中国湿地藓属一新种

本文发表了中国藓类植物湿地藓属一新种,即兜叶湿地藓Hyo-phila cucullatifolia Gao,Jia et Cao。

河南省湿地藓属的初步研究

在研究标本的基础上,根据配子体和孢子体的外部形态及其解剖结构和文献中对中国湿地藓属(Hyophila)系统位置的主要观点,鉴定出河南省分布有该属植物6种,其中花状湿地藓(H.nymaniana)、四川湿地藓(H.setschwanica)、匙叶湿地藓(H.spathulata)3种为河南省藓类新记录.编制了河南省湿地藓属植物分种检索表,对每个种的生境、分布及识别特征进行了概述.并对湿地藓属的系统演化位置以及该属植物在河南省的分布进行了讨论.

贵州湿地藓属Hyophila(丛藓科Pottiaceae)植物分布及其新记录

文中用光学显微镜观察湿地藓属植物配子体和孢子体的外观形态、细胞形态以及解剖结构 ,并根据本属各种植物的主要特征对其进行分类。报道湿地藓属植物在贵州分布有 6种 ,其中 4种为贵州新记录植物 :湿地藓Hyophilajavanica (Nees.&Blume .)Brid .、芽胞湿地藓H .propag uliferaBroth .、花叶湿地藓H .nymaniana (Fleisch .)Menzel.、匙叶湿地藓H .spathulata (Harv .)Jaeg .。本文还对各种植物的生态环境、地理分布等作了研究。

湿地藓的生长与光照强度之间关系的初步研究

观测试验结果表明 :湿地藓生长的最适光照范围在 2 0 0 0～ 6 0 0 0 lux之间 ,上限为10 0 0 0 lux,下限为 80 0 lux。针对湿地藓的生长发育 ,把自然光照划分为五个功能区 :生长停滞区、生长缓慢区、生长旺盛区、生长危险区、死亡区。

湿地藓在不同基质上的生长效果试验报告

通过对不同基质上湿地藓的生长效果分析 ,证实不同基质上藓的生长发育存在显著的差异。五种试验基质中以含灰分高的基质上藓的生长量最大、抗逆性最强 ,而低肥土壤或人工施肥土壤均不宜植藓。

大九湖沼泽湿地大泥炭藓种群分布特征及其制约因素

为探究神农架大九湖泥炭藓湿地的关键物种大泥炭藓(Sphagnum palustre L.)种群的分布特征及其制约因素,于2020年8月沿垂直湖岸带方向设置样带和样方进行植被和环境因子的调查和采样,于室内进行各理化指标和生理指标的测定与分析。研究结果显示:(1)大泥炭藓三生长指标(头状枝数量、盖度、生物量)对垂直湖岸带距离的响应具有一致性,均随垂直湖岸带距离的增加呈现先增加后减小的趋势,在距湖岸40m左右时,大泥炭藓种群生产力最高;(2)多元线性回归分析结果显示,在20个环境因子(土壤含水量、容重、孔隙度、固相比、液相比、气相比、pH、TN、TP、TOC、AHN、AP、TOC/TN、TOC/TP、TN/TP;地下水埋深;水样pH、TN、TP、TN/TP)中,地下水埋深是影响大泥炭藓种群生长和分布的最重要环境因子,其次是土壤TOC/TP;在8个生理指标(组织TC、TN、TP、TC/TN、TC/TP、TN/TP、总叶绿素、类胡萝卜素)中,组织TC与大泥炭藓生长显著相关;(3)地下水埋深通过影响大泥炭藓头状枝的光合和呼吸作用,土壤TOC通过影响大泥炭藓吸收同化到自身组织中的TC含量,来影响其种群的生长和分布;(4)除了非生物因子,维管植物的种间作用等生物因子也影响着大泥炭藓种群的生长和分布。本研究可为亚热带山地泥炭藓湿地的保护和恢复提供理论依据和科学指导。

