新疆植被生产力与叶面积指数的变化及其对气候的响应

利用美国探路者卫星遥感资料AVHRR LAI和全球生态模式CASA给出的植被净初级生产力资料(NPP)对新疆地区1982~2000年的植被时空变化进行了定量分析,结果表明新疆地区的LAI和NPP的空间分布严格受水分的制约,与气温呈负相关,表现出干旱内陆地区植被受降水控制的地带特征。相对于20世纪80年代,90年代整个新疆出现了变暖的趋势,降水基本也呈现增加的趋势,在42°N以北地区暖湿转型尤其明显,与这种气候型相对应,植被出现了明显的增加趋势,NPP最大增幅可达45gCm-2a-1。但植被对气温和降水的年际变化响应不一样,降水主要是影响植被峰值的起落,而植被在总体演变趋势上却主要受气温控制,3个分区1984~2000年的气温明显上升,而降水变化趋势不明显,植被受气温控制出现了显著的上升趋势(P<0.01)。     

固定化引进菌降解土壤中芘和苯并(a)芘的效果比较

将引进菌用于有机污染土壤中芘和苯并(a)芘的生物修复,目的是使引进菌在环境工程中的利用成为可能.通过对引进的3株细菌进行固定化包埋,研究了它们对土壤中芘和苯并(a)芘的降解效果.结果表明,引进菌驯化固定后,无论是单株菌还是混合菌对污染物的降解都明显高于游离菌,与土著固定菌相比,部分引进菌具有一定的优势.通过不同时间采样点的对比分析可以看出,引进菌混合固定后对污染物的降解效果相对较好,在96 h时B61B67对芘和苯并(a)芘的降解率分别为43.49%和38.55%.     

菌根真菌对石油污染土壤修复作用的研究进展

生物修复技术是处理石油污染土壤最简单有效的方法之一。本文在系统概述土壤石油污染的环境危害及多种土壤修复技术的基础上,着重介绍了菌根生物修复技术,论述了菌根真菌对土壤中石油污染物的降解效果,探讨了菌根真菌降解污染物的可能机制：酶作用、根际作用、共代谢作用、基因调控;讨论了石油污染土壤的菌根生物修复前景和发展趋势。     

滨海盐沼湿地植被净初级生产力变化对土壤因子的响应

以辽河三角洲滨海盐沼湿地为研究区,基于遥感数据、气象数据、野外调查和实验室分析数据,采用CASA模型模拟并分析该区域植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的变化特征,利用统计分析方法定量分析土壤因子对植被NPP的影响。结果表明:(1)研究区植被NPP空间分异显著,区域变异系数为43.71%,且同种植被类型内部NPP也变化显著;(2)N、P和K对芦苇NPP的限制形式是协同限制,且随土壤电导率的增加呈抛物线形式,因子敏感性从大到小依次为K、P和N;营养限制程度从大到小依次为K、N和P;(3)土壤水盐对芦苇NPP的影响也基本符合抛物线模式,芦苇NPP对土壤电导率的敏感性和土壤电导率对芦苇NPP的影响程度都大于土壤含水量,且土壤含水量越高,芦苇NPP对土壤电导率的敏感性越低。本文最终得出只有各土壤因子达到组合最优时,芦苇NPP才最大,这对滨海盐沼湿地植被的管理和保护具有重要意义。     

武夷山不同海拔植被土壤呼吸季节变化及对温度的敏感性

以武夷山国家级自然保护区为实验基地,研究了4种不同海拔高度上植物群落土壤呼吸速率的季节变化及其对温度的敏感性,以及与主要环境因子的关系.结果表明：4种不同海拔植物群落的土壤呼吸速率均具有明显且一致的季节变化,其中夏季土壤呼吸速率最大,为3.10～6.57 μmol CO₂·m^-2·s^-1,冬季最小,为0.27～1.15 μmol CO₂·m^-2·s^-1;土壤呼吸速率与土壤温度呈显著指数相关,不同样地土壤呼吸速率与土壤含水率和凋落物输入量的关系各不相同;高海拔地区土壤呼吸的Q₁₀值显著高于低海拔地区.在中亚热带地区,不同海拔土壤呼吸速率的季节波动主要受土壤温度的影响;在未来全球气候变暖的背景下,高海拔地区的土壤可能释放更多的CO₂.     

