Cd2+、Cu2+胁迫对黑藻(Hydrilla verticillata)的生长及光合荧光特性的影响

以黑藻(Hydrilla verticillata)为供试材料,采用Cd2+和Cu2+等两种重金属分别在5个浓度梯度水平下的河砂水培方法,研究Cd2+或Cu2+不同浓度胁迫对黑藻株高、生物量、成活率和叶绿素含量的影响,以及对黑藻叶片最小荧光(Fo)、最大荧光(Fm),PSⅡ最大量子产率(QYmax,)、稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Qp_Lss)、稳态下的非光化学淬灭(NPQ_Lss)等光合荧光参数及其荧光成像的影响,探讨各个参数分别随镉、铜浓度递增的变化规律。研究结果表明,Cd2+胁迫下黑藻的株高显著下降,说明Cd2+可能对黑藻叶片的维管束结构产生伤害作用;Cd2+和Cu2+胁迫对黑藻鲜重均无显著影响,说明与水生植物自由水含量存在一定关系;Cd2+和Cu2+胁迫均使黑藻干重显著下降,其中Cu2+胁迫对黑藻干重的影响更显著,说明Cu2+胁迫对黑藻累积生物量的影响远大于Cd2+;Cd2+和Cu2+胁迫下叶绿素各值均呈下降趋势,而Cu2+胁迫对叶绿素的影响更大,说明Cu2+对黑藻叶绿体的毒害比Cd2+更大。随着Cd2+或Cu2+胁迫浓度梯度的增加,黑藻的叶绿素荧光参数(Fo、Fm、QYmax)呈显著下降趋势,(1-Qp_Lss)呈上升趋势,而NPQ_Lss先上升后下降。黑藻在不同重金属胁迫下的生理指标、荧光参数及成像特征等方面所表现出的变化差异性,反映出同等浓度下黑藻受重金属胁迫的影响程度为:Cd2+胁迫Cu2+胁迫;黑藻可以在Cu2+浓度低于1 mg/L的环境下具有正常的光合活性,可推测将黑藻用于低浓度Cu污染水域的修复;在Cu2+浓度达3 mg/L以上环境下黑藻即无法长时间生存,可推测黑藻可以作为Cd污染水环境的指示种。     

中华秋沙鸭冬季行为初步分析

2008年11～12月,在江西龙虎山国家级风景区对中华秋沙鸭的行为进行了初步观察.中华秋沙鸭各种行为之间存在较大差异,其中取食、游泳、休息和修整在日活动中所占的比重最大,高峰期分别发生在10:01～11:00、7:01～8:00、12:01～13:00和12:01～13:00,分别占全天行为总次数的38.41%、30.76%、12.67%和7.48%.     

九连山常绿阔叶林乔木优势种群的种间关联性分析

九连山国家级自然保护区分布着原生的典型常绿阔叶林, 且已形成不同的优势群落, 目前尚不清楚群落乔木层中优势物种之间的作用关系。采用2×2联列表, 通过方差分析, χ²检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验, 对九连山常绿阔叶林乔木层中重要值较高的28个优势种群、378个种对间的关联性进行定量研究。方差分析表明: 28个优势种群的总体种间关联性呈显著的正关联, 反映该群落处于较稳定的顶极阶段。不同检验结果表明: χ²检验结果有140个种对呈正相关, 238个种对呈负相关, 正负关联比为0.588; Pearson相关系数检验有104个种对呈正相关, 274个种对呈负相关, 正负关联比为0.380; Spearman秩相关系数检验有144个种对呈正相关, 234个种对呈负相关, 正负关联比为0.615; 与Pearson相关系数检验方法相比, Spearman秩相关系数检验具有较高的灵敏度。378个种对中, 绝大多数种对的联结关系未达到显著水平, 种对间的独立性相对较强, 这种种间联结的松散性可能与群落目前的发展阶段及物种本身的生态学特性有关, 各群落正处于稳定的顶极阶段。根据28个优势种群对环境的适应方式和主导生态因素, 可将它们划分为阳生植物和阴生植物两大生态种组。     

江西南矶山国家级自然保护区非繁殖期鸟类多样性研究

2009年10月~2010年3月,采用样点法调查了南矶山自然保护区3种生境鸟类多样性.共记录鸟类106种47 516只,分属10目35科70属.优势种为豆雁Anser fabalis、白骨顶Fulica atra、灰雁Anser anser和丝光椋鸟Sturnus sericeus.国家重点保护鸟类12种,CITES公约收录13种.6个湖泊共记录水鸟47种38 378只,分属6目14科29属.其中,战备湖水鸟种数最多,常湖水鸟个体数最多;白沙湖的多样性指数H′最高,其次为战备湖.     

