不同水文情势下湿地植物种子萌发研究进展

种子萌发是湿地植物生活史的重要阶段,种子能否成功萌发对湿地植被的结构组成具有重要意义。作为湿地生态系统结构的决定性因素,水文情势影响湿地植物的种子萌发和种苗更新过程。重点综述了不同水深、淹水持续时间和水位波动对湿地植物种子萌发的影响,分析了淹水影响种子萌发的作用机制。未来应加强野外条件下湿地植物种子萌发特征研究,比较不同生境下同类物种的萌发规律,探究不同湿地植物种子萌发的特异性及内在机理,为湿地植被恢复实践提供科学依据。     

沙埋对六种沙生植物种子萌发和幼苗生长的影响

分别对6种植物的种子进行0 cm、0.5 cm、1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、6 cm、8 cm、12 cm 九个深度的沙埋处理。结果表明：①对于所有的植物种子,0 cm沙埋较浅层沙埋有较低的出苗率;②沙埋对所有植物种子的幼苗出土均有显著的影响(P<0.05),随着埋沙深度的增加,植物幼苗的出土均显著的下降;③植物种子幼苗出土的最大深度与繁殖体的大小呈现显著的正相关性,繁殖体大的植物种能从更深的沙层中出苗。     

不同贮藏条件和光照对5种蒺藜科植物种子萌发的影响

研究不同贮藏条件和光照对5种蒺藜科植物（骆驼蓬 Pegannum harmala、唐古特白刺Nitrari tangutorum、泡泡刺Nitraria sphaerocarpa、驼蹄瓣 Zygophyllum fabago 和多裂骆驼蓬Peganum multisectum)种子萌发的影响。结果表明,低温贮藏对这5种植物的种子萌发有显著影响,并且种子萌发对光、暗的响应随贮藏条件和贮藏时间的变化而变化。根据这5种植物在不同条件组合下的最大萌发率,拟定出了种子萌发的最佳贮藏条件和萌发条件：①湿-冷贮藏能使骆驼蓬种子具有较高的萌发率,此时对光照没有明显的要求;②多裂骆驼蓬种子经过80 d湿-冷贮藏后在光下能达到很高的萌发率,同时,其80 d干-冷贮藏后在暗条件下的萌发率接近同样的效果;③唐古特白刺种子更适合光下萌发,在湿+低温+光照处理下,种子经过三个贮藏期后均具有较高的萌发率,而干-冷贮藏种子只有冷藏80 d后才能达到较高萌发率;④泡泡刺种子适合干-冷贮藏,对光照没有要求;⑤驼蹄瓣种子在干、湿贮藏后,其萌发率无明显差异,但在暗条件下萌发率略高于光条件下,并且达到最大萌发率所需要的冷藏时间短（20 d）,而在光下则需要较长的冷藏（80 d 以上）才能达到较高萌发率。     

水分和沙埋对4种沙生植物种子萌发和出苗的影响

通过室内试验研究了土壤水分和沙埋深度对4种沙生植物种子萌发和出苗的影响。结果表明:草本雾冰藜（Bassia dasyphylla）种子萌发和幼苗出土喜好水分,水分含量越高,种子发芽率越高;半灌木黑沙蒿（Artemisia ordosica）、灌木沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）和沙棘（Hippophae rhamnoides）种子在含水量为15%~20%的土壤中发芽率高,干旱或水分含量过高会导致种子发芽率降低。沙埋深度显著影响种子的萌发和出苗,雾冰藜种子在无沙埋时发芽率最高,黑沙蒿适宜沙埋深度为0.5 cm,沙冬青和沙棘适宜沙埋深度1.0 cm。     

生物土壤结皮与种子附属物对4种荒漠植物种子萌发的交互影响

生物土壤结皮能直接或间接地影响维管植物种子萌发与群落建成,种子本身的生物学特征（如种子附属物等）对萌发也存在一定影响。本研究选取古尔班通古特沙漠4种常见的具有不同形态附属物的藜科植物（梭梭（Haloxylon ammodendron ）、粗枝猪毛菜（Salsola subcrassa ）、心叶驼绒藜（Ceratoides ewersmanniana ）和角果藜（Ceratocarpus arenarius ））种子,设置苔藓结皮、地衣结皮和裸沙3种土壤基质,通过去除或保留种子附属物,对比研究了生物土壤结皮与种子附属物对种子萌发的影响。结果表明：粗枝猪毛菜和梭梭的苞片显著抑制了种子萌发（p <0.05）,心叶驼绒藜的柔毛和角果藜的刺状附属物对种子萌发没有显著影响（p >0.05）。与裸沙相比,苔藓结皮显著抑制了4种植物种子的萌发（p <0.05）,地衣结皮显著抑制了粗枝猪毛菜种子的萌发（p <0.01）,而对其他3种植物种子的萌发无显著影响（p >0.05）。同时,附属物与结皮对粗枝猪毛菜种子的萌发还具有交互作用,表现为显著抑制种子萌发（p <0.01）。可见,生物土壤结皮对具有不同附属物的荒漠植物种子萌发具有不同的影响,进而造成维管植物种子萌发的空间异质性,影响维管植物分布和多样性。     