大气CO2浓度增加对春小麦冠层温度、蒸发蒸腾与土壤剖面水分动态影响的试验研究

根据１９９４～１９９５年在大型人工气候室内取得的试验资料,分析了大气ＣＯ２浓度倍增条件下,春小麦冠层温度、蒸发蒸腾和根层土壤剖面水分动态的变化状况。结果表明,大气ＣＯ２浓度增加１倍,春小麦冠层温度明显升高,且高水分条件升高的值比低水分条件下大０．７℃左右;蒸发蒸腾减少的幅度在不同土壤水分处理间也不相同,高水分处理的蒸发蒸腾量减少９．８８％,低水分处理的减小８．５０％,根层土壤含剖面水分消耗减小,高ＣＯ２浓度处理的根层土壤含水率高于低ＣＯ２浓度处理的,特别是在底部根系密度减小,其水分消耗明显减少。     

植物根际促生菌及丛枝菌根真菌协助植物修复重金属污染土壤的机制

植物修复是一种前景广阔的重金属污染土壤的主要修复技术,在微生物的协助下效果更为显著。植物根际促生菌可通过分泌吲哚-3-乙酸(IAA)、产铁载体、固氮溶磷等方式促进植物生长、改善植物重金属耐受性,从而有效提高重金属污染土壤的植物修复效率。菌根真菌是土壤-植物系统中重要的功能菌群之一,可侵染植物根系改变根系形态和矿质营养状况,通过菌丝体吸附重金属,也可产生球囊霉素、有机酸、植物生长素等次生代谢产物改变重金属生物有效性。植物根际促生菌与丛枝菌根真菌可对植物产生协同促生作用,在重金属污染土壤修复中具有一定应用潜力。目前,国内外关于植物根际促生菌和丛枝菌根真菌互作已有大量研究,而二者的相互作用机理仍处于探索阶段。本文综述了近年来国内外植物根际促生菌和丛枝菌根真菌在重金属污染土壤植物修复中的作用机制,并对其研究前景进行展望。     

丛枝菌根真菌对枳根净离子流及锌污染下枳苗矿质营养的影响

盆栽实验研究了不同施Zn水平(0、300 mg/kg和600 mg/kg)下,接种丛枝菌根真菌Glomus intraradices对枳苗生长、Zn、Cu、P、K、Ca、Mg分布的影响,并采用非损伤微测技术测定分析了菌根化与非菌根化枳根净Ca²⁺、H⁺、NO₃^-离子流动态。结果表明:(1)在不同施Zn水平下,接种菌根真菌显著提高了枳苗地上部及根部鲜重;随着施Zn水平的提高,菌根侵染率呈降低趋势,枳苗地上部与根部Zn含量呈增加趋势,且接种株根部Zn含量显著高于未接种株。(2)接种株未施Zn处理的地上部Cu、P、K、Mg和根部Cu含量、施600 mg/kg Zn处理的根部Cu及施300 mg/kg Zn处理的根部P含量均显著高于对照,而菌根真菌侵染对枳苗Ca含量并无显著性影响。(3)接种株未施Zn处理的根部距根尖端0 μm和600 μm处净Ca²⁺流出速率、600 μm处净H⁺流入速率、2400 μm处净NO₃^-流入速率均显著高于未接种株。     

重金属复合污染对小麦种子根活力的影响

应用二次回归旋转设计法,以小麦种子为材料,研究了水培条件下重金属复合污染对其根生长及活力的影响;借助回归分析建立了相应的数学模型,分析了Cu、Zn、Cd和Pb4种重金属对根活力的毒性、两两重金属问的联合作用以及各重金属的边际毒性效应．结果表明重金属对根活力的影响顺序为Pb＞Cu＞Cd＞Zn;Cu与Cd、Cu与Zn、Zn与Cd以及Cd与Pb元素间的互作效应显著;在0-20mg.L^-1浓度范围内,Cu和zn两元素在最小浓度时的边际效应值最大,Cd和Pb两元素的边际效应最大值却出现在最高浓度处．     

