崇明东滩湿地芦苇和互花米草种群的分布格局及其与生境的相关性

应用GIS技术与实地调查相结合的方法,对上海崇明东滩湿地芦苇〔Phragmites australis(Cav.)Trin.exSteud.〕和互花米草(Spartina alterniflora Loisel.)种群斑块的分布格局和沿潮位梯度的分布特征及其与部分环境参数的相关性进行了研究。结果显示:在1 500 m×100 m尺度内共有42个斑块;其中,互花米草种群斑块数量较少(13个)但面积和周长均较大,呈集中化分布特征;芦苇种群斑块数量最多(25个)但面积和周长均较小,呈现破碎化特征;芦苇种群的斑块密度和边缘密度均大于互花米草种群,但二者的聚集度指数及连通度指数均较高。沿潮位降低,芦苇种群数量减少,互花米草种群数量增多;中、低潮位以互花米草种群为主,中、高潮位以芦苇种群为主。不同潮位二者活体与立枯体株数有明显差异且具有不同程度的相关性,其中,互花米草总株数与芦苇活体株数、互花米草立枯体株数与芦苇立枯体株数均呈显著负相关(P<0.05)。该区域内各景观和斑块类型格局指数数值均较高,Shannon多样性和均匀性指数均较大。不同潮位的环境参数差异明显且与距堤坝的距离有不同程度的相关性;中潮位相对高程最高(9.2 m),低潮位土壤盐度最高(37.17 ng.L-1);随潮位降低土壤总氮和总磷含量总体上下降,但中高潮位土壤总磷含量最高、高潮位土壤总氮含量最高。芦苇活体株数与距堤坝的距离及土壤盐度、互花米草活体株数与相对高程及土壤总磷含量、互花米草总株数与相对高程均呈显著负相关(P<0.05)。研究结果揭示:该区域景观已出现破碎化现象;互花米草种群规模逐年增大,与芦苇种群有明显的竞争,二者呈明显的镶嵌分布格局。高潮位的相对高程低而土壤盐度高,这种微生境有利于互花米草生长却能抑制芦苇生长,对二者的扩散和分布格局产生复杂的局部性影响。

外源乙酸和EDTA对铜尾矿矿砂中芦苇幼苗生长及部分金属元素积累的影响

采用容器栽培方法研究了添加外源乙酸和EDTA对铜尾矿矿砂中芦苇〔Phragmites australis(Cav.)Trin.exSteud.〕幼苗地上部分及地下部分生长及部分金属元素积累的影响。结果表明:添加0.5 mmol·L-1乙酸,幼苗各部分的干质量以及耐性指数与对照差异较小;Cu、Cd、Pb、K和Na含量或显著低于对照,或与对照差异不显著。添加2.0 mmol·L-1乙酸,地下部分和地上部分的干质量最大,分别较对照提高33.7%和58.5%,耐性指数也最大,达到1.07;幼苗各部分的Cu、Cd和K含量均显著低于对照,Pb含量高于或显著高于对照,Na含量与对照差异不显著。添加0.5 mmol·L-1EDTA,幼苗各部分的干质量显著高于对照,耐性指数较对照减小19%;各部分的Cd、K和Na含量及地下部分的Cu含量低于或显著低于对照,地上部分的Cu含量以及各部分的Pb含量高于或显著高于对照。添加2.0 mmol·L-1EDTA,幼苗各部分的干质量与对照无显著差异,耐性指数较对照减小21%;各部分的Pb、K、Na含量和地上部分Cu含量以及地下部分Cd含量显著高于对照,地上部分Cd含量显著低于对照,而地下部分Cu含量与对照差异不显著。研究结果表明:添加高浓度乙酸能促进铜尾矿矿砂中芦苇生长和Pb积累;添加高浓度EDTA能显著抑制芦苇根系生长,对金属元素的积累有明显的促进作用,尤其是能够促进Cu向地上部分的运输以及地下部分对Cd和Pb的积累。

