铵胁迫对狐尾藻(Myriophyllum spicatum)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)生物量分配和形态的影响

选取了两种常见的沉水植物狐尾藻和金鱼藻,通过测定其单株生物量、株高、根生物量/单株生物量、茎生物量/单株生物量和叶生物量/单株生物量,研究这两种沉水植物在2 mg/L的铵态氮持续处理4 d以及铵态氮胁迫解除后的生长情况.结果表明:铵胁迫阶段,与对照组相比,处理对狐尾藻各测定参数均无显著影响,而使金鱼藻株高显著增加.在铵胁迫解除阶段,与对照组相比,处理组狐尾藻单株生物量增加不显著,而金鱼藻单株生物量显著增加;处理组2种沉水植物株高均显著增加;处理组狐尾藻叶生物量/单株生物量显著增加,而根生物量/单株生物量显著减少,茎生物量/单株生物量保持不变.认为高光照环境下(约400μmol/(m²·s)),水体中铵态氮浓度短时间内(4 d)适当增加对沉水植物生长没有抑制作用;金鱼藻对高铵态氮浓度水体的适应能力较狐尾藻强.     

南京花神湖3种沉水植物表面附着微生物群落特征

沉水植物表面附着微生物系统是水生态的重要组成部分,然而当前对其了解仍不清楚.南京市花神湖是一个城市湖泊,沉水植物生长区域面积占湖面面积的40%左右.尽管花神湖的氮、磷营养盐水平很高,但最近未发生过藻类水华现象.本文以南京市花神湖中自然生长的优势种菹草(Potamogeton crispus)、伊乐藻(Elodea nuttallii)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为研究对象,利用扫描电镜和荧光显微镜观测了叶表面附着微生物群落的分布特征,测定了植物表面附着微生物的密度及附生藻类的种类、密度和优势种群,并比较分析了不同水生植物之间附生藻类的差异性.结果表明,沉水植物表面微生物群落的分布与物种和叶龄有关.3种沉水植物中,菹草表面微生物群落结构最为复杂,微生境最为丰富.底部老叶片上面附着较多的微生物且表现出较高的生物多样性.植物表面附着微生物密度大小顺序为:菹草金鱼藻伊乐藻;植物表面附生藻类密度大小顺序为:菹草金鱼藻伊乐藻.总体来讲,沉水植物表面微生物总量大概比藻类数量高1~2个数量级.这为深入研究沉水植物及其表面微生物的生态功能奠定了基础.     

钙离子添加对沉水植物菹草(Potamogeton crispus L.)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)富集水体磷的影响

沉水植物光合作用形成的微环境有利于水体中钙和磷形成CaCO_3-P共沉淀,从而将水体中的磷永久性去除,避免植物腐烂后的二次污染但不同的沉水植物种类形成CaCO_3-P共沉淀的能力不同本文以沉水植物菹草(Potamogeton crispus L)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum L)为实验对象,研究水体中添加钙离子(0、100 mg/L)对水体磷(磷浓度:0、0.2、2 mg/L)的去除和植物富集磷的差异,并通过植物灰分磷的组分分析,聚焦植物钙磷的变化,为生态修复中沉水植物的选择提供理论依据结果表明:(1)菹草和金鱼藻体系中总磷(TP)和溶解性反应磷(SRP)浓度显著下降,添加钙离子使降幅升高,且菹草体系中水体TP和SRP降幅均高于金鱼藻TP和SRP降幅;(2)菹草的干重全磷在高磷低钙(2-0)水平最高,灰分总磷在高磷高钙(2-100)水平最高,而金鱼藻干重全磷在高磷高钙(2-100)水平最高,灰分总磷在中等磷低钙(0.2-0)水平最高;(3)在2 mg/L的磷浓度下,添加钙离子使菹草的钙磷(HCl-P)和水溶性磷(H_2O-P)含量升高,有机磷(NaOH-P)含量降低,结果使灰分总磷含量升高,而金鱼藻NaOH-P升高,HCl-P和H_2O-P含量均降低,结果使灰分总磷降低这表明菹草通过提高吸附性磷和钙磷含量增强磷的富集,而金鱼藻则只显著升高了灰分中有机磷的含量显然,水体富营养化背景下,相较于金鱼藻,菹草具有更强的形成CaCO_3-P共沉淀的能力,具备竞争优势.     

