6种水生植物腐烂过程中水质理化指标的变化室内模拟研究

为了研究各类水生植物腐烂过程中产生的营养盐对石佛寺人工湿地水体水质的持续影响,在室内模拟4类6种水生植物[漂浮植物槐叶苹(Salvinia natans)、浮水植物丘角菱(Trapa japonica)、挺水植物水烛(Typha angustifolia)和荷花(Nelumbo nucifera)、沉水植物选择穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)]的腐烂过程。漂浮植物和浮水植物组、挺水植物组、沉水植物组都进行了加底泥与不加底泥实验,沉水植物组同时还进行了不同生物量植物腐烂过程对比研究。测定的指标包括水温、水体p H和水中的溶解氧含量、化学需氧量含量、总氮含量、总磷含量以及底泥的全氮、全磷和有机质含量。研究结果表明,漂浮植物、浮水植物和沉水植物最易腐烂,挺水植物相对腐烂较慢,沉水植物腐烂、分解最彻底,植物生物量越大,其腐烂时释放的营养物质越多;放置同类植物实验桶内水的p H变化规律相同,加底泥与否不影响水的p H变化规律,挺水植物实验组水中的溶解氧含量变化规律与其它实验组不同,主要与植物内部结构组织有关;挺水植物在腐烂过程中,释放有机物的过程最漫长,且释放量较大,底泥不影响水中总氮含量的变化规律,但影响水中总氮的含量;在漂浮植物、浮水植物和挺水植物腐烂过程中,其向水中释放磷的速率高于沉水植物,是否加底泥和植物生物量能影响水中总磷含量,磷在水体和底泥之间存在明显的吸附、沉淀和迁移现象。在湖泊管理过程中,应减少向湖泊系统中输入过多的能量,及时清理湖中的底泥,以避免造成水体二次污染。     

滇池北岸大清河湿地景观植物配置研究

通过对大清河湿地植物分层次的筛选,根据生态学、湿地学、植物学、美学相关理论,依据植物的生态习性及湿地的区域划分,将大清河湿地划分为深水区、浅水区、沼泽区、水边及岸带区和陆地区五大区域,并分层次进行相应的植物配置,提出挺水植物+浮水植物+沉水植物、挺水植物+浮水植物、挺水植物片植、单层乔木片植、草本+挺水植物、乔木+灌木+草本6种配置模式。     

中国重点保护湿地维管束植物初步研究北大核心CSCD

采用文献分析与调查相结合的方法,对中国重点保护湿地维管束植物的种类组成、生活型、生态类型、保护级别以及区系进行初步研究。结果表明,现已知的中国重点保护湿地维管束植物有29科45属74种,包括湿生植物13种,挺水植物29种,沉水植物18种,漂浮植物3种,浮叶植物6种,两栖植物3种,半湿生植物2种,以多年生的草本挺水植物居多;其中,有36种列入世界自然保护联盟(IUCN)物种红色名录,有国家一级保护植物11种,国家二级保护植物20种。中国重点保护湿地维管束植物科的分布区类型有6种类型2种亚型,以世界广布分布区类型为主;中国重点保护湿地维管束植物属的分布区有9种类型4种亚型,以热带分布区类型为主,温带分布区类型为辅,显著表现出热带分布区类型特征。针对中国重点保护湿地维管束植物的濒危状况,提出相应的保护建议,以期为湿地维管束植物的保护管理提供参考。     

