南方典型红壤区不同枯死率芒萁的水土流失阻控效应

[目的]探究芒萁植丛不同枯死率(100%,50%和0%)下坡面的产流产沙规律,揭示不同生长状态下芒萁的水土流失阻控效果。[方法]采用人工模拟降雨试验,对不同芒萁枯死率下坡面产流产沙过程随雨强的变化特性进行了定量分析。[结果](1)不同降雨强度和芒萁枯死率下径流速率随降雨历时呈前期缓慢或快速增长,后期趋于稳定。较小雨强下,侵蚀速率除裸坡外随降雨历时呈前期缓慢增加、后期趋于稳定状态;较大雨强下,侵蚀速率随降雨历时变化呈前期快速增加,中后期逐渐下降趋于稳定。(2)除2 mm/min雨强下的累积产流量外,其余处理条件下累积产流产沙量差异明显,且产沙量随芒萁枯死率的增加而增加。(3)两种雨强不同处理下坡面累积产流量和累积产沙量关系符合幂函数模型(R2>0.99)。[结论]两种雨强芒萁植丛不同枯死率下径流速率和侵蚀速率随降雨历时变化前期迅速增加、后期逐渐波动稳定,各处理下累积径流量与累积产沙量的函数关系拟合回归效果良好,证实了枯死芒萁亦可在中国南方红壤侵蚀区起到良好的水土流失阻控效果。

两种芒萁覆盖度下毛竹林土壤酶活性及生态化学计量特征比较研究

[目的]探究毛竹林下不同盖度芒萁对土壤酶活性及生态化学计量特征的影响。[方法]在亚热带选取低芒萁盖度(PE:7.75%)和高芒萁盖度(DD:63.25%)的毛竹林为研究对象,测定土壤团聚体不同粒径碳(C)、氮(N)、磷(P)含量、参与土壤C、N、P循环的酶活性及其生态化学计量特征(E_(C:N:P))和不同类群微生物量。[结果](1)PE和DD样方土壤β-葡糖苷酶活性和N-乙酰-葡糖苷酶活性无显著差异,与PE样方相比,DD样方显著增加了亮氨酸氨基肽酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性,但显著降低了过氧化物酶活性,且这种差异主要在大团聚体和中团聚体。(2)与PE样方团聚体粒径间E_(C:N)和E_(N:P)无差异不同,DD样方微团聚体E_(C:N)显著高于大和中团聚体,而E_(N:P)显著低于大和中团聚体;大和中团聚体E_(C:N:P)在PE和DD样方之间无显著变差异,但DD样方微团聚体的E_(N:P)和E_(C:P)显著低于PE样方。(3)除丛枝菌根真菌和放线菌分别调控PE和DD样方土壤酶活性变异外,土壤全磷含量(TP)也是影响DD样方酶活性变异的主要因子;此外,土壤全氮含量(TN)和TP分别是调控大团聚体和中团聚体土壤酶活性变异的重要因子,且大团聚体土壤酶活性变异亦受到真菌生物量影响。[结论]毛竹林下不同盖度芒萁群落显著改变了土壤团聚体不同粒径参与C、N、P循环的酶活性及其生态化学计量特征,研究区生态系统同时受到C和P的限制作用,但P限制作用更强,且高盖度的芒萁种群加剧了该作用。

芒萁生物炭对土壤物理性质的影响

为探讨生物炭对土壤物理性质的影响,采用室内培养的方法,使用炭化温度为800℃的南方离子型稀土矿区芒萁生物炭,设置对照(CK)、1%生物炭、2%生物炭和3%生物炭四个处理,研究芒萁生物炭添加对土壤容重、土壤持水量、土壤孔隙度和土壤团聚体的作用。结果表明:施用生物炭显著降低了土壤容重(P<0.05),并且随着生物炭添加量的增加,土壤容重较对照降低幅度增大;生物炭对土壤孔隙度和大、微团聚体质量分数均无显著影响(P>0.05);生物炭添加处理显著提高了土壤饱和持水量、田间持水量和毛管持水量(P<0.05),但除了3%的毛管持水量显著高于1%(P<0.05),不同添加量的土壤持水量无显著差异(P>0.05)。由于生物炭对土壤容重、饱和持水量、田间持水量和毛管持水量具有显著影响(P<0.05),因而也影响了土壤侵蚀,并且3%添加量对提高土壤持水量和降低土壤容重效果最好,适宜投入水土保持和农业生产运用中。

