环境因子对香根草生长习性的影响

环境因子对香根草生长习性的影响夏汉平,敖惠修,何道泉（中国科学院华南植物研究所,广州５１０６５０）ＥｆｆｅｃｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＦａｃｔｏｒｓｏｎＶｅｔｉｖｅｒＧｒａｓｓＧｒｏｗｔｈ．￥ＸｉａＨａｎｐｉｎｇ;ＡｏＨｕｉｘｉｕ;ＨｅＤａｏｑ...     

香根草属与狼尾草属植物对土壤线虫营养类群的影响?

对广州华南植物园香根草属泰国香根草(Vetiveria nemoralis)、普通香根草(V.zizanoides)的2个品种Sunshine和Karnataka以及狼尾草属象草(Pennisetum purpureum)、皇草(P.purpureum×P.thyphoides)和杂交狼尾草(P.americanum×P.purpureum)的地下土壤线虫各食性类群在根区和非根区的分布特征进行了对比研究,结果表明:线虫主要集中在0-15 cm的浅层土壤中,在不同生境下食细菌和植物寄生性线虫占优势,两类线虫的比例在香根草属植物生境下为87.7%-97.6%,狼尾草属植物生境下为88.5%-94.0%,而食真菌、捕食性和杂食性线虫数量则很少,其相应的比例分别为2.4%-12.3%和6.0%-11.5%。两属植物根区的线虫数量显著高于非根区,但不同营养类群的线虫在根区和非根区的分布有较大差异。香根草属植物和杂交狼尾草非根区植物寄生性线虫的比例高于根区,而食细菌线虫的比例低于根区;但象草和皇草非根区植物寄生性线虫的比例低于根区,而食细菌线虫的比例高于根区。除皇草外,两属植物非根区食真菌线虫的比例一般高于根区。在所选的植物中,Karnataka和杂交狼尾草在土壤改良和土壤生物学效应方面有更好的潜力。     

香根草对土壤中几种重金属离子富集能力的比较研究

用组织培养的香根草无菌苗作为试验材料,进行香根草对Cd、Cr、Pb和Ni四种重金属离子的富集能力比较试验,分别测定了香根草体内的重金属含量、香根草与重金属元素的相关性、香根草对重金属的富集系数和根系滞留率.结果表明：香根草对四种重金属离子都具有较高的富集能力.其中,香根草植物体中元素总含量表现为Ni＞Cr＞Pb＞Cd,在茎叶和根中的分含量,均表现为根＞茎叶;香根草与重金属元素的关系中,Cd的相关性最显著;富集系数与重金属浓度呈负相关,以Ni最为明显;从滞留率的角度来看,以Cr在香根草根系的滞留率最大,但对同一种重金属来说,随浓度的变化,香根草根系对它的滞留率却几乎是恒定的.     

香根草栽培平菇的研究

本文以香根草为主要配方材料,以常规木屑为对照,设计了12个配方,栽培平菇,通过菌丝的长势和生长速度的不同,筛选适宜平菇生长的配方.研究结果表明,最适配方为香根草48%,类芦20%,芒萁10%,麸皮20%,碳酸钙1%和石灰1%;该配方菌丝长势旺盛、生长速度快,利用该配方栽培平菇,其生物转化率达到102.7%.     

模拟光条件下有性繁殖香根草光合生理的研究

利用人工模拟光源研究了两种不同处理的(半水淹和对照)有性繁殖香根草的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和叶面饱和蒸气压亏缺(Vpdl)随模拟光辐射(SPR)的变化规律。结果表明,半水淹处理的Pn、Gs、Tr和WUE均比长势良好的对照处理高,这可能与淹水胁迫和香根草所处的物候期不同有关。有性繁殖香根草的光补偿点较低,而光饱和点较高,26 0 0 μmol·m-2 ·s-1SPR强度Pn还未达最大值。结合生长指标参数综合比较,两种处理的分值却相同。因此可以认为,有性繁殖香根草保持了亲本水陆两栖的特性,并具有强大的耐涝能力,适于河岸、水库、堤岸等潮湿地栽种     

