水生植物腐烂分解对水质的影响

对6种水生植物进行64 d的腐烂分解试验,对比不同水生植物腐烂分解过程中水体营养盐浓度的变化.结果表明： 6种水生植物的腐烂分解速率差别较大,浮叶植物分解速度最快,沉水植物次之,挺水植物最慢.不同水生植物腐解过程对水质影响不同,并与植物生物量密度相关.挺水植物芦苇腐解过程中的水体化学需氧量、总氮和总磷浓度最低;在茭草分解后期,水体化学需氧量和总氮浓度上升,水质变差.浮叶植物荇菜和莲腐解过程中,水体化学需氧量和总氮浓度高于其他植物.沉水植物菹草和狐尾藻腐解过程中,水体铵态氮、硝态氮和总磷浓度最高.对于同一种植物,不同生物量密度处理下,主要水质指标变化趋势相似.适量的植物残体的存在可以有效促进水体氮、磷等营养元素的循环,一定程度上去除硝态氮,降低水体氮负荷.     

不同水生植物残体分解过程中真菌群落结构

水生植物是浅水湖泊主要的初级生产者,其分解和矿化过程对于水体营养物质循环具有重要影响.真菌是生态系统中植物残体的主要分解者之一,其在不同水生植物残体分解过程中的群落组成和功能目前尚缺乏系统的研究.本研究通过在完整的沉积物和上覆水体系中添加不同的植物残体,在确定适合的扩增真菌18S rRNA基因特异性引物的基础上,通过构建克隆文库以及序列分析,研究了水体和表层沉积物在不同水生植物残体分解过程中的真菌群落组成.结果显示,引物对nu-SSU-0817/nu-SSU-1536和nu-SSU-0817/nu-SSU-1196更适合扩增真菌18S rRNA基因;水体中的真菌类群主要是担子菌(Basidiomycota),而表层沉积物中主要是壶菌(Chytridiomycota).统计分析显示,水体和表层沉积物中真菌群落结构存在明显差异.本研究有助于进一步认识真菌在水生植物残体分解过程中的功能和生态位分化.     

白洋淀沉水植物腐解释放溶解性有机物光谱特性

利用水生植物修复受污染水体中,水生植物在秋冬季节腐烂分解会释放大量溶解性有机物(DOM),DOM可影响水环境中污染物的迁移转化,对水体中的化学和生物过程产生一定影响。因此利用紫外可见光光谱(UV-vis)结合平行因子分析法(PARAFAC)和主成分分析法(PCA)来表征和分析水生植物腐解产物中DOM的组分及其特点。UV-vis的研究表明随着腐解时间的增加,样品中DOM的腐殖化程度逐渐升高,当腐殖化程度达到最高值时,腐解进入矿化阶段,此时腐殖化程度逐渐降低。通过PARAFAC分析可以分离出3种类蛋白组分(C1、C2和C5)和2种类腐殖酸组分(C3和C4)。由PCA可以得出在腐解初期,类蛋白组分占据主导地位;随着腐解时间的增加,类蛋白组分含量逐渐降低,而类腐殖酸组分含量逐渐升高。     

几种水生植物腐解过程的比较研究

研究水生植物腐烂分解过程及其养分动态对认识水生态系统物质循环过程具有重要意义。通过室内植物分解模拟试验,对6种水生植物的腐解过程及腐解残余物成分的变化进行了比较研究。结果表明,在64 d的腐解过程中,浮叶植物的分解速率最快,沉水植物其次,挺水植物最慢;同种植物的分解速率及残余物成分变化在不同生物量密度组间存在一定差异,但总体趋势一致。分解过程中,植物残余物中P、纤维素、木质素含量的变化趋势种间差异较小,总体上P含量先迅速下降后缓慢上升,纤维素含量先下降后趋于稳定,木质素含量先上升后趋于稳定;植物残余物中C、N、半纤维素含量在分解初期种间的变化趋势不同,而分解后期则均为C含量上升,N、半纤维素含量趋于稳定。相关性分析结果表明,总体上,在整个分解周期中,初始N、P含量越大分解越快,初始纤维素、半纤维素、木质素含量、C/N、C/P、木质素/N等越大分解越慢;植物腐解不同阶段的质量指标对分解速率的影响有所不同,在分解前期,残余物中N含量越高分解越快,半纤维素含量、C/N、木质素/N越高,分解越慢,而后期木质素含量越高分解越慢,其它因子影响较小。     

