黑藻（Hydrilla verticillata）生长和锚定的沉积物条件需求初步研究

恢复沉水植被是湖泊生态修复工程中的关键环节,明确沉水植物生长和锚定的环境条件是恢复沉水植被的重要前提。本研究以湖泊生态修复常用的沉水植物黑藻（Hydrilla verticillata）为例,结合文献分析、控制实验和野外调查3种方法研究了其生长和锚定的沉积物条件需求。结果表明,黑藻在沉积物有机质含量为0.16%～38.36%、密度为1.08～2.06g/cm3、含水率为19.80%～78.14%的范围内能正常生长,在沉积物有机质含量为0.64%～21.84%、密度为1.09～2.06 g/cm3、含水率为25.32%～72.06%的范围内适宜生长;在沉积物有机质含量为0.29%～18.30%、密度为1.16～2.06 g/cm3、含水率为19.80%～72.17%的范围内,黑藻植株能够稳定定植。本研究结果可为恢复黑藻提供初步的边界条件数据,也可为其它生态修复常用沉水植物的类似研究提供方法上的借鉴。     

我国水环境生物学研究进展

本文回顾了我国水环境生物学近年来的进展。全文分四部分:水污染生物监测;水污染生物治理;水生态毒理学及对今后研究工作的建议。     

不同湿地植物对污水中氦磷去除的贡献

选择5种湿地植物(芦苇、东方香蒲、菖蒲、茭白、鸢尾)和1种喜湿灌木(蒿柳),研究重度富营养化水体中植物的生长特性和氮磷去除效果.研究发现,所选用的6种植物在实验池中均生长良好.稳定生长105d以后,各种植物的总生物量在424-1772g/m2之间,除了香蒲的地上地下生物量比(A/U)达到3.23外.其它的比值在0.63-1.49之间.6种植物地上部N和P浓度分别在13.12-28.83mg/g及1.55-3.77mg/g之间,地下部N和P浓度在7.76-15.60mg/g及1.70-2.71mg/s之间,大部分植物地上部N和P的浓度大于地下部.6种植物平均氮、磷积累量分别为20.60g/m2和3.08g/m2,其中地上部平均氮、磷积累量分别占66.60%和58.22%.不同植物筛选池对不同污染物的净化效果有差异,鸢尾池对TN的净化效果最好,芦苇池对TP的净化效果最好.植物的氮、磷积累量与浓度及生物量之间均存在显著相关.     

大管回流消解ICP-MS测定植物样品中的Hg及其他痕量元素

针对易挥发元素Hg提出了大试管和红外加热的多孔控温消解炉的简单装置消解植物样品的大管回流法。该方法结合ICP-MS测定Hg,指出在0.18%L-半胱氨酸加入内标做清洗液消除汞的记忆效应,校准曲线有一个更好的相关系数r=0.9993,Hg的测定限可达0.012μg/g(10σ,DF=100);并比较了原子荧光测定Hg的测定限0.0013μg/g(10σ,DF=100)和测定结果。该方法经标准物质GSV-3、GSV-4、GSB-1、GSB-6、GSB-10和GSB-4验证,测定值与标准值基本吻合。实验结果表明,该消解方法中Hg基本没有损失,而且ICP-MS的测定Hg的同时可以测定Li、B、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Sr、Mo、Cd、Ba和Pb等痕量元素。     

三都湾互花米草的遥感监测

本文尝试通过分析滩涂上外来入侵植物群落的植物学和生态学特征,就闽东宁德地区三都湾海域的互花米草生长与变化状况,探讨如何实现利用遥感数据快速监测滩涂上的外来入侵植物的方法,为生物入侵监控工作提供决策依据.研究表明以缨帽变换的方法处理LandsatETM 和TM多光谱数据所获得的土壤视面和植被视面为基础,进行分层次分类可监测滩涂上互花米草的生长与分布扩展状况.     

磨刀溪梯级水电开发对河岸植物群落的影响

于2008年采用植被常规调查方法,对磨刀溪干流3个引水式电站对河岸植物的影响进行调查研究,按影响情况,各电站设3个采样点.用植物生活型、物种多样性等参数,衡量小水电对河岸植物群落的影响.共采集到维管植物157种,其中乔木21种,灌木19种,草本植物117种.结果表明:各样地之间河流生境物理因子(流速、水深、底质类型、底质异质性)之间存在显著性差异;总的物种丰富度和草本植物的物种丰富度在各样地间存在显著性差异,乔木和灌木物种丰富度差异不显著;物种多样性方面,各样地之间差异性显著;湿生植物物种丰富度分析表明,小水电的修建,造成坝下样地湿生植物成分较低,与坝上样地和电站出水口样地有明显差异.研究认为,引水式电站的修建使河流河岸植被的连续性受到干扰,不利于河流生物多样性的保护.     