微生物菌肥对芒萁生理特性的影响

芒萁是我国南方红壤侵蚀区生态恢复的重要植物。为探讨微生物菌肥对芒萁生理特性的影响,施用不同种类的肥料,测定不同施肥处理下芒萁叶片抗氧化酶、渗透调节物质和光合指标。结果表明:菌肥施用下,芒萁叶片的生理活性受到明显影响,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈显著下降趋势,过氧化物酶(POD)活性提高,芒萁抗氧化系统对施肥反应不一;施用菌肥的芒萁丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量和相对电导率(REC)降低,而叶片叶绿素总量(Chl)提高。菌肥能够改善因土壤养分贫瘠造成的逆境胁迫,而且可提高芒萁抗逆性,从而增强其生理活性、促进其生长。

亚热带森林演替阶段下不同光环境对芒萁光合生理的影响

光环境的变化是群落演替进程中植物进入和退出群落的重要因素。为研究亚热带森林次生演替不同阶段的光照对芒萁光合生理的影响,对灌草丛、马尾松林和常绿阔叶林这3种群落内盆栽芒萁的光响应过程和叶绿素荧光诱导动力学参数进行了研究。结果表明:芒萁在光强为400μmol m^(-2)s^(-1)左右且日变化幅度较小的马尾松林下净光合速率(P_(n))最高,在光强50μmol m^(-2)s^(-1)左右的常绿阔叶林下次之,在400—1800μmol m^(-2)s^(-1)左右波动的灌草丛内最低。这是因为灌草丛内芒萁J点相对可变荧光(V_(j))、K点标准化后的相对可变荧光(W_(k))显著升高,以吸收光能为基础的光系统Ⅱ性能指数(PSⅡ)(PI_(ABS))显著降低,而热耗散参数(φ_(Do))基本不变,即强光破坏了芒萁光合机构PSⅡ的供体侧和受体侧,使其产生了光抑制。常绿阔叶林内芒萁叶绿素荧光诱导动力学参数与马尾松林下差异不明显,且最大净光合速率(P_(max))下降是光强变弱导致的,但是暗呼吸速率(R_(d))、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)均随之降低,可见芒萁光合机构对该光强有一定的适应性。由此可知,芒萁喜光但不耐强光,对弱光具有一定耐受性。

南方红壤侵蚀区芒萁对聚乙二醇6000模拟干旱胁迫的响应

利用聚乙二醇(PEG)6000模拟干旱胁迫,探讨了芒萁对干旱胁迫的响应。结果显示,干旱胁迫显著提高了芒萁的超氧化物歧化酶(SOD)、脯氨酸(Pro)、相对电导率(REC)和丙二醛(MDA)水平。过氧化物酶(POD)活性在10%PEG 6000浓度下显著提高,但在较高浓度时下降。随着PEG 6000浓度的增加,过氧化氢酶(CAT)活性先降低后升高。通过相关分析和主成分分析发现,在30%PEG 6000浓度时芒萁表现出较强的抗旱性。综上,较高的SOD和CAT活性以及较高的Pro浓度共同提高了芒萁的抗旱性,是协助芒萁抵御季节性土壤干旱的主要因子,而极端干旱仍会破坏芒萁的抗旱生理活动。

