大气CO_2浓度升高对铅污染芦苇克隆生长的影响

芦苇分布广、耐性强,被广泛应用于污染修复,无性繁殖是其种群繁衍和维持的主要方式。在大气CO_2浓度升高的背景下,重金属污染将如何影响芦苇的克隆生长还不清楚。本实验以芦苇为研究对象,在人工气候室模拟大气CO_2浓度(380±20μmol·mol~(-1))和倍增浓度(760±20μmol·mol~(-1)),设置铅处理浓度0、300、500、1500、3000 mg·kg~(-1),探讨在铅污染以及CO_2倍增的双重影响下芦苇的克隆繁殖响应。随着铅处理浓度增加,根茎数和根茎长度、根茎节芽、根茎顶芽和总芽数显著减少,分蘖节芽数呈先增加后减少但均大于对照,根茎子株数显著增加,分蘖节子株数和总子株数无显著变化,芦苇各器官铅含量显著增加。CO_2浓度倍增条件下,相同浓度铅处理芦苇的根茎数、根茎长度、各类型芽数和子株数显著增加或呈增加趋势;芦苇吸收、积累的总铅含量增加,主要积累在根,但无性繁殖器官根茎和光合器官茎和叶中铅含量显著减少。以上结果表明,大气CO_2浓度升高能减缓铅污染对芦苇克隆生长的负面影响,增强芦苇的克隆生长和种群稳定,主要通过增强构件成本较低的集群生长模式、增加根茎延伸促进芦苇游击生长模式和有效的铅分配策略。     

盐、碱胁迫对两种莲子萌发的影响及其早期幼苗生长响应

湿地景观建设是盐碱地治理和利用的一个重要方面,为此以北方红莲(Nelumbo nucifera“North Red Lotus”)和湘莲36(Nelumbo nucifera“Xiang Lotus”)为实验材料,研究NaCl、NaHCO₃作为盐和碱胁迫(浓度0、15、30、60、90、120 mmol·L^-1)对两种莲子萌发及早期幼苗生长的影响,实验周期为13 d。通过对种子萌发率、萌发势、苗长、生物量及幼苗活力等指标,进一步分析两种莲子对盐和碱胁迫的萌发和生长响应。研究结果表明,盐碱胁迫对两种莲子的萌发和幼苗生长的影响显著不同:(1)北方红莲在不同浓度的盐和碱胁迫下,维持较高的萌发率和萌发势,当浓度为120 mmol·L^-1时碱胁迫显著高于盐胁迫。幼苗生长及活力随着浓度增加而显著降低,浓度超过15 mmol·L^-1碱胁迫的影响显著高于盐胁迫。(2)与对照相比,盐碱胁迫大于等于90 mmol·L^-1时,湘莲的萌发率显著下降,且碱胁迫高于盐胁迫。幼苗生长及活力随浓度增加而显著降...     

淹水和干旱生境下铅对芦苇生长、生物量分配和光合作用的影响

芦苇(Phragmites australis)作为典型的根茎型多年生湿地植物, 具有广泛的环境耐受性。该研究采用盆栽实验, 采取裂区实验设计, 水分处理为主区, 包括淹水和干旱两个水平, 铅(Pb)为副区, 包括0、500、1500、3β000、4β500 mg·kg^-1 5个水平, 共10个处理, 每个处理12个重复, 研究淹水和干旱条件下Pb污染对芦苇生长、生物量分配及光合作用的影响, 以期明确不同生境下芦苇适应或忍耐重金属污染而采取的策略, 为芦苇应用于湿地恢复和污染修复提供理论依据。结果表明, 在淹水处理中, Pb显著抑制地下芽形成和根茎生长, 但对子株数没有影响; 与母株相比子株具有高的日生长速率、光合速率和生物量(母株的3-7倍)。在干旱环境中, Pb显著抑制根、地下芽和根茎生长, 母株和子株生物量积累及光合作用, 且这些指标均小于淹水处理的。无论在淹水还是干旱环境中, 芦苇体内绝大部分Pb积累在根中, 根茎和子株中Pb含量较少, 被转运至母株中的Pb大约是子株的3倍。淹水条件下子株体内Pb含量小于干旱处理的。结果表明, 干旱和Pb的协同作用显著抑制芦苇生长、生物量积累和光合作用, 可能导致子株生产力和种群密度减小甚至种群衰退。但淹水芦苇能够采取相应的Pb分配策略减缓Pb污染对芦苇生长、生理和繁殖的负面影响, 有利于芦苇种群的繁衍和稳定。     

干旱胁迫下华北驼绒藜种子大小及苞片对萌发和幼苗生长的影响

干旱是影响荒漠区植物种子萌发和幼苗生长的关键因素。以多年生强旱生半灌木华北驼绒藜为对象,研究了不同干旱程度(0、100、200、300和400 g·L^-1 PEG6000)下,种子大小及苞片有无对种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明: 干旱胁迫显著抑制了种子萌发和幼苗地上部的生长。100和200 g·L^-1 PEG6000处理显著增加了幼苗根长,而300和400 g·L^-1 PEG6000处理显著降低了幼苗根长。与无苞片相比,有苞片使种子的发芽率显著降低12%,发芽指数显著降低50.5%,幼苗的地上部长度显著增加20.8%,幼苗根长显著增加6.3%。种子大小对种子发芽指数无显著影响,但与小种子相比,大种子发芽率显著提高3%,幼苗的地上部长度显著增加20.5%,幼苗根长显著增加33.0%。在干旱条件下,苞片能延缓种子的萌发速度,种子大小能影响后代的存活几率,二者共同影响华北驼绒藜对极端干旱环境的适应性。