生态保护与生态公益林补偿机制的探讨——以独山县都柳江源泥炭藓沼泽湿地为例

独山县都柳江源保护区为我县经济相对贫困的地区,同时也是以水源涵养为特征的重要生态功能区。长期以来,都柳江源地区承担着我县饮用水源及建设和保护生态环境的巨大负担,禁止和限制开发政策进一步限制了区域资源开发和经济发展,都柳江源和下游地区社会经济发展水平的差距不断拉大,严重地影响了源头地区保护生态环境的积极性,增加了源头地区生态环境保护的压力。保护建设好都柳江源生态环境意义重大,而现有的生态公益林补偿机制不足以对都柳江源进行足够的保护。根据都柳江源地质自然环境建立我县都柳江源生态补偿机制的补偿模型,在此基础上,提出了相关补偿建议。

湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)对Pb胁迫的生物标志物响应

采用浸没培养实验研究了不同浓度Pb胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomniumacutum)的总叶绿素、丙二醛、可溶性糖、游离脯氨酸含量以及抗氧化酶活性等生理生化生物标志物的变化,以探讨Pb胁迫下湿地匍灯藓的受损和耐受机理。结果表明,湿地匍灯藓外表伤害症状与Pb胁迫浓度存在明显的剂量-效应关系;低浓度(20mg·L-1)Pb胁迫可以显著地促进湿地匍灯藓的总叶绿素含量增加,而中、高浓度(50mg·L-1)Pb胁迫则导致总叶绿素含量显著降低。湿地匍灯藓对Pb具有较强的生物富集能力,且藓体Pb的累积量与环境Pb浓度呈显著正相关。湿地匍灯藓体内MDA和游离脯氨酸含量随Pb胁迫浓度的增加表现为显著升高。可溶性糖含量仅在高浓度Pb胁迫下显著升高。可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随Pb胁迫浓度的增加而显著下降,其中CAT活性的降幅最大,SOD活性随Pb胁迫浓度的增加逐渐显著增加。在高浓度Pb胁迫下,由于细胞膜脂过氧化和蛋白质变性失活所导致的膜保护体系损伤可能是湿地匍灯藓Pb中毒的主要原因,而渗透调节可能是其缓解Pb毒害的一种主要方式,SOD则在清除Pb胁迫产生的活性氧自由基过程中起重要作用。总叶绿素、丙二醛、游离脯氨酸、可溶性蛋白、CAT和SOD可以作为湿地匍灯藓受Pb胁迫的敏感生物标志物。

大九湖泥炭藓湿地对磷、铜污染物净化作用的模拟研究

在大九湖泥炭藓沼泽湿地采用野外实地模拟方法,就泥炭藓湿地对铜、磷两种污染物的净化能力进行了研究。结果表明,磷污染物浓度分别为10,100,1 000 mg/L时,两小时后泥炭藓湿地对该污染物的净化率分别为93.9%,69.5%,66.3%;同样的浓度梯度下,对铜污染物的净化率分别为100.0%,97.6%,88.0%。泥炭藓湿地对污染物具有很强的净化能力,其泥炭层部分在湿地净化污染物中起到重要作用。利用拟一级动力学模型、修改上限的拟一级动力学模型、拟二级动力学模型、Elovich模型、双常数速率模型、抛物线扩散模型等6个模型对泥炭藓湿地的净化进行动态研究,其中后4个模型均可模拟湿地净化的动态过程。长期预测以拟二级动力学模型为最佳。

湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)的防御机制对镉胁迫的响应

采用浸没培养实验研究不同浓度镉溶液(0、2、5、50mg·L-1)对湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)的膜系统、光合系统的损伤情况及其抗氧化酶系统的影响。结果表明:湿地匍灯藓外表伤害症状随Cd胁迫浓度增加而加重;湿地匍灯藓对Cd有较强的生物富集能力,且藓体Cd累积量与溶液Cd浓度显著正相关(P<0.05);湿地匍灯藓的总叶绿素含量随Cd浓度增加显著降低,其含量与可溶性蛋白含量显著正相关(P<0.05);Cd胁迫引起湿地匍灯藓的丙二醛(MDA)积累,同时伴随可溶性糖和游离脯氨酸含量显著增加,其中可溶性糖含量与MDA含量显著正相关(P<0.05);可溶性蛋白含量和过氧化氢酶(CAT)活性随Cd浓度增加均持续下降,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性却随Cd浓度增加而呈现逐渐上升趋势,其中可溶性蛋白和CAT活性均与MDA含量显著负相关(P<0.05),SOD活性则与MDA含量显著正相关(P<0.05),POD活性与MDA含量极显著正相关(P<0.01)。Cd胁迫抑制或降解光合作用相关酶类、细胞膜质过氧化和蛋白质代谢紊乱可能是湿地匍灯藓遭受Cd毒害的主要原因;湿地匍灯藓通过增加可溶性糖含量、SOD和POD活性来抵御Cd的毒害,但由于CAT活性丧失,使湿地匍灯藓的防御系统崩溃,最终导致了湿地匍灯藓细胞的凋亡。可溶性糖、SOD和POD可以作为湿地匍灯藓防御Cd毒害的指标。

脱水与复水过程中湿地匍灯藓的生理生化响应

研究了脱水与复水过程中湿地匍灯藓的渗透调节能力、抗氧化保护系统以及DNA损伤与修复的影响。结果表明:(1)在脱水过程中,游离脯氨酸、可溶性糖、还原性糖含量均出现明显增加,脱水12h时达到最大;细胞膜透性上升;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均持续上升,抗坏血酸含量则逐渐降低;DNA损伤明显加大,脱水24h时DNA已全部降解为低分子量片段。(2)在复水过程中,以上各项指标变化趋势与脱水处理时刚好相反。表明湿地匍灯藓具备复苏植物的典型特征,在含水量变化(变水)过程中具有较强的抗干(旱)性,其抗逆性主要体现为修复能力。

湿地匐灯藓切茎繁殖研究

湿地匐灯藓Ｐｌａｇｉｏｍｎｉｕｍａｃｕｔｕｍ（Ｌｉｎｄｂ．）Ｔ．Ｋｏｐ．是五倍子角倍蚜ＳｃｈｌｅｃｈｔａｎｄａｌｉａｃｈｉｎｅｎｓｉｓＢｅｌｌ．的优良冬寄主之一。对该藓切茎繁殖的研究表明：切茎碎段繁殖适宜时期为４～６月、９月，温度为１３～２５℃；碎段长度０．５～０．８ｃｍ，撒播量为６０～８０ｇ／ｍ２为宜。这不仅可以提高繁殖系数，而且还能延长冬寄主使用寿命２～３ａ。从而为角倍蚜冬寄主的快速繁殖提供了科学依据。

Cd、Pb复合胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)重金属累积效应及抗氧化系统响应

采用浸没培养方法研究了不同浓度Cd、Pb复合胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)重金属的累积效应及抗氧化系统的响应。结果显示:复合胁迫下Pb显著抑制湿地匍灯藓对Cd的吸收,与低Pb水平(20 mg·L-1)相比(对照无检出值),在低Cd(2mg·L-1)处理时,随Pb处理浓度增加,藓体内Cd累积量分别降低了30.1%和78.4%;在高Cd(50 mg·L-1)水平处理时,其降幅则分别达到了35.0%和86.9%。复合胁迫引起湿地匍灯藓脂质过氧化终产物丙二醛(MDA)含量随胁迫程度加大而持续升高,当复合胁迫浓度达到最大时,MDA含量也达到了最大,与对照相比显著增加7162%。与此同时,超氧化物歧化酶(SOD)活性和脯氨酸含量也呈现了应激性增加,且均在最高复合胁迫浓度处理时达到最大,与对照相比分别增加237.4%和2049%,而过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性则持续降低。基于此,可以认为:Cd、Pb复合胁迫下,Pb对Cd的累积效应有明显的抑制作用,且这种抑制作用有浓度依赖性;Cd、Pb复合胁迫所致细胞氧化损伤的主要来源为过氧化物的清除能力低下所致过氧化物积累。