微生物结皮对两种一年生植物种子萌发和出苗的影响

在温室中对两种一年生植物的种子在微生物结皮和流沙对照上的萌发和出苗状况进行了实验.结果表明:在湿润和干燥状况下,苔藓结皮和藻结皮对种子萌发和出苗状况的影响,完整的和破坏的苔藓结皮和藻结皮对种子萌发和出苗状况的影响,总的来说雾冰藜(Bassia dasyphlla)在完整的苔藓结皮和破坏的两种结皮中出苗率均较高.完整致密的藻结皮能阻止雾冰藜的根接触土壤从而对其出苗设置了物理屏障.小种子植物小画眉草(Eragrostics poaeoides)因其种子较大,种子植物有相对大的土壤接触面积和具有特殊的结构须根,从而较容易克服结皮造成的物理屏障,穿透完整致密的结皮层而到达土壤.在破坏的微生物结皮中小画眉的出苗率略有降低.水分处理仅对雾冰藜的出苗有显著影响.在湿润处理下雾冰藜的出苗率要高于在干燥处理下的.因此,自然状况下年降雨量和分配状况的差异可能会影响这两种植物每年幼苗出苗率的差异,进而会影响到这两个种群在人工固沙区分布格局的差异.     

温度和光照对3种雀麦属(Bromus)植物种子萌发的影响

旱雀麦(Bromus tectorum)原产于欧亚大陆,18世纪传入北美,并成为该地区的入侵植物。然而,同为雀麦属的扁穗雀麦(Bromus catharticus)和无芒雀麦(Bromus inermis)并不具有旱雀麦的入侵性。本研究设置高温、低温和黑暗等处理,探讨温度和光照对3种植物种子萌发的影响,旨在从种子萌发的角度揭示旱雀麦的入侵性。结果表明：温度和光照对旱雀麦和扁穗雀麦种子的发芽率均无明显影响(p>0.05);高温和黑暗处理显著提高了无芒雀麦种子的发芽率(p<0.05),对旱雀麦、扁穗雀麦和无芒雀麦种子的发芽势、发芽指数、日均发芽率、发芽系数、发芽峰值和发芽值有一定的促进作用,而低温处理则表现出相反的效应;高温和黑暗处理对3种植物种子的平均发芽天数和萌发持续时间有一定降低的作用,而低温处理则表现出相反的效应。同一处理下旱雀麦种子萌发各项指标均优于另两种植物,这可能是旱雀麦具有较强入侵性的重要原因。     

古尔班通古特沙漠南缘32种藜科植物种子萌发策略初探

对古尔班通古特沙漠南缘32种藜科植物的萌发特性（萌发率、萌发开始时间、平均萌发时间和萌发持续时间）进行研究,以探讨藜科植物的不同萌发对策及其生态适应意义。结果表明,32种植物萌发率呈双峰型,其中萌发率大于80%,或小于20%的种占大多数;萌发开始时间呈单峰型,28种植物在1~3 d内开始萌发;平均萌发时间也呈单峰型,平均萌发时间小于5 d的植物21种,最大的为杂配藜（23.7 d）;萌发持续时间种间差异较大,其中15种植物萌发持续时间小于15 d,10种植物持续时间在15~30 d,5种植物大于30 d。主成分分析和聚类分析结果表明,32种植物可划分为4种萌发类型:爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型。以上结果揭示出32种藜科植物种子萌发策略不尽相同,表现为机会主义萌发策略、下注萌发策略和谨慎萌发策略,这与植物所处土壤盐渍化程度存在差异有关。此外,Log尺度下32种藜科植物种子大小及其变异范围较小（10-2~101）,暗示多数藜科植物多为小种子,其容易沿缝隙进入土壤形成短暂或永久种子库,这也是沙漠植物生存策略的重要一环。     

几种荒漠植物种子萌发对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价研究

以不同渗透势的PEG-6000溶液(0～-1.8 MPa)为模拟干旱胁迫条件,研究了盐爪爪(Kalidium foliatum)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)、沙蒿(Artemisia arenaria)和油蒿(Artemisiaordosica)4种荒漠植物种子萌发及幼苗生长对干旱胁迫的响...     

