公别拉河流域三类湿地水化学特征研究

选择公别拉河流域有代表性的丛苔草湿地、臌囊苔草-细叶沼柳湿地和沼泽皱蒴藓-柴桦湿地为研究对象,分别对其水化学特征进行研究和分析.结果表明,三类湿地水中的阴离子以HCO3-为主,占阴离子总量的81.91%～85.46%,阳离子以Ca²⁺为主,占阳离子总量的56.80%～69.32%,其水化学类型为重碳酸盐类钙型水.三类湿地水pH为6.2～7.1,矿化度为112.5～461.23 mg·L^-1,总硬度为14.31～148.53 mg·L^-1.三类湿地水的各项指标基本符合国家Ⅰ、Ⅱ类水质标准,但Fe、Mn含量超标,在一定程度上影响本区水资源质量.从时间和空间角度分析了三类湿地水的水化学特征变化规律,并对湿地水微量元素含量进行了分析.     

阿拉善荒漠灌木根际中、微量元素含量特征

探讨了阿拉善干旱荒漠区霸王、白刺、红砂、沙冬青、沙木蓼、梭梭和驼绒藜7种旱生灌木根际与非根际土壤Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu的含量特征.结果表明:(1)除梭梭根际pH值高于非根际之外,其余6种灌木根际土壤均表现出不同程度的酸化作用.(2)7种灌木根际全钙和交换性钙的含量均低于非根际.除沙木蓼和驼绒藜外,其余5种灌木根际全镁含量均高于非根际,白刺的富集率最高,为43.04%;除沙木蓼外,其余灌木根际交换性镁的含量均有所富集,梭梭的富集率最高,为26.52%.(3)7种灌木根际全铁、全锰、全锌含量总体上小于非根际,但是根际有效铁、有效锰、有效锌含量均大于非根际,表现出明显的富集效应,沙木蓼根际有效铁、有效锰、有效锌的富集率最高,分别为:29.76%、20.92%、86.99%.(4)沙木蓼根际全铜和有效铜含量略高于非根际.梭梭根际全铜含量低于非根际,但梭梭根际有效铜含量却有富集的趋势.其余五种灌木根际全铜和有效铜含量均低于非根际.(5)根际及非根际土壤各养分性状之间,存在复杂的相关性.     

漓江水陆交错带典型灌木群落根系分布与土壤养分的关系

在漓江流域水陆交错带选取一叶萩、细叶水团花、枫杨3种典型灌木群落,对不同土层深度的根长密度,以及根长密度与土壤有机质、全氮、有效磷的相关关系进行了研究,旨在为漓江流域生态修复过程中灌木植被恢复、主要灌木植被配置、快速绿化材料选取等提供科学依据。结果表明:(1)漓江水陆交错带典型灌木群落各土层根长密度差异性显著,分布规律均为:枫杨细叶水团花一叶萩。0—10 cm到40—60 cm土层,各灌木群落根长密度均减小,但不同灌木群落根长密度的差异程度逐渐缩小,表明地形、地表植物类型及生长状况对根长密度分布的影响也随土层深度的增加而逐渐减小。(2)枫杨(25.10g/kg)灌木群落底层腐殖质层厚,有机质含量最高,分别是细叶水团花、一叶萩的1.24、1.87倍。各灌木群落全氮含量从大到小依次是枫杨、细叶水团花、一叶萩,其值分别为:3.23、2.41、1.46 g/kg。土壤有效磷分布规律为一叶萩(11.56 mg/kg)细叶水团花(5.37 mg/kg)枫杨(3.99 mg/kg);一叶萩灌木群落有效磷含量远远大于枫杨和细叶水团花,原因是漓江水长期受人为洗漱影响,导致受江水干扰大的一叶萩灌木群落有效磷含量高。(3)根长密度与有机质、全氮含量呈正相关,与有效磷含量呈负相关,说明适量增加土壤有机质、全氮含量,减少土壤有效磷,有利于土壤根系的生长。根长密度与0L≤1 mm径级的根系所占比例呈极显著正相关,与1L≤2 mm径级的根系所占比例呈显著正相关,表明根系细根越多,根长密度越大。     

