重金属复合胁迫下碱蓬萌发生长及富集特征

为探究重金属复合胁迫对金川镍铜矿区广布植物碱蓬Suaeda salsa(L.)Pall.的影响,根据当地环境条件及预实验结果设置胁迫梯度,测定分析重金属胁迫下碱蓬种子萌发和芽期生理指标,并从野外站台取样研究碱蓬重金属富集能力。结果表明:无论是单一胁迫还是低浓度复合胁迫(Cu20和Ni20复合),发芽期碱蓬的生长均呈现"低促高抑"的趋势,即低浓度(≤40 mg/L)时促进碱蓬生长,高浓度(≥80 mg/L)时抑制碱蓬生长;高浓度复合胁迫(Cu320和Ni320复合)下均抑制碱蓬的生长。MDA(丙二醛)的含量随胁迫浓度的增加而增加;胁迫组可溶性蛋白和游离脯氨酸含量整体上高于对照组;单一胁迫下POD(过氧化物酶)活性随胁迫浓度增加而增加;复合胁迫下低浓度提高POD活性,高浓度抑制POD活性;碱蓬叶片的平均转移系数(TF)大于茎部,且平均转移系数大于1.00;碱蓬叶片的富集系数(BCF)大于根部大于茎部。碱蓬对Cu和Ni均具有很高的耐受性,但对于Cu的耐性强于Ni;低浓度时Cu、Ni复合胁迫对碱蓬生长的促进作用强于Cu、Ni单一胁迫,高浓度时则相反;碱蓬具有较高的重金属富集和转移能力;在当前矿区土壤环境背景下,碱蓬可以作为矿区生态恢复和重金属污染修复的备选植物。     

翅碱蓬氨基酸、蛋白质和脂肪酸成分的研究

翅碱蓬(Suaeda heteroptera)是广泛分布于我国北方滨海盐碱地的藜科植物。到目前为止,对翅碱蓬的有用化学成分和生理生化特性还没有进行过仔细的研究。仅报道过种子含油量测定的结果。因此对翅碱蓬的开发和利用缺少足够的资料。我们从分析种子和茎叶蛋白质、氨基酸和脂肪酸成分入手,探讨翅碱蓬种子作为人类食品,茎叶作为牲畜饲料的可能性。     

洞庭湖区麋鹿再野化初期秋冬季生境选择

深入了解生境特征和生境选择的季节性差异是开展野生动物生境有效管理的前提。2016年3月, 原国家林业局和湖南省人民政府启动了麋鹿(Elaphurus davidianus)再野化项目, 来自江苏大丰的16头麋鹿(其中11头安装了GPS卫星跟踪颈圈)在湖南东洞庭湖国家级自然保护区君山后湖放归野外。冬季气候寒冷、食物匮乏, 濒危物种个体野放后能否在冬季找到适宜生境是再野化项目能否成功的关键。2016年10月至2017年1月, 借助GPS卫星和地面跟踪信息, 我们采用样方法对再野化麋鹿种群秋、冬季生境选择进行了研究, 测定了生境类型、食物丰富度、草本盖度、乔木盖度、距水源距离、距道路距离、距居民点距离、距隐蔽物距离、隐蔽级等9种生境因子。结果显示: (1)再野化麋鹿种群在秋、冬季对生境类型的选择差异极显著。冬季麋鹿偏好选择水塘、随机利用草本沼泽、避免利用灌草丛; 而秋季对生境类型无明显偏好。(2)再野化麋鹿秋冬季对食物丰富度、草本盖度、乔木盖度、距道路距离、距居民点距离、距隐蔽物距离和隐蔽级的选择差异极显著; 仅在距水源距离上的差异不显著。(3)秋季再野化麋鹿倾向于选择隐蔽级低、食物丰富度高、草本盖度高、距隐蔽物距离近的生境。其生境利用样方与对照样方在隐蔽级上的差异极显著; 在食物丰富度、草本盖度、距隐蔽物距离上的差异显著; 在距水源距离、乔木盖度、距道路距离、距居民点距离上的差异不显著。(4)冬季再野化麋鹿倾向于选择距水源近、食物丰富度高、草本盖度高的生境。其生境利用样方与对照样方在食物丰富度、草本盖度、距水源距离上的差异极显著; 在距道路距离、距居民点距离、距隐蔽物距离、隐蔽级上的差异不显著。研究结果揭示了洞庭湖区再野化麋鹿种群秋冬季生境选择偏好, 为再野化麋鹿种群保护及其生境修复提供了基础数据。     