4种挺水植物、4种沉水植物及其组合群落去除模拟富营养化水体中总氮和总磷的作用比较

在模拟的不同水体富营养化条件下,研究了分别由4种挺水植物[雨久花(Monochoria korsakowii)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)、泽泻(Alis maplantago-aquatica)和野慈姑(Sagittaria trifolia)]、4种沉水植物[狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、黑藻(Hydrilla verticillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)]组成的群落以及由以上随机2种挺水植物+2种沉水植物组成的混合群落对水体中总氮和总磷的去除作用,旨在明确与单由挺水植物或沉水植物组成的群落相比,由挺水植物与沉水植物混合组成的群落是否对水体中的总氮和总磷具有更强的去除能力,并探讨其去除总氮、总磷的增强作用是否受水体富营养化水平的影响。在实验开始和结束时,分别测定了植物、底泥和水体中的总(全)氮和总(全)磷含量以及植物群落的总生物量。研究结果表明,混合群落中黑藻、金鱼藻、雨久花和黄花鸢尾的相对生长速率和累积生物量显著高于它们在单由挺(沉)水植物组成的群落中的相对生长速率和累积生物量,相应地,混合群落中的黒藻、雨久花和黄花鸢尾的全氮和全磷积累率也显著高于单由挺(沉)水植物组成的群落;与单由挺(沉)水植物组成的群落相比,混合群落具有较高的水体总磷去除率,且随着水体富营养化程度的加重而增大,然而其对水体总氮去除率与单由挺(沉)水植物组成的群落差异不显著;在水体中、高富营养化水平下,混合群落底泥的全氮去除率和全磷积累率显著高于单由挺(沉)水植物组成的群落;在水体不同的富营养化水平下,在所构建的混合群落中,狐尾藻+黒藻+雨久花+黄花鸢尾群落、黑藻+金鱼藻+雨久花+野慈姑群落和黑藻+竹叶眼子菜+泽泻+野慈姑群落群落都表现出较高的水体总氮和总磷去除率。因此,与单由挺(沉)水植物植物组成的群落相比,混合群落生长和生态功能都具有一定的增强效应,且该效应受水体富营养化水平的显著影响。     

红树林植物生物量沿纬度分布特征

在收集相关研究数据的基础上,探讨了纬度对红树林植物地上生物量和地下生物量,以及生物量分配格局(地下与地上生物量之比)的影响。结果表明,植物生物量和树高都与纬度相关,红树林植物高度随着纬度的增加变矮,其植物生物量也随着纬度增加而减小;植物地下与地上生物量之比随着纬度的增加而增加;红树林植物地上生物量、地下生物量和总生物量都与树高呈幂函数关系,生物量随着树高的增加而增加;当研究过程中加入代表内在控制因素树高时,生物量与纬度之间具有的线性相关系数更高,说明以纬度为代表的外在环境条件和以树高为代表的红树林内在控制因素能够真实地反映综合因素对地上生物量的影响;不同树种间的地下与地上生物量之比差异较大,但都大于陆地森林地下与地上生物量的比值;红树林优势树种的差异也是影响红树林植物生物量及其分配格局的重要因素。     

1979～2006年洪泽湖西岸临淮镇附近湖泊变化研究

利用1979年、1988年和2006年多时相遥感影像数据,结合地面实况数据和其他辅助数据,研究1979～2006年间洪泽湖西岸临淮镇附近湖泊的变化,在地物遥感分类的基础上,计算湖泊变化频度,分析湖泊变化的原因.结果表明,湖泊水深变浅和围垦养殖是导致洪泽湖西岸临淮镇附近湖泊变化的主要原因.1979～1988年期间,洪泽湖西岸临淮镇大闸口附近的湖泊部分变化最大,昔日生长着挺水植物的湖泊变成了养殖池塘.1979～1988年期间,江苏泗洪洪泽湖湿地国家级自然保护区核心区的湖泊部分变化很小,1988～2006年期间,原来湖中的浮水植物逐渐为挺水植物所取代,生长沉水植物的湖泊部分相对比较稳定.研究发现,临淮镇东南方向湖区在过去有大量的挺水植物生长,但是1988年后,这些生长着挺水植物的湖泊被开垦成围网养殖区.临淮镇南面和王沙岛西部生长着沉水植物的湖泊水域基本没有变化.     