丛枝菌根真菌(Glomus intraradices)对铜污染土壤上玉米生长的影响

盆栽试验研究了不同土壤施Cu水平(0、50、200 mg/kg)下,接种不同来源的两个丛枝菌根真菌Glomus intraradices菌株对玉米生长、Cu、P以及微量元素Fe、Mn、Zn吸收的影响.结果表明:接种菌根真菌显著提高了玉米的生物量,增加了玉米植株P浓度和吸收量;随着施Cu水平提高,各处理根系Cu浓度显著增加.各施Cu水平下玉米根系Cu浓度远远高于地上部分Cu浓度,同一施Cu水平下接种处理根系Cu浓度要显著高于对照;尤其在200 mg/kg施Cu水平下,接种处理根系Cu浓度大约是地上部分的45～58倍,对照根系Cu浓度大约是地上部分的12倍.总体上,试验条件下两个菌株对玉米的接种效应没有明显差异.试验表明丛枝菌根对重金属Cu有较强的固持作用,这可能是菌根减轻宿主植物Cu毒害的一个重要机制.     

Nitrogen limitation of production in a Californianannual grassland: The contribution of arbuscularmycorrhizae

Nutrient availability limits plant production acrossa wide range of terrestrial ecosystems. In this studyof a Californian annual grassland community, theinfluence of arbuscular mycorrhizal (AM) associationson plant nutrient acquisition was investigated usingfactorial combinations of nitrogen (N), phosphorus (P)and benomyl fungicide. N additions resulted in asignificant increase in shoot biomass demonstratingthat plant productivity in these soils was N-limited. The effect of P additions consistently depended onfungicide treatment. In the absence of benomyl, shootP accumulation was unaltered by P addition. In thepresence of benomyl, P addition significantlyincreased shoot P accumulation and was associated witha consistent trend towards enhanced shoot biomass.The induction of P-deficiency with benomylapplication suggests that effective P acquisition byAM may contribute to the strong N-limitation ofproduction observed in many terrestrial ecosystems.     

丛枝菌根（AM）生物技术在现代农业体系中的生态意义

菌根是植物根系与特定的土壤真菌形成的共生体,有利于生态系统中养分循环,协助植物抵御不良环境胁迫．自然条件下,大多数植物表现一定的菌根依赖性,在植株根系发育过程中如能与适宜的菌根真菌形成良好的菌根结构,可提高产量,改善品质,其中丛枝菌根是最普遍的类型．丛枝菌根帮助植物抵御不良环境胁迫及病虫害,促进植物健康生长,可减少化学肥料、杀虫剂施用量,以减少对环境、生态不利的化学物质施用量．丛枝菌根共生体可加速根系生长,提高对移动性低的无机离子吸收,加速养分循环利用,增强植物对不良胁迫(生物与非生物)因素的耐受力,形成良好的土壤结构,提高植物群体的多样性．文章综述了丛枝菌根真菌生态特征,丛枝菌根对寄主植物的影响,丛枝菌根生物技术应用于农业体系的生态意义及其应用潜力．     

丛枝菌根（AM）与植物的抗逆性

菌根是土壤中的菌根真菌与高等植物的根系形成的一种联合体 ,是自然界中一种普遍的植物共生现象。除十字花科、莎草科、藜科等少数几个科不能或不易形成菌根外 ,大多数植物包括苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物都能形成菌根。 AM是其中的一类 ,也是目前研究较多的一类。AM的内外生菌丝不仅增加了根系的吸收面积 ,还能分泌多种有益物质。所以 ,AM对植物养分、水分的吸收与运输 ,对植物抵抗各种胁迫是十分有益的。1　AM与植物的抗旱性随着全球干旱面积的不断增加 ,淡水资源的日益减少 ,干旱研究已受到人们极大的关注。由于菌根的特殊作用和…     

Arbuscular mycorrhizal morphology in crops and associated weeds in tropical agro-ecosystems

Morphological types of arbuscular mycorrhizae (AM) in crops and associated weeds were examined in agro-ecosystems. In total, 48 plant species (8 crops and 40 weeds) belonging to 43 genera in 18 families were examined. The number of plant species with Arum-type AM was higher than those with Paris-type AM in the examined plants. AM association was absent in 6 weeds, and the average colonization rate was 62.64% in crops and 52.92% in weeds. AM morphology has been reported in 2 crops and 21 weeds for the first time. The influence of plant identity on AM morphology was also analyzed by arranging the examined plants in a current plant phylogenetic scheme. This analysis showed there was a lack of relationship between plant classification and AM morphological type. Actually, the colonization types were not distinguished at the plant family level, but were mostly distinguished at the species level.     