碱蓬浮床对海水养殖尾水中氮磷修复效果研究

海水养殖尾水中总氮、总磷超标是引起沿海水体富营养化的主要原因,为研究碱蓬浮床对海水养殖尾水中氮磷的去除效果,该研究设计加入碱蓬(Suaeda salsa)浮床和不加浮床的两组对比实验,通过比较修复前后碱蓬株高、生物量、含水率、根长以及各部位氮、磷的含量变化,以及水体中总氮(TN)和总磷(TP)的去除效果,探究浮床中碱蓬对总氮和总磷的吸收及其生长特性,验证碱蓬浮床对海水养殖废水中氮、磷等的去除能力。结果表明:浮床中碱蓬株高、鲜重、干重、含水率、根长较修复前均有显著增加,说明浮床中盐生植物碱蓬能够适应含海水养殖尾水水培环境;经碱蓬浮床修复,水体中总氮、总磷均明显下降,其中碱蓬对海水养殖尾水中的总氮总磷去除贡献率分别为16.10%和78.15%,浮床中碱蓬会在叶片和根系中积累氮磷。     

氮磷供应条件对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响

人类活动已从氮磷供应总量和供应比例两方面改变了环境的氮磷供应条件,进而影响到生态系统的结构与功能。本研究以氮、磷分别供应量的几何平均值作为氮磷供应总量的度量,设置3个氮磷供应总量水平及3个氮磷供应比例(5∶1、15∶1和45∶1),通过连续两年(2015—2016年)的野外控制试验,研究了氮磷供应条件变化对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响。结果显示:氮磷供应总量对黄河三角洲滨海湿地物种多样性影响显著,氮磷供应比例对其则无显著影响且与供应总量无显著交互作用;物种丰富度和Shannon指数均以中供应量下最高,Pielou指数则为低供应量下最高。氮磷供应条件对该区优势物种影响差异明显,碱菀(Tripolium vulgare)、鹅绒藤(Cynanchum chinense)和芦苇(Phragmites australis)重要值受氮磷供应总量和供应比例影响均不显著,碱蓬(Suaeda glauca)和盐地碱蓬(Suaeda salsa)重要值只受氮磷供应总量显著影响,随着供应量的增加,碱蓬重要值显著上升而盐地碱蓬重要值显著下降。氮磷供应条件变化下,碱蓬对群落物种多样性的影响最大,盐地碱蓬次之,芦苇则对其无显著影响。物种多样性和优势物种重要值对氮磷供应条件变化的反馈在年度间存在不同程度的差异,表明黄河三角洲滨海湿地植物群落结构对氮磷供应条件变化的响应也受气温、降雨等自然条件变化的影响。     

盐地碱蓬延伸因子(SsEF-1α)的克隆与表达分析

从盐胁迫下的盐地碱蓬(Suaeda salsa)的cDNA文库中获得了一个延伸因子(SsEF-1α)的cDNA片段。以此片段为探针,对其在不同胁迫处理下的盐地碱蓬中表达利用Northern杂交进行分析,结果表明,不同盐浓度处理、同一盐浓度不同时间处理下及双氧水刺激条件下延伸因子在碱蓬叶中的表达量先呈现减少然后增加的趋势;聚乙二醇(PEG)及低温诱导下均呈现上升趋势。由此可见该基因在盐、氧化、高渗和低温胁迫条件下产生一定的反应。     

