乐安河—鄱阳湖湿地植物群落特征及其优势植物对重金属Cu、Pb、Cd的富集

选择乐安河—鄱阳湖湿地典型植物群落,采用重要值方法评价各样点植物群落特征并筛选出典型优势植物,通过室内理化测试分析不同生境中优势植物植株及其根区土壤中重金属Cu、Pb、Cd的含量;采用生物富集系数(BCF)方法评价不同优势植物对重金属Cu、Pb、Cd的富集特性。结果表明:研究区湿地植物以草本为主,在各样点共发现124种物种,包括蕨类植物2科2属2种,种子植物40科97属122种,并从中筛选出羊蹄、红蓼、鼠曲草、紫云英、苎麻等5种富集能力较强的优势植物;植物根区土壤中的Cu、Cd含量均超过土壤环境质量三级标准,而且Cu、Cd的最高含量分别为824.03、5.03 mg·kg-1;不同优势植物对Cu、Pb、Cd等3种重金属元素中的1种或2种表现出较强的富集能力,其中优势物种红蓼对Cu具有较强的富集能力,含Cu量最高为148.80 mg·kg-1,另一种优势物种鼠曲草对三种元素的生物富集系数均较高,且对Cd的最高富集含量为15.17 mg·kg-1,对Cd的生物富集系数最高值为19.14,高于其他植物10倍以上,鼠曲草对重金属Cd具有富集植物的基本特征,且对Cu和Cd具有共富集特征并具有较高的耐性,紫云英、羊蹄等对Cd的富集能力也较强。上述5种优势植物种群对鄱阳湖湿地Cu、Pb、Cd等重金属污染物的生态修复具有一定参考价值,可作为鄱阳湖湿地重金属污染修复植物的选择对象。     

铜胁迫下链格孢菌对白车轴草生理生化特性的影响

通过盆栽实验研究了Cu胁迫下接种链格孢菌(AlternariatenuisNees)对源自Cu污染区(记作种群Ⅰ)和非污染区(记作种群Ⅱ)白车轴草(TrifoliumrepensL)生理生化特性的影响。结果表明,两种群白车轴草在Cu处理后接种链格孢菌,0~1500mg·kg-1时叶片电导率、MDA含量均高于未接种组,且随浓度增加而升高,2000mg·kg-1时电导率低于未接种组,MDA含量降低但仍高于未接种组。两种群接种后叶绿素、蛋白质含量较未接种组下降,且随Cu浓度增加而降低,其中叶绿素含量与浓度呈显著或极显著负相关,种群Ⅰ和种群Ⅱ相关系数分别为-0.954*和-0.961**。链格孢菌使白车轴草SOD活性低浓度(0和500mg·kg-1)高于未接种组,高浓度则降低。接种后POD活性随Cu浓度增加先增后减,500mg·kg-1浓度下接种组POD高于未接种组,而在其他浓度下,显著低于未接种组。0~1000mg·kg-1时接种组CAT活性高于未接种组,随土壤Cu浓度增加先增后减。3种保护酶对胁迫的敏感性为POD>SOD>CAT。高浓度Cu(2000mg·kg-1)胁迫下,白车轴草保护酶系统的受损打破了体内活性氧产生与清除之间的正常平衡状态,积累了过量的活性氧,膜脂过氧化程度加重,对白车轴草产生毒害,且这种毒害在接种链格孢菌后表现更为严重。两种群白车轴草相比,种群Ⅰ植物在土壤Cu<2000mg·kg-1时可生存,感染链格孢菌后生长土壤Cu浓度应控制在1500mg·kg-1以内;种群Ⅱ在Cu胁迫浓度不超过1500mg·kg-1,链格孢菌和Cu双重胁迫时不超过1000mg·kg-1可生长。种群Ⅰ在Cu处理、链格孢菌单一或双重胁迫下表现的抗逆性较Ⅱ强。     

贵州牛角塘铅锌矿区优势植物的重金属富集特征

为筛选适合贵州喀斯特地区重金属污染土壤修复治理以及矿区生态复垦的植物材料,该研究在贵州牛角塘铅锌矿区采集30种优势植物及其根系土壤,测定其地上部、地下部和根系土壤的Cd、Cu、Ni、Pb、Zn含量,计算植物对重金属的富集和转运系数,并通过聚类分析综合评估植物的应用潜力。结果表明：（1）千里光、鬼针草地上部Cd含量高达40.33、43.26 mg·kg^-1,富集系数（地上部分）分别为0.20和0.37,转运系数分别为1.35和1.16,有较强富集Cd的能力,对Cd污染土壤有一定的修复潜力。（2）头花蓼地上部Cd、Zn含量分别为77.49、3 557.96 mg·kg^-1,均为本次调查30种植物中的最大值,是一种修复Cd、Zn复合污染土壤的潜在植物材料。（3）醉鱼草地上部Ni含量为0.62 mg·kg^-1,富集系数（地上部分）和转运系数高达6.16和1.37,醉鱼草是否是Ni的一种富集植物,还需进一步研究加以验证。（4）紫茉莉、节节草根部Cd、Cu、Pb和Zn含量远大于地上部,属于根部囤积型植物;河北木蓝地上部、地下部Cd、...     