聚苯乙烯微塑料对黑藻生长及生理生化特征的影响

为探讨淡水环境中微塑料的污染对沉水植物产生的生理生化影响,选择典型沉水植物黑藻为供试材料,以粒径3 μm的聚苯乙烯微塑料颗粒(PS-MPs)为外源胁迫污染物,通过添加不同浓度的PS-MPs(5、10、30、50、100 mg·L^-1)设置不同暴露组及对照组,测定沉水植物的株高、生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性、光合荧光参数及荧光成像的变化特征。结果表明: 50～100 mg·L^-1PS-MPs下黑藻的株高显著下降;较低浓度下(如5 mg·L^-1)黑藻的鲜重显著升高,但随着PS-MPs暴露浓度进一步增加,黑藻鲜重降低,干重无显著变化。黑藻叶绿素总量、叶绿素a和叶绿素a/b均随PS-MPs浓度的增加呈显著下降趋势,叶绿素b无明显变化。PS-MPs处理下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均随胁迫浓度的增加呈先上升后下降的趋势,叶绿素荧光参数(F_o、F_m、F_v/F_m)均呈下降趋势,而稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Q_p-Lss)总体呈上升趋势,这可能与PS-MPs抑制黑藻PSⅡ反应中心有关。黑藻的荧光成像强度随PS-MPs浓度的增加而降低,在PS-MPs浓度为10 mg·L^-1及以下时,黑藻叶片表现出正常的光合活性;当PS-MPs为30 mg·L^-1及以上时,叶片边缘的光合强度小于茎秆及其周边,叶片呈现发黄、残叶等现象。推测黑藻基本能适应低浓度PS-MPs(0～30 mg·L^-1)的污染水域,而在PS-MPs高于30 mg·L^-1的污染水域中其生长和光合作用将受到抑制。     

鄱阳湖湿地水土环境中微塑料的时空分布及多源性

淡水湿地中日益严重的微塑料(MPs)污染已引起全球关注。为了解鄱阳湖典型湿地微塑料的时空动态特征,相继于丰水期和枯水期采集鄱阳湖流域五河入湖段和鄱阳湖汇入长江出湖段的水体和沉积物样品,分别采用消解抽滤法和浮选分离-消解抽滤法分离水体和沉积物中的微塑料,采用显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜鉴定分析微塑料表征。结果表明: 鄱阳湖各区域丰水期水体和沉积物微塑料丰度范围分别为32.1～127.3 n·L^-1和533.3～1286.6 n·kg^-1,枯水期分别为87.1～295.5 n·L^-1和460.0～1368.0 n·kg^-1,与其他淡水湿地相比,鄱阳湖具有较高的微塑料丰度,且各区域间呈时空差异性。研究区微塑料的主要形态有微球、碎片、薄膜和纤维等,相应聚合物成分主要为聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等;水体中微塑料以微球类(丰水期35.7%,枯水期52.0%)为主要形态,沉积物中以碎片类(丰水期45.8%,枯水期69.7%)为主要形态;两个水期水体和沉积物中均以小粒径(<0.1 mm)微塑料占优势(>50%),不同粒径微塑料丰度随粒径增大呈减少趋势。鄱阳湖湿地微塑料的潜在主要来源包括工业废水排放、城乡生活污水处理厂排放、农业和渔业活动以及生活垃圾处理不当。     

紫云英根际微生物碳源利用多样性研究

为探究绿肥根际调控效果的原因,采用碳素利用法-BIOLOG生态版,分析紫云英根际微生物种群结构和功能多样性。结果表明:紫云英根际土壤微生物总活性比非根际高,其主要贡献者是以氨基酸、糖类、酯类和醇类四大碳源为生的微生物,而与以磷酸盐、羧酸和胺类为碳源的微生物关系不大。进一步分析发现:紫云英根际产生了以α-酮丁酸、2-羟基安息香酸、4-羟基安息香酸、D-半乳糖醛酸、α-环式糊精、D-木糖、β-甲基-D-葡萄糖、D-甘露醇和L-精氨酸作为碳源的新微生物种群,完全抑制了以γ-羟基丁酸和苯乙基胺为碳源的微生物种群活性;根泌物抑制了以D-苹果酸、衣康酸和肝糖为碳源的微生物活性,而对以D-化纤二糖、N-乙酰基-D-葡萄胺、丙酮酸甲酯、吐温40、吐温80、L-苯基丙氨酸、L-天门酰胺酸和腐胺为碳源的微生物有促进作用,但对以D-氨基葡糖酸、α-D-乳糖和I-赤藻糖醇为碳源的微生物活性无显著影响;另外,即使是以同一类物质为碳源的微生物种群,在紫云英根际的表现也不完全一样,如以D-乳酸γ-内酯和L-丝氨酸为碳源的可快速培养微生物受到抑制,可慢速培养的微生物活性则有提高,而以甘氨酰基-L-谷氨酸为碳源的微生物的表现正好与之相反。     

