鄱阳湖湿地不同土地利用方式下土壤微生物群落功能多样性

于2011年5月分别采集鄱阳湖围垦92、48a和38a的水稻田,退田还湖25a的退耕地以及自然湿地共5个样地的表层土壤,利用Biolog-ECO板技术对土壤微生物群落的单一碳源利用情况进行了测定,并结合群落指数和主成分分析(PCA)对培养72 h土壤微生物群落功能多样性变化进行了分析。结果表明:退耕地和自然湿地土壤微生物群落利用31种碳源的能力较强,来自不同围垦年限的土壤微生物群落利用碳源能力均较弱;且随围垦时间的增长,土壤微生物对碳源的利用能力呈降低的趋势。自然湿地、退耕地与围垦92、38a样地土壤之间存在显著的微生物功能多样性差异;围垦对土壤微生物代谢糖类、羧酸类、氨基酸类物质的影响最为明显。结果提示,围垦改变了湿地土壤微生物群落结构,退田还湖有助于湿地土壤微生物群落结构的恢复。     

云居山栓皮栎群落特征及多样性研究

栓皮栎群落是我国暖温带和亚热带落叶阔叶林的重要森林群落类型之一,也是赣北珍稀森林群落之一,在森林演替和植物资源利用中占有重要的地位。通过对江西云居山栓皮栎(Quercus variabilis)群落进行实地调查,采用区系分析、生活型谱分析、物种多样性和双向聚类等方法对其群落特征进行了研究,发现云居山自然保护区栓皮栎群落结构简单,层次明显,多样性程度不高。物种调查及区系研究结果显示,云居山栓皮栎群落维管束植物共计43科56属70种,植物区系主要以泛热带、东亚及北美间断、北温带分布为主,表现出从温带区系向热带区系过渡的特征;生活型谱以高位芽植物为主(占70%),其他生活型相对较少,反映出中亚热带森林以高位芽植物为主的特点。群落物种丰富度、多样性指数均为乔木层小于灌木层和草本层,均匀度指数分析表明,乔木层为聚集分布、灌木层和草本层为均匀分布。双向聚类分析表明,调查的5个样地均为栓皮栎群落,以乔木层物种多度可将5个样地分为3类,组成群落的24个主要物种可分为10类。     

水淹条件下灰化薹草和虉草活体、枯落物分解过程的比较

为了揭示鄱阳湖湿地活体植物和自然枯落物在水淹条件下分解过程的差异,以鄱阳湖湿地优势植被物种灰化薹草(Carex cinerascens)和虉草(Phalaris arundinacea)为研究对象,采用分解袋法开展室内模拟实验。植物样品设置新鲜和风干两种处理,分别模拟活体植物和自然枯落物在水下的分解过程。研究结果表明:(1)在180 d的淹水实验过程中,两种处理下的灰化薹草和虉草的分解过程都具有阶段性,前期分解速率较快,后期较慢。(2)两种植物枯落物的分解速率与植物C/N比有显著相关性,而活体植物的分解速率与植物C/N比相关性不强。(3)活体植物和自然枯落物的水下分解速率与物种有关,虉草活体比虉草枯落物分解速率快,而薹草活体比薹草枯落物分解速率慢。(4)模拟实验结束时活体植物仍有34%—43%未分解,推测鄱阳湖丰水期退水后大量洲滩植被消失的原因并非是植被在水淹下完全分解,而是一部分植被被水生动物啃噬或被水流冲走。     