1950s以来洪湖主要优势沉水植物群落变化

通过野外调查并结合历史数据对洪湖沉水植被进行长时间序列变化研究,构建自1950s以来洪湖主要优势沉水植物群落穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的群落分布图并计算其面积.结果表明:穗状狐尾藻群落面积从1950s占全湖的6%增加至1990s的65%,而后急剧下降至2010年的2%,然后又恢复至2014年的15%;微齿眼子菜群落面积从1950s的10%增至1990s的65%,然后下降至2014年的38%;金鱼藻群落面积从1980s的6%增至1990s的39%,2010年以后则稳定在25%;轮叶黑藻群落面积1950s占全湖的32%,随后急剧下降至1980s的6%,2000年以后逐步增加,至2014年为15%.1950s1990s,穗状狐尾藻、微齿眼子菜和金鱼藻群落分布范围从周边向湖心扩展,而轮叶黑藻群落从湖中心消失;2000年以后洪湖沉水植物群落分布破碎化明显.分析认为,1950s 1990s的围垦和水文过程变化,1990s 2005年的围网养殖、水生植物过度利用以及由此导致的水质恶化等,以及2006年至今开展的拆围和生态修复是导致这些变化的主要因素.建议取缔围网,控制入湖水质,提高水体透明度,促进水生植被恢复,但同时增加水位变幅,促进植物资源合理利用,避免沼泽化重演.     

Interactions between a cyanobacterial bloom （Microcystis） and the submerged aquatic plant Ceratophyllum oryzetorum Kom

In aquatic ecosystems, macrophytes and phytoplankton are main primary producers, in which macrophyte plays an important role in maintaining clear water state, while phytoplankton often dominates in turbid waterbodies. In the present study, the growth and photosynthetic activity of the submerged aquatic plant Ceratophyllum oryzetorum Kom. in different cell densities of cyanobacterial bloom are studied. The results show that the plant length and fresh mass of C. oryzetorum are promoted by low cyanobacterial cell densities. Medium and high cyanobacterial cell densities, on the contrary, act as inhibitory. Furthermore, the photosynthetic activity of C. oryzetorum is strongly inhibited by high cyanobacterial cell densities. To a certain extent, the growth of cyanobacteria is inhibited by C. oryzetorum, but no significant effect is found in this study.     

The variations of stable-carbon isotope ratios in Qilian juniper in northwestern China

This is the first study of δ¹³C values that considers elevational influences of the Qilian mountains of China. The δ¹³C values of different parts of the Qilian juniper (Sabina przewalskii Kom.) at different elevations of the Qilian mountains, China, were measured. Relatively constant differences in δ¹³C values existed between the tree leaves and the trunk wood. No strong dependency of δ¹³C values on elevation was found. The temporal changes of wood δ¹³C values with directions, elevations and height in the tree showed general similarity. These results suggest that the isotopic effects of environmental factors expressed initially at the site of photosynthesis, i.e., the leaves could be contained in the trunks of a tree. Regardless of elevation, direction or height in the tree, wood δ¹³C values have been decreasing during the past 60 years. A composite 600-year δ¹³C chronology developed from four trees showed that δ¹³C values remain relatively constant before 1800. After 1800 AD, however, δ¹³C values became significantly more negative. The trend in wood δ¹³C values was consistent with that obtained for δ¹³C values in atmospheric CO₂. The results showed that for Qilian juniper, tree-ring δ¹³C chronology could be established to ascertain fluctuations of the atmospheric δ¹³C.     

