盐胁迫下红树植物秋茄(Kandelia candel)热值变化的研究

 研究了盐胁迫强度对培养170d的秋茄(Kandelia candel)幼苗根、茎、叶和胚轴热值及灰分含量的影响。结果表明盐胁迫强度对胚轴的热值及灰分含量的影响不明显,而根、茎和叶的热值及灰分含量明显受基质盐度影响。低盐条件下,根、茎和叶的热值随盐胁迫强度的提高而提高,而高盐胁迫时又随盐胁迫强度的提高而下降,与根、茎和叶的最高热值相对应的基质盐度分别为15‰、25‰和30‰。盐度15‰左右是秋茄幼苗最适生长区。热值可作为植物抗盐性的生理指标之一。     

盐度对互花米草枯落物分解释放硅、碳、氮元素的影响

为了研究潮汐湿地盐度对枯落物分解过程中硅、碳、氮元素释放的影响,通过室内模拟不同盐度(0、5、15和30)对互花米草枯落物茎和叶分解释放过程中硅、碳、氮元素的动态变化进行测定。结果表明:(1)互花米草茎和叶枯落物失重率和分解速率均随盐度增加而降低。(2)互花米草茎和叶枯落物分解水体中硅含量均随着盐度升高而增加,并且盐度30处理下,枯落物分解硅释放量显著高于盐度0和5(P0.05)。而分解末期生物硅残留量则随盐度升高而降低。(3)不同盐度处理茎枯落物分解碳释放量无显著差异,但叶枯落物分解碳释放量在盐度5、15和30处理中显著高于淡水(P0.05)。(4)互花米草茎枯落物分解释放到水中的NH_4~+-N含量随着盐度的升高而减少,NO_3~--N含量与之相反。研究单因素盐度对枯落物分解及元素释放的影响,可以为预测潮汐湿地枯落物分解对盐水入侵的响应机制提供参考,为湿地生源要素生物地球化学循环过程研究提供基础依据。     

芦苇、互花米草的生长和繁殖对盐分胁迫的响应

对2种海滨植物——土著种芦苇(Phragmites australis)和外来种互花米草(Sparti-na alterniflora)在淡水、中盐度(15‰)和高盐度(30‰)环境下生长和有性繁殖特征及其年际动态进行了研究,以期探索海滨植物对盐分胁迫的适应机制。结果表明:2年中各盐度处理下互花米草地上部分生物量均高于芦苇,芦苇和互花米草地上部分生物量、株高和分蘖数均随着盐度的升高而显著下降。芦苇第1年没有开花;第2年,只有淡水和中盐度处理下的芦苇开花。各盐分梯度下,第1年互花米草的开花株数没有显著差异,但花序重量在高盐度条件下显著下降;第2年高盐胁迫仍然抑制了互花米草的繁殖。第1年各处理下的芦苇株高均低于互花米草,但第2年淡水和中盐环境中的芦苇株高高于互花米草。除了高盐处理下的芦苇,第2年这2种植物地上部分生物量、株高、开花株数、花序重量显著高于第1年。与芦苇相比,互花米草表现出较高的生长能力和耐盐能力;2种植物的生长和繁殖的能力随着定居时间的增加而提高,但高盐胁迫抑制了芦苇第2年的增长;芦苇第2年在淡水和中盐度条件下表现出株高上的优势。     

龙须菜在不同盐度胁迫下的琼胶积累及相关生理生化变化的研究

为了探究不同盐度对龙须菜生长、琼胶合成及相关基因表达的影响, 研究了15、25和35三种盐度条件下龙须菜的生长速率、琼胶含量、琼胶合成酶α -半乳糖苷酶(GLA)、半乳糖苷转移酶(GAT)、α -1,3-糖脂磺基转移酶(GST)、半乳糖-2,6-硫酸化酶(GAS)的基因表达。结果表明, 盐度25时龙须菜生长速率最高, 为7.17%/d, 高于低盐(15)时的6.27%/d和高盐(35)时的3.57%/d, 低盐和高盐都表现出明显的暗呼吸速率上升和光合速率下降。龙须菜培养15d后, 在低盐条件下琼胶含量为9.27%, 盐度25和高盐分别为6.91%和8.09%。培养第3天时在低盐和高盐下龙须菜中gla基因表达量和酶活都显著高于盐度25的表达量; 15d后在盐度25条件下gla基因表达量仍然最低, 但GLA酶活无显著差异。gat基因在低盐条件下先降低后升高, 在高盐条件下表达量始终最高, 为盐度25的3.03倍。在低盐条件下gst和gas基因都在短期内出现显著下降, 但15d后恢复到与正常盐度无显著差异。龙须菜半乳糖含量在高盐条件下相对盐度25显著升高, 达到其3.27倍, 而在低盐条件下各种单糖含量相对较低, 半乳糖含量极低。研究结果说明过高和过低盐度都会对龙须菜造成一定程度的胁迫, 并促进琼胶的合成, 但其促进琼胶积累的机制存在差异, α -半乳糖苷酶和半乳糖苷转移酶在其中扮演着非常重要的角色。     