沉水植物生长和腐解对富营养化水体氮磷的影响机制研究进展

沉水植物作为湖泊、河流等生态系统的主要高等植物, 在修复富营养化水体中的作用日益受到重视, 合理利用沉水植物是去除富营养化水体氮磷的有效途径。沉水植物对水体氮磷的迁移转化影响包括生长和腐解两个阶段。文章综述了沉水植物生长对富营养化水体氮、磷的净化效果和净化机制, 分析了沉水植物腐解对氮、磷迁移转化的持续影响, 并提出了今后沉水植物净化氮、磷的研究方向, 为沉水植物推广应用于修复富营养化水体提供理论基础。     

柴达木盆地水生植物多样性格局及多假说验证

物种多样性格局同时受到多个因子和过程的综合作用。以往对水生植物多样性格局形成机制的研究主要集中在几何限制、水分能量状况或随机过程等少数因子方面。该研究通过野外调查, 研究柴达木盆地水生植物沿经度和纬度梯度的分布格局, 并验证了对物种多样性分布格局影响较大的水分-能量假说、栖息地异质性假说、空间自相关、物种-面积效应和中域效应这5种假说。主要结果表明柴达木盆地水生植物多样性沿经度和纬度梯度均呈现“∩”形单峰格局。回归分析显示中域效应和物种-面积效应显著影响柴达木盆地水生植物多样性格局, 而水分-能量、栖息地异质性假说及空间自相关对该区域水生植物多样性格局影响较小。方差分解显示中域效应对柴达木盆地水生植物多样性经度和纬度格局的单独解释率分别为68.41%和66.91%, 该结果表明柴达木盆地水生植物多样性格局主要受几何限制和扩散限制影响。结合以往研究结果, 该研究进一步证实几何限制和随机效应可能是影响中国干旱区水生植物多样性分布格局的重要自然因素。     

森林生态系统中木腐真菌群落形成机理及生态功能

在森林生态系统中,枯死木是一个重要的组成部分,为很多生物提供栖息地,有助于养分循环以及碳和水的储存。木材分解是森林生态系统养分循环、土壤形成和碳收支的决定性过程,越来越受到森林生态学家、病理学家和管理者的重视。在此过程中,木腐真菌通过分泌多种酶降解木材主要成分,实现生态系统中的物质循环,具有极为关键和重要的作用。木腐真菌群落的形成受多种因素的影响,环境因子(降水、纬度、光照、温度、湿度等)和寄主倒木特征(化学成分、物理结构、体积大小以及腐烂程度等)通过影响不同真菌物种的分布和生长,进而影响真菌群落的物种组成;木腐真菌在一定程度上对其周围的微生物群落具有较强的控制力,其中能形成菌索的真菌更擅长控制细菌群落,而细菌通过消耗真菌降解酶的活性分解产物间接影响分解速率,也影响着真菌群落的动态变化;木腐真菌和腐生无脊椎动物作为倒木分解的两类主要群体,它们彼此之间相互影响,既有抑制作用也存在互惠互利;一些土壤真菌类群通过菌丝扩散定殖于倒木上进行生长。木腐真菌群落组成的最大干扰来自人类对森林的砍伐和利用,倒木的移除直接造成木腐真菌生长基质和环境的丧失,许多物种濒临灭绝,使得真菌群落组成单一、功能相对简单化。在倒木降解过程中,白腐真菌主要分泌过氧化物酶和漆酶降解倒木木质素,褐腐真菌可以有效地降解半纤维素和纤维素,降解酶的活性和种类直接影响木材腐烂速率和营养元素含量,而真菌菌丝对木材中C、N等营养元素具有重要的吸收和转移作用。木腐真菌的功能性状能够反映物种对环境条件的适应,有助于理解在不同环境中影响真菌群落聚集的机制。揭示森林生态系统中木腐真菌群落的形成机理及其生态功能,对于研究森林生态系统物质循环过程和生物多样性维持具有重要的理论意义和参考价值。     