昆虫寄生对柠条种子命运的影响

在腾格里沙漠东南缘荒漠草原区研究了昆虫寄生对柠条种子命运的影响, 结果表明:①种子库的虫寄生率高达69.7％,寄生性昆虫为柠条豆象(Kytorrhinus immxitus Motschulsky),柠条坚荚螟(Etiella zinckenella Treitschke),柠条种子小蜂(Bruchophagus neocaragae Liao),刺槐种子小蜂(Bruchophagus philorobinae Sphov);②整个种子库的发芽率为38.35%, 无虫寄生的种子的发芽率为88.6%,柠条豆象寄生完全阻断种子的发芽率; 种子小蜂类和柠条坚荚螟取食寄生的种子发芽率分别为19.2%和5.3%。③完好的种子和不同昆虫寄生的种子之间长度、宽度和重量之间有显著的差异。和正常种子相比较,柠条豆象寄生引起种子体积增大; 柠条坚荚螟和种子小蜂寄生均使种子体积减小; 柠条豆象、柠条坚荚螟和种子小蜂寄生引起种子的重量损耗分别为57.64%,49.13%和39.30%。结果证明昆虫寄生对种子的命运有重要影响,是影响种群更新的关键因素之一。     

甘肃省南部两种云杉树种树木径向生长对气候因子的响应

利用采自甘肃省南部莲花山的青海云杉(Picea crassifolia Kom.)和紫果云杉(Picea purpurea Mast.)两组不同树种的树轮样芯共计113个样本,通过对两组树木年轮宽度标准年表的统计特征的分析得出: 两组树轮宽度年表的平均敏感度和标准差的变化基本相同,但是紫果云杉信噪比的值要高于青海云杉,说明不同树种包含的气候信息强度不同。两组树轮宽度指数与临洮气象站多年逐月降水量、平均气温和极端最高气温的相关性分析表明,两组树轮宽度指数对气象要素的响应并不完全一致,紫果云杉树轮宽度指数与逐月极端最高温度的相关系数值大于青海云杉,说明这一气候信号在紫果云杉上体现得更加显著。因此,在使用树木年轮进行古气候重建时,应当考虑树种对树轮宽度与气候要素之间相关关系的影响。两组树轮宽度指数与气候要素以及帕尔默干旱指数（The Palmer Drought Severity Index,PDSI）的季节组合和年均相关性都不显著,所以两组树轮年表不足以用于气候重建。通过与邻近区域的4条树轮年表对比,发现本文两条树轮年表的低值时段与邻近年表记录的20世纪20年代的干旱事件发生的年代一致。     

青藏高原东北部黄土区柠条锦鸡儿根系的锚固效应

柠条锦鸡儿是青藏高原东北部黄土区主要的护坡和水土保持灌木,然而对该灌木根系锚固作用机理及其固土护坡效应方面仍缺乏系统性认识。鉴于此,该项研究在阐明柠条锦鸡儿根系锚固机理的基础上,提出了根系对黄土斜（边）坡浅层土体稳定性贡献计算模型。在此基础上,以研究区内生长期为11 a的柠条锦鸡儿为主要研究对象,通过现场根系挖掘试验、原位拉拔试验和理论分析,明确了假定滑动面条件下根系锚固力取值,并进一步定量评价了柠条锦鸡儿根系对黄土浅层滑坡稳定性的增强作用。结果表明：由于根系在地表没有“锚头”结构,故在确定滑动面几何特征的情况下,柠条锦鸡儿根系所能提供的实际锚固力大小取滑动面以下锚固段根系最大抗拔出力和滑动面以上根系锚固反力之间的最小值较为合理;生长期为11 a的单株柠条锦鸡儿根系锚固于最大厚度为2 m的圆弧形滑动面不同条块上时,潜在滑动面稳定性系数增幅为0.018%～0.427%,当单株根系锚固力作用于潜在滑动面中上部条块时,潜在滑动面稳定性系数相对高于根系锚固力作用于最顶部和下部条块;当4株柠条锦鸡儿根系以2块条块的间距（约3 m）作用于潜在滑动面时,潜在滑动面稳定性系数可提高1.035%～1.111%,显著高于（P<0.05,ANOVA）单株根系作用时的稳定性系数。试验株根系锚固作用能够提高降雨入渗条件下黄土斜（边）坡浅层土体稳定性,但是作用效果有限。