]以广东省雷州半岛附城镇红树林为研究对象,依据潮间带分布情况及红树林群落类型,采集低潮位、中低潮位、中潮位、中高潮位、高潮位表层0—20 cm沉积物样品,测定与分析红树林湿地不同潮位表层土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)与酶活性。[结果]随淹水频率的增加,MBC,MBN分别减少96.7%和98.4%,在高潮位为最大值;MBP呈波浪式下降,在中高潮位为最大值;微生物熵碳(q_(MBC))、氮(q_(MBN))先增后降,微生物熵磷(q_(MBP))呈波浪式下降,q_(MBC),q_(MBN),q_(MBP)均在中高潮位为最大值;土壤β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶活性先增后降,在中高潮位为最大值,脲酶活性显著减少20.2%,在高潮位为最大值。冗余分析结果表明,q_(MBN),MBN,MBC是研究区红树林表层土壤酶活性变异的关键环境因素,可解释其变异的50.9%。[结论]淹水梯度的变化对湛江红树林湿地表层土壤微生物生物量和酶活性变化产生了显著影响。随淹水频率增加土壤质量总体呈衰退态势,建议适当增加研究区湿地土壤氮素供给以改善土壤质量,促进红树植树造林及其生长。

调控淹水对互花米草生理影响的研究

调控淹水是控制入侵物种互花米草(Spartina alterniflora)的物理措施之一。本项实验应用盐度为8的淹水,研究了互花米草生长期间的相关生理和生长参数对0、25、50、75和100cm梯度淹水胁迫的响应。实验结果表明,互花米草在25cm淹水胁迫下,其株高、叶片中叶绿素a和叶绿素b含量均显著高于同期对照组(p<0.05);在50cm及以上的淹水胁迫下,互花米草的株高、叶片中叶绿素a和叶绿素b含量、可溶性糖含量均显著低于同期对照组(p<0.05),生长季末无开花结穗。研究表明,低水位(<50cm)淹水胁迫促进了其营养生长,对生殖生长无显著影响(p>0.05);而高水位(≥50cm)淹水胁迫能有效地抑制互花米草营养和生殖生长,是控制互花米草扩散的有效水位。

非潮汐淹水对白骨壤膜脂过氧化系统的影响

通过室内模拟非潮汐淹水,探索不同淹水水位条件下,红树植物白骨壤(A.marina(Forsk.)Vierh).超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)随时间的变化情况。结果表明,经历第二个淹水周期后,较第一个周期各梯度,白骨壤超氧化物歧化酶活性(SOD)从高到低排序不变,过氧化氢酶活性(CAT)、丙二醛的量(MDA)也表现出相同的规律。本研究结论为红树植物在人工非潮汐生境下,红树林造林的关键技术之一——淹水水位的控制提供了数据参考。

水淹胁迫对紫穗槐生长及营养元素积累的影响

通过对不同水淹条件下紫穗槐(Amorpha fruticosa)植株营养生长及各组织中营养元素积累量的分析,发现紫穗槐在表面水淹条件下根系浅生化,半水淹条件下茎根生长不定根,近全淹条件下先生长茎后生出不定根来适应水淹胁迫。3个水淹处理组植株对氮、磷、钙、铁及锰的吸收表现为增益;对铜的吸收表现为降低;改变氮、磷、钙、锌和铜的分配以适应水淹逆境,均与对照组植株存在明显差异(P<0.05)。所有处理各营养元素的积累量均不低于植物正常生长水平,营养生长指标未见严重缺素症,表明紫穗槐可针对不同水淹条件选择最有效节能的适应机制,是优良的抗涝灌木种。