Cd、Pb胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)叶绿素荧光特性研究

采用浸没培养实验研究了不同浓度Cd(0、1、5、10 mg·L-1)、Pb(0、10、25、50 mg·L-1)单一以及二者低、中、高浓度组合复合处理对湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)叶绿素荧光以及细胞膜透性的影响。结果表明:(1)湿地匍灯藓Fv/Fm、Fv/Fo、Fv′/Fm′、ETR、Y(II)的下降程度与Cd、Pb胁迫浓度及胁迫时间存在明显的剂量、时间-效应关系;随胁迫时间延长,Y(NO)总体呈现持续上升的趋势,qN表现为先升后降,而qP则呈现出先降后升趋势。(2)湿地匍灯藓的叶绿素荧光参数对Pb、Cd胁迫的响应存在差异,单一Pb胁迫初期各荧光参数即出现不同程度的下降,单一Cd胁迫下上述参数均在处理第4 d才出现明显下降;在胁迫第1 d,中、低浓度Cd、Pb单一及复合胁迫均引起湿地匍灯藓的Fv/Fm、Fv/Fo、Fv′/Fm′增加。(3)Cd、Pb胁迫均使处理液电导率升高,升幅大小顺序为Cd/Pb复合胁迫>Cd胁迫>Pb胁迫。表明湿地匍灯藓在Cd、Pb胁迫初期可通过应激性增加PSII活性中心数来抵御重金属的毒害,但由于电子传递和热耗散能力较弱,使PSII活性中心受损,最终导致光合系统损伤;Cd、Pb复合胁迫对湿地匍灯藓细胞膜的损伤和毒害作用显著强于单一胁迫,Cd对细胞膜的毒害作用又强于Pb;Fv/Fo可作为Cd、Pb胁迫的敏感指标。

神农架大九湖泥炭藓沼泽湿地对镉(Ⅱ)、铜(Ⅱ)、铅(Ⅱ)、锌(Ⅱ)的净化模拟

在2007年8月研究的基础上,于2008年7月在神农架大九湖泥炭藓沼泽湿地采用自制简易模拟装置进行现场模拟实验,深入研究了泥炭藓沼泽湿地对不同浓度的金属污染物镉(Ⅱ)、铜(Ⅱ)、铅(Ⅱ)、锌(Ⅱ)的净化作用。研究表明:泥炭藓沼泽湿地对各种金属污染物都有很强的去除能力,2小时后的去除效果强弱顺序为Pb>Cu>Cd>Zn;4种金属任一时刻的去除速率都随初始浓度的增加而增大,低初始浓度先于高初始浓度达到平衡;泥炭藓沼泽湿地的稀释功能在污染物去除中起着重要作用。通过双常数速率模型得到了去除速率与实验时间的关系;拟二级动力学模型和修改后的拟一级动力学模型能够很好地描述泥炭藓沼泽湿地去除金属污染物的动态过程,拟二级动力学模型的拟合效果更佳,通过修改后的拟一级动力学模型可以计算出稀释作用对湿地净化的贡献率。为评估泥炭藓沼泽湿地净水价值、保护和合理利用泥炭藓沼泽湿地提供科学依据。

角倍蚜冬寄主──湿地匐灯藓繁殖技术研究

本文对角倍蚜的优良冬寄主湿地匐灯藓进行了系列繁殖研究，结果表明：切茎碎段繁殖较原株繁殖具有提高繁殖系数，延长藓利用年限的优点。切茎碎段繁殖以４～６月和９月或者温度１３～２５℃时进行较为适宜；碎段长度以以０．５～０．８ｃｍ，撒播量以６０～８０ｇ／ｍ２为宜。