芦苇叶水提物的化感活性分析及潜在化感成分的筛选

采用不同溶剂对芦苇〔Phragmites australis(Cav.)Trin.ex Steud.〕叶片水提物进行萃取,并以小麦(Triticum aestivum Linn.)和萝卜(Raphanus sativus Linn.)种子为实验材料对不同萃取物的化感效应进行检测;采用薄层层析和柱层析对抑制作用最强的正丁醇萃取物进行进一步分离,并采用GC-MS法对生物活性较高的组分进行组成成分分析;在此基础上,选择相对含量高并具有代表性的潜在化感成分进行生物活性检测,以期筛选出芦苇叶中的潜在化感成分。结果显示:随质量浓度(20、100和500 mg·L-1)提高,芦苇叶水提物的石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取物对小麦和萝卜种子萌发的抑制作用均逐渐增强,其中正丁醇萃取物的抑制作用最强。在正丁醇萃取物的11个组分中,Fr.5、Fr.6、Fr.7、Fr.9和Fr.10组分均能显著抑制萝卜或小麦幼苗的生长,经质量浓度500mg·L-1各组分处理液处理后萝卜或小麦幼苗的株高、根长及单株鲜质量均显著低于对照(P<0.05)。采用GC-MS法从Fr.5、Fr.6、Fr.7、Fr.9和Fr.10组分中分别鉴定出11、15、15、12和22种成分,分别占各组分总相对含量的83.02%、91.31%、87.36%、97.92%和94.34%,主要成分包括糖类、醇类、有机酸类、酮类、酰胺类和酯类。对14种潜在化感成分生物活性的检测结果显示这些成分对小麦幼苗生长有明显的抑制作用,其中,经质量浓度20mg·L-1油酸酰胺、棕榈酸甲酯、亚油酸、2-苯乙胺、2-甲基烯丙醇和4-羟基-3-甲氧基苦杏仁酸处理后,小麦幼苗的株高、根长及单株鲜质量显著低于对照。综合分析结果显示:芦苇叶水提物具有较强的化感活性,其潜在的化感成分为油酸酰胺、棕榈酸甲酯、亚油酸、2-苯乙胺、2-甲基烯丙醇和4-羟基-3-甲氧基苦杏仁酸。

芦苇和香蒲地上部N和P积累动态及适宜收获时期分析

通过野外采样和室内分析相结合的方法,对5月至11月芦苇〔Phragmites australis(Cav.)Trin.ex Steud.〕和香蒲(Typha orientalis Presl)地上部生物量以及N和P的含量和积累量的动态变化进行了分析,并对生物量、N和P含量及N和P积累量间的相关性进行了研究;在此基础上,确定芦苇和香蒲的适宜收获时期。结果表明:在整个生长过程中,芦苇和香蒲地上部生物量随生长时间延长呈典型的单峰型曲线,最高值分别出现在9月份和10月份,且芦苇地上部生物量极显著高于香蒲(P<0.01)。芦苇和香蒲地上部N含量呈先升高后降低的趋势、P含量呈逐渐降低的趋势,香蒲地上部N和P含量均极显著高于芦苇地上部。芦苇地上部N和P积累量在8月份达到最高,香蒲地上部N和P积累量在9月份达到最高。芦苇和香蒲地上部C/N、C/P和N/P比在不同月份差异较大,C/N和N/P比呈波动趋势,C/P比则总体呈逐渐升高的趋势。总体来看,芦苇和香蒲的生长在生长初期和中期受N限制、在生长末期受P限制。相关性分析结果表明:芦苇和香蒲地上部的N含量与P含量、N积累量与P积累量间均呈极显著正相关;N和P积累量与其生物量呈显著正相关(P<0.05),但与N和P含量的相关性不显著(P>0.05)。综合分析结果表明:芦苇和香蒲的适宜收获时期分别为8月份和9月份。

芦苇植株再生体系优化

在前人工作基础上利用禾本科芦苇成熟种子为外植体建立了植株再生体系。芦苇成熟种子经2%洗涤灵溶液洗涤,70%乙醇处理30s,20%"84"消毒液处理25min后接种到MS+4%蔗糖(pH 5.5)的种子萌发培养基中培养,种子萌发率为62%。萌发种子继代至MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L 2,4-D+0.5mg/LNAA+4%蔗糖(pH 5.5)培养基进行不定芽诱导,不定芽发生率为95%。无根丛生芽继代到不定根诱导培养基1/2MS+0.5mg/L IBA+0.5mg/L NAA+4%蔗糖(pH 5.5),不定根发生率为90%。