3种驼绒藜属植物种子萌发期耐盐性试验研究

用0.3％,0.6％,0.9％,1.2％,1.5%、1.8%的NaCl溶液对3种驼绒藜属植物种子进行处理,观测它们的发芽率、发芽势、幼苗长度指标来研究驼绒藜属3种植物种子的耐盐性。试验研究表明:以1.2%或1.5%的NaCl溶液鉴定驼绒藜属植物耐盐性较为合理,3种驼绒藜属植物种子耐盐性存在明显差异。以NaCl溶液为培养液,随着浓度的增加,种子发芽率降低,种子发芽高峰的出现延迟,同时幼苗长度随盐分浓度的递增而呈减小趋势。综合分析发芽率、发芽势及幼苗长度,认为3种驼绒藜属植物种子的耐盐顺序为:华北驼绒藜最强、绵毛优若藜次之,驼绒藜最差。     

芦苇湿地生态处理城市生活污水效果分析

选择两块生长相对均匀的芦苇湿地样地作为研究对象,研究芦苇湿地对城市污水中生物需氧量(BOD)、总悬浮物(S-S)、总氮(T-N)、总磷(T-P)的去除效果以及芦苇湿地在城市污水中的响应关系。结果表明:芦苇湿地加污水处理剂对城市污水净化效果较好,BOD、S-S、T-N和T-P去除率分别可达95.2%、92.1%、69.8%和57.6%。通过显著性分析发现,芦苇湿地是否加污水处理剂与城市污水中BOD、S-S、T-N和T-P去除率之间存在显著差异。芦苇湿地生态处理污水中的BOD和S-S的去除作用较强,对T-N和T-P的去除效果相对较弱。芦苇湿地处理城市污水,对芦苇生长无不良影响,而且污水为芦苇生长提供了良好的肥源,使芦苇盖度比对照增加16.8%～18.3%,高度比对照增加20.0～24.1cm,生物量比对照增加315.0～411.2g。     

“螺蚌鱼草”生态湿地对农村生活污水的净化效果

为探索农村生活污水资源化利用新模式,在芜湖市镜湖区方村街道构建“螺蚌鱼草”生态湿地,分析不同功能单元水质指标的变化规律及净化效果。结果表明：“螺蚌鱼草”生态湿地对化学需氧量(CODCr)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)的削减浓度分别达54.05 mg/L、21.54 mg/L和1.86 mg/L,去除率分别达66.06%、91.12%和85.41%。氧化塘(WD-YHT)和鱼菌藻单元(WD-YJZ)对湿地系统进水污染物削减效果最佳;菌藻单元(WD-JZ)、贝类低密度净化单元(WD-DmD)和贝类单元1(BL-BD1)对污染物的削减负荷偏低,需进一步优化生物配置。该湿地系统在整个试验期内有效降低农村生活污水对外界水环境的污染,具有良好的净化效果,可为后续生态湿地的设计提供理论分析依据。     

多介质人工湿地对生活污水中氮和磷的去除效率研究

分别以芦苇(Phragmites australis)、东方香蒲(Typha orientalis)、碗莲(Nelumbo nucifera)、水生美人蕉(Canna glauca)、睡莲(Nymphaea alba)—金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、凤眼莲(Eichhornia crassipes—金鱼藻为人工湿地净化植物,以沸石和无烟煤作为基质,构建6种多介质人工湿地单元,分别对3种浓度生活污水中的总氮(TN)、氨氮(NH4+—N)、硝态氮(NO3-—N)和总磷(TP)的净化效果进行研究.结果表明,污水停留时间为5d时,4种有沸石和无烟煤作为基质的人工湿地单元,对TN、NH4+—N和TP的去除效率显著高于无基质的两种湿地单元(p＜0.05),其中香蒲、碗莲和美人蕉湿地单元对3种浓度污水的TN、NH4+—N、NO3-—N和TP的净化效率都达到90％以上,以美人蕉湿地单元的净化效率为最高.睡莲—金鱼藻湿地单元对氮和磷的净化效率总体上优于凤眼莲—金鱼藻湿地单元;但是,在凤眼莲—金鱼藻湿地单元处理后的污水中,溶解氧(DO)含量较高,出水清澈、透明.为此,在构建多级人工湿地时,美人蕉宜作为先锋种首先承载高浓度污水,香蒲、碗莲和芦苇次之,凤眼莲—金鱼藻适宜多级人工湿地的最后一级.     