盐和重金属复合胁迫对翅碱蓬萌发与生长的影响及调控措施

为探究Zn、Cu与盐复合胁迫对翅碱蓬(Suaeda salsa)萌发生长的影响机理及其调控措施,以翅碱蓬为研究对象,采用水培试验方法,测定Zn、Cu和盐复合胁迫条件下翅碱蓬种子发芽率、萌发速率和幼苗渗透调节物质含量等指标,分析1.5 mg/L吲哚乙酸(IAA)、100 mg/L赤霉素(GA)和0.3%硝酸钾(KNO₃)处理对Zn、Cu与盐复合胁迫条件下翅碱蓬萌发与生长的影响。结果表明：(1) Zn、Cu与高盐复合胁迫极显著降低翅碱蓬种子的发芽率,中高浓度的Zn、Cu与盐复合胁迫极显著降低翅碱蓬种子的萌发速率,Zn、Cu和盐复合胁迫对翅碱蓬种子的萌发生长影响表现为低促高抑效应,影响因子间存在明显的协同效应;(2)Zn、Cu和盐复合胁迫条件下,随着盐浓度的升高,翅碱蓬幼苗体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)3种抗氧化酶活性呈先升高后降低的变化趋势,Zn、Cu和高盐复合胁迫使翅碱蓬幼苗体内丙二醛(MDA)含量增加近2.5倍;(3)1.5 mg/L IAA溶液浸种12 h可显著提高Zn、Cu与高盐复合胁迫条件下翅碱蓬种子的发芽率和萌发速...     

双台河口翅碱蓬生长与根、茎、叶碳、氮的分配

生物个体生长过程是其同化作用和异化作用过程中物质和能量吸收、转运、储存、排出平衡的综合结果,体现了生物对其生存环境的适应。对采集于双台河口潮滩湿地的翅碱蓬(Suaeda heteroptera)进行株高和根、茎、叶碳、氮含量测定的结果显示,以AIC_C和adj-R~2为准则选择的翅碱蓬株高生长模拟方程为Logistic方程。采用多模型推断确定的双台河口翅碱蓬平均理论渐近株高H_∞为(38.11±2.59)cm。翅碱蓬根、茎、叶碳含量分别为(37.92±4.40)%、(39.98±3.12)%、(28.27±3.41)%;氮含量分别为(0.68±0.35)%、(0.94±0.31)%、(1.26±0.19)%。仅根碳、氮含量与株高间呈显著负相关生长关系。翅碱蓬根碳、氮相对含量分别为97.8±2.1、90.2±9.2,与株高(8.1—36.6 cm)相比,翅碱蓬根碳、氮积累可能受到了环境条件限制。     

辽宁碱蓬红、绿两种表型植株生长量比较及营养成分分析

目的:比较分析辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensis Kitag)红、绿两种表型植株的生长量及营养含量,为盐地生态修复及其作物化栽培、选种和育种提供理论依据。方法:调查了辽宁碱蓬两种表型植株的物候期及生长量,采用原子光谱法、分光光度法及液相色谱法等,测定了辽宁碱蓬两种表型植株的多项营养指标。结果:辽宁碱蓬绿色表型植株比红色的生长量大,二者比较差异显著。辽宁碱蓬绿色表型植株的粗蛋白、粗纤维、总糖和叶绿素a含量比红色表型植株的分别高出185%、94%、104%和470%,锰、镁、锌和铁含量分别高出19%、47%、20%和13%。而红色表型植株的粗脂肪比绿色表型植株的高出23%,铜、镍和铬的含量高出7%、115%和28%。比较上述营养指标,二者差异均显著;绿色表型植株的大部分氨基酸含量(蛋氨酸和色氨酸除外)、氨基酸总量及必需氨基酸含量均显著地高于红色表型植株的含量。结论:辽宁碱蓬绿色表型植株比红色表型植株生长量大且营养含量高。     

湖北石首麋鹿国家级自然保护区麋鹿冬季卧息地微生境选择

掌握麋鹿种群冬季卧息地的微生境特征,可为冬季麋鹿种群的科学保护和有效管理提供理论依据.2011年12月-2012年2月,通过对61个利用样方和70个对照样方的比较调查,研究了湖北石首麋鹿国家级自然保护区内麋鹿冬季卧息地微生境选择.结果表明,湖北石首麋鹿国家级自然保护区内麋鹿冬季主要选择在食物丰富、植被盖度大、隐蔽度高的生境卧息.主成分分析表明,影响冬季麋鹿卧息地微生境选择的决定性因子是食物因子、温度因子、舒适因子.本研究分析了麋鹿种群对冬季卧息地生态因子选择的要求和原因,对麋鹿自然野化、种群就地与迁地保护均具有十分重要的意义.     