模拟N沉降下不同林龄马尾松林凋落叶分解-土壤C、N化学计量特征

模拟N沉降对森林生态系统的影响是当今全球变化生态学研究的一个热点问题,土壤碳库对N沉降比较敏感,N沉降增加了凋落叶分解过程中外源N含量,间接影响凋落叶分解的化学过程并改变凋落叶分解速率,因此,研究模拟N沉降下凋落叶分解-土壤C-N关系对预测森林C吸存有重要意义。利用原位分解袋法研究了模拟N沉降下三峡库区不同林龄马尾松林(Pinus massoniana)凋落叶分解过程中凋落叶-土壤C、N化学计量响应及其关系;N沉降水平分对照(CK,0 g m~(-2)a~(-1))、低氮(LN,5 g m~(-2)a~(-1))、中氮(MN,10 g m~(-2)a~(-1))和高氮(HN,15 g m~(-2)a~(-1))。结果表明:分解540 d后,N沉降促进20年生和30年生马尾松林凋落叶分解,46年生马尾松林中仅低氮处理促进凋落叶分解,4种处理均是30年生分解最快,说明同一树种起始N含量低的凋落叶对N沉降呈正响应,N沉降处理促进起始N含量低的凋落叶分解,起始N含量高的凋落叶分解过程中易达到"N饱和"。N沉降抑制20年生和46年生凋落叶C释放(低于对照0.62%—6.69%),促进30年生C释放(高于对照0.28%—5.55%);30年生和46年生林分N固持量均高于对照(高于对照0.15%—21.34%),20年生则低于对照(5.70%—13.87%),说明模拟N沉降处理促进起始C含量低的凋落叶C释放和起始N含量低的凋落叶N固持。N沉降处理下仅30年生马尾松林土壤有机碳较对照增加,且土壤有机质与凋落叶C、N和分解速率呈正相关,与凋落叶C/N比呈显著负相关;土壤总氮与凋落叶分解速率、凋落叶N含量呈正相关,土壤有机碳/总氮比与凋落叶C、N含量呈正相关;对照处理中凋落叶分解指标对土壤养分影响顺序是分解速率凋落物C含量凋落物C/N比凋落物N含量,低、中、高氮处理中则是凋落物C含量分解速率凋落物N含量凋落物C/N比。研究表明低土壤养分含量马尾松林对N沉降呈正响应,N沉降促进低土壤养分马尾松林凋落叶分解并提高土壤肥力;凋落叶质量和土壤养分含量低的生态系统土壤C对N沉降响应更显著。     

花期海蓬子对盐胁迫的生理响应

研究了花期阶段不同浓度NaCl(0、10‰、20‰、30‰、40‰、50‰和60‰)对海蓬子(Salicornia bigelovii)生长、光合色素、光合作用参数、抗氧化和离子含量的影响.结果表明:10‰NaCl盐处理下海蓬子株高、茎生物量、叶绿素(Chl)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、茎SOD活性和POD活性等指标值均显著高于其它处理,而高盐(40‰NaCl及其以上)胁迫下,上述指标值均表现为下降,同时茎K+含量也显著下降,而茎Na+、Cl、Na+/K+和MDA含量等显著上升.相关分析显示,生物量与Chl a/Chl b呈现显著正相关,与株高、茎Pn、Gs、Ci、Chl、Chl含量、K+含量、SOD和POD活性呈现极显著正相关,与气孔限制值(Ls)、Car/Chl、MDA含量、Cl含量和Na+/K+等均呈极显著负相关.综上所述,10‰NaCl处理是花期海蓬子生长和光合生长的最适宜盐度,而无盐和高盐下海蓬子光合抑制主要是来自气孔因素,同时高盐胁迫下还伴随着非气孔限制.     

