不同生境条件下滨海芦苇湿地C、N、P化学计量特征

为阐明不同生境对黄河三角洲滨海芦苇湿地土壤和植物碳(C)氮(N)磷(P)含量及生态化学计量特征的影响,选取新生湿地和退耕湿地两种湿地类型为研究对象,对土壤和植物体C、N、P含量及其化学计量特征进行研究。研究表明:1)退耕芦苇湿地土壤TC、TN的含量明显增加,TP的含量变化不大。2)新生湿地和退耕湿地土壤R_(C、N、P)分别为42.6:1.6:1、71.2:2.0:1,R_(NP)低于全球平均水平(13.1)和我国平均水平(5.2),土壤表现为N限制。新生湿地土壤剖面中,R_(CN)和R_(CP)变化剧烈;R_(NP)值随深度的增加而减小;退耕湿地土壤R_(C、N、P)值规律性较好,R_(CN)随深度的增加而变大,R_(CP)和R_(NP)值随深度的增加而减小。3)新生湿地和退耕湿地中芦苇整株R_(CN)、R_(CP)和R_(NP)平均值分别为78.2、1753、22.4;67.0、1539、23.0。开垦活动可以降低芦苇植物体R_(CN)和R_(CP)值,但由于芦苇植物体本身对R_(NP)的约束性较高,对R_(NP)值的影响不大,芦苇植株R_(NP)约为23。以上结论可以为黄河三角洲国家级自然保护区正在进行的湿地保护与恢复工作提供借鉴和参考。

芦苇耐脱水能力的生理生态学分析

甘肃省河西走廊分布有不同生态环境的芦苇,包括沼泽芦苇、盐化草甸芦苇和沙丘芦苇。盐化草甸芦苇和沙丘芦苇表现出很强的耐脱水能力。测定与植物耐脱水能力相关的SOD、CAT和POD活力,表现为SOD活力以沙丘芦苇最高,盐化草甸芦苇次之,沼泽芦苇最低,但CAT和POD则以沼泽芦苇高于其它生境芦苇。用聚丙烯酰胺垂直板电泳方法分析这3种酶同工酶谱,结果表明,3种不同生境芦苇的SOD同工酶谱基本相同,均有9条酶带,但沙丘芦苇和盐化草甸芦苇的CAT和POD同工酶带数比沼泽芦苇分别增多3条和2条。这些结果证明,芦苇在自然选择压力下形成的耐脱水能力与基因调控的酶多型性相关。

芦苇叶中Rubisco对干旱生境的响应

从分布于甘肃省河西走廊的沼泽芦苇和沙丘芦苇叶中提纯的Ｒｕｂｉｓｃｏ，大、小亚基分子量无明显变化，但沙丘芦苇与沼泽芦苇相比较，Ｒｕｂｉｓｃｏ的氨基酸组成中，亲水性氨基酸相对含量增加，疏水性氨基酸相对含量减少，酶分子的疏水性降低，且酶分子中可被ＰＣＭＢ滴定的ＳＨ基数仅为沼泽芦苇的５０％。这说明，芦苇在长期适应沙丘干旱生境过程中，其Ｒｕｂｉｓｃｏ无论在结构与功能上，均发生有适应性的改变。

上海崇明东滩震旦鸦雀冬季种群栖息地的生境选择

2008年11月-2009年3月,在崇明东滩对震旦鸦雀(Paradoxornis heudei)种群生态进行调查研究,并对震旦鸦雀种群和生境因子的相关性进行分析。运用单因素方差对互花米草(Spartina alterniflora)入侵和芦苇(Phragmites australis)收割造成的芦苇滩涂变化进行分析,并运用多元回归的方法对震旦鸦雀种群的密度和分布以及相关环境因子进行生境选择分析。结果表明,崇明东滩震旦鸦雀种群的密度为(5.08±3.11)只/hm2;震旦鸦雀种群的密度和芦苇直径呈极显著正相关,震旦鸦雀种群的分布和芦苇的高度、密度呈极显著正相关,和食物资源量呈显著正相关;互花米草和震旦鸦雀种群的密度和分布呈显著负相关;互花米草入侵和芦苇收割降低了震旦鸦雀越冬期的栖息地质量,保留一部分生长质量较好的芦苇可以缓解震旦鸦雀冬季种群的生存压力。