铜尾矿区土壤与凤丹植株重金属富集研究

对安徽铜陵铜尾矿区凤丹种植地的土壤和凤丹中重金属污染状况进行了研究.结果表明,尾矿库区种植地极端贫瘠,有机质含量仅1.1～3.4g·kg^-1,而土壤Cu、Cd、Pb、Zn含量皆高于对照土壤,其中Cu含量达587.43～1176.44mg·kg^-1,Cd含量达3.08～5.16mg·kg^-1,约达国家土壤二级标准的10倍.凤丹各部位的Cu、Cd和Pb含量均超过了药用植物的限量标准,尤其是根皮部位Cu含量达31.50～64.00mg·kg^-1,Cd含量达0.98～1.45mg·kg^-1,超出标准1.6～3.6倍,表明种植地和凤丹都受到严重污染.凤丹不同部位中的Zn、Cd、Pb和Cu分别以茎、叶、叶和根皮中的含量最高.凤丹对Cd、Zn的富集比Cu和Pb高,但在根皮中的富集系数均较小.     

江西瑞昌石灰岩山地淡竹林植物元素分布与吸收特征

为探究石灰岩山地淡竹林植物养分分布与吸收特征,辨析其与群落功能地位的关系,该研究通过测定江西瑞昌石灰岩山地淡竹林建群种淡竹(Phyllostachys glauca),伴生种胡颓子(Elaeagnus pungens)、油茶(Camellia oleifera)和枸骨(Ilex cornuta)不同器官9种元素含量,对比分析了元素分布与吸收特征。结果表明:(1)淡竹各器官大量元素(N、P、K、Ca、Mg)分布规律为叶根茎,微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu)分布规律为根叶茎;其叶中N [(18.82±1.16) g·kg-1]、P [(1.17±0.19) g·kg-1]、Fe [(1.01±0.09) g·kg-1]元素含量高;各器官的元素生物吸收系数大小顺序与元素含量一致。(2)伴生种植物大量元素分布与生物吸收系数顺序均为叶茎根。微量元素在器官的分布顺序因物种而异,油茶叶的Mn含量最高,为(1.88±0.18) g·kg-1,而Ca、Mg、Zn元素在枸骨茎中富集最多。(3)群落上层植物淡竹和光照条件较好的胡颓子各元素含量及分配规律相近,而林下植物油茶和枸骨元素含量与之相比相差较大。研究认为,淡竹林建群种和伴生种在元素分布和吸收特征的差异与群落光照条件密切相关。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物和土壤微量元素含量

报道了鼎湖山南亚热带常绿阔叶林各层次植物和表层土壤(0～20 cm)四个微量元素(Cu、Fe、Mn和 Zn)的含量和分配格局。结果表明:(1)土壤有效Cu、Fe、Mn和Zn含量(mg／kg)平均值依次为0．72、140．85、 1．42和1．92;(2)所有植物叶片Cu、Fe、Mn和Zn元素含量(mg／kg)分别介于6．1～100．6、6．5～1027．5、46．3 ～1196．7和27．0～338．6,其中乔木层植物叶片微量元素含量(mg／kg)平均值表现为Mn(305．3)>Fe (259．3)>Zn(109．9)>Cu(19．3),而其它植物表现为Fe(586．4)>Mn(336．9)>Zn(141．4)>Cu(36．6);(3) 植物微量元素在各器官的分配格局随元素和植物所在的层次不同而异:乔木层植物Cu含量高低排序为干> 根>枝>叶>皮,Fe为根>皮>叶>枝>干;Mn为叶>皮>枝>根>干;Zn为叶>根>枝>皮>干;(4)在 群落垂直结构上,Fe元素含量表现为自上而下递增的趋势,而Cu、Mn和Zn含量规律不明显;(5)植物和土壤 的微量元素与微量元素间相关性均较差;(6)与亚热带其它森林相比,鼎湖山季风常绿阔叶林土壤Cu、Mn和 Zn含量较低,但乔木层植物因具有很强的吸收或富集能力而含量较高。     

