基于功能性状评价5种植物对热带珊瑚岛环境的适应性

植被新建是保护和改善热带珊瑚岛生态系统的关键环节,热带珊瑚岛极端干旱生境是影响植物存活和定居的主要限制因子之一,因此选取适生植物对热带珊瑚岛植被新建至关重要。通过测定在海南省文昌市苗圃和热带珊瑚岛上的草海桐(Scaevola taccada)、厚藤(Ipomoea pescaprae)、木麻黄(Casuarina equisetifolia)、花生(Arachis hypogaea)、椰子(Cocos nucifera)5种植物的光合/水力相关功能性状,探讨植物对热带珊瑚岛生境的适应性。研究发现:与对照(文昌苗圃)相比,热带珊瑚岛上的草海桐、厚藤、木麻黄最大光合速率(A_(max))均显著升高;除椰子外,其余4种植物的比叶面积(SLA)降低,长期水分利用效率升高(其中木麻黄和花生升高显著);5种植物的叶片碳含量(LC)均有不同程度降低。此外,厚藤、木麻黄、椰子的叶片导水率(K_(leaf))显著升高;厚藤和花生的叶片膨压丧失点(Ψ_(tlp))显著降低;厚藤和木麻黄的气孔导度(g_s)显著升高。研究结果表明草海桐、椰子、花生主要通过非气孔调节方式(提高K_(leaf),降低Ψ_(tlp)、SLA等)适应热带珊瑚岛干旱环境;而厚藤和木麻黄同时通过气孔调节(降低g_s)及非气孔调节(提高K_(leaf),降低Ψ_(tlp)、SLA等)两种方式促进植物碳同化和水分利用。综上所述,草海桐、厚藤、木麻黄具有更高的光合能力和水分利用效率,能有效协调碳同化和水分利用,表现出良好的适应能力,适合用于热带珊瑚岛的植被新建。     

桉树无性系和华南乡土树种秋枫苗木耗水特性的比较

研究尾巨桉DH33-27、尾巨桉DH32-29、巨桉H1、红冠桉和秋枫5种苗木在正常土壤水分条件下的耗水量、耗水速率、叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE).结果表明:5种苗木的日平均耗水量大小顺序为:尾巨桉DH32-29(188.47±14.91)g尾巨桉DH33-27(169.27±16.26)g巨桉H1(118.65±5.32)g秋枫(38.12±1.46)g红冠桉(20.13±1.72)g,耗水量与苗木整株叶面积呈显著正相关.苗木耗水大多集中在白天,白天平均耗水量约为全天平均耗水量的90%.正常土壤水分条件下,5种苗木的耗水速率日变化均呈单峰曲线,峰值出现在12:00—14:00.桉树总体耗水能力强于秋枫.其中,红冠桉的耗水速率远高于其他4种苗木,大面积种植应充分考虑水分问题;尾巨桉DH33-27的耗水速率受环境温湿度影响最大,在白天高温低湿的情况下,其平均耗水速率在4种桉树苗木中最小.与秋枫相比,供试4个桉树无性系均表现出高光合、高蒸腾的特性.2个尾巨桉无性系表现出良好的节水性能.除尾巨桉DH33-27,桉树总体水分利用效率高于秋枫.     

三种适生植物对热带珊瑚岛胁迫生境的生理生化响应

为了解热带珊瑚岛对植物生长的影响,对狗牙根(Cynodon dactylon)、大叶相思(Acacia auriculaeformis)和木麻黄(Casuarina equisetifolia)在热带珊瑚岛的生态适应性进行了研究。结果表明,与海南文昌苗木基地的同种植物相比,珊瑚岛胁迫生境下3种植物叶片中的抗氧化酶活性(SOD、CAT和POD)和脯氨酸含量均显著提高(P0.05);大叶相思和狗牙根的丙二醛含量也极显著提高(P0.01),但木麻黄则没有显著变化。这表明这些植物可以通过提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量来适应珊瑚岛的胁迫生境。     

木兰科常绿与落叶物种叶片构建策略的差异

为探究木兰科(Magnoliaceae)常绿与落叶物种叶片构建的生理生态策略,选取黄山木兰(Yulaniacylindrica)、玉兰(Y.denudata)和鸡公山玉兰(Y. jigongshanensis) 3种落叶物种,以及荷花玉兰(Magnolia grandiflora)、含笑花(Michelia figo)、石碌含笑(M. shiluensis) 3种常绿物种,对其叶片构建成本和叶片寿命相关的性状进行比较。结果表明,木兰科3落叶种的单位叶片面积成本(CCarea)显著低于3常绿种,但落叶和常绿物种的叶片质量成本(CCmass)差异不显著。落叶物种的叶氮、磷含量(Nmass,Pmass)和比叶面积(SLA)均显著高于常绿物种,而叶片寿命(LLS)显著低于常绿物种。CCarea与LLS呈显著正相关,Nmass、Pmass和SLA均与LLS呈显著负相关。这说明木兰科玉兰属落叶物种单位面积叶片构建成本小于常绿物种;落叶物种叶片寿命短,但采取低成本构建策略,提高比叶面积获得更多光资源,增加营养积累,也揭示了玉兰属落叶物种适应北亚热带较短的生长季和较低水热条件的生理生态策略。     

基于水生动物评价持续高余氯尾水排放对湿地水体的影响

尾水补充河涌既能在一定程度上解决废水带来的污染问题,也能缓解城市缺水、水动力不足的情况,具有显著的社会效应、生态效应和经济效应。新冠疫情爆发以来,各污水处理厂尾水中含氯消毒剂投加量显著增加,含有过量余氯的尾水排入河涌可能对水生生物存在潜在的影响。海珠湿地属于三角洲城市湖泊与河流湿地,与40条河涌交织联通,是广州市规模最大、保存最完整的湿地生态系统。选择海珠湿地典型河涌进行了长时间的跟踪观测,在尾水暂停排放期(2021年8月5日至10日),尾水排放1个月(2021年9月10日至13日)及3个月(2021年11月15日至18日)后分别测定了尾水主要流经河涌的水体理化指标、鱼类和底栖动物物种数量和密度,同时选择与尾水不直接连通的水体作为参考点。通过相对重要性指数、物种数量和密度以及冗余分析等研究尾水排放前后鱼类和底栖动物的群落结构特征,使用鱼类和底栖动物生物完整性指数综合评价尾水排放前后受纳水体水生态健康状况。研究表明:1、尾水排放后,排放口附近水体余氯、总氮以及盐度显著上升;2、随着尾水的持续排放,适应性强的耐污鱼类成为优势种,鱼类群落结构朝着耐污类群方向发展,而底栖动物中耐污优势类群寡毛纲颤蚓科和多毛纲疣吻沙蚕物种数量有所降低,其密度则呈大幅下降趋势,尤其是在尾水排放口附近水体;3、通过鱼类生物完整性指数评价受纳水体水环境健康质量,尾水排放前后评价结果无显著差别,主要为亚健康和一般,而通过底栖动物生物完整性指数评价则发现在排放口附近评价结果由排水前的亚健康为主变为持续排水后的亚健康和一般为主,其它点位在尾水排放前后则无明显差别,主要以健康为主;4、随着尾水的持续排放,底栖动物受到余氯的影响越来越明显,鱼类则没有受到明显影响。总体而言,高余氯尾水持续排放明显改变了水质并影响了水生动物的生存,后续还需进一步探讨尾水排放对其它水生生物的影响及具体的影响机制。对尾水排放前后鱼类和底栖动物群落结构特征及生物完整性做了详细探讨,为水环境健康评价以及尾水的合理利用提供理论和数据支持。