南方红豆杉丛枝菌根(AM)的研究

研究了南方红豆杉根部丛枝菌根真菌(AMF)侵染情况、菌根形态结构以及根际土中AMF孢子的种类与数量.结果显示:南方红豆杉可与AMF形成典型的丛枝-泡囊型菌根,侵染率在71.2%~94.4%,但是历山、蟒河自然保护区的侵染强度优于人工栽培区;在南方红豆杉根际土中共分离鉴定出5种AMF,无梗囊霉属1种、球囊霉属4种,分别是:光壁无梗囊霉、地表球囊霉、地球囊霉、缩球囊霉、明球囊霉,其中光壁无梗囊霉为优势种;南方红豆杉的根由表皮、外皮层、内皮层、中柱组成,AMF只侵染表皮层、内皮层,不能侵染中柱.这为将来利用AMF接种技术进行南方红豆杉的繁殖、移植栽培以及紫杉醇的积累等研究提供了理论依据.     

丛枝菌根菌诱导植物抗病的内在机制

应用菌根真菌诱导植物抗病性是近年化学生态学和病害生物防治研究的热点．研究表明,丛枝菌根真菌(AMF)对土传病原物具有一定拮抗或抑制作用,能提高植物对土传病害的抗／耐病性．在菌根根际,各种菌群不断产生相互作用,AMF在其中起着抑制病原菌、促进有益菌生长的作用,可与其他桔抗菌结合,用做生防菌．AMF提高植物抗病性的机制还有这样几种假设：(1)植物营养得到改善;(2)竞争作用;(3)根系形态结构改变;(4)根际微生物区系变化;(5)诱导抗性及诱导系统抗性,即AMF侵染植物根系后,诱导植物体内酚酸类代谢产物增加,使植物产生局部或系统防御反应．深人研究AMF提高植物抗病性的机制,有助于正确理解菌根的抗病作用,使其能尽快地成为植物病害生物防治中的一种新方法,在生态农业中发挥作用。     

三七丛枝菌根（AM）的研究

研究发现,丛枝菌根真菌(AMF)能侵染三七根系并形成典型的丛枝菌根(AM),侵染率在12%～30%,但侵染强度较弱。从三七根际采集的10个土样中共分离出15种AMF,Glomus属11种,Acaulospora属4种,分别是瘤状无梗囊霉、刺无梗囊霉、孔窝无梗囊霉、细齿无梗囊霉、地球囊霉、明球囊霉、缩球囊霉、单孢球囊霉、近明球囊霉、地表球囊霉、小果球囊霉、摩西球囊霉、何氏球囊霉、晕环球囊霉和网状球囊霉。其中,地球囊霉是三七的优势种。因此,AMF是三七丰产栽培中的一种潜在应用价值的生物资源。     

Arbuscular mycorrhizae in a tropical sand dune ecosystem on the Gulf of Mexico

 Root samples of 37 species distributed on the beach and along a successional gradient (from mobile to stabilized areas) in a tropical sand dune system on the Gulf of Mexico showed that 97% of the species were mycorrhizal. The mycorrhizal inoculum potential of the sand from several dune areas was compared using two different bioassays. Firstly, the field rate of colonization by arbuscular mycorrhizal fungi of Chamaecrista chamaecristoides seedlings transplanted to random plots in the foredunes and in the mobile area was measured. The seedlings were harvested at intervals during 3 weeks to record mycorrhizal structures. In the mobile area, no mycorrhizal colonization was observed during the experiment. In the foredunes, hyphae and external mycelium were present in 40% of the seedlings as early as 8 days after transplanting. After 15 days, arbuscules and vesicles were observed in 60 and 20% of the seedlings, respectively, and after 21 days, 100, 46 and 20% of the seedlings showed hyphae, arbuscules and vesicles, respectively. Secondly, maize seedlings were transplanted to pots previously filled with sand from the foredunes, mobile dunes, grassland and a Dyphisa robinoides shrub area. After 1 month, the lowest mycorrhizal inoculum potential was recorded for the mobile dunes and the highest for the shrub area. As expected, mycorrhizal inoculum potential increased with dune stabilization. Accepted: 17 July 1996