干旱和复水对喀斯特石生穗枝赤齿藓水分及光合生理的影响

研究了石生穗枝赤齿藓对喀斯特环境变迁的水分及光合生理适应,为喀斯特石漠化生态环境的恢复与治理提供依据。选择贵州普定石漠化区域交织型石生穗枝赤齿藓（Erythrodontium julaceum (Schwaegr.) Par.）为材料,测定水分和光合生理等指标。结果表明:干旱胁迫下石生穗枝赤齿藓水势（Ψs）、自由水含量（Va）、组织总含水量和相对含水量（RWC）降低,束缚水（Vs）、水分饱和亏（WSD）和Vs/Va比值增大,复水后各水分生理指标均有不同程度的恢复。RWC与qN负相关,与Fv/Fm、Yield、ETR、qP、Pn呈正相关关系;叶绿素含量总体呈出先升后降再升高的趋势。轻度干旱胁迫Pn逐渐下降,重度急剧下降,光合作用受到了严重的影响;随干旱胁迫进程蒸腾速率（Tr）的变化未见显著差异。复水后各荧光参数在轻中度胁迫下能恢复到正常水平,而重度胁迫较难恢复到对照水平。喀斯特石生穗枝赤齿藓具有适应岩溶干湿交替的水分代谢和光合生理机制,是石漠化地区植被恢复与重建过程中的先锋物种。      

贵州普定6种喀斯特石生植物及其土壤的碳酸酐酶活性

以贵州普定喀斯特石漠化区域石生银叶真藓（Bryum argenteum Hedw.）、扭口藓（Barbula unguiculata Hedw.）、穗枝赤齿藓（Erythrodontium julaceum(Schwaegr.)Par.）、美灰藓（Eurohypnum leptothollum(C. Muell. )Ando.）、东亚砂藓（Racomitrium japonicum Dozy et Molk.）和雪茶（地衣）（Thamnolia vermicularia(Ach.)Asa-hina）为对象,研究了这些石生植物和其基质土壤碳酸酐酶（CA）的活性,可为石生植物的生物岩溶作用机理和石漠化生态环境的治理提供一定的参考。结果表明,6种植物CA的活性存在一定的差异,以美灰藓的CA活性272.99 U·g-1(FW)最高,东亚砂藓的CA活性33.45 U·g-1(FW)最低;银叶真藓基部土壤CA活性最高,为101.81 U·g-1(干土),美灰藓CA活性15.95 U·g-1(干土)最低。CA活性与土壤全磷、全钾、石砾含量和土壤含水量之间呈极显著的相关性。      

贵州喀斯特地区5种石生藓类的持水性能及吸水特征比较

选择贵州普定石漠化区域常见的石生穗枝赤齿藓( Erythrodontium julaceum )、扭口藓( Barbula unguiculata )、真藓( Bryum argenteum )、美灰藓 (Eurohypnum leptothollum) 和东亚砂藓 (Racomitrium japonicum) 为对象,研究它们的持水性能和吸水特征,为喀斯特生态系统水循环和石漠化治理提供理论依据。结果表明:5种石生苔藓植物的储量在0.71~3.91 t·hm-2之间,以穗枝赤齿藓的3.91 t·hm-2储量最大;东亚砂藓的最大持水率最高,为761.9%,美灰藓的653.8%次之,真藓的551.7%最小;最大持水能力穗枝赤齿藓和美灰藓占据较大的优势,保水率美灰藓38.2%最强,东亚砂藓为33.6%次之,真藓15.2%最弱。5种石生苔藓的吸水过程包括外和内吸水两种途径,其吸水饱和的时间物种间存在差异;吸水动力学曲线均表现为S型饱和曲线,水分在25 g以下时,植物水分吸收速度与水分加入量成正比,当外界水分增加到25 g以上后,植物水分吸收速度逐渐趋于达到最大值。      

不同生境下祁连圆柏叶片色素和稳定碳同位素组成的变化

测定了祁连山大火烧(相对干旱环境)和吐鲁沟(相对湿润环境)中祁连圆柏(Sabina przewal-skii)幼树和老树叶片5种色素含量以及稳定碳同位素组成和脯氨酸含量等指标.结果显示:在相对干旱的环境下,幼树和老树的叶黄素循环转换率(Z+A)/(V+A+Z)、类胡萝卜素含量、脯氨酸含量及稳定碳同位素值都较高,而PsⅡ光化学效率(Fv/Fm)及叶绿素含量都较低,且花青素和紫松果黄素含量也较低;在两种不同生境下,除Fv/Fm及叶绿素外,老树的其它指标都显著高于幼树.结果说明色素在干旱胁迫下起重要的光保护作用,其变化是祁连圆柏在长期与环境交互作用过程中形成的一种适应策略.     

