刺楸年轮中重金属含量动态变化及富集特性

为探索刺楸对受污染土壤重金属的富集和修复效应, 以南京栖霞山的乡土树种刺楸及其根际周边土壤为研究对象, 截取其根基部年轮盘及根际土壤样本, 采用ICP-AES法测定年轮及土壤样本中重金属(Cu、Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Zn)元素含量。结果表明: 栖霞山样地中的土壤受Mn、Pb和Zn污染最为严重, 存在Cu、Cd、Mn、Pb、Zn元素的高度复合污染, Cd、Cr、Cu、Ni、Zn在土壤和年轮中存在相关性, Mn和Pb则没有表现出明显的相关性; 刺楸修复受Cd、Mn、Pb、Zn污染的土壤效果并不显著, 更适用于Cr、Cu、Ni污染的土壤修复; 鉴于Cu元素含量变化特征, 刺楸也可以作为反映当地污染历史的记录载体; 刺楸年轮中的重金属元素之间存在交互作用, 其中Cd与Zn元素含量高度相关(r=0.984, p<0.01), 在刺楸年轮吸收重金属元素的过程中, Cu与Cd、Cr、Mn、Zn元素具有协同作用, Mn元素对其他元素有一定的拮抗作用。     

末次盛冰期以来陀螺果潜在地理分布格局变迁预测

陀螺果(Melliodendron xylocarpum Handel-Mazzetti)为中国特有种,观赏价值极高,了解陀螺果潜在地理分布格局对气候变化的响应对于有效保护和合理利用其野生资源具有重要意义。本文采用ENMeval数据包优化Maxent模型参数设置;基于137条现代地理分布记录和8个生物气候变量模拟和预测陀螺果在末次盛冰期、全新世中期、现在和典型浓度目标(RCP)8.5背景下2070年的潜在分布区;利用多元相似度面和最不相似变量分析,评估气候异常程度和引起气候异常的关键因子;综合使用贡献率、重要值和Jackknife法,检验评估环境因子的重要性。结果表明:当特征组合为线性、二次型、片段化、乘积型和阈值性,调控倍频为2时,模型复杂度和过拟合程度较低,此时测试集受试者工作特征曲线下的面积值达到0.9853±0.0055,模拟准确度极高;陀螺果现代高度适宜区位于广西、广东和湖南交界的地区;末次盛冰期其适宜分布区面积明显缩小,中国南部的适宜区向南转移;全新世中期适宜分布区面积增加,但无明显移动;2070年低海拔地区年均温和极端最高温最异常,适宜度显著降低,生境呈破碎化趋势,高、中度适宜区残存于高海拔地区;温度因子和降雨因子共同制约着陀螺果现代潜在地理分布,但前者更有可能引起地理分布的变迁。     

基于MaxEnt模型的芬芳安息香潜在适生区预测

【摘要】芬芳安息香(Styrax odoratissimus Champ.)为安息香科落叶乔木, 具有很高的观赏价值和开发利用潜力, 明确芬芳安息香的潜在分布格局及其对气候变化的响应, 对于有效利用其野生资源及科学引种具有重要意义。本文基于198条现代分布记录和6个生物气候变量, 利用MaxEnt模型对其现在和2070年(温室气体排放情景为典型浓度目标8.5)的潜在地理分布进行模拟预测, 采用贡献率、置换重要值比较和刀切法进行检验, 综合分析各环境变量对芬芳安息香潜在分布格局的影响。结果表明, MaxEnt模型模拟预测精度较高(AUC=0.974±0.004); 芬芳安息香现代高度适生区主要集中在我国浙江大部, 福建东部, 安徽南部, 安徽、湖北交界, 江西、湖南、广西交界处以及湖北西南部地区; 2070年芬芳安息香的适生分布区往东南方向偏移, 高度适生区面积急剧减少; Jackknife检验表明, 降水因子和温度因子共同影响着芬芳安息香的分布, 其中最干季降水量可能是制约其地理分布的关键因素。     

废弃采石场自然恢复刺槐年轮中Cr与Pb含量分析

以南京幕府山地区停采59年的废弃采石迹地为样地,选取植被自然恢复过程中具有代表性的木本植物刺槐的年轮盘为实验材料,并以空间代替时间的方法选取不同年代废弃的采石场土壤样本为对照,采用ICP-AES法测定分析刺槐在自然演替的不同时间阶段年轮及土壤样本中重金属Cr与Pb含量的变化,探索废弃采石迹地植被自然恢复过程中土壤重金属的迁移动态规律。结果显示:(1)幕府山废弃采石场植被自然恢复37年后,土壤中Cr、Pb含量均呈逐渐下降的趋势;不同废弃年限土壤中Cr含量表现为谷地>平地>坡地,而Pb含量表现为平地>谷地>坡地。(2)刺槐样木年轮中Cr与Pb的含量分别在0.85～8.05 mg/kg和3～33 mg/kg范围内波动,总体呈逐渐下降的趋势。(3)降水量与平地刺槐年轮中Cr与Pb的含量呈显著正相关;降水量与谷地刺槐年轮中Cr的吸收显著正相关,但与Pb的正相关性不显著;降水量与坡地年轮中Cr与Pb的含量分别呈中度正相关和负相关。研究表明,幕府山废弃采石场土壤中可迁移的重金属Cr和Pb的含量现已经非常少,含量处于安全范围内;地形差异造成重金属Cr和Pb的迁移量存在明显的不同;降雨量对平地刺槐年轮中Cr与Pb的吸收影响最明显。     

东京野茉莉种子休眠机制及其破除方法初探

以采自江西吉安官山林场5年生东京野茉莉当年自然带壳种子为材料,通过对其种子吸水率、不同层积时期种子内生理生化指标的测定、种子萌发抑制物分析,并利用各类不同药剂处理进行发芽试验,以探寻东京野茉莉种子的休眠机理及破眠方法。结果表明:(1)休眠的原因主要包括种皮障碍、缺少萌发所需激素以及种皮、胚中存在萌发抑制物,其中种皮障碍和抑制物的存在是限制种子萌发的首要因素。(2)GA3处理结合自然低温层积30d即可解除东京野茉莉种子胚的休眠,但种皮障碍始终是其种子萌发的限制因素。(3)GA3、NAA、6-BA等药剂处理均可促进种子的萌发,并以刻伤种子后用500mg/L GA3处理24h为破除该种子休眠的最有效方法。     

垂珠花自然居群表型性状及遗传多样性分析

为探索垂珠花自然居群间表型差异的内在因素,该研究用14个表型性状和微卫星分子标记法对6个垂珠花自然居群进行遗传多样性分析。结果表明:(1)14个表型性状在居群间和居群内皆存在极显著差异;居群间平均表型分化系数(V_(st))为22.64%,垂珠花自然居群内的表型变异大于居群间的表型变异,说明居群内变异是垂珠花居群的主要变异来源。(2)4对微卫星引物在87个个体上共检测到43个等位基因,平均每条引物10.63个,平均多态位点百分率(P)为100%;平均观察杂合度(H_o)和平均期望杂合度(H_e)分别为0.659和0.811,Shannon多样性指数(I)平均达1.894;居群内遗传多样性(H_s)高达0.811,居群间遗传多样性(D_(st))仅为0.110,居群间遗传分化系数(F_(st))为0.118,说明11.8%的遗传变异来自于居群间,88.2%的遗传变异来自于居群内,与表型变异研究所得结论大体相一致。表型性状和微卫星分子标记结果均表明垂珠花自然居群存在丰富的遗传变异,较高的基因流(Nm=2.050)使得垂珠花居群间的遗传变异小于居群内的遗传变异。