杂草对土壤重金属的富集与含量特征研究

对冶炼厂周围的土壤和杂草中的4种重金属元素含量进行测定和统计。结果表明,杂草不同器官重金属的平均含量由高到低分别为根>叶>茎,重金属在植物体内含量的分布Cu>Zn>Ni>Pb,富集系数由大到小为Zn>Cu>Pb>Ni。看麦娘(Alopecurusaequalis)、菰(Zizania latifolia)、鬼针草(Bidens pilosa)、丁香蓼(Ludwigiaprostrata)、双穗雀稗(Paspalumdistichum)、芦苇(Phragmites australis)等植物的根对Cu有较强的富集能力,其富集系数分别为2.54、2.69、4.82、10.74、7.33和4.60。看麦娘、双穗雀稗、丁香蓼、芦苇、鬼针草的根以及井口边草(Pteris multifida)地下部分和小飞蓬(Conyza canadensis)叶中的Cu含量分别高达813.4、1338、1959.65、840.1、1066.6、2030和334.5 mg·kg-1。水蓼(Ploygonumhydropiper)叶对Pb有较强的富集能力,其富集系数是2.15。丁香蓼、蛇床(Cnidium monnieri)和婆婆纳(Veronica didyma)叶以及野艾蒿(Artemisialavandulaefolia)的茎和叶对Zn有较强的富集能力,富集系数分别是2.28、2.45、3.02、2.25和2.54。杂草重金属含量与土壤中重金属含量的相关性不大。丁香蓼较适合作为重金属Cu、Zn污染地区的恢复植物     

天津公园灰尘与土壤重金属污染特征

对天津市区41个代表性公园及滨海新区10个大型公园灰尘和土壤重金属理化性质及含量进行了测定,分析了灰尘和土壤中重金属的空间分布特征.结果表明:天津市公园灰尘和土壤粒径分布呈双峰或多峰分布特征;灰尘和土壤中有机质平均含量分别为49.10和27.15 g·kg-1.公园灰尘重金属Cu、Pb、Cr、Cd和Ni含量均值分别为113.88、76.81、141.53、1.30和114.70 mg·kg-1,土壤中则分别对应41.68、30.76、96.43、1.01和34.03 mg · kg-1,均高于天津市土壤背景值.天津和平区、南开区东北部与河西区所受重金属污染较小.相关分析与主成分分析表明,有机质是灰尘与土壤中重金属Cd的重要载体,包括交通流量、工业活动等在内的人为因素是公园灰尘、土壤重金属Cr、Ni、Cu、Pb的主要来源.     

不同富硒土壤对烤烟生长及硒吸收转运的影响

以烤烟品种‘云烟87’为材料,采用盆栽试验研究安徽池州烟区不同全硒含量土壤(0.30、0.45、1.00、1.75mg·kg-1)对烤烟生长发育以及硒吸收和转运的影响。结果显示:(1)土壤硒含量≤1.00mg·kg-1时能够促进烤烟生长,而土壤硒含量≥1.75mg·kg-1则抑制烤烟的生长。(2)土壤硒含量的增加能够显著提高烤烟根系、茎秆、叶片的硒含量,烟株各部位的硒含量呈现根系叶片茎秆的特点,且根系硒含量是叶片的2~3倍,叶片硒含量则是茎秆的3~4倍。(3)土壤硒含量由0.30mg·kg-1增加至1.75mg·kg-1时,烟株对硒的吸收系数由1.08显著降低至0.36,次级转运系数则由2.84显著升高至4.03,即土壤硒含量增加降低了根系吸收硒的效率,但却增加了硒在叶中的转运和相对累积量。(4)烤烟整株硒的富集量在土壤硒含量为1.00mg·kg-1时达到最大,每株达到72μg。研究表明,在安徽池州烟区的富硒土壤(0.45~1.00 mg·kg-1)上能够生产出富硒(0.15~0.23 mg·kg-1)烟叶,不需要额外添加外源硒,既可以减少生产成本,也能够避免造成水土污染。     