盐胁迫对转AtNHX1基因杨树光合特性与叶绿体超微结构的影响

以欧美107杨(Populus×euramericana ‘Neva',Wt)和转拟南芥液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因AtNHX1的欧美107杨新品系(Tr) 幼苗为材料,研究了高低度盐胁迫对两品系幼苗光合色素含量、光合参数和叶绿体超微结构的影响,以阐明转AtNHX1基因杨树的耐盐性与其光合作用及叶绿体结构之间的关系.结果表明:(1)盐处理后,两品系叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均下降,且高盐度处理下降幅度更大;同等盐度处理下,Tr品系叶片叶绿素含量、净光合速率和气孔导度的下降幅度显著低于Wt品系,且在高盐度处理间差异更大;两品系杨树叶片P_n下降的原因在低盐处理时以气孔限制为主,而在高盐下则是气孔限制和非气孔限制共同作用的结果.(2)盐胁迫对T_r 品系叶片叶绿体超微结构的影响较轻,其在高盐下仍保持了较好的内部结构;盐胁迫Wt品系叶绿体则缩皱成球形,内部结构趋向简单,以至解体,脂质球显著增多.可见,盐胁迫导致杨树叶绿体结构破坏而引起叶绿体色素含量下降,最终降低其光合作用效率;同等盐度胁迫下,转AtNHX1基因品系叶片保持了较完整的叶绿体超微结构、更高的叶绿素含量,能维持较好的光合状态,从而表现出较高的耐盐能力.     

盐胁迫对木榄幼苗各器官热值、能量积累及分配的影响

研究了人工培养条件下基质盐度对红树植物木榄(Bruguiera gymnorrhiza)幼苗的热值、干物质及能量积累的影响.结果表明,木榄幼苗干物质和能量的积累存在低盐促进和高盐抑制的现象,其最大值出现于盐度10mg·g^-1处;随基质盐度的提高,木榄幼苗的干物质和能量积累倾向于叶片及细根等光合作用场所和养分吸收器官,木榄幼苗各器官干重热值及去灰分热值有不同的变化规律,其中叶片热值的变化规律能较好地反映木榄幼苗抗盐性的变化情况.本文从能量学角度探讨了红树植物的抗盐生理生态.     

盐度对一株淡水栅藻Scenedesmus sp.生长及生化组成的影响

通过管式光生物反应器培养,分析比较不同盐度(0-40‰)对一株淡水栅藻(Scenedesmus sp.)生长和生化特性影响,评价海水培养该藻株的产业化潜力,探讨其高盐适应机制,为进一步海水驯化研究提供理论参考。采用显微观察、索氏提取法、凯氏定氮法、苯酚硫酸法、气相色谱法及高效液相色谱法分别测定微藻生长及蛋白质、油脂、多糖含量以及色素、脂肪酸组成情况。结果表明,高盐条件下藻细胞明显增大,并出现自然沉降现象,可实现低成本采收。随盐度增加,栅藻生长逐步被抑制,40‰盐度条件下生长完全停止,但在3‰盐度下仍良好生长,培养末期生物量可达2.84 g/L。30‰盐度组蛋白质含量相对淡水组提高95.40%、产率与淡水组相近,加之高盐培养可较大幅度降低蛋白质的生产成本,因此,采用海水培养栅藻来开发蛋白资源具有一定的潜力。研究还表明,30‰盐度下藻细胞内β-胡萝卜素、虾青素、可溶性多糖等成分大量积累,可能是其适应高盐胁迫的重要生理基础。     

盐度对无瓣海桑幼苗的生长和某些生理生态特性的影响

本文研究了盐度（０‰～５０‰）对无瓣海桑幼苗生长的影响。盐度对无瓣海桑幼苗长叶数、茎长、植株鲜重、主根长、根系鲜重等方面起抑制作用;随盐度的提高,无瓣海桑幼苗成活率下降;但盐度对无瓣海桑幼苗叶片面积存在一个低盐（０‰～１０‰）促进、高盐（１５‰～４０‰）抑制的过程;盐度对叶绿素含量的影响总趋势是随盐度提高,低盐时叶绿素含量下降,而当盐度超过１０‰时上升。因此认为：１）无瓣海桑幼苗在无盐存在下,也可     