Cd对湿地匍灯藓叶绿体损伤与活性氧的影响

为探讨不同镉(Cd)浓度胁迫对湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)叶绿体、Cd的亚细胞分布及活性氧代谢的影响,设置了4个Cd浓度梯度(0、1、5、10 mg·L^-1),采用浸没培养方法对湿地匍灯藓进行处理。结果表明:随Cd胁迫浓度增加,细胞损伤加大,叶绿体严重皱缩成球状,同时细胞空泡化程度也逐渐加重。Cd在亚细胞组分中的分布为:细胞壁>细胞器>可溶部分。随Cd浓度增加,细胞器中Cd累积量增加;随Cd胁迫浓度的增加,湿地匍灯藓体内超氧阴离子自由基(O2^-·)的产生速率先降后升,过氧化氢(H2O2)的含量则持续上升,均在10 mg·L^-1时达到最大值,与对照相比,二者分别增加了7.9%和13.7%;与之对应,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显著增加,与对照相比,两种酶活性分别增加了947%和430%、810%和765%、712%和1125%;藓体内抗坏血酸含量与Cd存在剂量效应关系,尤其是还原型抗坏血酸(ASA),与对照相比分别增加了42.7%、72.7%和89.2%。综上所述,进入藓体内的Cd可能通过攻击叶绿体,使APX变性失活,诱导活性氧产生;而抗坏血酸-谷胱甘肽途径可能是湿地匍灯藓体内主要的活性氧清除机制。

湿地藓LEAFY基因的克隆及原核表达分析

本研究通过克隆湿地藓(Hyophila javanica) LEAFY基因cDNA和开放阅读框(ORF)全长序列,诱导目的基因表达,旨在明确湿地藓LFY基因的结构特征。采用RT-PCR和RACE的技术克隆得到湿地藓FLORICAULA/LEAFY的同源基因。该基因c DNA全长为1 402 bp和1 219 bp (HjLFY1和HjLFY2)。其开放阅读框(ORF)为1 050 bp,编码349个氨基酸,预测其相对分子质量为40.39 kD。与其它物种的LFY基因氨基酸序列进行同源性比对并构建系统进化树,结果显示,湿地藓LFY基因与小立碗藓LFY基因的亲缘关系最近,同源性达95%。将LFY基因插入pThioHis A载体中,构建pThioHis A/LFY原核表达载体,获得了融合蛋白Trx-LFY,分子量约为53 kD。研究结果为深入探讨其基因结构与功能的关系提供帮助。

鄂西七姊妹山泥炭藓湿地沉积物粒度特征及其环境意义探讨

以鄂西七姊妹山泥炭藓湿地QZMS钻孔沉积物为研究对象,通过AMS14 C测年、岩性特征与沉积物粒度综合分析,探讨了鄂西南山地13 000cal.a BP以来的沉积环境变迁.研究结果显示:QZMS钻孔沉积物粒度组成主要以细粉砂和中粉砂为主,频率分布曲线均为单峰分布,由下至上,峰度由宽到窄,偏度从近于对称到正偏,揭示了搬运动力和沉积环境的演变过程;综合分析结果表明研究区沉积环境演化可分为4个阶段:1)12.9~11.6cal.ka BP,气候波动频率高,但幅度较小,水动力条件相对较弱;2)11.6~10.2cal.ka BP为晚更新世向全新世的过渡阶段,水动力条件持续较弱,环境相对稳定;3)10.2~7.7cal.ka BP早全新世,气候变得暖湿,水动力条件较前一阶段有所增强,泥炭藓湿地开始形成;4)7.7~2.0cal.ka BP气候暖湿,水动力条件达到最强,峰度和偏度波动频率低,但幅度增大,为沼泽湿地环境.研究表明七姊妹山泥炭藓湿地沉积物的粒度粗细与区域内水文条件和物源的变化密切相关,借助粒度组成和参数特征,可反演该区域的沉积环境演变,揭示泥炭藓湿地发育形成的过程,为该地区泥炭藓湿地的保护和气候环境变化研究提供科学参考.