风车草和香根草在人工湿地中迁移养分能力的比较研究

为研究风车草(Cyperus alternifolius)和香根草(Vetiveria zizanioides)迁移养分的能力,建立17.0m²风车草潜流式人工湿地和13.3 m²香根草潜流式人工湿地处理猪场废水,在四个季节末测定植物生物量和组织氮、磷、铜、锌含量.结果表明,香根草地下部生物量大于风车草,地上部生物量则是风车草大于香根草.风车草年地上部收获量为3406.47 g·m^-2,比香根草的1483.88 g·m^-2高2.3倍;风车草的氮含量为22.69 mg·g^-1,比香根草的15.44 mg·g^-1高7.25 mg·g^-1;风车草的磷含量为6.09 mg·g^-1,比香根草的5.47 mg·g^-1高0.62 mg·g^-1.植株含铜、锌量风车草略比香根草高.风车草每年迁移N 68.72 g·m^-2和P18.49 g·m^-2,香根草迁移N 8.93 g·m^-2和P 3.69 g·m^-2.风车草人工湿地每年由植物迁移的氮、磷、铜、锌比香根草高4～7倍.     

水培条件下不同pH值对香根草幼苗形态和生理特性的影响

在pH2.0-pH11.0的1/2Hoagland培养液水培条件下,对培养20d后香根草也Vetiveriazizanioides（Linn.）Nash页幼苗形态、叶片和根系部分生理指标的变化进行了研究。结果表明：在强碱性（pH11.0和pH10.0）及强酸性（pH2.0和pH3.0）条件下,香根草幼苗的部分叶片枯黄,茎干枯,须根数量明显减少且长度趋短;而在弱碱性（pH9.0和pH8.0）及弱酸性（pH5.0和pH4.0）条件下,仅可见部分叶尖出现轻度失绿现象,根系形态无明显变化仅颜色有差异。随培养液pH值的增大（碱性增加）或减小（酸性增加）,叶片含水量和叶绿素含量均逐渐降低且均小于对照（pH6.5）,而相对电解质外渗率和MDA含量均逐渐增加并高于对照;各指标在强碱性（pH11.0和pH10.0）及强酸性（pH2.0和pH3.0）条件下总体上与对照差异显著（P〈0.05）,而在弱碱性（pH9.0和pH8.0）及弱酸性（pH5.0和pH4.0）条件下总体上与对照差异不显著（P〉0.05）。随培养液pH值的增大（碱性增加）或减小（酸性增加）,幼苗的最大根长和根系活力均逐渐降低;在弱碱性（pH8.0）和弱酸性（pH5.0）条件下,最大根长略小于对照、根系活力略大于对照,但差异均不显著;而在pH9.0-pH11.0及pH4.0-pH2.0条件下最大根长及根系活力均显著小于对照,其中,在pH11.0条件下根系最短、根系活力最小,分别仅为对照的60.50%和9.52%。研究结果揭示：香根草对环境酸碱性的适应范围较广,可适应pH4.0-pH9.0的土壤生境。     

N、P、K肥对香根草修复土壤镉、锌污染效率的影响

通过盆栽试验研究在30 mg/kg镉(Cd)污染土壤条件下N[CO(NH2)2:100、200、300 mg/kg土]、P(P2O5:50、100、200 mg/kg土)和K(KCl:100、200、300 mg/kg土)处理对香根草修复土壤Cd和锌(Zn)污染效率的影响。结果表明:3种N处理能促进香根草地上部生长,而且显著提高地上部特别是叶的Cd和Zn含量,导致其修复效率成倍显著增加;200 mg/kg K处理显著提高Zn修复效率,但300 mg/kg K和50、200 mg/kg P处理却显著降低Cd、Zn修复效率。因此,为改善香根草对较贫瘠土壤中Cd、Zn污染的修复效率,应对香根草适施N肥,并控制或者不施P、K肥为佳。     