不同季节圈养麋鹿免疫和应激水平的变化及相关性

麋鹿Elaphurus davidianus是我国Ⅰ级重点保护动物,IUCN红皮书列为野外灭绝物种。本研究采用非损伤性取样(noninvasive sampling)及酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)技术,对江苏大丰国家级自然保护区圈养麋鹿的免疫生理和应激生理指标进行了测定。结果表明:雌、雄麋鹿3种免疫球蛋白IgA、IgG和IgM含量秋季和夏季均高于冬季。雌性麋鹿IgG含量在各季节均高于雄性个体,比雄性个体具有更强的体液免疫;而雄性麋鹿IgM含量在各季节均高于雌性个体,雄性个体对异源免疫应答更灵敏。雌、雄麋鹿粪便皮质醇水平与IgM水平呈正相关,与IgG水平呈显著正相关,IgG是适合用于探测麋鹿免疫生理状态的指标,为麋鹿放归种群的监测和健康评价提供科学依据。     

盐地碱蓬、柽柳和芦苇生长的水盐阈值对类圆形植被斑块形成机制的解释

山东省黄河三角洲离海向陆25 km左右的区域内分布着不同类型的类圆形植被斑块,其演替速度快、生物多样性高,是研究黄河三角洲水盐交互作用和植被演替的理想对象,揭示其形成过程和机制对于黄河三角洲盐碱滩地植被恢复有着重要的实践意义。基于类圆形植被斑块的盐地碱蓬(Suaeda salsa)、柽柳(Tamarix chinensis)、芦苇(Phragmites australis)生长发育的水盐阈值和生活习性,以及黄河三角洲缓平低地盐生植物群落的分布规律,对类圆形植被斑块形成过程和机制进行了解析。结果表明：缓平低地的积水地形导致的局部水盐再分配是类圆形植被斑块形成的基础。盐地碱蓬分布在类圆形植被斑块的最外缘,为局部高盐分(1.0%～2.1%)、湿润地带;向斑块中心,分布着矮小的芦苇,为局部中高盐分(0.12%～0.79%)、低水深地带;再向斑块中心,柽柳散落分布在积水线附近,为局部低水深、中等盐分(0.16%～0.70%)地带;斑块中心区分布着芦苇和白茅,为局部高水深、低盐分(0.1%～0.32%)区域。春季和冬季,灰白色的高含盐量盐斑出现在盐地碱蓬外侧,为局部高盐分(1.6%～3.4%)、干...     

贺兰山马鹿冬季食性分析

2003年11月-2004年2月在宁夏贺兰山国家级自然保护区和内蒙古贺兰山国家级自然保护区,利用粪便显微组织学分析技术结合野外啃食调查对马鹿阿拉善亚种(Cervus elaphus alxaicus)冬季食性进行了研究.从7个沟系中一共收集了219堆马鹿粪便中捡拾粪粒,组成14个复合样本进行分析,其结果表明,灰榆(27.37%)、山杨(11.75%)、蒙古扁桃(9.83%)、金露梅(8.12%)、锦鸡儿(6.52%)等植物的当年枝和落叶以及禾本科草本植物(7.51%)是马鹿冬季主要食物,其中灰榆为大宗食物,针叶树种(杜松、油松、青海云杉)和其他草本植物所占比例均较小.马鹿对灰榆、山杨、蒙占扁桃、金露梅、锦鸡儿和杜松有正选择性;而对禾本科草本植物、油松和青海云杉有负选择性.马鹿对它们选择性的强弱顺序为:山杨＞杜松＞锦鸡儿＞蒙古扁桃＞金露梅＞灰榆＞禾本科草本植物＞油松＞青海云杉.马鹿取食乔木36.8%、灌木44.7%、禾本科草本植物8.0%和非禾本科草本植物10.5%,这4类植物的利用性与可利用性存在极显著差异,乔木和灌木的利用性高于可利用性;禾本科草本植物和非禾本科草本植物的利用性低于可利用性,说明马鹿的食物以木本植物镲为主,草本植物为辅.Spearman相关分析得出马鹿对食物的选择性与水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和无氮浸出物之间无明显的相关关系.被啃食植物中粗蛋白含量较高,蛋白质不是越冬马鹿的限制因子,而能量可能是影响冬季马鹿采食较为关键的因子.马鹿冬季采食策略主要是以最小的能量消耗获取最大的能量收益.     