盐渍生境下两种生态型芦苇的形态结构及矿质元素分布

采用光镜、扫描电镜结合X-射线能谱分析技术以及营养元素测定手段,研究生长于同一土壤和气候环境下的两种生态型芦苇,直立芦苇和匍匐芦苇的形态学及营养学特性差异。研究发现,与直立芦苇相比较,匍匐芦苇体内具有较高的钠、硅、钙离子含量和较低的钾含量,表现出叶片厚而硬,正午叶片卷曲程度较低的现象。两种芦苇体内矿质元素分布均表现为硅的含量最高,钠含量其次,钙含量最低。钠离子在芦苇不同器官或部位的分布规律是:地上部含量低于地下部,叶片中的含量低于茎。硅元素则在地上部分布较多。对芦苇叶片解剖结构及硅的X射线能谱分析发现,两种生态型芦苇叶表面有大量的硅分布,其叶片上表皮均具有大的液泡化的泡状细胞群,但匍匐芦苇维管束鞘细胞于近上表皮的延伸程度高于直立芦苇;硅在两种生态型芦苇茎的纵向分布,表现为较密集地分布于节上部,节下部分布较少,植物节间几乎不含硅;硅在直立芦苇地面茎处分布均匀,而在匍匐芦苇地面茎处则密集地分布于靠近地面的一侧。以上结果表明,芦苇的形态学差异与植物体内离子的分布有密切关系。芦苇叶片较低的含钠量及较高的硅分布在降低盐分对光合器官的伤害,调节植物在干旱、盐碱条件下的水分以及生长状况有一定的适应意义。

鸭绿江口芦苇沼泽湿地斑背大尾莺的生境需求

4年共观察到斑背大尾莺雄鸟243只,巢53个;39.6%巢具有巢盖,上有出入口,平均为西北方向;观测证实了苇塘的生产管理即灌溉、收割、火烧等对斑背大尾莺的繁殖有重要影响;在5月中旬之前,进行浅灌(<8 cm),同时保留芦苇-拂子茅、细叶灯心草、苔草等枯草斑块,将有利于该种群在该区域的扩大。斑背大尾莺受枯草斑块的垂直双层结构的吸引;通过确定适合的巢高度防范地面淹水和天敌危害;选择适合的盖度及装饰巢口防范白尾鹞;选择适合密度的草丛,确保幼鸟离巢后在巢周围的活动安全,防止跌入水中。

向海自然保护区芦苇湿地资源开发与丹顶鹤栖息地保护

向海自然保护区芦苇资源丰富,芦苇湿地又是丹顶鹤的重要繁殖栖息地,芦苇资源开发与丹顶鹤栖息地保护之间存在一定矛盾。2002年春季,向海湿地芦苇面积21 663hm2,芦苇总产量为13 700t,随着干旱的加剧,芦苇产量逐年降低;调查了丹顶鹤的迁徙动态及繁殖情况,探讨了芦苇资源的刈割方式对丹顶鹤的影响,不同的刈割方式对丹顶鹤繁殖的影响较大;提出了芦苇资源合理开发与丹顶鹤栖息地保护有机结合的对策。

不同生境芦苇根际土壤性质与根系生理的比较研究

通过测定4种生境(沙丘生境、盐渍-沙丘过渡生境、盐渍生境、沼泽生境)下芦苇根际土壤化学性质、土壤肥力相关酶活性和根系生理指标,从根系生理的角度阐述不同生境下芦苇的环境适应策略。结果表明:(1)沙丘生境、盐渍-沙丘过渡生境、盐渍生境、沼泽生境芦苇根际土壤含水量依次增加;除了沼泽生境,其土壤含盐量也呈递增趋势。随着盐渍生境向沙丘生境过渡,再到沼泽生境,芦苇根际土壤有机质、碱解氮、速效磷含量和蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性逐渐升高;(2)盐渍生境芦苇根系生物量最低,活力最弱,相应的超氧阴离子产生速率以及丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量显著高于其他生境(P<0.05);芦苇根系抗氧化酶活性表现为沙丘生境最高,其次依次是盐渍生境、盐渍-沙丘过渡生境、沼泽生境。总之,在上述4种生境下,芦苇根际土壤含水量的下降及含盐量的升高伴随着芦苇根系活力的下降以及膜脂质化程度的加重,这与土壤化学性质的变化和肥力相关酶活性的下降是相对应的;不同生境下芦苇可以通过调节根系抗氧化酶活性及渗透物质含量,积极适应不同的根际土壤环境。