重庆溶溪锰矿区土壤重金属污染评价及植物吸收特征

对重庆溶溪锰矿尾渣堆积区土壤、优势植物以及周边农田土壤的重金属含量(Mn、Cd、Cu、Zn和Pb)进行测定分析,并以重庆市土壤背景值为评价标准,应用Hakanson潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行了评价。结果表明:该锰矿尾渣堆积区土壤中Mn、Cd、Cu、Zn和Pb的平均含量分别为48382.5、3.91、79.97、131.23和80.68 mg/kg,受到Mn、Cd的严重污染,Mn为强或很强生态危害,Cd为极强生态危害,而Cu、Zn、Pb为轻微生态危害,各尾矿渣堆积区的综合潜在生态危害指数(RI)均远大于720,为极强生态危害。对优势植物重金属含量的分析显示,绝大部分植物地上部Mn、Cd含量都超出正常范围的上限值,而Cu、Zn和Pb含量基本都在正常范围内;根据植物对重金属的吸收特征,将植物分为三类:将重金属主要累积于地上部分的富集型,如垂序商陆(Phytolacca americana L.)和酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium Linn.),适用于重金属复合污染土壤的植物修复;将重金属主要累积于根部的根部囤积型,如芒(Miscanthus sinensis Anderss.)和乌蕨(Stenoloma chusanum Ching);重金属含量较低的规避型,如黄花蒿(Artemisia annua L.)、长波叶山蚂蝗(Desmodium sequax Wall.)及钻形紫苑(Aster subulatus Michx.);后两种类型的植物可种植在重金属污染严重且使用价值相对较低的矿山废弃地上,同时规避型植物对于研究植物的重金属排斥机理具有重要价值。溶溪锰矿区周边农田土壤主要受到Cd的严重污染,Cd为很强或极强生态危害。     

滇苦菜（Picris divaricata Vant.）对锌的吸收和富集特性

通过野外调查和营养液培养,研究Zn对滇苦菜(Picris divaricata Vant.)生长的影响及其吸收富集Zn的特性.野外调查发现,铅锌矿区土壤Zn全量范围为1724～134973 mg·kg-1,平均为61495 mg·kg-1.滇苦菜地上部Zn含量范围为1214～18339 mg·kg-1,平均为5911 mg·kg-1,且转运系数(S/R)的平均值为2.21,大于1.在营养液培养条件下,当Zn浓度达到80 mg·L-1时,滇苦菜生长开始出现明显的中毒症状,随着Zn处理的增加,植物地上部与根部的生物量呈下降趋势,Zn含量呈上升趋势,且地上部与根部在160 mg·L-1时Zn含量达最高值,分别为12472 mg·kg-1和14026 mg·kg-1,体内Zn富集量也达最高值1518 μg ·株-1,并且整个植株富集的Zn有75%～91%分布在地上部.结果表明滇苦菜具有很强的忍耐、吸收和富集Zn的能力,是我国境内发现的又一种Zn超富集植物.     

古尔班通古特沙漠4种草本植物叶片与土壤的化学计量特征

在荒漠极端环境下,对2种短命植物(角茴香和土大戟)和2种类短命植物(簇花芹和弯花黄芪)叶片与土壤化学计量特征及其相互关系进行研究.结果表明:每个物种所有样地的各土壤因子之间均无显著差异;土壤氮(N)含量(0.18~0.22 mg·g-1)远低于土壤磷(P)含量(1.58~1.62 mg·g-1),N/P仅为0.12~0.15,表现出严重的土壤N缺乏.4种植物叶片N、P含量及N/P之间均有显著差异,其中,弯花黄芪最大,分别为57.36 mg·g-1、2.46 mg·g-1及23.43,角茴香其次,分别为34.05 mg·g-1、1.98 mg·g-1及17.56,土大戟分别为27.07 mg·g-1、1.87 mg·g-1及14.51,簇花芹分别为28.63 mg·g-1、2.20 mg·g-1及13.10.各物种N、P含量之间均具有显著的相关性,但绝大部分土壤因子与叶片化学计量值之间没有显著相关性.     

宁南山区典型植物根际与非根际土壤碳、氮形态

以宁南山区典型植物冰草、冷蒿、长芒草、百里香和铁杆蒿为对象,研究不同植物根际土壤和非根际土壤碳、氮形态的变化.结果表明:5种植物对根际土壤和非根际土壤碳、氮含量的影响不同.其中,铁杆蒿的根际土壤碳含量最高,总有机碳、轻组有机碳和重组有机碳含量分别为22.94、1.95和20.88g·kg-1,长芒草的根际土壤氮含量最高,总氮、可矿化氮和速效氮含量分别为2.05g·kg-1、23.73mg·kg-1和11.99mg·kg-1.冷蒿的根际土壤中活性有机碳/总有机碳、可矿化氮/总氮最高,有利于土壤中碳素和氮素向活性态转变.轻组有机碳、可矿化氮可作为植物生境改变的敏感指标.5种植物根际土壤各形态碳、氮含量总体上高于非根际土壤.     