基于高光谱信息的芦苇和香蒲地上干生物量反演方法研究

植物生物量是反映湿地生态系统功能与健康状况的重要指标,高光谱技术可以为定量监测挺水植物生物量提供快速、无损的数据采集与分析处理方法。利用Field Spec 3野外高光谱辐射仪,获取了北京市门城湖湿地公园内典型挺水植物芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的冠层高光谱数据,同步采集了对应区域两种挺水植物的样品,测定了其地上干生物量;分别采用原始光谱、微分光谱、植被指数、归一化和比值光谱指数、"三边"参数、吸收特征参数6种方法,分析了芦苇和香蒲的冠层高光谱数据与其地上干生物量关系的差异,选择与地上干生物量显著相关的高光谱特征参数,利用一元线性回归、逐步多元回归和偏最小二乘回归方法,建立反演模型;利用交叉检验中的3K-CV(Three K-fold Cross Validation)方法,对反演模型的估测精度进行了检验。结果表明,在通过6种光谱分析方法获得的高光谱特征参数中,与芦苇地上干生物量相关系数最大的高光谱特征参数为550~800 nm波段的吸收深度,相关系数为0.847;与香蒲地上干生物量相关系数最大的高光谱特征参数是由680 nm、735 nm两波段构建的归一化光谱指数,相关系数为0.953。从3种回归模型的反演结果来看,偏最小二乘回归模型的反演结果最好,其次是逐步多元回归模型,而一元线性回归模型的反演结果相对较差。3K-CV法的交叉检验结果显示,反演芦苇和香蒲地上干生物量的3种模型都取得了较理想的估测精度,最小估测精度为90.86%,最大为95.23%。利用挺水植物冠层高光谱信息,可以反演其地上干生物量。     

中国重点保护湿地维管束植物初步研究

采用文献分析与调查相结合的方法,对中国重点保护湿地维管束植物的种类组成、生活型、生态类型、保护级别以及区系进行初步研究。结果表明,现已知的中国重点保护湿地维管束植物有29科45属74种,包括湿生植物13种,挺水植物29种,沉水植物18种,漂浮植物3种,浮叶植物6种,两栖植物3种,半湿生植物2种,以多年生的草本挺水植物居多;其中,有36种列入世界自然保护联盟(IUCN)物种红色名录,有国家一级保护植物11种,国家二级保护植物20种。中国重点保护湿地维管束植物科的分布区类型有6种类型2种亚型,以世界广布分布区类型为主;中国重点保护湿地维管束植物属的分布区有9种类型4种亚型,以热带分布区类型为主,温带分布区类型为辅,显著表现出热带分布区类型特征。针对中国重点保护湿地维管束植物的濒危状况,提出相应的保护建议,以期为湿地维管束植物的保护管理提供参考。     

红树林植物生物量研究进展

红树林生长于热带、亚热带地区典型的生态交错带,其植物群落具有很高的生物量。根据国内外相关研究,综述了红树林植物地上、地下生物量研究成果及其相关的研究方法,并探讨了不同纬度红树林植物生物量的分布规律及其影响因素。结果表明,相关研究主要集中在运用异速生长法研究红树林植物地上部分生物量,该方法适用于不同红树林树种,可推广使用至相似生境的同一红树林树种;红树林植物根系生物量研究较少,且根系提取手段和处理技术差异较大,导致研究成果对比参考性不高,还有待进一步完善;区域红树林植物生物量遥感估算逐渐成为研究热点,但遥感估算模型仅仅依靠遥感图像的光谱特征和后向散射特征等信息,对宽波段植被指数容易饱和、不同的红树林树种光谱差异较大等问题缺乏考虑,在建模过程中忽略了植物的叶面积指数和树龄等,高光谱、高分辨率影像数据及多极化雷达数据将成为未来红树林植物生物量估算研究的重要数据源;随着纬度的增加,热带和亚热带地区红树林植物生物量总体在减少;红树林植物生物量主要受生境、树种、树龄和气候等因素的影响。     

古尔班通古特沙漠6种荒漠草本植物的生物量分配与相关生长关系

选取古尔班通古特沙漠6种优势草本（2种短命植物,2种类短命植物,2种一年生长营养期植物）,对比分析了生物量分配及相关生长关系的异同。结果表明：（1）粗柄独尾草（Eremurus inderiensis）和细叶鸦葱（Scorzonera pusilla）的地下生物量较高,根冠比分别为1.412、2.751;小花荆芥（Nepeta micrantha）、琉苞菊（Hyalea pulchella）和雾冰藜（Eremurus inderiensis）、角果藜（Scorzonera pusilla）的地下生物量均较小,根冠比无显著差异,分别为0.150,0.184,0.144,0.101;2种类短命植物具有相似的叶片生物量分配比例,但其余4种植物的叶片生物量分配比例均存在显著差异。（2）6种植物的根冠比随个体增大均呈异速减小,而叶片生物量分配比例与植株大小的关系不一致,表现为异速减少（如细叶鸦葱）或保持恒定（如粗柄独尾草）的趋势。（3）小花荆芥和琉苞菊的地下与地上生物量间为等速生长关系,而粗柄独尾草、细叶鸦葱、角果藜以及雾冰藜则呈现出个体越大地下生物量分配比例越少的格局（异速生长）;6种植物的地下与叶片生物量间均为等速生长关系,且具有共同的相关生长指数（1.035）。6种植物的根冠比和叶片生物量分配比例的差异不仅与物种自身的遗传特性有关,还受个体大小的影响;地下与地上生物量分配存在等速和异速生长的差异;叶片与地下生物量间具有相同的生物量分配速率,表现出对干旱荒漠环境的趋同适应。     