江西金盆山自然保护区种子植物区系研究

江西金盆山自然保护区位于江西省龙南县、全南县与信丰县的交汇处,为武夷山脉与南岭山脉之间的过渡区域,保护区植物种类丰富、区系地理成分复杂。经野外实地调查、查阅相关文献资料,对保护区内种子植物的科、属、种分布区类型进行统计分析。结果表明：（1）金盆山保护区共有野生种子植物161科659属1 474种,其中裸子植物6科7属7种,占江西裸子植物总种数（83种）的8.43%,被子植物155科652属1 467种,占江西被子植物总种数（4 369种）的33.58%。（2）区系分析显示,金盆山保护区内科的分布区类型中热带分布和温带分布分别占总科数（除去世界分布）的64.22%和35.77%,热带分布占优势地位;属的分布区类型中热带分布和温带分布分别占总属数（除去世界分布）的50.95%和47.55%,二者接近平衡;种的分布区类型中热带分布种和温带分布分别占总种数（除去世界分布）的33.98%和37.15%,而且中国特有种419种,占总种比的28.88%。（3）金盆山保护区种子植物具有单种属、寡种属多,植物区系起源古老的特点,其中有寡种属212属,占总属比的32.17%;单种属374属,占总属比的56.75%;其中寡种属所含种数537种,占总种比的36.43%。（4）与邻近6个保护区的植物区系比较表明,金盆山保护区与武夷山脉的联系较南岭山脉更近,而且金盆山保护区表现出比邻近的阳际峰等武夷山脉地区热带性质更明显。     

赣江流域河岸带外来入侵植物的调查分析

通过对赣江流域河岸带植物调查,发现该地有外来入侵植物17科27属31种,其中菊科最多有9种。对赣江流域河岸带入侵植物分布的分析显示:外来入侵植物发生在赣江全流域,上、中、下游河岸带植物群落中入侵植物的优势度无明显差异;河岸带植被类型对入侵植物的分布影响较大,草本群落和灌草群落中的入侵植物优势度明显高于乔木林群落;干扰对外来植物的入侵起到了积极作用,与无干扰方式下的群落相比入侵植物的优势度差异极显著,但干扰方式对入侵植物的分布无影响。     

鄱阳湖洲滩湿地植物生长和营养繁殖对水淹时长的响应

水淹时长是影响湿地植物分布的重要因素。在水情不断变化的背景下,鄱阳湖洲滩湿地植物种群和群落的变化规律还不清楚。为了探究淹水时长对鄱阳湖洲滩3种优势植物生长和繁殖的影响,并预测在水文发生剧烈变化后,3种优势植物分布的趋势,采用控制实验模拟了不同水淹时长(0、60、90、120、150 d和180 d)下鄱阳湖湿地3种优势植物(灰化薹草(Carex cinerascens)、南荻(Miscanthus lutarioriparius)和虉草(Phalaris arundinacea))的生长和繁殖情况。研究结果表明:1)南荻在水淹超过120 d后,存活率开始降低,水淹到达180 d完全死亡。而灰化薹草和虉草在淹水180 d后仍全部存活。表明南荻耐淹水的能力弱于其他两种植物。2)水淹显著降低灰化薹草的总生物量,并且总生物量随水淹时长的增加而逐渐降低。而短时间(小于150 d)的水淹没有对虉草总生物量产生显著影响。3)退水初期,灰化薹草的恢复生长趋向于地上部分,而虉草表现为地下和地下部分同步生长。该研究结果可以为预测水文情势变化下鄱阳湖湿地植物种群和群落的动态变化提供依据。     

江西宜黄中华秋沙鸭省级自然保护区种子植物区系分析

通过样线法对江西宜黄中华秋沙鸭省级自然保护区进行植物区系调查。结果表明:(1)该保护区共有野生种子植物119科428属776种,以禾本科、蔷薇科、菊科等为优势科,以蓼属和悬钩子属为优势属;(2)单种科属和寡种科属的比例较高,表明该区植物区系分化较明显;(3)种子植物科可以分成8个分布型7个变型,科的区系热/温比为2.43,表现出区系的隐域性及与热带植物区系联系密切;(4)种子植物属可以分成14个正型15个变型,属的区系热/温比为1.05,区系性质表现为热带向温带过渡。     