内蒙古森林—草原交错带中野生东北马鹿冬季食物组成模式

分布于内蒙古森林—草原交错带的东北马鹿(Cervus elaphus xanthopygus)种群,受冬季低温和雪被的影响,对营养和能量的需求发生变化,同时,交错带内植物区系复杂,草本植物覆盖率高,而野生东北马鹿冬季主要以木本植物的嫩枝为食,因此分布于该地区的野生东北马鹿种群将面临食物资源短缺、营养缺乏的潜在威胁。本研究于2019年和2020年冬季,在内蒙古高格斯台罕乌拉国家级自然保护区内,采集野生东北马鹿粪便样本共98份。采用粪便显微分析法了解内蒙古森林—草原交错带中东北马鹿冬季的食物组成,结合去趋势分析法揭示了东北马鹿冬季食物组成模式。对东北马鹿粪便残渣分析发现,东北马鹿冬季共采食22种(科)植物,其中2020年冬季发现东北马鹿大量采食云杉(Picea asperata,9.88%)为其新食物。对东北马鹿食物组成进行去趋势分析发现,两年冬季中多数东北马鹿呈现出以蒙古栎(Quercus mongolica)、山杏(Armeniaca sibirica)、细叶沼柳(Salix rosmarin? ifolia)和家榆(Ulmus pumila)等落叶乔木和灌木为主要食物,同时采食高比例禾本科(Poaceae spp.)植物的食物组成模式;少数个体因食物短缺而呈现出以云杉为主要食物的特殊组成模式。禾本科和云杉是引起东北马鹿冬季食物组成变化的主因。本研究揭示了内蒙古森林—草原交错带中东北马鹿冬季的食物组成模式,为该地区东北马鹿营养生态学的进一步研究与保护管理提供参考依据。     

盐生植物碱蓬Actin基因片段的克隆及序列分析

目的:克隆盐生植物碱蓬(Suaeda glauca)Actin基因片段,为研究其它基因在碱蓬的表达和调控提供内参基因.方法:根据已知植物Acfin基因的保守序列设计一对简并性引物,采用RT-PCR的方法扩增Actin基因片段,使用分子生物学软件进行序列分析.结果:获得一段大小为598bp的基因片段,编码198个氨基酸;该序列与其它Actin基因核苷酸序列的同源性均在80%以上,与氨基酸序列的同源性达93%以上.结论:克隆的基因为Actin基因片段,将其命名为SgACT,并登录在GenBank,登录号为EU429457.     

辽宁碱蓬SlNAC4转录因子的基因克隆及原核表达

辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensis)是一种典型的盐生植物,存在着耐盐适应的复杂机制,本研究根据辽宁碱蓬转录组测序结果,利用反转录PCR、RACE技术获得了辽宁碱蓬SlNAC4转录因子基因的cDNA序列。根据测序结果和生物学信息分析,SlNAC4基因(GenBank登录号:KJ933531)全长1450 bp,其中开放阅读框为996 bp,编码331个氨基酸,含有NAM结构域。将其编码区与表达载体pGEX-4T-1相连接,转化到Rosetta菌株中,在大肠杆菌中成功表达出了SlNAC4蛋白。     