南方稀土采矿恢复地土壤稀土元素含量及植物吸收特征

通过野外取样调查和室内ICP-MS测定,研究了福建省长汀县稀土矿治理地土壤和主要植物中稀土元素的含量、分布以及转移特征.结果表明:稀土矿治理地的土壤养分含量较低;土壤中稀土元素的含量为507.40～841.37 mg· kg-1,高于对照地土壤的含量.稀土矿治理地土壤中稀土元素主要为交换态,其含量占总量的61％～98％.稀土矿治理地土壤中稀土元素从原来偏单一的交换态转变为多种形态共存,其中有机态含量显著升高.植物根、茎、叶中稀土元素含量分别为40.27～986.01、5.14 ～ 206.58、6.81 ～ 2364.51mg·kg-1.稀土元素在植物各器官中含量水平除芒萁为叶＞根＞茎,其他植物均表现为根＞叶＞茎.根据不同植物吸收和积累稀土元素的差异,可将矿区治理地植物分为富集型和根部囤积型植物.芒萁属于富集型植物,桉树、高羊茅、宽叶雀稗、木荷和油茶属于根部囤积型植物.     

两个桃树品种对土壤中不同镉水平的响应

以不同品种桃(Amygdlus persica(L.)Batsch)"大久保(Okubao)"和"丽春(Lichun)"为试材,研究了不同土壤镉水平下桃树对镉及矿质养分的吸收.结果表明:随着镉浓度增大,品种间镉、大量元素、微量元素的含量差异显著(P＜0.05);桃树器官中镉积累量为根＞茎＞叶＞果实;土壤中镉浓度为10 mg·kg-1时,大久保外果皮中镉积累量最大,较对照增加了226.78%,而丽春桃果实组织中镉积累量在处理前后没有明显变化;当土壤镉浓度超过20 mg·kg-1时,2品种均不能正常座果.土壤镉浓度为100 mg·kg-1,胁迫时间为9个月后,大久保桃树体死亡;土壤Cd浓度＜20 mg·kg-1时促进大量元素K、N、Ca、Mg 和微量元素Zn、Cu、Mn、Fe吸收,＞20 mg·kg-1时抑制其吸收,但丽春根和大久保茎中Fe 元素含量呈现持续上升趋势,且Cd 100 mg·kg-1时Fe的吸收值达最大.     

奉节脐橙不同器官元素含量分布特征

对奉节脐橙果、叶、干、根中的必需大量元素 (N、K、Ca、Mg、P、S)、微量元素 (Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo)、有益元素 (Si、Co、F、Se、Ni、Sr)、有毒有害元素 (Hg、As、Cr、Cd、Pb、Sb、Bi)的分布特征进行分析 ,结果表明 :果、叶、干、根对各元素的吸收与富集特征具有明显的规律性 ,如叶、干、根中大量元素含量次序均为 Ca>N>K>Mg,叶、干、根中微量元素含量均有 Fe>Mn>Zn>Cu>Mo的规律 ,根、干、叶中有益微量元素含量次序均为 Si>Sr>F>Ni>Co>Se,叶、干、根中有毒有害元素含量次序均有 Pb>As>Sb >Hg的规律 ;在脐橙各器官中 ,叶是大量元素与有毒有害元素最富集的器官 ,根则是有益元素最富集的器官 ,有毒有害元素的 Cr、微量元素的 Mn、Fe、Mo也以根最为富集 ,干则是上述元素最不富集的器官 ,所有元素中 ,仅 Zn在干中最富集 ;大量元素 (除 N外 )、微量元素、有益元素在脐橙各器官的分配含量与地壳土壤背景值的分异含量趋势基本一致 ,土壤背景是这三类元素的主要控制因素。但有毒有害元素的分配形式则明显受人类活动的影响     

不同径级国槐行道树重金属富集效能比较

采用ICP-OES测定北京市台基厂大街行道树国槐各器官中7种重金属(Cd、Cr、Ni、Cu、Mn、Pb、Zn)含量,比较不同径级国槐重金属富集效能。结果表明:国槐中重金属含量因胸径级、器官、元素种类不同而存在差异。各径级国槐重金属含量大小总体趋势为ZnMnCuPbCrNiCd,各器官中树皮和根对重金属的吸收能力最强,其次是叶和枝,树干对重金属的吸收能力最弱。不同径级国槐对重金属的富集能力存在差异,表现为小径级中径级大径级。国槐各器官中重金属积累量大小顺序为根干枝叶,重金属积累量随着胸径级扩大和生物量的增加而增加。综合比较不同径级国槐重金属年均积累量、单位面积富集量和单位空间富集量,小径级(20≤DBH30 cm)国槐富集效能最高。     