不同水淹深度对鄱阳湖洲滩湿地植物生长及营养繁殖的影响

水淹深度是影响湿地植物生长和繁殖的关键因子,不同湿地植物对淹水深度存在着不同响应。然而,在水情不断变化的背景下,鄱阳湖洲滩湿地植物种群和群落如何变化还不清楚。为了探究淹水深度对湿地植物生长的影响,并预测鄱阳湖洲滩湿地植被分布的趋势,采用控制实验模拟了不同水淹深度(0、0.5、1 m和2 m)下鄱阳湖湿地3种优势植物(灰化薹草(Carex cinerascens)、南荻(Miscanthus lutarioriparius)和虉草(Phalaris arundinacea))的生长和繁殖情况。实验结果表明:1)水淹对灰化薹草总生物量的影响最显著。遭受水淹时,灰化薹草把大部分的生物量集中在地下部分;随着水淹深度逐渐增加,南荻的生物量逐渐减少;不同深度水淹对虉草生物量没有产生显著影响(P0.05)。就生物量而言,虉草对水淹的适应性强于其他两种植物。2)不同水淹深度下,灰化薹草的株高都显著降低;而南荻只在2 m水淹梯度下株高才显著降低。在枯水年时,下降的水位有利于南荻向较低高程迁移。3)不同深度水淹对灰化薹草的分株没有产生显著影响(P0.05);而虉草在经过2 m水淹后分株数显著高于其他水淹深度。在丰水年时,相比于灰化薹草和南荻,升高的水位对虉草的繁殖影响较小。在一个水位周期性变化的湿地生态系统中,不同深度的水淹对植物的生长及退水后的繁殖产生了严重影响,研究结果为预测水文变化对湿地植被的生存和分布提供了重要的依据。     

四照花物种分布格局模拟及冰期避难所推测

气候是影响物种多样性的重要自然因素,同时也影响生物的生长发育及其分布。该文以广泛分布于中国的观花植物四照花为研究对象,通过植物标本库查询和野外实地调查确定四照花在中国的分布情况,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件模拟四照花的历史分布格局、当前分布格局及未来的分布趋势,计算不同时期物种分布面积的变化并分析物种分布变化产生的原因。研究结果显示:四照花当前的分布主要受降水量变异系数、最冷月份最低温、最冷季节平均温度和温度季节变化4个生物气候因子影响。此外,基于四照花在末次盛冰期、全新世中期和当前的分布格局的变化推测:冰期来临时,中西部的大巴山地区和东部天目山地区是四照花潜在分布的核心区,为四照花的冰期避难所。     

稀土尾矿土壤细菌群落结构对植被修复的响应

选用赣州-安远稀土弃废尾矿及其不同植被修复的堆浸田为研究对象,调查废弃尾矿及6种不同植被修复方案下土壤理化性质的变化,并利用变性凝胶梯度电泳(DGGE)技术,分析土壤微生物群落结构对植被修复的响应。结果表明:与未修复尾矿土壤相比,经不同植被修复后的土壤理化性质均得到明显改良,其中土壤含水量、有机质含量均比未修复尾矿土壤增加2—3倍。微生物群落结构分析表明,植被修复后土壤微生物群落与废弃尾矿土壤微生物群落亲缘度仅为0.21,表明植被修复后,土壤微生物群落结构发生了明显变化,且微生物多样性、均匀度、丰富度与未修复尾矿土壤相比均有了明显的提高。而在不同植被修复方案中,以湿地松和山胡椒为优势群落的两种植被修复方案对土壤改良效果最为明显,这两种修复方案不仅能显著改善土壤的固水性、有机质含量,并且对微生物群落的改善作用也最为显著。典范对应分析表明,废弃尾矿土壤微生物群落结构受土壤p H影响最为显著,而植被修复后土壤微生物群落的环境影响因子则转变为含水量、有机质、有机碳及总磷含量。进一步揭示了微生物在植被修复过程中所起到的重要作用,并为矿山生态重建过程中的土壤改良工作提供了丰富的理论依据。