芦笋提取物抗氧化和抑制3T3-L1前脂肪细胞分化活性研究

目的研究芦笋提取物的抗氧化能力和抑制3T3-L1前脂肪细胞分化的活性。方法采用乙醇回流提取,通过酸碱处理,制备得到芦笋提取物;利用紫外分光光度法测定提取物中的酚酸含量(以没食子酸计);采用DPPH法测定提取物清除自由基的活性;通过CCK8法及油红O染色法分别检测芦笋提取物对3T3-L1前脂肪细胞存活率及分化率的影响。结果芦笋提取物中以没食子酸计的酚酸含量为0.5308 mg/mg;测得提取物清除自由基活性强弱与剂量成正相关,当其浓度达到2 mg/m L时,其对DPPH的清除率可达89.68%;在10~200μg/m L的测定浓度范围内,提取物对3T3-L1细胞生存率无明显影响,对3T3-L1细胞的分化有明显抑制作用,且呈剂量依赖性。结论芦笋提取物具有较好清除自由基的活性,且活性强弱呈剂量依赖关系;芦笋提取物具有抑制前脂肪细胞分化的能力,且随剂量升高而增大。

陕西省4个湿地芦苇生长旺盛期不同器官热值和灰分含量的比较

植物热值既是评价能量与生物量转换的重要参数,也是评价植物生长状况和营养状况的有效指标,在生态系统能量研究中占有重要地位 [1-2] 。灰分能够反映植物对矿质元素的吸收和积累状况,其含量差异是造成植物热值差异的主要原因 [3] 。湿地植物热值是评价湿地生态系统能量转化的重要指标,近年来,关于湿地植物种群热值及其能量生产动态研究已成为湿地生态学研究的热点 [4-5] 。

江苏海涂苇田芦毒蛾的生态控制

１９９２～１９９５年江苏海涂苇田的调查表明，芦毒蛾（ＬａｅｌｉａｃｏｅｎｏｓａｃａｎｄｉｄａＬｅｅｃｈ）种群数量消长的主要影响因子是糙叶苔（Ｃａｒｅｘｓｃａｂｒｉｆｏｌｉａｓｔｅｕｄ．）、苇田干湿度以及芦毒蛾黑卵蜂（ＴｅｌｅｎｏｍｕｓＬａｅｌｉａＷｕｅｔＨｕａｎｇ）和寄生菌等。提出了以生态控制为基础的综合防治措施，包括因地制宜地赶火烧滩；利用苇田内高湿或浅灌消灭越冬幼虫；清除糙叶苔；保护和利用芦毒蛾黑卵蜂和其他防治措施的协调运用等。

芦苇叶片中总氮同位素及游离氨基酸浓度对水淹的响应

Total nitrogen content,total nitrogen isotope(δ15 N),and free amino acid concentration in leaf of Phragmites australis(Cav.)Trin.ex Steud.under flooding for 0-11 d were studied.The results show that with the increase of flooding days,there is no significant variation in total nitrogen content in leaf of P.australis,δ15 N value shows a gradual tend to be negative,and concentrations of total free amino acids,Ser,Asp,and Asn first increase and then decrease.Under flooding for 1 d,δ15 N value decreases obviously and free amino acid concentration increases obviously compared with those under flooding for 0 d.It is indicated thatδ15 N value and free amino acid concentration are good indicators of P.australis under flooding condition.

Assessment of Minor and Trace Elements in Aquatic Macrophytes, Soils and Bottom Sediments Collected along Different Water Objects in the Black Sea Coastal Zone by Using Neutron Activation Analysis

The levels and compartmentalization of Na, Mg, Al, Cl, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, As, Se, Br, Rb, Sr, Mo, Sb, I, Cs, Ba, La, Ce, Sm, Eu, Tb, Hf, Ta, Au, Th, and U in Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Carex conescens L. and Cladophora sericea (Hudson) Kutzing from the Caucasian coast of the Black Sea-Anapa recreational region was investigated by Neutron Activation Analysis. The study touches upon subject of the sediment-to-plant and root-to-leaf elemental transfer as well as of the influence of anthropogenic pollution on wetland ecosystems in zone of resort. The content of the majority of considered elements was found higher in the belowground organs of P. australis than in the aboveground tissues while a reverse regularity was evidenced for C. conescens. The levels of elements decrease from bottom sediments to aquatic plants with the notable exception of the halogens Cl, Br and I that presented 5 to 100 fold higher content in plants than in sediments. The increased levels of As, Mo, and Sb in some soil and sediment samples most probably indicate the anthropogenic pollution. It recommends them for a continuous monitoring of the same area.