冶炼厂污灌区土壤铜和锌污染与土壤酶活性

通过对冶炼厂污灌区土壤和水稻中Cu、Zn含量分析以及土壤酶活性的测定,研究了距冶炼厂不同距离土壤Cu、Zn含量状况、水稻对它们的吸收和分配以及土壤酶活性的变化.结果表明,冶炼厂造成了周围农田土壤的Cu、Zn污染,其中Cu污染较严重,距离冶炼厂100 m处的全量和提取态Cu分别为182.4和81.91 mg·kg^-1,是对照的10.3和3倍.污灌区水稻各器官Cu、Zn的分布规律是,Cu:根＞茎叶＞米;Zn:茎叶＞根＞米.Zn在水稻体内的移动能力大于Cu,Cu主要累积在水稻根部,根可作为一种屏障阻碍Cu向地上部分迁移,使地上部分免受其害.水稻茎叶Cu含量和土壤中Cu的浓度密切相关.对蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性测定表明,脲酶活性变化最显著,其活性与土壤中Cu的浓度显著相关,建议用脲酶活性作为污灌区Cu污染指标.     

古老铅锌矿区生态型东南景天对锌耐性及超积累特性的研究

 植物长期生长在重金属污染的生境中,逐渐进化成不同的生态型。通过调查中国东南部古老Pb/zn矿和非矿山生境中的植物种群,发现生长在古老Pb／Zn矿的东南景天(Sedum alfredii Hance)是一种新的Zn超积累植物。在自然和控制条件下,古老Pb／Zn矿生态型比非矿山生态型植株的茎粗、叶片大、植株高。在矿山土壤Zn有效含量为105.5～325.4mg·kg-1时,矿山生态型东南景天植株地上部Zn含量为4134～5000mg·kg-1;当营养液中Zn浓度为1223.6μmol时,其Zn含量高达2％。在相同Zn浓度下,矿山生态型地上部Zn含量比非矿山生态型高30倍左右。两种生态型体内Zn分布也不同,古老铅锌矿山生态型的不同器官中Zn含量以茎>叶片>根系,而非矿山生态型则以根系>茎>叶片。古老铅锌矿山生态型地上部积累的Zn占植株总积累量的90％以上,其中叶片和茎分别占41.66％±5.46％和54.75％±5.87％;非矿山生态型各器官中积累的Zn远远低于古老铅锌矿山生态型,各器官中积累的Zn以茎>根系>叶片。本研究表明,这两种生态型东南景天的发现,为今后探讨植物耐高Zn胁迫和超积累Zn的微进化过程提供了非常有价值的材料,也为Zn污染土壤的植物修复提供了一种很有潜力的候选材料。     

Effects of zinc and salinity on growth and anatomical structure of Carthamus tinctorius L.

Changes in growth and anatomical structure of vascular tissues in stem, root and leaf of safflower plants grown in NaCl and CaCl2 solutions having different osmotic potentials (ΨS from 0 to -0.9 MPa) with addition of 0, 10 and 20 mg dm-3 zinc were studied. Shoot and root lengths, fresh and dry masses and fresh/dry mass ratio were lower in salt-stressed plants compared to unstressed plants. Salinity induced structural changes in stem, root and leaf tissues; few xylem vessels with smaller size were noticed in stressed plants. The higher concentration of Zn improved growth especially in roots and enhanced xylem formation in comparison to stressed plants grown at the same osmotic potential without Zn. Zn also protected xylem distructure by salinity in leaves. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Is the removal of aboveground shrub biomass an effective technique to restore a shrub‐encroached grassland?