不同淹水方式对花叶假连翘生长和生理的影响

为探究不同淹水方式对中生植物花叶假连翘形态、生长和生理特征的影响,了解花叶假连翘对淹水的响应机制,为拓展其应用范围,更好地发挥其景观、经济和生态价值提供科学的理论依据。采用盆栽淹水法,设置低水位间歇淹水(A)、低水位连续淹水(B)、高水位连续淹水(C)3种处理,同时设置对照(CK),连续试验70 d,观察各处理组植物的形态变化、测定其生长和生理指标。结果显示:处理A、B的花叶假连翘植株存活率均为100%,茎基形成肥大皮孔和不定根,叶片形态与CK无显著差异。处理A的植株地上部分生长受到明显促进,株高和生物量均显著高于CK,地上部分生物量与CK无显著差异,可溶性蛋白(SP)含量无明显变化。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸(Pro)含量呈先上升后下降的变化趋势,并逐渐趋于CK。处理B的花叶假连翘植株地上部分生长受到显著抑制,株高和地上部分生物量均显著低于CK和处理A,地下部分生物量显著增加。SP含量呈下降趋势,70 d时显著低于CK。MDA含量呈波动变化,抗氧化酶活性和Pro含量呈先上升后下降的变化趋势,70 d时MDA含量和Pro含量显著高于CK,抗氧化酶活性逐渐趋于CK的水平。处理C的植株淹水期间无不定根生成,生长受到严重抑制,各生理指标失去调节能力,32 d时全部死亡。因此,花叶假连翘对淹水较敏感,耐淹能力较强,可耐受14 d以内的高水位淹水,超出这个时长则无法存活;可长期适应低水位淹水。低水位淹水可以诱导花叶假连翘形成不定根,低水位间歇淹水对其生长有促进作用,低水位连续淹水则会抑制其生长。综上所述,花叶假连翘可应用于低影响开发城市雨洪管理建设中,在海绵城市、雨水花园、人工湿地中发挥其景观生态价值。

九龙江河口潮滩湿地土壤有机碳储量、活性组分及稳定性沿淹水梯度的分布特征

淹水频率是影响河口潮滩湿地固碳潜力的关键环境因子之一.为了揭示淹水频率增加对河口潮滩湿地土壤碳动态的影响,对福建省九龙江河口潮滩剖面土壤有机碳(SOC)储量、活性有机碳组分和碳库稳定性指数CSI进行了测定与分析.结果表明,随着淹水频率的增加,SOC的储量减少54%,土壤活性有机碳组分MBC、DOC和LOC的含量亦随着淹水频率的增加而减少.随着淹水频率的增加,活性组分中DOC/SOC和LOC/SOC分别增加80%和26%,而MBC/SOC减少29%,说明随着淹水的增加土壤有机碳活性组分中MBC的相对累积速率变缓,LOC和DOC的相对累积速率增加.土壤POC和MAOC的含量随着淹水频率的增加分别减少81%和35%.土壤POC含量降低与土壤pH的增加有关,而土壤MAOC含量降低则与土壤黏粒的含量减少有关.土壤稳定性指数CSI随着淹水频率增加而增加246%.随着淹水频率的增加,河口潮滩湿地土壤有机碳储量降低,但是土壤有机碳的稳定性增加.矿物结合态有机碳是河口潮滩湿地土壤有机碳稳定性的主要保护机制,对河口潮滩湿地土壤碳汇具有重要意义.

不同水淹梯度下河漫滩湿地土壤有机碳特征及其影响因子

水淹梯度是河漫滩湿地中的重要环境变量,其对湿地土壤有机碳特性的影响尚不明确.本文以天津独流减河河漫滩湿地为研究对象,研究不同水淹梯度下盐地碱蓬根际与非根际土壤中有机碳的分布特性,同时结合土壤理化性质、植物根际作用和细菌区系特征分析影响土壤有机碳分布的非生物和生物因子.结果表明:水淹梯度的变化显著影响了湿地土壤的理化性质(p <0.05).盐地碱蓬根际效应对多数土壤理化性质均无显著影响,但根际及其与水淹的交互作用显著影响了铵氮的变化(p <0.05),且铵氮是影响土壤细菌区系变化的关键元素.土壤盐度和水分变化对土壤有机碳的含量有显著影响(p <0.05),盐度还显著影响了土壤可溶性有机碳的含量(p <0.05),表明合理的水盐调控措施可促进入海河流河漫滩湿地土壤有机碳的固存.研究同时发现,土壤细菌的α-多样性和群落结构沿着水淹梯度的变化较明显,但其代谢功能在水淹和半水淹处并无明显差异,表明短期或周期性水位变化并未明显改变生境功能.该研究结果对入海河流河漫滩湿地的生态修复非常重要,同时也为河漫滩与河流主干河道作为同一个功能区进行一体化修复提供了理论基础.