荒漠植物持水力研究

持水力是表征植物耐旱性的一个重要指标。对62种荒漠植物,包括10种乔木、39种灌木和13种草本植物失水过程进行了测定,并对累计失水曲线进行逻辑方程的拟合,拟合方程的决定系数都在0.8以上。按照枝、叶构件所拟合的逻辑方程拐点不同,将荒漠植物分为弱持水型、中等持水型和强持水型。灌木和草本植物的持水能力较乔木植物强。从枝构件的分类结果分析,属于弱持水型、中等持水型和强持水型荒漠植物的植物种类依此为23种、26种及13种,说明多数植物枝条的持水能力不太强。而从叶构件的分类结果分析,依次有2种,19种和41种植物属于上述3种类型,说明大多数荒漠植物的叶片的持水能力较枝条强。     

人工湿地中植物的作用

近20 a来,人工湿地系统由于具有独特的净化机理和功能而越来越多地被用于处理生活污水、工业废水和农业污水。人工湿地系统之所以受到国际上广泛的关注,这是由于它具有低能耗,低成本,运行费用少和操作简便等优势。湿地植物在人工湿地中起着非常重要的作用,不但可以直接摄取和利用污水中的营养物质、吸收富集污水中的重金属等有毒有害物质;而且还能输送氧气到根区,提供根区微生物生长、繁殖和降解过程中对氧的需求。通过详细阐述植物对水中营养元素的吸收作用,说明了植物在人工湿地处理污水中的重要性,并提出了一些改进人工湿地处理污水能力的设想以及人工湿地系统水生植物有待进一步研究的问题,研究结果可以为进一步优化人工湿地系统的设计提供参考。     

水生植物的应用与管理

水生植物具有观赏、净化以及生物多样性高的特点,在城市环境建设中得到广泛应用。针对应用中出现的一些问题,结合水生植物个体生态学特征、群落结构和发育动态等,提出了科学应用水生植物的基本要求。     

转基因植物的利与弊

21世纪是生物科技迅猛发展的时代 ,生物技术为农业、渔业、林业以及食品工业的可持续发展提供了强有力的手段。近几年来 ,转基因植物推出的品种之多、推广面积之大、发展速度之快 ,远超出人们的预测。转基因植物一方面具有抗病虫、产量高 ,可以使贫瘠的土地产量提高的优势 ;另一方面对人类和动物健康、环境有一定风险。在人类科技发展史上 ,除了核技术外 ,恐怕还没有像基因工程技术一样 ,引起全球的关注和争议。　一、转基因革命的效果由于转基因植物育种是根据人的意志 ,自作主张地把一种生物基因剪切、缝合到另一种生物上 ,人为地改造植物…     

Na+在植物中的有益作用

 长期以来,人们普遍认为Na＋是造成植物盐害的主要因素。因此,目前对Na＋的研究主要集中在其对植物盐害方面。然而,近年来许多研究表明,虽然高浓度的Na＋对植物有害,但植物的生长也的确需要一定量的Na＋,低浓度的Na＋对植物的生长不仅没有危害,相反还有利于植物的生长。作者从Na＋对植物生长的刺激作用、Na＋对K＋的替代作用、Na＋在植物代谢以及植物抗逆中的生理功能几个方面概述了Na＋在植物生长过程中有益作用。为进一步研究低浓度的Na+在植物生长过程中的生理作用提供参考。     