芒萁侵入红壤退化裸地对土壤理化性质和细菌组成的影响

芒萁是最早侵入红壤退化裸地的先锋植物,其侵入过程对土壤环境的改变在退化裸地生态恢复进程中具有重要意义。以福建省长汀县红壤侵蚀裸地为研究对象,分析测定退化裸地中芒萁侵入区和非侵入区土壤理化性质和细菌组成及多样性。结果表明:芒萁侵入裸地显著提高土壤最大持水量、土壤含水率、全碳、全氮、全钾、有机质和pH,并显著降低土壤容重;芒萁侵入区增加根瘤菌目和慢生根瘤菌属等14种土壤优势细菌,变形菌门和甲型(α)变形杆菌的相对丰度显著提高(p<0.05),而土壤绿弯菌门和AD3菌纲的相对丰度显著降低(p<0.05),这些土壤细菌主要功能为化能异养、好氧化能异养和纤维素分解;芒萁侵入裸地显著提高土壤细菌群落结构多样性(p<0.05);芒萁侵入区和非侵入区土壤细菌群落结构差异显著(p<0.05);土壤细菌群落结构的主要影响因子是土壤含水率、全碳、有机质、土壤容重和pH。这些影响因子与疣微菌门、变形菌门、疣微菌纲和甲型(α)变形杆菌纲正相关。综上所述,芒萁侵入后可显著改善红壤侵蚀退化裸地的土壤理化性质,改善土壤细菌群落组成,增加土壤细菌群落多样性和优势菌群,对土壤细菌群落有积极效应。

对铁芒萁喷施不同浓度草甘膦溶液的药害效果研究

本文从生长和生理两方面对喷施五种浓度草甘膦溶液后的铁芒萁进行药害效果的研究,以试验出合适的草甘膦稀释浓度,能够有效毒死铁芒萁,为营林抚育中喷施草甘膦除铁芒萁提供浓度稀释的技术参数,既不因草甘膦的稀释浓度过低而达不到毒死的效果,又不因草甘膦的稀释浓度太高而造成浪费,增加抚育成本,既浪费人力物力,又影响了抚育进度。试验结果表明:只有草甘膦溶剂和水按1:50和1:45配制的两种浓度的草甘膦溶液才达到使铁芒萁枯黄死亡的要求,如果要求在一个月内铁芒萁全部枯黄死亡,则使用浓度为1:45的草甘膦溶液,换算成实际生产中的用量为1.6斤/亩,超过这个用量会造成草甘膦除草剂的浪费;如果营林抚育期限允许比一个月长一些,则使用浓度为1:50的草甘膦溶液同样会达到使铁芒萁枯黄死亡的要求,换算成实际生产中的用量为1.5斤/亩,因此可以节约草甘膦用量0.1斤/亩。

斑痣盘菌目—新种──芒萁散斑壳

本文报道在广东省广州市芒萁叶柄上发现的散斑壳属（斑痣盘菌目）—新种，即芒萁散斑壳（ＬｏｐｈｏｄｅｒｍｉｕｍｄｉｅｒａｎｏｐｔｅｒｉｓＬｉｎ，Ｌｉｕ＆Ｌｉｓｐ．ｎｏｖ．）。对该种作了拉丁文特征简介、汉文描述和图解。主模式标本保藏于安徽农业大学森林保护教研室。

芒萁生物量分布特征

以花岗岩和紫色砂页岩典型丘陵区的芒萁（Dicranopteris dichotoma）为研究对象，从生物学角度分析了其生物量分布的基本特征。结果表明：各样方间总生物量变化不大，生境条件是影响芒萁地下与地上生物量分配的重要因素，自坡上到坡下，地上生物量升高，地下生物量降低；芒萁叶生物量模型，以展幅的乘积（D1·D2）和株高（H1）为自变量建立的多元线性方程的相关性最好；芒萁根系集中分布在0～4cm的土层内，其中1cm附近最为集中，但砂土堆积导致其分布加深并成层分布；芒萁活根状茎长度与土壤深度呈负相关，与根系生物量呈线性正相关；芒萁是南方山区既经济又有效的水土保持植物，应大力加强保护和应用。