不同生境芦苇根茎生长发育与根际微环境的比较研究

以临泽县4种生境(沙丘生境、盐渍生境、盐渍-沙丘过渡生境、沼泽生境)芦苇根茎和芦苇根际土壤为研究对象,测定不同生境下芦苇根茎生长发育指标、根际土壤微生物数量及水分、盐分含量,分析了不同生境下根茎生长发育与根际土壤微生物数量、土壤含水量及含盐量的关系。结果表明:(1)对比4种生境下芦苇根茎发育,从盐渍生境,到盐渍-沙丘过渡生境、沙丘生境,再到沼泽生境,根茎节间距呈缩短趋势,而节直径、根茎长度及不定芽数呈增长趋势,根茎含水量和根茎生物量、株高、基径也呈增加趋势。(2)根际土壤微生物数量在4种生境之间差异显著,盐渍生境下芦苇根际土壤真菌数量最多,细菌、放线菌数量最少;沼泽生境芦苇根际土壤真菌数量最少,细菌、放线菌数量最多。(3)相关性分析表明,芦苇根际土壤微生物数量对芦苇根茎数量特征的驱动作用不同。土壤细菌、放线菌数量、B/F值是芦苇根茎长度、根茎节直径、根茎生物量、根茎含水量、株高、基径的主要影响因子,土壤真菌是芦苇根茎节间距的主要影响因子。土壤细菌、真菌、放线菌、B/F是芦苇根茎不定芽数的主要影响因子。土壤细菌、放线菌、B/F值为正向驱动,真菌为负向驱动。

辽河三角洲异质生境芦苇种群生长动态对比研究

为了探究不同生境条件下辽河三角洲芦苇种群生长发育的差异原因,选择观测场苇田和辽滨鸭舌岛苇田为观测地点,对比分析了不同水质条件下芦苇发育期及生长发育指标变化,结果表明:(1)各个观测时期观测场苇田pH值、密度明显高于辽滨鸭舌岛苇田;观测场苇田的电导率、溶解氧及可溶性有机物均低于辽滨鸭舌岛苇田;(2)从萌芽期至3叶期,苇田观测场芦苇发育期较辽滨鸭舌岛芦苇有所提前;同一发育期时间变化范围为2~6 d,但总体差异不显著;苇田观测场芦苇和辽滨鸭舌岛芦苇从萌芽期至黄枯期全生育期天数分别为210和206 d;(3)各个观测时期的苇田观测场的芦苇平均株高、叶面积指数、地上部干物重发育指标均显著低于辽滨鸭舌岛。密度引起的种内竞争可能是不同生境条件下的芦群体生长发育指标差异较大的内在因子;不同生境条件的水质pH值、电导率、溶解氧和溶解性有机物不同是引起该地区芦苇生长发育差异的外在因子。

3种不同生境芦苇叶表皮微形态和叶绿体结构特征分析

以生长于中国西北腾格里沙漠边缘的3种芦苇,沙丘芦苇(沙芦)、戈壁盐湖芦苇(盐芦)和水生芦苇(水芦)为材料,通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜的观测,对3种生境芦苇叶片上表皮表面形态结构、叶肉细胞以及叶绿体结构进行了研究。结果发现,3种芦苇在其长期适应各自生境的过程中,其叶片表面形态结构和叶肉细胞均发生了适应性改变。与水生芦苇相比较,两种陆生型在适应各自极端生境的过程中,通过气孔下陷、减少气孔密度、缩小气孔口径、并在表面形成高密度的绒毛状蜡质晶体结构等途径减少蒸腾,提高植物对各自干旱或盐渍生境的适应。盐芦比沙芦这种适应性特征更加明显,并在表面形成有类似于盐腺的特殊结构。同时,沙芦和盐芦叶绿体主要以长梭状而非水芦的圆形或椭圆状形态存在,并且叶绿体中淀粉粒数量增多(特别是盐芦)。这些不同生境中发生的可塑性适应调整可能通过感受环境条件的变化而参与了芦苇对长期干旱或盐渍生境的适应。