沙地恢复过程中两种一年生植物种子萌发和幼苗种群动态研究

狗尾草和虫实是科尔沁沙地两种常见一年生草本植物,在沙地恢复过程中起着非常重要的作用。采用固定样方法对自然条件下两种植物种子萌发和幼苗种群动态进行了研究。结果表明,沙地恢复不同阶段虫实和狗尾草萌发数量随季节和样地的变化而变化,种子萌发和幼苗存活显示出强烈的降雨依赖性,并且虫实和狗尾草种子当年可萌发数量都随沙地固定程度增加而逐渐增大。从4月到8月,各月虫实种子萌发比例依次降低,但大多数狗尾草种子在5月到6月才开始萌发。虫实和狗尾草种子呈现出分批萌发的策略。虫实和狗尾草主要分4批出苗,相对虫实而言,狗尾草出苗对降雨的响应存在一定的滞后性,且狗尾草萌发所需的温度较虫实高。虫实和狗尾草的存活曲线均属于C型曲线,是较为典型的r对策者。     

种植4种植物的模拟人工湿地对污水中4种重金属的去除效果

利用黑龙江三江国家级自然保护区中4种常见植物——臌囊薹草(Carex schmidtii)、芦苇(Phragmites australis)、水葱(Scirpus validus)和香蒲(Typha orientalis),构建模拟人工湿地,研究种植了4种植物的人工湿地对当地稻田废水和被污染河水中Cr、Pb、Cu和Zn的去除效果。研究结果表明,在28 d的实验期内,随着实验时间推移,两种污水中的Cr、Pb、Cu、Zn含量都在减小,延长污水在人工湿地中的停留时间,Cr、Pb、Cu、Zn的累积去除率持续增大;实验结束后,种植了4种植物的人工湿地对稻田废水中Cr、Pb、Cu和Zn的平均累积去除率分别为89.56%、55.15%、12.57%和68.17%,对被污染河水中Cr、Pb、Cu和Zn的平均累积去除率分别为86.62%、54.50%、2.74%和44.21%。对稻田废水中的4种重金属,种植臌囊薹草的人工湿地对Cr的去除率(95.45%)最大,种植芦苇的人工湿地对Pb和Cu的去除率(Pb:67.75%;Cu:15.81%)最大,种植水葱的人工湿地对Zn的去除率(75.86%)最大;对被污染河水中的4种重金属,种植芦苇的人工湿地对Cr的去除率(95.48%)最大,种植水葱的人工湿地对Pb的去除率(69.49%)最大,种植香蒲的人工湿地对Cu的去除率(3.46%)最大,种植臌囊薹草的人工湿地对Zn的去除率(64.98%)最大。     

温度和光照对3种雀麦属(Bromus)植物种子萌发的影响

旱雀麦(Bromus tectorum)原产于欧亚大陆,18世纪传入北美,并成为该地区的入侵植物。然而,同为雀麦属的扁穗雀麦(Bromus catharticus)和无芒雀麦(Bromus inermis)并不具有旱雀麦的入侵性。本研究设置高温、低温和黑暗等处理,探讨温度和光照对3种植物种子萌发的影响,旨在从种子萌发的角度揭示旱雀麦的入侵性。结果表明:温度和光照对旱雀麦和扁穗雀麦种子的发芽率均无明显影响(p>0.05);高温和黑暗处理显著提高了无芒雀麦种子的发芽率(p<0.05),对旱雀麦、扁穗雀麦和无芒雀麦种子的发芽势、发芽指数、日均发芽率、发芽系数、发芽峰值和发芽值有一定的促进作用,而低温处理则表现出相反的效应;高温和黑暗处理对3种植物种子的平均发芽天数和萌发持续时间有一定降低的作用,而低温处理则表现出相反的效应。同一处理下旱雀麦种子萌发各项指标均优于另两种植物,这可能是旱雀麦具有较强入侵性的重要原因。     