盐度变化条件下芦苇对互花米草的化感效应

以芦苇凋落物为试材,采用溶液浸提法和厌氧腐解法,获得水提物和腐解产物两种浸提物母液;在5‰和10‰盐浓度下以两种浸提物母液和25%母液分别处理互花米草种子、刚萌发的幼苗以及互花米草滩涂中特有的互花米草益生菌,考察盐度变化对互花米草种子的萌发、幼苗生长以及菌落生长的影响.结果表明：盐处理能够显著促进互花米草种子的萌发、幼根以及互花米草益生菌的生长(P＜0.05).较高的盐浓度(10‰)下,芦苇水提物对互花米草的萌发、生长和互花米草益生菌的生长呈促进作用;当盐浓度降低至5‰时,该促进作用消失.在较低的盐浓度(5‰)下,芦苇腐解产物对互花米草萌发产生显著的抑制作用;在较高盐浓度(10‰)时,则对互花米草益生菌产生显著促进作用(P＜0.05);在试验的任一盐浓度下,芦苇腐解产物对互花米草幼苗和幼根的生长均存在显著的抑制效果(P＜0.05).     

滇中常绿阔叶林凋落物养分释放及生态化学计量特征对模拟N沉降的响应

为研究N沉降下凋落物养分释放及生态化学计量特征,以滇中磨盘山常绿阔叶林为研究对象,利用尼龙网袋法布设凋落物(凋落叶、凋落枝)原位分解试验,设置不同施N处理:对照(CK,O g N·m-2.a-1)、低氮(LN,5 g N·m-2.a-1)、中氮(MN,15 g N·m-2·a-1)和高氮(HN,30 g N ?m-2?...     

Salinity tolerance of laboratory-reared larvae of the California killifish, Fundulus parvipinnis Girard

Newly hatched larvae of the California killifish ( Fundulus parvipinnis ) reared in the laboratory, were tolerant of salinities from fresh water to 70‰. Their salinity tolerance was influenced by incubation salinity; larvae hatched in lower incubation salinities exhibited greater freshwater tolerance than those hatched in higher salinities. In gradual acclimation tests, the upper median lethal salinity for the larvae was 130‰. Freshwater tolerance of the larvae decreased with age; yolk sac larvae were completely tolerant of fresh water while larvae more than 15 days old were least resistant.     

华西雨屏区亮叶桦凋落叶分解对模拟氮沉降的响应

从2008年1月至2009年2月, 对华西雨屏区亮叶桦(Betula luminifera)人工林进行了模拟氮(N)沉降试验, N沉降水平分别为对照(CK, 0 g N·m^-2·a^-1)、低N (5 g N·m^-2·a^-1)、中N (15 g N·m^-2·a^-1)和高N (30 g N·m^-2·a^-1)。利用凋落袋法对亮叶桦凋落叶进行原位分解试验, 并在每月下旬定量地对各处理施N (NH₄NO₃)。结果表明, 虽然华西雨屏区大气N沉降量较高, 但模拟N沉降试验表明: 在N沉降继续增加的情况下, 凋落叶分解这一碳(C)循环和养分循环过程仍会受到显著影响。在1年的分解试验中, 模拟N沉降显著抑制了亮叶桦凋落叶的分解, N沉降处理使得凋落叶质量损失95%的时间在2.65年的基础上增加了1.14-1.96年。N沉降抑制凋落叶分解的原因在于无机N的富集对木质素和纤维素的分解造成阻碍。N沉降处理也导致C、N、磷、钾和镁元素在凋落物中的残留量增加, 但N沉降加速了钙元素的释放。凋落物基质化学特性在很大程度上决定了凋落物分解对N沉降的响应方向, 以及凋落物分解过程中各元素的动态变化。     

Effects of brackish water on growth, feed conversion and energy absorption efficiency by juvenile euryhaline and freshwater stenohaline fishes