贵州普定喀斯特受损生态系统石生藓类植物区系及物种多样性研究

以贵州普定县喀斯特受损生态系统石生藓类为研究对象,对其区系及多样性进行研究。结果显示,该区共有石生藓类植物8科24属54种,其中丛藓科和灰藓科为优势科,扭口藓属、真藓属、曲柄藓属、拟合睫藓属和细喙藓属为优势属;物种多样性丰富度指数在0.471～－0.297之间变化,均匀度指数在0.617～0.566之间不明显变化,受损区域藓类植物多度明显低于水土保持长期观测样方（E）;有丛集型（53.8%）、交织型（26.9%）、平铺型（11.5%）和悬垂型（7.7%）4种生活型,主成分分析（PCA）显示不同样方中的苔藓植物生态分布存在差异性。      

贵州5种喀斯特石生藓类成土及保土生态功能研究

研究普定喀斯特石生穗枝赤齿藓(Erythrodontium julaceum)、扭口藓(Barbula unguiculata)、真藓(Bryum argenteum)、美灰藓(Eurohypnum leptothollum)和东亚砂藓 (Racomitrium japonicum)的成土特点和保土效益。结果显示:5种石生藓类的成土率在45.0%~842.8%之间,最高为穗枝赤齿藓的842.8%,最低为真藓45%;成土量与成土率趋势基本一致,美灰藓最高为1 970.5 g·m-2,真藓最低仅为14.85 g·m-2。苔藓层对提高土壤抗冲性具有极其显著的增强作用,随苔藓层厚度的增加而增强,随着冲刷坡度的增大而减弱,苔藓层厚度≥2.5 cm,坡度≤20°时能有效地控制土壤的流失。      

麻疯树和枫杨幼苗对5种模拟喀斯特逆境的光合生理响应

通过测定麻疯树和枫杨幼苗在5种模拟喀斯特逆境下的光合以及δ13C值的变化,分析其光合响应特征。结果表明,第15天,麻疯树幼苗在偏碱性、干旱、低磷、高重碳酸盐和低营养下的净光合速率（Pn）分别为4.39、0.27、2.58、3.08和6.26 μmol?m-2?s-1,第25天则分别变为4.09、0.66、4.57、3.83和4.04 μmol?m-2?s-1;枫杨幼苗的Pn和水分利用效率均低于麻疯树,枫杨幼苗在第25天的Pn有所升高。干旱下枫杨幼苗的初始荧光（Fo）显著升高,光系统II原初光能转化效率（Fv/Fm）显著下降,与麻疯树幼苗相比,其光合结构受到更为严重的损害。第25天各逆境下麻疯树幼苗的δ13C值与对照相比显得更为偏正,其对胞内HCO3-的利用能力较强。因此,在山坡缺水环境适宜种植麻疯树,而在沿溪涧河滩阴湿环境则适宜种植枫杨。      

贵州东南部喀斯特汞金矿带苔藓植物及其重金属富集特征

贵州东南部的三（三都）— 丹（丹寨）汞金矿带是以喀斯特地质为背景,以卡林型汞金矿为主的多金属矿带。长期汞矿的开采和冶炼,导致当地生态环境受到了严重的破坏。通过对矿带上各种典型生境苔藓植物标本的采集、整理及鉴定,发现了苔藓植物共13科26属58种,其中丛藓科和真藓科为优势科。对汞金矿带上占优势的南亚石灰藓Hydrogonium consanguineum、狭网真藓Bryum algovicum、小石藓 Weisia controversa、刺叶真藓Bryum lonchocaulon、皱叶毛口藓Trichostomum crispulum、狭叶小羽藓Haplocladium angustifolium、亮叶绢藓Entodon aeruginosus和黑扭口藓Barbula nigrescens等8种苔藓及基质的Cd、Pb、Cu、Zn、Ca、Mg、As、Hg等8种金属元素进行了分析测定。结果表明,8种苔藓体内元素含量最高是Ca,其次是Mg,最低的是Cd。Hg-Zn（P＜0.01）存在极显著正相关;Hg-Pb（P＜0.05）存在显著正相关性;而As-Cd（P＜0.05）则存在显著负相关。应用富集系数分析,表明了矿带上8种苔藓对Cu均有一定的富集作用,小石藓对Hg、Cd、Cu、Zn等4种重金属的富集系数均大于1,狭网真藓对Hg、As、Cu、Pb等4种重金属的富集系数大于1,表明这两个物种对汞金矿带上重金属污染具有良好的耐受性,是矿带上生物恢复、矿区综合治理的适宜物种。      

胁迫浓度和胁迫时间对印度芥菜中镉形态分布的影响

螯合作用是植物对细胞内重金属耐受的主要方式之一,植物中螯合肽(PCs)在植物耐重金属毒害中的作用已有许多报道,但作用程度并未得出一致的结论,关于PCs是在镉刺激下直接合成还是以谷胱甘肽为底物合成同样存在争议.本文研究了胁迫浓度和胁迫时间对超积累植物印度芥菜(Brassica juncea)中镉形态分布的影响.印度芥菜幼苗分别用0.5、1.0、3.0、5.0、10.0 mg/L镉标准溶液胁迫24 h、48 h、72 h、96 h后收获,用体积排阻高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱技术测定植物体根部和叶部中镉形态的含量.结果表明,在低胁迫浓度下(≤3.0 mg/L),植物叶中PCs-Cd的含量与胁迫浓度成正比;在高胁迫浓度下,PCs-Cd含量反而降低,根中PCs-Cd的含量持续增加,但叶中PCs-Cd总量高于根部,说明PCs在植物体内会由根部向叶部转移,从而提高了镉耐受性.在持续长时间胁迫下,PCs-Cd含量也降低,表明PCs在镉解毒机制中仅有短暂的作用;持续高浓度胁迫下,植物会引发其他机制来抵制Cd的毒性.研究认为PCs在镉解毒机制中的作用需要考虑胁迫时间和胁迫浓度这两个重要参数.