风车草和香根草在人工湿地中迁移养分能力的比较研究

为研究风车草（Cyperus alternifolius）和香根草（Vetiveria zizanioides）迁移养分的能力,建立17.0 m²风车草潜流式人工湿地和13.3 m²香根草潜流式人工湿地处理猪场废水,在四个季节末测定植物生物量和组织氮、磷、铜、锌含量.结果表明,香根草地下部生物量大于风车草,地上部生物量则是风车草大于香根草.风车草年地上部收获量为3406.47 g·m^-2,比香根草的1483.88 g·m^-2高2.3倍;风车草的氮含量为22.69 mg·g^-1,比香根草的15.44 mg·g^-1高7.25 mg·g^-1;风车草的磷含量为6.09 mg·g^-1,比香根草的5.47 mg·g^-1高0.62 mg·g^-1.植株含铜、锌量风车草略比香根草高.风车草每年迁移N 68.72 g·m^-2和P 18.49 g·m^-2,香根草迁移N 8.93 g·m^-2和P 3.69 g·m^-2.风车草人工湿地每年由植物迁移的氮、磷、铜、锌比香根草高4～7倍.     

坡向对香根草护坡地植物群落特征的影响

经连续2年定点调查,研究了不同坡向对香根草（Vetiveria zizanioides）护坡地植物群落早期演替阶段特征的影响。结果表明：最早迁入边坡地定居的主要为菊科、禾本科和豆科类植物,三者物种数占物种总数比例为59.09%～92.86%;不同坡向植物群落特征从香根草栽后第2年开始出现差异;阳坡香根草种群物种优势度明显高于阴坡的物种优势度,且阳坡香根草种群持续上升,阴坡香根草种群则呈衰退趋势;植物群落丰富度指数、多样性指数、均匀度指数均与群落中香根草物种优势度呈极显著线性负相关;生态优势度指数与群落中香根草物种优势度呈极显著线性正相关。     

河岸美人蕉和香根草的生长繁育及其腐烂规律

以河岸带中的美人蕉、香根草为对象,研究了河岸带生态恢复过程中植物的生长及其作用。结果表明:美人蕉和香根草二者对水深的耐受性均不强,不适合在深水中生长与繁殖;与美人蕉相比,香根草对水深的耐受性更强;美人蕉不适合在水深>20cm的水域生长;美人蕉地上的生物量比地下高27.5%,香根草地上的生物量比地下高79%;通过收割美人蕉分别带走美人蕉所固定的全部氮、磷的59%和55%,收割香根草带走香根草所固定的全部氮和磷的57%;经过130d的浸泡,美人蕉、香根草质量损失率分别为31.89%和19.8%,全氮、全磷的损失美人蕉分别为49.43%和77.30%,香根草分别为47.54%和86.06%;植物浸泡释放有机物、氮和磷,但水中COD、NH4 -N和TP浓度并不持续增加。     

香根草在铅锌尾矿上生长及其对重金属的吸收

通过野外小区实验 ,研究了垃圾和 NPK肥对铅锌尾矿地中香根草 (Vetiveria zizanioides)生长及其对重金属吸收的影响。结果表明 ,添加垃圾后香根草生物量显著增加 ,而仅加入 NPK肥对其并无显著影响 ,同时添加垃圾和 NPK肥最有利于香根草在铅锌尾矿中生长。尾矿中重金属形态的变化受金属特性和尾矿理化性质的双重影响。对纯尾矿而言 ,种植香根草后尾矿中重金属总量有所减少。尾矿在施加垃圾和 NPK肥后 ,尾矿中 Pb和 Zn总量减少了 13.6 5 %和 32 .4 0 % ,Cu总量则增加了2 3.5 2 %。可交换态和总量 Cu、Pb、Zn变化趋势一致 ,特别是 Cu和 Pb更为显著。香根草积累的 Pb和 Zn显著高于 Cu,并且重金属主要积累在根部。添加垃圾和 NPK肥料对 Cu的积累无显著差异 ,而显著减少香根草茎和根中 Zn和 Pb的积累 ,但显著增加单位面积上茎中 Zn、Pb和 Cu的总积累量 (p<0 .0 5 )。研究表明垃圾和 NPK肥的综合使用是一个较为经济有效的尾矿改良措施 ,但对于尾矿 -植被系统中的重金属迁移问题应引起关注。综合生物量与重金属的吸收特征 ,香根草对于尾矿的植被重建有较高价值     

