泥炭藓: 一类具有重要生态、经济和科学价值的碳封存植物

全球气候变暖是人类面临最严峻的环境挑战。有效控制碳排放, 充分发挥生态系统的固碳能力是实现碳中和目标的重要手段。作为碳封存能力最强的一种湿地类型, 泥炭地是加快实现碳中和目标的关键陆地生态系统。作为泥炭地“有效的生态系统工程师”, 泥炭藓(Sphagnum)在泥炭地的碳汇功能、过滤淡水及保护土地免受洪水侵袭等方面具有极其重要的作用。100多年来, 泥炭藓广泛应用于医药保健、污染监测和废水处理等领域, 尤其是作为一类最值得信赖的土壤介质和保湿材料一直被广泛用于园艺产业。在全球气候变暖和“双碳”目标的大背景下, 泥炭藓已经成为生命科学和生态学研究的热点。该文主要从泥炭藓的形态、物种多样性和起源、生境与分布、繁殖和保护、培养与种植、环境指示和监测、用途和应用, 以及碳封存、储水和酸化能力等方面进行综述, 旨在为泥炭藓研究、泥炭地的保护和恢复以及泥炭藓开发利用和产业发展提供借鉴与参考。     

2015年中国植物学会主要活动计划

<正>~~     

Impacts of freeze-thaw processes on antioxidant activities and osmolyte contents of Syntrichia caninervis under different desert microhabitats

 齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)作为典型的耐旱藓类, 广泛分布于世界干旱和半干旱荒漠地区, 是古尔班通古特沙漠生物土壤结皮中的优势藓类植物。该沙漠冬季具有稳定的降雪, 初春的积雪融化为植物的生长提供了良好的水热条件。荒漠藓类植物叶片仅具一层细胞, 对外界环境的变化十分敏感, 有关荒漠藓类植物在冬季和早春地表冻融交替过程中如何适应环境剧烈变化的研究鲜见报道。该研究探讨了生长于3种不同微生境(活灌丛、枯死灌丛和裸露地)下的齿肋赤藓, 经由冬季低温冻结到早春融雪复水再到春季中旬自然干燥过程中的生理生化变化特征。结果表明: 不同冻融期、微生境及二者的交互作用能够显著影响齿肋赤藓的渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白)含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性(过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性)。冬季低温冻结期的极端低温和春季中旬的干燥环境使得齿肋赤藓可溶性糖和MDA含量, 以及3种抗氧化酶活性均显著高于早春融雪期, 可溶性蛋白含量显著低于融雪期。同时, 在融雪期灌丛遮阴所形成的“冷岛效应”使得生长于灌丛下的齿肋赤藓植株可溶性糖和MDA含量显著高于枯死灌丛和裸露地。但灌丛的存在也为春季中旬干旱无雨期齿肋赤藓提供了一个相对良好(含水量高)的生活环境, 其下齿肋赤藓的渗透调节物含量和抗氧化酶活性均显著低于其他两个生境。在整个冻融过程中裸露地齿肋赤藓的3种抗氧化酶活性均显著高于灌丛下, 这可能是由于生活于裸露地的苔藓有更强的耐胁迫特性。     

锂-匹罗卡品颞叶癫模型的建立及苔藓纤维出芽的动态变化

目的研究锂-匹罗卡品颞叶癫模型大鼠致后性发作的行为学特点及海马结构病理改变的动态变化。方法将所有Wistar大鼠随机分为对照组和实验组,实验组大鼠腹腔依次注射氯化锂、匹罗卡品诱发癫持续状态（SE）后,观察其自发性癫发作（SRS）,分别于SE后1周至10周5个不同时间点取材,Nissl染色和Timm染色分别观察海马神经元损伤及苔藓纤维出芽（MFS）的变化。结果注射匹罗卡品后84%的大鼠可诱发出SE,经过10～20d的缄默期后,可观察到Ⅰ～Ⅲ级的反复SRS,病理学检查可见海马神经元的损伤及齿状回内分子层MFS。结论锂-匹罗卡品颞叶癫模型与人类颞叶癫有类似发作特点及病理改变,是一种理想的颞叶癫动物模型。     

大渡河上游不同林龄云杉人工林与原始林下地表苔藓层片结构与物种组成

为评估在人工林早期发育过程中地表苔藓层片物种组成和结构的演变趋势, 选择四川省金川县507林场4–30年林龄的5块云杉(Picea asperata)人工林和1块300年岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林, 开展了地表苔藓植物调查。采用方差分析法(ANOVA)对苔藓植物特征参数进行差异性检验, 采用Sørensen群落相似性系数比较了苔藓群落β多样性差异。结果表明: (1)云杉人工林较原始林地表苔藓物种丰富度高。年轻的人工林(<16年)较中龄林(21–30年)地表有更多的苔藓种类; (2)原始林较人工林有更高的地表苔藓植物盖度、密度、平均高度和厚度, 而不同林龄的人工林之间在苔藓植物层片盖度和密度上并没有表现出统计学意义上的差异(P>0.05), 但地表苔藓优势种及次优势种组成具有较明显的差异; (3)人工林与原始林地表苔藓共有种具有明显的喜光耐旱特性, 4年生未成林地段与原始林共有种数最多, 为19种; (4)原始林下地表24种苔藓植物中, 除Rhytidium rugosum外, 23种在云杉人工林早期发育过程中存在。在人工林发育过程中地表苔藓物种替代明显, 替代率随林龄呈增加趋势(0.24–0.60), 有明显的物种替代现象发生。综合分析表明: (1) 本文所研究的4–30年的云杉人工林发育过程中地表苔藓结构与多样性并没有表现出预期的恢复趋势, 大多数土著苔藓种群还未能有效恢复; (2)要恢复重建林地后演替阶段的苔藓种群结构和多样性, 不仅需要在采伐和造林过程中减少对土壤的扰动以保护地表微生境, 还应在云杉人工林处于16–20年林龄, 地表苔藓植物丰富度发生显著衰退时进行合理疏伐。     