稀土元素在赣南非稀土矿区和不同稀土矿区土壤-铁芒萁(Dicranopteris linearis)系统中的分布、累积和迁移

:ICP-MS法测定了江西赣南地区非稀土矿区和 4处不同稀土矿区内 ,土壤 -铁芒萁系统中 1 5个稀土元素的含量 ,并对稀土元素在土壤剖面层及铁芒萁植物体内的分布、迁移特征进行了研究。结果表明 ,稀土元素总量在土壤剖面层的底土层含量最高 ,但表土层铈相对富集。稀土元素在铁芒萁植物体内的分布规律是叶、根 >茎 >叶柄。铁芒萁根中稀土元素的丰度与其母土表土层 ,尤其是母土表土层可溶态稀土元素的分布模式基本相似。稀土元素在铁芒萁体内的迁移过程中 ,发生了明显的分馏作用 ,茎、叶柄、叶中的重稀土相对贫乏。

芒萁中黄酮物质的提取及其抗氧化研究

本文对超声波法提取芒萁中黄酮类化合物的工艺条件进行了研究。结果表明,其最佳提取条件为:超声波处理20min后,用50%的乙醇在85℃下提取1.5h,黄酮得率为13.56%。同时研究了芒萁黄酮提取物对羟基自由基(·OH)清除作用和超氧(O2-·)自由基的抑制效果。

铁芒萁植物体中稀土元素含量分布的研究

本文叙述了铁芒萁植物体和土壤中稀土元素的ICP发射光谱、UV分光光度和x射线荧光光谱分析测定结果,比较了稀土矿区和非矿区铁芒萁的稀土元素含量,发现矿区铁芒萁叶中含有0.33%的稀土元素(按干叶计氧化稀土),非矿区铁芒萁叶中含有0.19%的稀土元素(按干叶计氧化稀土),研究了铁芒萁不同部位稀土元素分布的状况。本工作为研究稀土元紊对植物生长机理的关系是很有意义的,对利用植物探矿的研究也具有一定意义。

感耦等离子体发射光谱法研究土壤-铁芒萁系统中稀土元素的分布、累积和迁移特征

用感耦等离子体发射光谱法 (ICP AES)测定了江西赣南地区非稀土矿区和 4处不同稀土矿区内 ,土壤 铁芒萁系统中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Yb和Y的含量 ,并对其在土壤剖面层及铁芒萁植物体内的分布、迁移特征进行了研究 .结果表明 ,土壤剖面层的底土层含量最高 ,但表土层铈相对富集 .稀土元素总量 (ΣREE)在铁芒萁植物体内的分布规律是叶 >根 >茎 >叶柄 ,单一稀土元素的分布规律各异 ,La、Ce、Pr、Nd的分布规律表现为 :叶 >根 >茎 >叶柄 ;Sm和Gd在不同采样点表现为叶 >根 >茎 >叶柄或根 >叶 >茎 >叶柄 ;Dy、Yb和Y均有 3种不同的分布模式 :叶 >根 >茎 >叶柄、根 >叶 >茎 >叶柄及根 >茎 >叶 >叶柄 .稀土元素在铁芒萁体内的迁移过程中 ,发生了明显的分馏作用 ,茎、叶柄、叶中的重稀土相对贫乏 .

南方红壤侵蚀区芒萁生长特征及其对环境因子的响应

采用样方法,调查了福建省长汀县红壤侵蚀区马尾松林下芒萁的生物量、覆盖度和高度生长特征,并与地形、土壤养分和土壤侵蚀强度等环境因子进行相关性分析。结果表明,不同坡向上的芒萁生物量差异较为明显,其中位于东坡的样地生物量最大(1 967.65g/m2),位于南坡的生物量最小(1 230.28g/m2)。各样地的芒萁覆盖度和高度随着坡位的升高而逐渐降低。芒萁总生物量、覆盖度和高度与有机质和全氮呈显著的正相关性。土壤侵蚀程度与芒萁的生物量、覆盖度和高度都达到极显著的负相关性。该地区芒萁的生长主要受侵蚀程度、土壤有机质和全氮等因素的影响。芒萁对控制水土保持有着重要的作用,因而可作为南方红壤侵蚀区水土保持与生态修复的先锋植被。

