基于PSR模型的崇明东滩盐沼生态系统退化评估

盐沼生态系统的科学评估研究可为生态系统问题的识别诊断、修复与保护提供科学依据。本研究以崇明东滩盐沼生态系统为研究对象,以“压力(pressure)-状态(State)-响应(Response),(PSR)”模型建立了退化评估体系,并用层次分析法计算了各评价指标的权重。结果表明:崇明东滩盐沼生态系统状态为“轻度退化”,主要压力源来自崇明东滩东南部岸滩的侵蚀和互花米草入侵,盐沼状态退化主要表现在底栖生物的密度、生物量等方面。盐沼生态系统的功能响应主要体现在盐沼植被本地种面积的减少,表明崇明东滩盐沼生态系统存在不稳定因素。

富营养化对盐沼生态系统土壤有机碳库固定潜力影响机理研究进展

随着工农业的发展,沿海地区水体富营养化的程度加剧,严重威胁了海滨湿地生态系统的功能。本文综述了富营养化对盐沼外来植物竞争能力、盐沼植物群落演替、盐沼植物生长策略及沉积环境、盐沼植物对大气二氧化碳浓度增加的响应以及植物碳分配策略的影响等方面研究进展,总结了富营养化对盐沼的生态系统固碳潜力的效应及可能的作用机理,指出未来的研究方向。

互花米草黄酮含量分析及其生态学意义

【背景】互花米草原产于北美洲大西洋沿岸和墨西哥海湾,经引种和其他原因,已扩散到包括中国在内的多个国家和地区,并对被入侵地生态系统的结构和功能均造成了显著影响。有关该物种的入侵机制和控制策略是当前入侵生态学研究领域的热点。互花米草生物质材料中富含黄酮类物质,与该物种向海扩张的能力可能存在一定联系。鉴于黄酮广泛的应用价值,能否借助黄酮成分的开发带动生物质的收割,以达到有效控制该物种的目的,也是当前研究者所关注的问题。【方法】以芦丁为标准参照物,NaNO2-Al(NO3)3法比较温室互花米草不同器官中总黄酮含量的差异,分析盐城滩涂互花米草越冬芽黄酮含量与所在地理位置之间的关系,采用L9(34)正交试验对干储互花米草叶总黄酮的提取工艺进行优化。【结果】互花米草叶片中黄酮类物质远高于根、根状茎、茎、叶鞘、颖稃及种子。盐城滩涂上互花米草越冬芽的黄酮含量随着由陆向海方向基本呈升高趋势。互花米草总黄酮最佳提取工艺为料液比1∶30,乙醇浓度70%,水浴温度80℃,水浴时间2 h。【结论与意义】互花米草植物材料中,尤其在叶部,黄酮含量十分丰富。该黄酮物质与互花米草在海岸带盐沼生态系统中的适应和向海扩张也存在正相关关系,可作为探索互花米草入侵机制的一个方向。利用本研究中所得优化提取工艺可从互花米草干储生物质中获得稳定的黄酮来源。配合黄酮经济成分的开发而推动生物质材料的收割利用,将成为互花米草生态控制的一项潜在策略。

三种盐胁迫对互花米草和芦苇光合作用的影响

互花米草(Spartina alterniflora)的入侵给海岸带盐沼生态系统的结构和功能带来了显著影响。互花米草盐沼中的硫含量高于附近的土著芦苇(Phragmites australis)盐沼。为探讨硫元素对互花米草和芦苇竞争过程的可能影响及其作用机制,以50mmol·L–1的Na2SO4和Na2S对互花米草和芦苇进行处理,分析处理前后5天内两种植物光合气体交换和叶绿素荧光指标变化的差异,实验另设等Na+浓度的Na Cl处理作为比较。研究发现:Na2S对互花米草和芦苇光合作用影响的差异最大,Na Cl次之,Na2SO4最小。Na2S处理后,互花米草净光合速率(Pn)出现显著上升,芦苇Pn值大幅度下降。互花米草的光饱和点(Isat)上升而芦苇的Isat值无变化。表明Na2S处理对互花米草的光合能力有促进作用,但对芦苇的光合能力有抑制作用。Na Cl处理后互花米草Pn值也出现小幅上升,而芦苇Pn值略有下降。Na2SO4处理对互花米草和芦苇的Pn值均无显著影响。除Na2SO4处理的互花米草外,不同盐处理后的互花米草和芦苇非光化学淬灭(NPQ)均出现上升趋势。研究结果表明互花米草对环境硫胁迫的适应能力显著高于芦苇,暗示盐沼高硫环境尤其是硫化物有助于互花米草相对于芦苇的竞争,也很可能是其形成单一植被的重要原因之一。