江西九连山常绿阔叶林优势种群的年龄结构与分布格局

以江西九连山常绿阔叶林为研究对象,用"空间序列代替时间变化"的方法,应用统计软件对该地区常绿阔叶林群落优势种群的年龄结构特征和分布格局进行线性回归分析。结果表明:润楠的存活曲线表现为极显著的线性关系,罗浮栲与赤楠等种群的存活曲线表现为显著的线性关系;种群的年龄结构既有稳定型或增长型,也有衰退波动型,如木荷、润楠等种群的年龄结构为稳定增长型,拟赤杨、枫香等种群的年龄结构为衰退型,丝线吊芙蓉、罗浮槭、鹿角栲等种群的年龄结构由稳定型趋向衰退型。应用聚集度指标、方差和均值比率、负二项式分布等方法研究各主要优势种群的分布格局,结果为构成群落乔木层的12个主要优势种群的分布格局均属聚集分布,并符合负二项式分布。     

电子受体和光照对土壤CH4排放相关微生物功能基因丰度的影响

为探究光照条件下添加不同电子受体对土壤甲烷排放的影响及微生物的响应,本研究在土壤中添加3种电子受体(Fe³⁺、NO₃^-、SO₄^2-)共设计8个处理,即黑暗+ Fe³⁺(DF)、黑暗+ NO₃^-(DN)、黑暗+ SO₄^2-(DS)、黑暗+蒸馏水(DCK)、光照+ Fe³⁺(LF)、光照+ NO₃^-(LN)、光照+SO₄^2-(LS)、光照+蒸馏水(LCK),通过20 d的严格厌氧培养,分析甲烷浓度的变化以及细菌、古菌、真菌及6种土壤功能微生物基因丰度的变化。结果表明: 除Fe³⁺处理组外,NO₃^-、SO₄^2-和对照(CK)组在光照条件下的甲烷排放显著低于黑暗条件下。土壤细菌、古菌、真菌丰度分别在DN、DCK、LF处理组中显著上调。产甲烷菌mcrA、硫酸盐还原菌Dsr、固碳菌CbbL基因丰度均在LF组中显著上调,而甲烷氧化菌pmoA、铁还原菌Geo、反硝化细菌nosZ基因丰度分别在LN、DCK、LCK组中显著上调。Pearson相关性及冗余分析表明,CH₄排放与CO₂浓度、pH、铵态氮、总氮含量呈显著正相关,与N₂O浓度、氧化还原电位、硝态氮、总碳含量呈显著负相关。黑暗条件下甲烷排放浓度与古菌、pmoA基因丰度呈正相关,与其他功能基因均呈负相关。光照条件下甲烷排放浓度与微生物及功能基因丰度均呈负相关。总体上,光照条件下的甲烷排放显著低于黑暗条件下(除Fe³⁺处理外),说明光照条件有助于甲烷减排,且甲烷排放的增减和环境中的电子受体种类及微生物的功能响应密切相关。     

乐安河—鄱阳湖湿地植物群落特征及其优势植物对重金属Cu、Pb、Cd的富集

选择乐安河—鄱阳湖湿地典型植物群落,采用重要值方法评价各样点植物群落特征并筛选出典型优势植物,通过室内理化测试分析不同生境中优势植物植株及其根区土壤中重金属Cu、Pb、Cd的含量;采用生物富集系数(BCF)方法评价不同优势植物对重金属Cu、Pb、Cd的富集特性。结果表明:研究区湿地植物以草本为主,在各样点共发现124种物种,包括蕨类植物2科2属2种,种子植物40科97属122种,并从中筛选出羊蹄、红蓼、鼠曲草、紫云英、苎麻等5种富集能力较强的优势植物;植物根区土壤中的Cu、Cd含量均超过土壤环境质量三级标准,而且Cu、Cd的最高含量分别为824.03、5.03 mg·kg-1;不同优势植物对Cu、Pb、Cd等3种重金属元素中的1种或2种表现出较强的富集能力,其中优势物种红蓼对Cu具有较强的富集能力,含Cu量最高为148.80 mg·kg-1,另一种优势物种鼠曲草对三种元素的生物富集系数均较高,且对Cd的最高富集含量为15.17 mg·kg-1,对Cd的生物富集系数最高值为19.14,高于其他植物10倍以上,鼠曲草对重金属Cd具有富集植物的基本特征,且对Cu和Cd具有共富集特征并具有较高的耐性,紫云英、羊蹄等对Cd的富集能力也较强。上述5种优势植物种群对鄱阳湖湿地Cu、Pb、Cd等重金属污染物的生态修复具有一定参考价值,可作为鄱阳湖湿地重金属污染修复植物的选择对象。