根系分泌物介导的根际效应及在水体生态修复中的应用潜力

文章主要以根系分泌物为核心, 综述了根系分泌物的分类、发生机理及影响因素; 围绕着植物-土壤-微生物三者的关系, 阐述了根系分泌物介导的植物与植物之间的化感作用、植物与根际微生物之间的协同作用以及植物微生物相互作用对土壤物质循环的影响。水生植物以其生境的特殊性和功能的不可替代性, 对沉积物污染物去除和水体生态修复产生显著的影响。在水体生态问题较为严峻的今天, 充分认识水生植物根系分泌物介导的根际过程将为水生植物生态学和水体生态修复领域的发展提供基础, 并为学科应用潜力的开发提供依据。     

森林凋落物的微生物分解

森林凋落物的分解是森林生态系统中物质循环和能量流动的一个重要环节,而微生物在这一过程中起着重要作用。本文系统介绍了森林凋落物微生物分解的过程及其生态学意义,并从参与凋落物分解的微生物多样性、凋落物分解过程中的微生物数量动态及群落演替、影响微生物分解的因素及微生物分解酶学等方面综述了森林凋落物的微生物分解研究概况,探讨了未来研究的方向。     

节肢动物自然腐解埋藏学实验北大核心

通过实验,研究节肢动物在自然状态下的腐解发生和发展规律。跟踪记录腐解过程的Eh值和pH值的变化规律,并结合其宏观表现将腐解过程分为3个阶段。实验结果表明腐解过程受周围环境影响较大,不同的底质条件、水介质条件下的腐解速率有所差异,沉降在沙质表面上的尸体腐解最快,富含有机质的淤泥较慢,浸泡在淡水里面的尸体腐解最慢。由于有机质的分解,使得周围环境的Eh值和pH值均下降而呈强还原性但未明显呈酸性。不同类型的生物其腐解方式差异很大,研究节肢动物腐解过程,为节肢动物或类似动物软体的特异埋藏的过程提供依据。     

农田生态条件下植物残体腐解过程腐解物的能态变化特征

用氧弹量熟计法研究了农田生态条件下玉米秸杆腐解过程腐解物的能态变化特征,并探讨了腐解物中不同组分对腐解物能态的影响。结果指出,在试验条件下,玉米秸杆腐解过程腐解物能态呈现波动起伏──趋于稳定２个阶段,其中多以吸能、放能交错的方式迸行,但从整体上看是放能过程。能量活性物质（苯－醇溶性物、水溶性物、纤维素、半纤维素）对腐解前期腐解物能恣变化影响较大;能量非活性物质（木质素、腐殖质等）对维持腐解后期腐解物能态趋于稳定具有重要作用。     

森林细根分解研究进展

细根分解是森林生态系统养分和能量循环的重要环节,是一个贯穿着淋溶粉碎等物理作用以及土壤生物参与的生物化学作用交织在一起的复杂过程,对深入揭示陆地生态系统地表C平衡,认识细根分解的影响因素和机理具有重要意义.但由于细根埋藏于地下,难以在不破坏原有的土壤环境的情况下进行取样,同时分解过程对气候变化的响应受到土壤层的缓冲,致使各种因素对细根分解相对重要性的不同,是细根分解格局和地上部分凋落物分解格局差异的主要原因.本文综述了细根分解的影响因素及研究方法,提出了细根分解未来研究方向,以期加强细根分解的系统研究.     