芒萁对几种杂草和农作物的生化他感作用

本文研究了芒萁植株地上部分和地下部分水提液对几种杂草和农作物的生化他感作用。证明：（１） 芒萁水提液对供试杂草及白菜、萝卜的种子萌发有显著或极显著抑制作用，对全部供试幼苗的根生长和多数供试幼苗的苗高有显著抑制作用；（２） 地上部分的生化他感作用强于地下部分；（３） 芒萁对供试植物幼苗根生长的抑制作用强于对茎。

天然植物铁芒萁叶中稀土结合蛋白的初步研究

利用分子活化分析，即中子活化分析与生物化学技术相结合，初步研究了矿区天然富稀土植物铁芒萁中的稀土结合蛋白。采用生化技术，包括改变ｐＨ、硫酸铵沉淀分级、高速离心、凝胶分子筛色谱、电泳及其他仪器分析技术，成功地分离出含有稀土元素的结合蛋白（蛋白－Ⅰ和蛋白－Ⅱ），其分子量分别约为８．０×１０５和＜１２４００；中子活化分析结果表明稀土元素与这两种蛋白的结合是相当牢固的。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）实验发现，蛋白－Ⅰ和蛋白－Ⅱ都含有分子量分别为１４１００和３８７００左右的蛋白亚基，它们可能是糖结合蛋白。

稀土超量积累植物铁芒萁中稀土元素的赋存状态

从稀土矿区和非矿区采集的稀土超量积累植物铁芒萁的叶片分离成醚溶物、水溶物、碱溶物和残余物四个组分。用中子活化分析测定了其中稀土元素的含量 ,发现稀土元素主要存在于残余物 (果胶、半纤维素、纤维素 )中 ,而主要成份为蛋白的碱溶物中稀土含量维持较低水平 ,从而避免了大量稀土对植物正常生理功能造成影响。矿区幼叶醚溶物 (脂肪、色素、蜡等 )和碱溶物中稀土含量明显高于矿区和非矿区的成熟叶片 ,表明稀土元素很可能参与了植物的生理活动。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定植物体铁芒萁中的稀土元素

1 引言 我们厨ICP-AES分析测定了一种在福建某离子吸附型稀土矿区生长的铁芒萁(Driranopteris dichatoma)的植物,发现叶中含有0.31%的稀土元素,植物体内含有这样高的稀土元素尚未见过报道。同时又对比了干法灰化与增压酸溶处理植物样品的两种方法,结果相符。总量与国家标准方法测定的结果吻合较好。 2 实验部分 样品处理采用干法灰化和增压酸溶法。配制标准液和处理样品用的试剂,各种单一稀土氧化物汾光谱纯,其它试剂均为分析纯。标准溶液的配制采用三标准校正,配制成混合标准工作液。

稀土在天然植物铁芒萁体内结合形式的光谱学研究

利用 ICP-MS研究了江西赣州沙河稀土矿区天然植物铁芒萁体内稀土元素的分布规律 ,发现叶片和叶绿素中 Ce含量最高 ,分别占其稀土总量的 79.4 3%和 6 6 .71 % .铁芒萁叶片光系统 ( PS )荧光发射峰较普通植物紫移 1 5～ 2 5 nm,且峰强是 PS 的 6 .79倍 ,表明 PS 活性提高 .由于铁芒萁叶绿素中稀土叶绿素含量较低 (约占叶绿素总量的 0 .1 % ) ,测定的 UV-Vis和 FTIR光谱特征与标样叶绿素 a相似 ,未能反映出稀土的配位信息 .而利用 EXAFS则表征出在铁芒萁叶绿素中 Ce为八配位 ,Ce—N键长为 0 .2 5 2 nm,推测 Ce是与两个卟啉环配位的 。