湖泊沉积物C4植物含量重建方法的讨论——以新生代柴达木盆地大红沟剖面为例

当前气候变暖是一个全球面临的重大问题,它对人类赖以生存的植被生态系统造成的影响已经在全球各地逐步显现出来。为了深入了解植物生态系统对环境和气候变化的响应机制,我们需要更好地借鉴地质历史时期气候环境和植物协同演化的重要事件。C₄植物作为陆地生产力较强的植物,在植物生态演化中占举足轻重的地位。目前研究表明C₄植物可能最晚起源于始新世-渐新世之交,但从它早期起源到随后在生态系统中的大规模扩张时间间隔长达20多个百万年。是什么因素导致了C₄植物的起源和扩张是一个悬而未决的重要问题,需要开展大量的调查研究来评估和重建C₄植物在过去生态系统中的相对生物量变化。重建C₄植物的含量目前主要的方法是建立在C₃/C₄植物碳同位素和植物内部结构形态差异基础之上。最常运用的研究材料包括(古)土壤有机质、成壤碳酸盐、陆地食草动物体组织、沉积物生物标志物、孢粉、植硅体等。这些方法在重建现代以及地质历史时期C₄植物相对生物量变化的研究中发挥了重要作用,但同时也存在很多无法避免的问题。本文介绍了C₄植物起源和扩张机制的主流观点以及不同研究材料的碳同位素所推算C₄植物生物量的基本原理,并以柴达木盆地大红沟剖面为例,针对新生代湖泊沉积物中陆生高等植物的长链正构烷烃特征和单体烃碳同位素的研究结果,详细讨论C₄植物含量重建的方法与缺点,为探讨C₄植物起源、演化及控制因素提供参考。我们通过分析前人研究的大红沟剖面长链正构烷烃及单体烃 δ¹³C_alk 值特征,推测在30~24 Ma、20~17 Ma和13~7 Ma期间δ¹³C_alk值显示相对正偏的原因,可能是干旱和C₄植物在当地生态系统中出现的双重因素叠加造成的。但这一推断还需要借助于新的研究方法,即单颗粒孢粉碳同位素的方法来提供C₄植物的确凿证据。     

新疆植物资源评价及开发利用

新疆植物资源形成与分布的自然条件得天独厚,且以资源丰富、质量上乘、山区多于平原、北疆多于南疆为特点。滥用乱挖,已诱发出一系列生态环境问题。强化合理开发利用和保护的统一、大力建设植物原料的生产基地、加强科学研究和法制管理、实现资源增值和永续利用、变资源优势为商品优势,是新疆当前和今后一段时期内,植物资源及开发利用的基本方向和任务。     

藻华聚集的环境效应:对漂浮植物水葫芦(Eichharnia crassipes)抗氧化酶活性的影响

利用以水葫芦为代表的水生植物进行水体生态治理,具有环保、生态和可持续发展的优点.然而,在外源和内源污染尚未完全控制的情况下,夏季蓝藻水华仍然会频繁暴发.系统研究水生植物对藻华聚集后形成的逆境环境下的生理适应机制可为减轻藻华聚集的不良影响、充分发挥水生植物的水体净化功能发挥重要作用.以水葫芦为代表,采用模拟实验,研究在高温阶段(水温25℃)、水华聚集下对水葫芦关键酶活性的影响及其环境效应,以揭示蓝藻水华聚集后引起的浅水生态系统中水生植物消亡的深层机理.结果表明,藻华聚集会很快消耗掉水生植物根区内的溶解氧,水体呈现缺氧状态(溶解氧0.2 mg/L);植物根区内氧化还原电位值出现明显下降,实验进行1 d后低于-100 m V,实验结束时达-199.9 m V,水体呈现强还原环境.植物叶片中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)含量呈现快速增加的变化趋势,至实验结束时添加120 g/L的处理组中其含量分别为2.17μmol/g(FW)、266.497 U/g、1988.60 U/(g·min),而叶片中过氧化氢酶(CAT)呈现快速下降的趋势,至实验结束时其含量为6.09 U/(g·min);根系中MDA、POD至实验结束时其含量分别为0.57μmol/g(FW)、525.161 U/(g·min),呈现快速下降的趋势;SOD、CAT含量在实验结束时高达221.71 U/g、35.10 U/(g·min),表现为快速增加的趋势.水葫芦关键抗氧化酶活性的变化,表明藻华长期聚集、腐解带来的水体缺氧等不良条件对植物产生了环境胁迫作用,较长时间影响(5 d)下对植物产生了严重的伤害作用;同时也表明藻华严重聚集及藻细胞腐解产生的环境胁迫是漂浮植物水葫芦无法生长乃至死亡的主要影响因素.因此,在利用水生植物进行水体净化的工程实践中,要避免蓝藻的严重堆积,以减轻藻华暴发对植物的不利影响和充分发挥植物的水体净化功能.