节肢动物自然腐解埋藏学实验

通过实验,研究节肢动物在自然状态下的腐解发生和发展规律。跟踪记录腐解过程的Eh值和pH值的变化规律,并结合其宏观表现将腐解过程分为3个阶段。实验结果表明腐解过程受周围环境影响较大,不同的底质条件、水介质条件下的腐解速率有所差异,沉降在沙质表面上的尸体腐解最快,富含有机质的淤泥较慢,浸泡在淡水里面的尸体腐解最慢。由于有机质的分解,使得周围环境的Eh值和pH值均下降而呈强还原性但未明显呈酸性。不同类型的生物其腐解方式差异很大,研究节肢动物腐解过程,为节肢动物或类似动物软体的特异埋藏的过程提供依据。     

人工调控措施下马尾松凋落叶化学质量变化及与分解速率的关系

马尾松凋落叶分解缓慢,促进其凋落物分解,提高养分归还速度,维持地力稳定,已成为马尾松人工林可持续经营中的关键问题。基于此,采用正交试验L_9(3~4)设计,选择菌剂、表面活性剂、不同碳氮营养液和有机肥料4种人工调控因素,在马尾松林下开展凋落叶分解调控试验,以掌握不同调控组合对凋落叶分解速率和化学质量的影响及作用效果等。结果表明:有机肥料和菌剂显著影响马尾松凋落叶分解速率,腐解剂2和鸡粪联合作用更利于分解。马尾松凋落叶在林下自然分解过程中,化学质量参数向着利于分解的方向变化,N、P以积累为主,C/N、C/P、L/N和L/P呈降低态势,人为调控措施加速了这一变化进程;不同调控措施对凋落叶化学质量参数的影响不尽相同,添加有机肥料有利于剩余凋落叶N、P含量升高,C/N、C/P、L/N和L/P的降低;菌剂腐解剂2有利于L/P、C/P的降低;表面活性剂OP-10有利于凋落叶L/N的降低。人工调控下,调控因素可通过改变凋落物化学质量影响其分解速率,N含量和C/N是影响马尾松凋落叶分解速率的主要因素;而P浓度、L/N、C/P、L/P对分解速率的影响不规律或不显著。     

九龙江口秋茄（Kandelia candel）红树林掉落叶自然分解与落叶腐解微生物的关系

 通过对九龙江口秋茄红树林人工模拟凋落叶自然分解过程中落叶腐解与落叶腐解微生物变化的研究,结果表明：1．随落叶分解进程,落叶腐解微生物数量有了显著地变化;就细菌、放线菌和丝状真菌等三大类群微生物数量来看,整个过程以细菌占绝对优势,其数量在200×104一8800×104个／克干重,占三大类群微生物总数量的96—99%以上。这表明细菌是落叶分解起主要作用的微生物类群。2．微生物各生理类群中,以氨化细菌数量最多,在26×104一180×104个／克干重;而亚硝化细菌,反硝化细菌及纤维分解菌分别仅在0.03×104一0.24×104,0.03×104一0.10×104及1.14×104一7.33×104个／克干重。表明氨化细菌是有机物质无机化的主要生理类群。并且氨化作用、亚硝化作用和反硝化作用是同时进行;并随落叶腐解周期的延长(半腐解周期内)而加强,唯强度不一,它反映了该生境干、湿交替的沼泽化特点。纤维分解菌数量的变化较特殊,在落叶腐解第2周时,有了明显增多,至第4周达全周期的最高值,而以后周期都与初始叶面纤维分解菌的数量相近,甚至减少。从微生物活性的变化测定结果来看,与上述微生物生理类群的变化特点是相一致的。3．在该生境中,落叶腐解速度是很快的,当落叶入土1周后将近1／4有机物被腐解,至第6周达半腐解状态。随落叶腐解有机物质无机化程度的加速,残叶中单位叶重的可溶性总糖含量和全磷量都明显地减少,而全氮含量显著地增加。     