甘肃白龙江流域提灯藓科植物研究

对采自甘肃白龙江流域的180余份提灯藓科植物标本进行了分类研究,共鉴定出该科植物4属22种,其中瘤柄匍灯藓、大叶毛灯藓、细枝毛灯藓、具丝毛灯藓为甘肃省新记录种。同时,依据标本编制了白龙江流域提灯藓科植物的分属、分种检索表,列出了各个种的生境和分布,并对其区系成份进行了分析。     

DNA序列在苔藓分子系统学研究中的应用

DNA是遗传信息的载体,直接对DNA核苷酸排列顺序的分析和比较是研究苔藓分子系统学的最彻底和最理想的方法。本文综述了DNA序列(叶绿体基因组、核基因组和线粒体基因组)在苔藓分子系统学中的应用,探讨了基因片段的选择策略。并提出只有将分子数据和传统分类学取得的研究成果结合起来,构建最合理的系统树,才能更好地推动苔藓分子系统学的发展。     

长白山落叶松林下笃斯越桔群落土壤的主要矿质养分构成特征

以长白山落叶松(Larix olgensis)林下笃斯越桔(Vaccinium uliginosum)群落为对象,调查了构成群落土壤各层次的主要矿质养分N、P、K、Ca、Mg、S含量及其构成特征.结果表明:长白山区落叶松林下笃斯越桔群落的根系主要生长在由苔藓、落叶松和笃斯越桔凋落物等积累形成的上层基质内,而在由火山灰构成的下层矿质土壤层内几乎没有根系生长.主要构成成分苔藓(泥炭藓Sphagnum spp.和金发藓Plytrichum spp.)的全N、全P和全K含量均明显大于落叶松针叶,全Ca含量略小于落叶松针叶,全Mg和全S含量与落叶松针叶相近,说明苔藓枯死体是群落N、P、K养分的重要来源之一;笃斯越桔枯落叶在凋落物内的构成比例虽较少,但N、P、Ca、S含量均较高,也是群落养分的重要来源之一.按照土壤层次,从上至下依次划分为活苔藓层L、死苔藓层F、半分解层A1、泥炭层A2和火山灰层C.全N含量呈F＞L＞A1＞A2＞C的趋势,除F层略高一点外,基本上呈自上而下递减的趋势;全P含量为L≈F≈A1＞A2＞C;全K含量为L≈F＜A1＜A2＜C;全S含量为L≈F≈A1＞A2＞C;全Ca含量为L≈F＞A1;全Mg含量为L＜F＜A1.在具有矿质土壤的A2层和C层,除有效S以外,C层的N、P、K、Ca、Mg等可利用矿质营养均明显低于A2层,加之C层pH值较高,限制了笃斯越桔根系的生长.     

新疆博格达山地面生苔藓植被的数量分类与排序研究

 应用数量分类(TWINSPAN)和排序(DCA)方法,对新疆博格达山苔藓植被进行了多元分析。TWINSPAN结果表明,该地区苔藓植被可分为6个主要群落类型,即牛角藓-真藓(Cratoneuron-Bryum)群落、扭口藓-墙藓(Barbula-Tortula)群落、提灯藓-细罗藓(Mnium-Leskeella)群落、对叶藓-提灯藓(Distichium_Mnium)群落、墙藓-连轴藓(Tortula_Schistidium)群落、扭口藓-紫萼藓(Barbula_Grimmia)群落,它们分别分布于山地荒     

赤水河上游典型植被中结皮苔藓的成土功能与总氮浓度特征

对赤水河上游典型植被中苔藓植物物种进行了调查,选取羽枝青藓(Brachythecium plumosum)、长帽绢藓(Entodon dolichocucullatus)、长喙灰藓(Hypnum fujiyamae)、皱叶麻羽藓(Claopodium rugulosifolium)和拟脆枝曲柄藓(Campylopus subfragilis)5种结皮苔藓进行成土功能与总氮浓度特征的研究。结果表明:(1)苔藓植物有14科18属26种(含变种、亚种),藓类植物占优势;(2)生物量为0.40~36.80 g·m-2,成土量为9.60~249.20 g·m-2,长喙灰藓的生物量和成土量高于其他结皮苔藓,对治理砂页岩区水土流失具有重要意义;(3)植物总氮(TN)浓度为1.20%~1.87%,土壤TN浓度为0.07%~0.50%,两者中长喙灰藓—土壤最高,拟脆枝曲柄藓—土壤最低,TN浓度随海拔的升高均出现先增大后减小的规律;(4)相关性分析表明,植物和土壤TN浓度差异大,最大相差倍数约17.14倍,但两者具有明显的正相关性。通过植物和土壤TN浓度特征的探究,为该地区生物地球化学作用的研究奠定了基础。