Encroachment of woody plants into grasslands is a global phenomenon that has substantial impacts on pastoral productivity and ecosystem services. Over the past half century, pastoralists and land management agencies have explored various options to control woody plants in order to improve ecosystem services in shrub‐encroached grasslands. We examined the effectiveness of controlling the encroachment of the shrub Caragana microphylla into grassland in Inner Mongolia, China. We cut and removed all of the aboveground biomass from 450 shrubs, predicting that the effectiveness of this technique to control shrubs would depend on shrub morphology. Specifically, we expected that larger shrubs with more biomass would be more difficult to kill by cutting than smaller shrubs. A year after treatment, we found that cutting killed only 11% of the 450 treated shrubs, and of these, three‐quarters of the locations that they occupied reverted to grasses and one‐quarter to bare soil. Shrubs that survived the cutting treatment produced more stems and leaf biomass, and therefore had a greater leaf to stem ratio. Shrubs that died after cutting had a lower crown area and basal area, and less stem biomass than shrubs that resprouted within 12 months of cutting. There were no effects of shrub height on the fate of treated shrubs. Cutting had no effect on understory plant cover or richness, but reproductive plants were taller under shrubs that were not cut. Overall, our study showed that removing aboveground shrub biomass by cutting is an ineffective technique for “restoring” the original grassland community unless shrubs are very small. Strategic targeting of small shrubs would be a more effective technique for controlling the spread of C. microphylla in the long term.     

Contrasting hydraulic strategies in <Emphasis Type="Italic">Salix psammophila</Emphasis> and <Emphasis Type="Italic">Caragana korshinskii</Emphasis> in the southern Mu Us Desert,China

Salix psammophila and Caragana korshinskii are two common shrubs in the southern Mu Us Desert, China. Their hydraulic strategies for adapting to this harsh, dry desert environment are not yet clear. This study examined the hydraulic transport efficiency, vulnerability to cavitation, and daily embolism refilling in the leaves and stems of these two shrubs during the dry season. In order to gain insight into water use strategies of whole plants, other related traits were also considered, including daily changes in stomatal conductance, leaf mass per area, leaf pressure–volume parameters, wood density and the Huber value. The leaves and stems of S. psammophila had greater hydraulic efficiency, but were more vulnerable to drought-induced hydraulic dysfunction than C. korshinskii. The difference between leaf and stem water potential at 50 % loss of conductivity was 0.12 MPa for S. psammophila and 0.81 MPa for C. korshinskii. Midday stomatal conductance decreased by 74 % compared to that at 8:30 in S. psammophila, whereas no change occurred in C. korshinskii. Daily embolism and refilling occurred in the stems of S. psammophila and leaves of C. korshinskii. These results suggest that a stricter stomatal regulation, daily embolism repair in stems, and a higher stem water capacitance could be partially compensating for the greater susceptibility to xylem embolism in S. psammophila, whereas higher leaf elastic modulus, greater embolism resistance in stems, larger difference between leaf and stem hydraulic safety, and drought-induced leaf shedding in C. korshinskii were largely responsible for its more extensive distribution in arid and desert steppes.     

冷蒿对三种禾本科植物种子萌发和幼苗生长的化感作用

研究了冷蒿茎叶水浸提液及冷蒿斑块土壤对羊草草原3种禾本科植物(羊草、克氏针茅和糙隐子草)种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:冷蒿茎叶水浸提液使受试植物种子的发芽指数降低,平均发芽时间延长.羊草、克氏针茅和糙隐子草幼苗苗高及克氏针茅幼苗根长均受冷蒿茎叶水浸提液抑制;浸提液浓度≥0.075g.ml-1时显著抑制羊草幼苗根长生长,≤0.05g.ml-1时则无显著影响;而茎叶水浸提液对糙隐子草幼苗根长有"低促高抑"的作用.冷蒿斑块土壤抑制受试植物幼苗生长;3种植物对冷蒿化感效应的敏感性依次为克氏针茅羊草糙隐子草,且幼苗根长的敏感性均大于苗高.     