工业生产与城市生活对近海污水影响的辨识及治理

近年,我国滨海城市化不断加快,经济持续高速发展,人们生活水平不断提高,但经济的快速增长导致了近海海洋环境污染日趋严重,海洋生态链不断受到侵蚀。滨海城市化对近海海洋环境的直接污染主要来自于城市生活与工业生产污染物对海洋的就近排放,提高海洋生态环境治理策略的有效性必须以辨明其海洋环境效应为基础。基于1991年~2012年间全国沿海省级行政区(港澳台地区除外)的统计年鉴和公报数据,分别对工业废水、生活污水的排放及其与经济增长的关系进行研究,结果表明:1)我国除上海、海南外的大部分沿海省份,在人均GDP接近40000元左右时,工业污水排放呈现下降趋势,表明我国沿海工业对海洋污染的EKC拐点已经出现,工业废水排放增长的势头得到遏制;2)不同于工业废水排放逐步趋缓的态势,生活污水连续11年持续上升。2011年左右成为重要时点,少数省市生活污水排放量有所放缓或略有下降,但多数省市尤其是海洋经济大省则出现加速上升趋势,这与全国大规模海洋发展战略开启的时点相暗合,加之生活污染监测与治理不足,前景堪忧。研究结果显示,在滨海城市化战略下,以往偏重城市工业污染防控的海洋环境治理策略建议进行相应的调整,滨海城市生活排污量与新型污染物质的激增等更应当引起高度重视。今后的治理策略要着力推动工业化与城市化污染防控的并重,实现产业升级与环境优化的协同,引导利益分配与生态风险的互动,从而切实提升我国城市化质量与环境治理能力,确保滨海城市经济建设和生态环境的和谐发展。     

不同气水比对两种人工湿地除污效果的影响

为比较不同气水比下各类型人工湿地的除污效果,选取火山石、炉渣和牡蛎壳作为人工湿地构建基质,研究两种人工湿地(表面流和潜流人工湿地)在不同气水比(0,2,4,6,8)下对污水的净化效果。结果表明:潜流型人工湿地对COD、NH_4~+-N及TP的去除率均高于表面流人工湿地;尤其是在COD的去除过程中,当气水比≥4时,潜流式湿地对污染物的去除效果显著高于表面流人工湿地。此外,适当曝气可显著提高人工湿地对COD、NH_4~+-N及TP的去除率,气水比为4时,表面流和潜流人工湿地对COD及TP的去除率显著高于气水比为0和2时的去除率。对NH_4~+-N而言,表面流和潜流人工湿地分别在气水比为8和6时达到最大去除率。气水比和人工湿地类型的交互作用对污染物的去除率影响不显著,在实际工程中可以忽略组合效应,致力于确定湿地类型及气水比各自对湿地除污效果的最优条件。     

盐分与水分胁迫对两种猪毛菜种子萌发的影响

通过对盐分与水分胁迫对钠猪毛菜和紫翅猪毛菜种子萌发的影响的分析,结果显示:钠猪毛菜与紫翅猪毛菜种子萌发的最适温度分别为25℃和20℃。在盐溶液和PEG溶液中,两个种子的萌发规律相似,都是随着水势的降低,萌发率和萌发速率下降。在盐胁迫下钠猪毛菜种子萌发的最低水势接近-7.2 MPa,紫翅猪毛菜种子萌发的最低水势接近-6.15 MPa;在水分胁迫下两种种子萌发的最低水势均未超过-2.0 MPa。并且在相同水势下,钠猪毛菜的最终萌发率、萌发指数高于紫翅猪毛菜。两个种对盐分胁迫的忍耐能力超过对水分胁迫。适宜萌发温度下,钠猪毛菜与紫翅猪毛菜的耐盐极限值分别为-6.29 MPa和-6.03 MPa。     

种植4种植物的模拟人工湿地对污水中4种重金属的去除效果北大核心CSCD

利用黑龙江三江国家级自然保护区中4种常见植物——臌囊薹草(Carex schmidtii)、芦苇(Phragmites australis)、水葱(Scirpus validus)和香蒲(Typha orientalis),构建模拟人工湿地,研究种植了4种植物的人工湿地对当地稻田废水和被污染河水中Cr、Pb、Cu和Zn的去除效果。研究结果表明,在28 d的实验期内,随着实验时间推移,两种污水中的Cr、Pb、Cu、Zn含量都在减小,延长污水在人工湿地中的停留时间,Cr、Pb、Cu、Zn的累积去除率持续增大;实验结束后,种植了4种植物的人工湿地对稻田废水中Cr、Pb、Cu和Zn的平均累积去除率分别为89.56%、55.15%、12.57%和68.17%,对被污染河水中Cr、Pb、Cu和Zn的平均累积去除率分别为86.62%、54.50%、2.74%和44.21%。对稻田废水中的4种重金属,种植臌囊薹草的人工湿地对Cr的去除率(95.45%)最大,种植芦苇的人工湿地对Pb和Cu的去除率(Pb:67.75%;Cu:15.81%)最大,种植水葱的人工湿地对Zn的去除率(75.86%)最大;对被污染河水中的4种重金属,种植芦苇的人工湿地对Cr的去除率(95.48%)最大,种植水葱的人工湿地对Pb的去除率(69.49%)最大,种植香蒲的人工湿地对Cu的去除率(3.46%)最大,种植臌囊薹草的人工湿地对Zn的去除率(64.98%)最大。