林带空间配置与布局优化研究

农田防护林(林带)的空间配置与布局是影响防护林结构和防护效益发挥并持续的关键因素．为达到农田防护林防护效益最大并持续的经营目标。在保证林分多样性和稳定性的条件下．林带必须具有空间上布局的合理性和时间上的连续性．经过多年防护林营林研究实践．在对1992年于辽宁省昌图县双井子乡设计营造的试验示范林带调查的基础上．对农田防护林单条林带方向的设置、带内树木的空间搭配方式、树种组成形式,多条林带或林网的带间距离以及大面积或区域防护林体系的空间景观布局等进行了综合研究．结果表明,单条林带和林网走向都应以垂直主害风作为设计的原则;林带内树木的空间搭配以“品”字型为佳,在不同树种混交的同一条林带中,可利用“边行优势”将生长相对缓慢的树种配置于边行．生长相对迅速的树种配置于内行;多条林带或林网空间配置参数——带间距离的设计应以林带达到初始防护成熟龄时的树高作为成林高．以林带结构变化规律和降低害风比例作为林带设计关键参数;区域防护林体系的空间布局应以景观生态学原理为基础．对林网体系进行评价与调控．     

农桐复合系统林带结构优化模式的研究

以麦桐复合经营为例,研究了林带的不同配置结构、林带覆盖率与小麦产量之间的关系,并通过一系列数学方法实现了林带结构的优化．结果表明,在一个轮伐期内,泡桐林带覆盖率累计均值为１０．１％～１０．９％时,小麦相对产量累计均值最大（１０５．４）,为最优林带覆盖率累计均值．最优林带距（Ｄ）与轮伐期（Ｔ）之间的关系为：Ｄ＝０．６００＋１１．０４２Ｔ－０．７８７Ｔ２＋０．０２７３Ｔ３（Ｒ２＝９９．９％）．     

林带的防护成熟与更新

在详细探讨林带防护成熟概念的基础上,依据林带树木生长规律,建立了林带防护成熟龄与更新龄的确定方法,具体确定了北京杨、小钻杨等５个杨树品种林带的初始防护成熟龄、更新龄和更新期,并对林带不同更新方式进行了效益评价．     

林带疏透度模型及其应用

在应用数字图象处理法测定东北西部典型杨树林带疏透度的基础上,采用逐步回归分析和推理方法分别构筑了疏透度与林带结构因子相关的主导因子模型和因配置方式和树种而异的机理模型,并阐述了两种模型在林带结构调控中的作用．     

区域防护林体系总体热效应的遥感分析

本文利用NOAA/AVHRR卫星资料分析了章古台地区不同生境的反射率及地表温度,并研究了防护林体系对辐射平衡和表面温度的影响。结果表明,固沙造林可使辐射平衡由占总辐射的46％提高到57％,白天地面有效辐射由占总辐射的35％减小到29％,表面温度日较差由13.0—14.0℃减小到2.0—3.5℃。     

海防林叶片形态、光合特征和枝条抗性对长期风胁迫的响应

为了解长期风胁迫对海防林的影响,对沿海6种林龄为8～10 a的防护林树种的叶片形态、光合特征及枝条抗性对长期风胁迫的响应特征进行了研究.结果表明,与未受风胁迫海防林相比,长期风胁迫显著降低了女贞(Ligustrum lucidum)、无患子(Sapindus mukorossi)、红楠(Machilus thunber...     

松嫩平原西部林网生态场中玉米光合生态研究

 东北松嫩平原林网生态场(Ecofield)中主要气候因子对玉米(Zea mays)光合作用影响的研究表明：在整个生长季中,玉米的瞬时光合速率与气温、光强正相关;日光合量则与空气温、湿度正相关。林网中部和东部(10—20H,H为1树高)玉米的光合日进程基本无午休现象,仅两侧主林带附近(1H、5H、25H)仍有午休;与此相应,日光合量也以中、东部高于两侧,这是由于林网中部的气温和湿度高于两侧。通过综合分析,发现午间空气湿度低是造成光合午休的主要原因,在东北松嫩平原,空气温、湿度是制约玉米光合作用主要的气候因子,其中气温是主导因子;光照不是限制因子。防护林可提高林网中的空气温、湿度,从而提高玉米的生产力。     