贺兰山野化牦牛冬春季食性

2008年11-12月和2009年4-5月对贺兰山野化牦牛的冬季和春季食性进行了分析,在其分布的哈拉乌沟收集冬季粪样500 g,春季粪样498 g,利用粪便显微分析法分析贺兰山牦牛取食植物的种类组成和比例,结果表明,冬季牦牛取食11科20种(属)植物,主要取食禾本科(59.10%)和菊科(26.05%)植物,其中针茅(35.86%)、冷蒿(23.96%)、冰草(8.28%)、莎草(7.60%)、虎尾草(6.81%)、芦苇(6.58%)构成了冬季食物总量的89.09%,为冬季主要食物。春季取食植物11科21种(属)植物,主要取食禾本科(52.76%)和莎草科(18.80%)植物,其中针茅(22.72%)、莎草(18.80%)、冰草(13.23%)、狗尾草(9.93%)、唐松草(6.46%)、冷蒿(6.31%)占春季食物总量的77.45%,为春季主要食物。此外,冬春季均取食一定量的毛茛科和豆科植物。冬春季针茅都是贺兰山野化牦牛的大宗食物。冬季食物生态位宽度低于春季,而Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数均高于春季。     

水盐环境梯度下翅碱蓬(Suaeda salsa)的生态阈值

在对翅碱蓬(Suaeda salsa)生物量、密度、株高、盖度、多度相关性分析的基础上选取了生物量作为翅碱蓬生物指标,利用高斯模型分析了黄河三角洲翅碱蓬种群沿水深、土壤盐分的生态阈值,翅碱蓬最适水深为-0.42m,水深生态阈值区间为[-0 92,0.08](m),水深最适生态阈值区间为[-0.67,-0.17](m);最适土壤盐分为12.71 g/kg左右,其盐分生态阈值区间为[5 17,20.25](g/kg),盐分最适生态阈值区间为[8.94,16.48](g/kg).通过分析不同实验区的水盐关系及其交互作用,探讨了水盐交互作用对翅碱蓬生长的影响.最后,通过离差平方和聚类分析,将3个实验区69个样地划分为7类.随着水深和盐分的梯度变化,7类样地的翅碱蓬群落呈现明显的演替.     

硫腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆及其在盐胁迫条件下的不同表达

硫腺苷甲硫氨酸作为甲基供体在转甲基反应中起到重要作用。为了解硫腺苷甲硫氨酸在盐地碱蓬(Suaeda salsa (L.) Pall)耐盐中的作用,我们对可能编码硫腺苷甲硫氨酸合成酶的基因(SsSAMS2)进行了分析.该基因在经400mmol/L NaCl处理的盐地碱蓬地上部分的λ-Zap cDNA文库中克隆到,其播入片段全长1531bp,包含一个395个氨基酸的开放阅读框架,该基因推断的分子量约为43kD.SsSAMS2与长春花(Catharanthus roseus)的SAMS2在氨基酸水平上的一致性为93%.Southern杂交显示,SsSAMS2在盐地碱蓬基因组中可能是两个拷贝.Northern分析显示硫腺苷甲硫氨酸合成酶基因受NaCl等胁迫的正调控.酶活性检测表明,NaCl胁迫条件下该酶活性增强.     

荣成天鹅湖湿地越冬大天鹅食性分析

2005年12月～2006年3月以大天鹅(Cygnus cygnus)为对象,研究其越冬期间的食性,利用粪便显微组织分析法定量调查其食物组成。结果表明,大天鹅的越冬食物主要为小麦(Triticum aestivum)、海带(Laminaria japonica)和大叶藻(Zostera marina),其中,小麦的比例最大,分别占冬季食物组成的99.67%和早春的90.17%。对冬季与早春的食物组成的差异进行分析,发现大天鹅在天鹅湖保护区发生了食物替代现象。结合以往资料,认为生态污染和湿地结构性破坏导致大天鹅传统食物减少,致使食物替代现象的发生。