长喙毛茛泽泻组培苗移栽试验研究

以国家Ⅰ级重点保护野生植物长喙毛茛泽泻Ranalisma rostratum组培苗为试材,以蛭石、泥炭、蛭石泥炭1∶1混合为移栽基质,统计其移栽成活率、植株叶片数量和叶片宽度,分析不同基质对组培苗成活及生长的影响。结果表明:不同移栽基质中,蛭石泥炭1∶1混合为移栽基质效果最佳,其组培苗移栽成活率为98.33%;其次是泥炭,达96.67%;蛭石最低,为78.33%。3种基质中的组培苗生长势不一,其中与蛭石基质相比,泥炭基质和蛭石泥炭1∶1混合基质中的植株叶片数量多,叶片较宽,根系较发达。     

荒漠植物枝系构型影响因素分析

荒漠植物的枝系构型的影响因素包括各级分枝角度、各级分枝长度、枝径比、逐步分枝率和总体分枝率、树冠分维数、分枝分维数和计盒维数等17个指标。采用主成分分析（PCA）方法对50种典型荒漠植物的17个构型指标进行分析,结果表明：第一主成分的贡献率十分高,达到77.0％,其中2级分枝长度和3级分枝长度是影响枝系构件的主要因素;第二主成分的贡献率只有11.3％,主要综合了3级分枝角度、2级分枝角度和1级分枝角度三个因素。对枝系构型因素进行PCA排序可将其划分为三类：第一类包括各级分枝长度;第二类包括逐步分枝率和分形维数;第三类包括各级分枝角度和枝径比等。通过第一和第二主成分分析体现了荒漠植物的两种不同的生态适应机制,即在分枝长度上和分形维数上,趋于增加和减小两种趋势,但在分枝角度方面,都有趋于增大的趋向。     

沙坡头地区一年生植物的生理生态特性研究

对腾格里沙漠沙坡头地区一年生植物沙米(Agriophyllum squarrosum)、刺沙蓬(Salsola ruthenica)和虫实(Corispermum declinatum)光合作用日变化的研究结果表明,沙米的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈单峰型,其最高峰出现在11:00左右。刺沙蓬的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈"双峰型",光合速率、蒸腾速率在9:00有一个峰值,而后在11:00有一个谷值,13:00至15:00出现一天中的最高峰值;而其气孔导度在早7:00是一天中的最高峰值,而后在13:00有一个谷值,其次高峰出现在15:00~ 17:00,与蒸腾作用的日变化表现出密切的相关性。虫实的光合速率只是在早7:00有一较小的高峰,其余时间基本维持在较低的水平,其蒸腾速率最高峰出现在11:00,气孔导度最高峰出现在9:00~ 11:00,15:00为一天中的最小值,17:00又有所回升,而后开始下降。就3种一年生植物比较而言,在早7:00时光合速率相差不大,随着气温的升高,虫实的光合速率逐渐下降,而沙米和刺沙蓬的光合速率逐渐增高,比虫实的光合速率提高了4~ 6倍。刺沙蓬出现了明显的蒸腾午休现象,这可能是由于刺沙蓬的叶为肉质叶,它对周围环境变化的反应更灵敏,其调控机制变得活跃了,利用蒸腾午休来降低植物水分散失的效率,保证叶片相对稳定的含水量。沙米和虫实的蒸腾速率变化不如刺沙蓬大, 且蒸腾速率的日变化仍表现为单峰型, 从这一点来说, 沙米和虫实对干旱环境的反应不如刺沙蓬敏感。     

水生植物清理工程对越冬鸟类种群的影响

为了给越冬鸟类营造适宜的栖息环境,泗洪洪泽湖湿地国家级自然保护区对核心区水生植物进行了清理,并对清理前后区域内水质、水生植物数量、种类以及鸟类数量、种类进行了调查。结果显示:水生植物清理前,研究区仅观察到约30只越冬鸟类,且均为绿头鸭;水生植物清理后,调查到7种鸟类,隶属2个目2个科,约有9 000只,其中数量最多的为绿头鸭Anser platyrhynchos,隶属雁形目鸭科,其次为白骨顶Fulia atra,隶属于鹤形目秧鸡科。在调查过程中还发现了国家稀有物种震旦鸦雀Paradoxornis heudei。