不同水分条件下两种叶状地衣的光合活性对冻融交替的响应

冻融交替是我国北方常见气候现象,其对地衣光合作用的影响尚不清楚。研究了采自雾灵山的卷叶点黄梅Flavopunctelia soredica和平盘软地卷Peltigera elisabethae的光合活性(以净光合速率表示,net photosynthetic rate,Pn)对冻融处理的响应及其与地衣体含水量(干冻组:含水量<20%干重;湿冻组:含水量>200%)和物种的关系。结果显示卷叶点黄梅的干冻组Pn经5次冻融后下降至对照的21%,湿冻组经3次冻融后下降至负值,平盘软地卷的干冻组和湿冻组在5次冻融后Pn均为负值;相对净光合速率(relative net photosynthetic rate,Rpn)与冻融次数的线性回归分析表明,卷叶点黄梅湿冻组的斜率绝对值(58.06)>平盘软地卷湿冻组(41.01)>平盘软地卷干冻组(32.27)>卷叶点黄梅干冻组(11.44)。结果表明冻融胁迫可显著抑制两种地衣的光合活性,这种抑制作用具有物种差异且和地衣体内水分含量有关:水分含量的增高将增强冻融胁迫对地衣光合活性的抑制作用;干燥状态下,卷叶点黄梅的低温耐性远高于平盘软地卷,但在湿润状态下则低于后者。两种地衣对冻融循环的光合响应的物种差异与其微生境气候有关:生长于较干燥开阔地带的卷叶点黄梅与生于阴湿生境中的平盘软地卷相比,可能已形成了更强的低温干燥适应能力,其低温湿润适应能力则较弱。全球气候变化可能会通过冻融事件的时空格局的改变而对地衣的光合作用和分布造成负面影响。     

干旱持续时间对内蒙古草原中坚韧胶衣和分指地卷固氮活性的影响

坚韧胶衣Collema tenax和分指地卷Peltigera didactyla是分布于我国北方干旱和半干旱草原中的两种固氮地衣,对生态系统氮素循环具有重要影响,其生理活性对土壤水分条件比较敏感。目前,干旱持续时间对该区域中地衣固氮活性的影响尚不清楚。本文调查了一个克氏针茅Stipa krylovii草原生态系统中坚韧胶衣和分指地卷的盖度,采用乙炔还原法研究了不同干旱持续时间(分别为0、1、2、4、8和16d)对两种地衣固氮活性的影响。结果表明,坚韧胶衣盖度(3.26±1.24%)显著高于分指地卷(0.02±0.07%)(p<0.01);在绝大多数干旱持续时间处理下,两种地衣之间的固氮活性差异并不显著,且均随干旱持续时间延长而呈S形下降。不超过2d的干旱时间并不引起地衣固氮活性的显著变化,4d的干旱时间导致坚韧胶衣和分指地卷固氮活性分别下降了34%和54%,干旱持续8d导致两种地衣固氮活性降幅达90%,16d的干旱使二者降幅均超过99%。表明干旱对坚韧胶衣和分指地卷固氮活性的抑制作用随干旱持续时间的延长而增强。干旱对地衣固氮作用的负效应可能与地衣体内光合产物和能量水平、复水至表达固氮活性之间的延迟时间和达到最高固氮活性的延迟时间有关。     

十二种地卷目地衣固氮活性的种间差异

地卷目地衣是对许多生态系统的氮素循环具有重要影响的固氮类群,但其固氮活性的种间差异研究甚少。将不同产地和不同馆藏时间的12种地卷目地衣于相同条件下培养,即：亚石胶衣Collema subflaccidum、亚黑胶衣C. subnigrescens、坚韧胶衣C. tenax、裸果猫耳衣Leptogium hildenbrandii、猫耳衣L. menziesii、柄猫耳衣L. pedicellatum、土星猫耳衣L. saturninum、黑猫耳衣L. trichophorum、犬地卷Peltigera canina、分指地卷P. didactyla、裂芽地卷P. praetextata和地卷P. rufescens。以乙炔还原法（acetylene reduction assay）于培养1d、10d和15d测定其固氮活性,结果显示所有地衣的固氮活性在培养10d与15d之间差异不显著,表明经过至多10d的培养后地衣固氮活性即可完全恢复;培养10d和15d的固氮活性平均值表现出显著的种间差异（P＜0.001）：黑猫耳衣Leptogium trichophorum固氮活性最高[（4.532±0.368）μmol C2H4/gdw·h],约为犬地卷Peltigera canina的2倍[（2.349±0.223）μmol C2H4/gdw·h];其他10种地衣固氮活性大致相近。显示地衣固氮作用的可塑性较大,是地衣具有较强适应能力的又一例证。     

物种和基物偏好对河北太行山区六种地衣的元素含量的影响

为了解物种和基物偏好对地衣元素水平的影响,测定了采集于河北太行山区6个地点的6种地衣体内的16种元素（Al、Ba、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Na、P、S、Sc、Sr、Ti、V和Zn）的含量。这6种地衣包括3种石生地衣（鸡冠胶衣Collema cristatum、中国石黄衣Xanthoria mandschurica和淡腹黄梅Xanthoparmelia mexicana）,2种土生地衣（莲座石蕊Cladonia pocillum和石果衣Endocarpon pusillum）,及1种树生地衣（毛边黑蜈蚣衣Phaeophyscia hispidula）。主成分分析（PCA）和费里德曼双向秩方差分析（Friedman检验）结果显示,物种和基物偏好对地衣体内元素含量的影响显著,而地点的影响不显著。树生地衣累积的大气源元素（P、S和Zn）高于土生和石生地衣。土生地衣体内的地壳源元素（Al、Ba、Fe、Mn、Mo、Na、Sc、Sr、Ti和V）和大气源元素Cr的含量最高。石生地衣的大气源元素（P、S和Zn）含量近于土生地衣,但地壳源元素含量较低;3种石生地衣在这些元素的含量方面差异不大。这些结果表明以地衣化学组成监测大气元素沉降的研究需慎重考虑物种及基物偏好的影响。     

五种南极地衣的Co、Cr、Pb和Cu元素富集能力的差异

随着人类活动对全球环境的影响,环境重金属污染负荷日益增加,重金属元素向南极地区的迁移和富集已成为该地区面临的严重问题之一。地衣是研究重金属元素大气沉降特征的良好材料,但对南极地衣的重金属元素大气沉降富集能力的比较研究甚少。作者以网袋法实验比较采自西南极乔治王岛菲尔德斯半岛的5种南极优势地衣,即:王橙衣Caloplaca regalis、夹心果衣Himantormia lugubris、孔树花Ramalina terebrata、球粉衣Sphaerophorus globosus和簇花石萝Usnea aurantiacoatra对钴(Co)、铬(Cr)、铅(Pb)和铜(Cu)的富集能力。2个月的网袋法实验结果表明:1)5种地衣对Pb元素均表现出富集能力,其中夹心果衣富集能力最强,簇花石萝和孔树花次之;2)簇花石萝和夹心果衣对Cu元素的富集能力相近,球粉衣对Cu元素的富集能力较低,其他2种未表现出对Cu的富集作用;3)Co和Cr元素的富集仅分别在夹心果衣和簇花石萝中检测出来。因此,在综合检测Co、Cr、Cu和Pb的大气沉降时,可考虑簇花石萝和夹心果衣的组合;在单独检测Co、Pb和Cu的大气沉降时,夹心果衣均为最佳的物种。