三江平原典型湿地植物中汞的分布与库存量

分析了三江平原典型植物中的总Hg浓度．结果表明,各种植物中总Hg浓度差别较大,苔藓>藻类>苔草>禾草>灌木;干湿环境是影响总Hg浓度的重要因素;湿地植物总Hg浓度高于水稻和玉米等农作物．较高的土壤总Hg浓度是近地面大气中Hg的重要来源,间接地影响到植物中Hg的浓度．植物各构件中总Hg浓度具有立枯>根>叶>茎的特点．在植物整个生长季总Hg浓度先增加后减少．估算了三江平原湿地植物Hg的库存量．小叶章湿地植物地上部分库存量为24．9μg·m^-2;毛果苔草湿地植物地上部分库存量为35．8μg·m^-2,高于加拿大实验湖泊湿地．     

科尔沁沙地黄柳和小叶锦鸡儿茎流及蒸腾特征

利用Dynamax茎流测量系统、Li-6400光合作用仪和自动气象站分别对科尔沁沙地两种灌木树种黄柳和小叶锦鸡儿的液流变化、蒸腾速率及其周围的环境因子进行检测.研究结果表明：（1）黄柳、小叶锦鸡儿茎干液流通量密度日变化趋势基本相同,呈多峰曲线;液流启动时间分别为4：30、5：30,在13：00左右到达各自液流峰值,峰值大小为81.2～91.7mg/h、17.3～27.1mg/h,20：30降为最低,晚间均具有明显的液流活动现象.（2）灌木的茎流日变化曲线与蒸腾速率日变化曲线并不吻合,实验测得的叶片蒸腾速率不能同步反映茎干液流的动态变化特征;黄柳的叶片蒸腾速率和单枝蒸腾耗水量均大于小叶锦鸡儿,耐旱性相对较低.（3）黄柳、小叶锦鸡儿白天液流通量密度变化趋势与环境因子变化趋势相吻合.相关性分析表明,影响灌木液流变化的主要因子依次是太阳有效辐射、相对湿度、大气温度、风速、10cm和20cm土壤温度.     

镉和锌在皖景天细胞内的分布及化学形态

运用差速离心法和化学试剂逐步提取法,分析了Cd和Zn在皖景天根、茎和叶的亚细胞分布及其化学形态.结果表明:10 μmol·L^-1 Cd处理下,Cd在皖景天细胞内的主要分布位点是其可溶部分;在100 μmol·L^-1 Cd处理下,Cd在根中主要分布在细胞壁、茎中主要分布在细胞壁和可溶部分、叶中超过90%的Cd分布在可溶部分.高Cd浓度处理时,皖景天根、茎和叶的细胞壁中Cd分布比例增加,而可溶部分Cd分布比例相对减少.在1和800 μmol·L^-1 Zn处理条件下,Zn在皖景天根、茎和叶的主要分布位点是可溶部分;高Zn浓度处理时,皖景天叶、茎和根的可溶部分和细胞壁中Zn的分布比例无明显变化.细胞器中Zn和Cd分布都很少.Cd在皖景天根、茎和叶内主要以氯化钠提取态和水提取态存在,Zn在皖景天根、茎和叶内以多种化学形态存在.     

外源钙离子对东南景天生长及锌积累的影响

采用水培试验,研究了外源添加不同浓度钙离子（Ca²⁺）对两种生态型东南景天生物量、根系形态及体内锌、钙、硫含量的影响.结果表明：随着外源Ca²⁺浓度的上升,两种生态型东南景天的干物质量均增加,且超积累生态型地上部增加显著(P<0.05);超积累生态型根长和根表面积增加,而非超积累生态型降低;超积累生态型根、茎、叶锌含量随着外源Ca²⁺浓度的增加而上升,但各处理间差异不显著(P>0.05),非超积累生态型地上部锌含量显著降低(P<0.05).非超积累生态型根、茎、叶钙含量与外源Ca²⁺浓度呈显著正相关(P<0.05),超积累生态型根系硫含量与外源Ca²⁺浓度呈极显著正相关(P<0.01).外源Ca²⁺对超积累生态型东南景天锌吸收及积累有促进作用,而Ca²⁺浓度的升高抑制了非超积累生态型东南景天对锌的吸收.适当增加外源Ca²⁺可促进超积累生态型东南景天生长,改善其锌积累能力.