香根草和水花生对垃圾污水中N、P、Cl的吸收效果

香根草和水花生对垃圾污水中不同“污物”的吸收能力差别较大。二者对N的吸收量均超过了各自净化的总N量,对P的吸收率亦较高,但植株体内的P浓度却随介质P浓度的升高而下降。和净化量相比,植物对低浓度污水中Cl的吸收率较高,但对高浓度中的吸收率较低。和原液中的“污物”量相比时,根系对元素的吸收率都明显降低。这表明,植物净化系统中的去污方式除了根系的吸收外,还有其他方式,即根系是通过根际微生态系统的综合作用来达到净化目的。总的来说,香根草对“污物”的吸收能力不比水花生强,尽管他比水花生有更强的净化能力。     

模拟降雨条件下生物结皮坡面产流产沙对雨强的响应

生物结皮是黄土丘陵区退耕地广泛存在的地被物.本研究通过人工模拟降雨试验分析了雨强对生物结皮坡面产流产沙的影响.结果表明: 生物结皮坡面产流产沙随降雨历时的延长先增加、10~18 min趋于平稳.相对于裸土坡面,生物结皮显著延长了坡面初始产流时间,抑制了坡面产流产沙,可降低21%~78%的坡面径流量和77%~95%的产沙量.雨强主要通过影响生物结皮坡面径流而影响其产沙.随着雨强的增加,生物结皮坡面产流产沙与雨强的相关性出现了由不显著相关向显著相关的转折,雨强＞1.5 mm·min^-1时,生物结皮坡面的减流减沙作用随着雨强的增加而降低.本研究结果为降雨条件下生物结皮坡面产流产沙过程的模型模拟奠定了基础.     

长期水淹条件下香根草(Vetiveria zizanioides)、菖蒲(Acorus calamus)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)的存活及生长响应

人工构建三峡库区消落区植被是控制消落区水土流失、保护消落区生态环境的重要措施,选择能够耐受长时间完全水淹的植物物种是该措施实施的关键.为了验证香根草、菖蒲、空心莲子草能否用于消落区植被的构建,实验模拟消落区的长期完全水淹条件,设置30d、60d、90d、120d、150d和180d等6个完全水淹时间水平,研究了3种植物在完全水淹条件下生长、生物量积累及存活状况.结果发现:(1)3种植物在经受长时间的完全水淹后有较高的存活率,180d全淹处理后,香根草、菖蒲和空心莲子草的存活率分别为87.5%、100%和50%.(2)这3种植物有不同的水下生长能力.全淹条件下,香根草生长缓慢,几乎没有产生新的叶片,总叶长也没有显著变化;菖蒲能够持续产生较对照植株更为细长的叶片,空心莲子草只在水淹初期(30d内)能够快速伸长地上部分的枝条,并迅速产生新叶片,但随水淹时间的延长,总枝条长及总叶片数没有再显著增加.(3)与对照植株相比,全淹处理抑制了3种植物总生物量的增加,但对3种植物的地上、地下部分生物量抑制程度不同.全淹条件下,香根草的地上部分和地下部分生物量与水淹0d水平(水淹处理开始前一天,下同)相比无显著变化,根冠比高于对照植株;菖蒲的地上部分生物量随水淹时间延长而降低,但却高于对照植株,地下部分生物量始终低于水淹0d水平,根冠比低于对照植株;空心莲子草的地上部分生物量与水淹0d水平相比无显著差异,但地下部分生物量与水淹0d水平相比大幅降低,根冠比低于对照植株.结果表明,这3种植物都有很强的水淹耐受能力,可应用于三峡库区消落区植被的构建.同时,发现植物对长期完全水淹的耐受能力很大程度上与植株在水下的生长情况及植株的营养储备水平相关,剧烈的水下生长会消耗大量的营养储备,进而造成植株存活率降低.植株在全淹条件下有限的生长能力及丰富的营养储备可能是耐淹物种的重要特征.     

贵州煤矸石山香根草根系及根际土丛枝菌根真菌(AMF)群落的季节动态研究

以煤矸石山种植年限为17年的香根草Vetiveria zizanioides为研究对象,采用高通量测序技术研究香根草根系及根际土丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落的季节动态.并利用Spearman、NMDS、RDA和Mantel-test等统计学方法分析了 AMF孢子密...