HPLC测定沅江产芦笋中3种酚酸和6种黄酮类成分含量

目的建立同时测定沅江产芦笋中原儿茶酸、绿原酸、香草酸、柚皮苷、芦丁、槲皮素、木犀草素、山奈酚、芹菜素含量的HPLC。方法采用Diamonsil C_(18)色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),以甲醇-0.1%甲酸水溶液为流动相,梯度洗脱,双波长检测(酚酸:283,327 nm;黄酮:283,335 nm),流速1 mL·min^(-1),柱温35℃,进样量为10μL。结果 3种酚酸及6种黄酮分别在25 min和50 min内分离,线性范围为14.8~500μg·mL^(-1)(r=0.999 0~0.999 7),检测限0.006 3~0.053 9μg·mL^(-1),定量限0.021 1~0.179 7μg·mL^(-1),加样回收率为98.73%~102.44%,RSD为1.27%~2.20%(n=6)。结论该方法准确灵敏、重复性好,可用于检测芦笋中9种成分含量。

白洋淀水生植物腐解水质效应与元素去向动态平衡

采用室内模拟的方法研究了白洋淀典型沉水植物菹草、挺水植物芦苇腐解过程的水质效应,并定量探究了两种植物腐解过程中碳、氮、磷元素在植物残体、水体和沉积碎屑等不同要素中的动态迁移转化规律,旨在为水环境模拟中主导水质过程确定提供基础.结果显示,菹草、芦苇腐解过程中C、N、P元素释放速率表现为P>C>N,腐解可引起水体C、N、P等指标呈先升高后降低并最终稳定的变化趋势.菹草腐解速率为0.082 d-1,分别在第16、16、8 d对水体C、N、P指标影响达到最大,此时菹草体内40.6%的C、31.8%的N和71.5%的P以溶解态和悬浮碎屑态转移到水体中,导致水体水质劣于地表Ⅴ类标准.菹草44 d的腐解量占总生物量的72.1%;留存在水体中的C、N、P比例分别由最高的33.7%、32.8%和66.8%减小为11.1%、7.2%和8.0%;以气体形式离开水体的C占29.8%、N占16.3%,转变为沉积碎屑的C、N、P占比分别为38.5%、52.7%、76.2%.芦苇腐解的整个过程中,水体中溶解态C占比一直处于1.9%~4.2%的较低状态,溶解态N、P占比最高分别为16.8%和10.0%.芦苇腐解90 d时,腐解量占初始生物质量的18.1%,此时留存在水体中的C、N、P占比不足3%,植物残体C、N、P占比分别为62.8%、73.6%和33.3%.腐解过程中的元素去向动态平衡计算说明,沉水植物菹草腐解对白洋淀水质影响时间相对集中,主要影响途径为植物残体腐解,C、N、P以可溶态和悬浮碎屑态直接进入水体;挺水植物芦苇腐解速度较慢且相对均一,对白洋淀水质尤其是DOC影响持续时间长、累积效应大,通过植物残体腐解和沉积碎屑释放2种途径共同影响水质.

基质有效性调节加拿大一枝黄花入侵对土壤呼吸的抑制作用

外来植物入侵不仅会降低河边近岸湿地生态系统植被多样性,而且会改变湿地生态系统的地下碳过程。外来入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)已广泛入侵我国东南部地区,但加拿大一枝黄花入侵对入侵地生态系统地下土壤碳循环过程的影响却知之甚少。本研究通过野外原位观测实验和温室模拟入侵实验,探究外来植物加拿大一枝黄花入侵对入侵地土壤呼吸的影响规律及其驱动因素。野外原位观测实验开展于2018年7月21日至12月15日,期间每周测定样地土壤呼吸。温室模拟入侵实验开展于2019年7月15日至12月15日,期间每月1日与15日上午测定土壤呼吸、自养呼吸和异养呼吸。土壤呼吸、自养呼吸和异养呼吸通过静态箱结合深埋根系隔离法测定。野外原位观测实验和温室模拟入侵实验结果均显示,加拿大一枝黄花的入侵降低了土壤二氧化碳的排放通量。加拿大一枝黄花入侵对土壤呼吸的抑制作用可能归因于其入侵引起的土壤可利用底物质量与数量的变化,表明外来入侵植物加拿大一枝黄花可通过改变植物释放基质以及与本地植物和/或土壤微生物争夺土壤有效基质而影响土壤碳循环。这些研究结果对于评估外来入侵植物对入侵地地下碳动态的影响以及对全球变暖的贡献具有重要意义。