农田防护林生态系统结构研究进展

农田防护林生态系统结构决定着生态功能,其时空结构是该领域研究的核心,旨在探讨形成结构的完整性、稳定性、持久性的组件间的相互关系,将其分为树体结构、林带结构、林网结构、景观结构4个层次,针对各层次中结构研究的原理、方法及成果进行了综述,通过树木个体的形态、质态结构研究,应用分形图形学的手段可实现动态结构的可视化,以研究林带树体结构的生成机理;精确界定林带结构的分维疏透度。探讨农田防护林带最佳结构理论,以构建防护林带最佳结构计算机生成模型;确立多物种、多层次的窄林带小网格的林网优化模式;评价农田防护林景观的合理性、稳定性、持续性,是今后的重要研究方向。     

灌溉对三种荒漠植物蒸腾耗水特性的影响

利用热平衡式茎流计和压力室对塔里木沙漠公路防护林不同灌溉量条件下3种荒漠植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、梭梭(Haloxylon ammodendron)和乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)的液流变化、水势进行了测定。研究结果表明:(1)茎干液流速率因灌溉量和物种的不同而异,同一灌溉量条件下不同物种间表现为多枝柽柳>乔木状沙拐枣>梭梭,不同灌溉量条件下3种荒漠植物的茎干液流速率均随灌溉量的减少而显著降低。3种荒漠植物的夜间蒸腾占有一定比例,表现为梭梭(18.68%)>乔木状沙拐枣(17.48%)>多枝柽柳(12.82%),表明3种灌木均可通过夜间液流以补充植物体白天的水分消耗,表现出较强的抗旱性,但梭梭形成的叶片-冠-根的水势差相对较大,夜间补偿流较多,表现出更强的抗旱性。多枝柽柳和乔木状沙拐枣茎干液流日变化趋势基本相同,在灌溉量为35 kg·株-1.次-1和28 kg·株-1.次-1时均呈单峰曲线,液流速率较高且变化幅度较大,而灌溉量为17.5 kg·株-1.次-1时呈双峰曲线,液流速率较低;梭梭在不同灌溉量条件下其变化均呈单峰曲线,即当灌溉量降低到17.5 kg·株-1.次-1时多枝柽柳和乔木状沙拐枣可能出现了水分亏缺,通过调节气孔张开度或部分关闭降低蒸腾来适应其胁迫条件,但该灌溉条件下梭梭并没有出现水分亏缺,表明出较强的抗旱性。(2)相同时间不同灌溉量条件下,3种荒漠植物的清晨水势和午后水势均随着灌溉量的减少而降低;整个生长季相同时间同一灌溉量条件下,3种防护林植物的清晨、午后水势表现为乔木状沙拐枣>多枝柽柳>梭梭,表明3种荒漠植物在相同的灌溉条件下梭梭因保持较低的水势表现出较强的抗旱性。(3)相同时间不同灌溉量条件下,3种荒漠植物单株日耗水量均随着灌溉量的减少而减少,整个生长季各处理日平均耗水量的动态变化趋势均为单峰型,7月份耗水量最大,表明在塔克拉玛干沙漠腹地最炎热的7月份,3种防护林植物可以通过增加其蒸腾耗水量来适应干旱的环境条件。     

林带疏透度数字化测度方法的改进及其应用研究

在大量野外调查基础上,用数码相机拍摄林带相片,采用CIAS软件测定林带疏透度,对已有“数字图像处理法”进行了改进,并对疏透度的变化规律进行了深入研究。结果表明,用改进的数字化方法测定林带的疏透度,比用光学相机所进行的“数字图像处理法”精度高,更经济,简捷;林带疏透度β与相对枝下高x(枝下高／林带平均高）的关系无叶期可表达为β＝1.0681x^0.4304(r=0.9763,r0.01=0.4073);有叶期可表达为β＝0。672^0.469(=0.9851,0.01=0.4073)(0≤β≤1）;β随着林龄α呈抛物线式变化,β＝0.0009α^2-0.0364α 0.6828(0≤β≤1);提出的林带断面疏透度β0是定量反映林带断面结构的定量评价指标,同时可作为评价林带结构的辅助指标;提出混交林带的疏透度计算式β＝（β1n1 β2n2)/(n1 n2);在相同配置不同树种的纯杨,柳,榆林带结构以杨树林带结构较好,柳树林带结构次之,疏透度值βPPP＜βSSS＜βUUU;在树种相同,配置不同时,品字形优于矩形;杨柳榆的混交林带中杨榆株间,杨柳对称式行间SPPS混交方式结构防护效果较好。