水生植物对水体水质的净化作用分析

随着中国工业化进程的推进,近年来,水生植物对水体水质的净化作用的研究需求越来越急切。水生植物对水体水质起主要净化作用,本文主要通过对水生植物的概念,水生植物对水体水质净化作用的应用,以及水生植物对水体水质的净化原理三个方面的阐述,从而对水生植物对水体水质的净化作用进行分析。     

红树林沉积物中微生物驱动硫循环研究进展

红树林滨海湿地是在周期性咸水、淡水作用下形成的特殊生态系统,其沉积物中有机质含量丰富,微生物驱动的营养物质循环活跃。由于红树林沉积物中硫酸盐含量高、硫化物种类多,因此红树林是研究硫元素生物地球化学循环过程和机制的理想系统。本文综述了红树林生态系统中主要的硫元素循环过程,重点总结了硫氧化和硫酸盐还原过程及其功能微生物,分析了影响硫氧化和硫酸盐还原的主要环境因素,并对红树林沉积物中微生物驱动硫循环的重点研究方向进行了展望。鉴于微生物驱动的硫循环过程耦合碳、氮和金属元素循环,本文可为深入探究微生物驱动的生物地球化学元素循环耦合机制提供参考。     

红树林沉积物中微生物驱动硫循环研究进展北大核心CSCD

红树林滨海湿地是在周期性咸水、淡水作用下形成的特殊生态系统,其沉积物中有机质含量丰富,微生物驱动的营养物质循环活跃。由于红树林沉积物中硫酸盐含量高、硫化物种类多,因此红树林是研究硫元素生物地球化学循环过程和机制的理想系统。本文综述了红树林生态系统中主要的硫元素循环过程,重点总结了硫氧化和硫酸盐还原过程及其功能微生物,分析了影响硫氧化和硫酸盐还原的主要环境因素,并对红树林沉积物中微生物驱动硫循环的重点研究方向进行了展望。鉴于微生物驱动的硫循环过程耦合碳、氮和金属元素循环,本文可为深入探究微生物驱动的生物地球化学元素循环耦合机制提供参考。     

细根分解研究及其存在的问题

细根分解是陆地生态系统C和养分循环的重要环节。主要包括淋溶和破碎等物理过程和以生物作用为主的化学过程。这些过程受复杂的细根化学成分及外部土壤因子的综合控制,如细根本身养分含量、木质素和纤维素含量、土壤温度、水分、养分的有效性以及土壤动物、真菌和细菌等。但是,细根分解发生在不能直接观测的地下部分,人为改变细根分解的自然环境是研究过程中存在的主要问题。埋袋法虽然应用最为普遍,但是它严重地干扰了细根分解环境,导致低估分解速率。最近提出的原状土芯法(intact-core)克服了埋袋法的主要缺陷,是目前细根分解研究中最接近自然分解过程的研究方法,但也存在一些问题。因此,如何设计有效且能够真实的反映细根自然分解过程的试验方法是今后该领域研究最重要和最具挑战性的课题。     

细根分解研究及其存在的问题

细根分解是陆地生态系统C和养分循环的重要环节.主要包括淋溶和破碎等物理过程和以生物作用为主的化学过程.这些过程受复杂的细根化学成分及外部土壤因子的综合控制,如细根本身养分含量、木质素和纤维素含量、土壤温度、水分、养分的有效性以及土壤动物、真菌和细菌等.但是,细根分解发生在不能直接观测的地下部分,人为改变细根分解的自然环境是研究过程中存在的主要问题.埋袋法虽然应用最为普遍,但是它严重地干扰了细根分解环境,导致低估分解速率.最近提出的原状土芯法(intact-core)克服了埋袋法的主要缺陷,是目前细根分解研究中最接近自然分解过程的研究方法,但也存在一些问题.因此,如何设计有效且能够真实的反映细根自然分解过程的试验方法是今后该领域研究最重要和最具挑战性的课题.