Among six species of juvenile fishes (<6 months old), stenohaline species (channel catfish Ictalurus punctatus and goldfish Carassius auratus ) had their highest specific growth rate ( G ) and most efficient food conversion ratio ( E _C) and energy absorption efficiency ( I _E) in fresh water. Three of the euryhaline species (rainbow trout Oncorhynchus mykiss , striped bass Morone saxatilis and Gulf sturgeon Acipenser oxyrinchus desotoi ) had higher G and had more efficient E _C and I _E in 3 and 9‰ salinities than in lower salinities (fresh water and 1‰). For brown trout Salmo trutta (age 3–4 months), 9‰ was above the optimum level for G and E C. However, I _E for brown trout was not significantly different at 3 and 9‰ salinities. Over the salinity range tested, channel catfish had the largest change in G , E _C and I _E, while changes for euryhaline species were relatively small. Although all species tested survived and grew in all treatments, salinities as low as 1‰ adversely affected the stenohaline species, and 9‰ adversely affected brown trout.     

干湿交替对科尔沁沙地人工林叶凋落物分解和养分释放的影响

在干旱/半干旱地区,土壤干湿交替现象非常明显.在全球气候变化背景下,预测未来科尔沁沙地的土壤干湿交替变化强度将进一步加剧.本研究采用室内原位土柱培养方法,模拟干湿交替对科尔沁沙地小叶杨和樟子松叶凋落物分解速率及养分释放的影响.试验设置3个处理:恒湿处理(CM)、轻度干湿交替处理(DW₁,10 d干燥+20 d湿润)和重度干湿交替处理(DW₂,20 d干燥+10 d湿润).整个培养试验共处理180 d,其中进行4次干湿交替循环处理,并在干湿交替处理结束后,将各处理置于相同土壤水分条件(60%田间持水量)延时培养60 d.结果表明: 小叶杨和樟子松叶凋落物分解及养分释放对干湿交替的响应一致.在干湿交替期间,DW₂处理显著抑制叶凋落物分解及叶凋落物C、木质素和总酚释放;与CM相比,DW₂处理叶凋落物质量、C、木质素和总酚残留率分别增加17.4%、23.8%、35.2%和32.7%,而干湿交替对叶凋落物N和P养分释放无显著影响.干湿交替处理结束和延时培养结束时,不同干湿处理叶凋落物分解及养分残留率的变化具有一致性.而延时培养期间DW₂处理凋落物分解速率、叶凋落物C和木质素释放加快,表明干湿交替对叶凋落物分解及养分释放具有短期延时效应.     

Positive feedbacks between decomposition and soil nitrogen availability along fertility gradients

Background and aims

We determined the relationship between site N supply and decomposition rates with respect to controls exerted by environment, litter chemistry, and fungal colonization.

Methods

Two reciprocal transplant decomposition experiments were established, one in each of two long-term experiments in oak woodlands in Minnesota, USA: a fire frequency/vegetation gradient, along which soil N availability varies markedly, and a long-term N fertilization experiment. Both experiments used native Quercus ellipsoidalis E.J. Hill and Andropogon gerardii Vitman leaf litter and either root litter or wooden dowels.

Results

Leaf litter decay rates generally increased with soil N availability in both experiments while belowground litter decayed more slowly with increasing soil N. Litter chemistry differed among litter types, and these differences had significant effects on belowground (but not aboveground) decay rates and on aboveground litter N dynamics during decomposition. Fungal colonization of detritus was positively correlated with soil fertility and decay rates.

Conclusions

Higher soil fertility associated with low fire frequency was associated with greater leaf litter production, higher rates of fungal colonization of detritus, more rapid leaf litter decomposition rates, and greater N release in the root litter, all of which likely enhance soil fertility. During decomposition, both greater mass loss and litter N release provide mechanisms through which the plant and decomposer communities provide positive feedbacks to soil fertility as ultimately driven by decreasing fire frequency in N-limited soils and vice versa.     

Salinity tolerance of young catfish, Clarias lazera (Burchell)

Experiments were conducted to determine the adaptability of young catfish, Claria lazera , to various saline concentrations. Young catfish, total length 52–88 mm, were subjected to abrupt and gradual changes from fresh water (salinity = 0.14‰) to various salinities. Ninetyfour per cent survival occurred when the fish were transferred from fresh water to 25% sea water (salinity = 9.5‰ No fish survived higher salinities even through gradual change.