东北地区芦苇植硅体浓度的时空分异规律

芦苇是生态域极广的一种禾本科芦竹亚科植物,且其植硅体含量丰富,基于此,本文探讨了东北地区不同温度带及生长期的不同阶段芦苇植硅体浓度的变化规律,揭示芦苇植硅体的环境指示意义,从而为定量恢复古环境和探讨植硅体形成机理提供相关参考。结果表明:东北地区12个样点芦苇样品中共包含6种主要植硅体类型,其中鞍型的含量最高,是芦苇植硅体的优势类型。同时在不同温度带及生长期芦苇植硅体浓度具有明显差异。在东北地区,从温带到暖温带,芦苇植硅体和鞍型浓度均随温度升高而增多,但在不同湿度区,其随温度的变化趋势并不一致。总的来看,东北地区芦苇植硅体和鞍型浓度与温度的关系密切,可指示环境温度的变化,但其在一定程度上也受湿度的影响。在6—10月,芦苇植硅体和鞍型浓度均在其生长初期较多,而在9、10月相对较少,并推测植物植硅体浓度的变化规律可能与植物生长本身对硅的需求规律相一致。该结果有助于理解植硅体的形成机理,从而促进植硅体分析在古环境研究中的应用。     

玉米生长周期内植硅体的变化研究

植物不同组织部位的植硅体形态、组合研究有助于准确鉴定考古地层植硅体来源植物的具体种类以及组织部位;生长周期内植硅体形态、组合变化研究有利于探讨植硅体的形成机制,认识植硅体形态组合变化与环境因子之间的关系,科学解释土壤及沉积物植硅体古植被、古环境信息。玉米变种亚航0919在生长的初期,尤其是前3片真叶,含比重较高的3片以上的多铃型植硅体;随着玉米生长天数增加及生长温度的升高,第4—5片真叶3片以上多铃型植硅体消失,哑铃型植硅体含量逐渐增加,尖型及棒型植硅体含量有所降低,叶片哑铃型植硅体长度(L)及宽度(W)有增加的趋势;相同生长阶段,叶片与叶脉植硅体组合及大小显著不同,叶脉相对叶片含较低比重的哑铃型植硅体、较高比重的十字型和椭圆-哑铃型植硅体,叶脉中哑铃型植硅体小于叶片中的。玉米叶片植硅体形态、组合在生长季节内的变化主要与植物的成熟阶段及生长环境温度的变化有关,其植硅体形态、大小和组合,尤其是哑铃型植硅体大小能够响应温度变化。     

东北地区芦苇植硅体的变化特征

深入研究芦苇(Phragmites australis)不同生长期植硅体的形态变化规律, 对提高古植被重建精度、探讨植硅体形成机理具有重要意义。该文对东北地区12个样点的芦苇叶片进行研究, 选取长势相近、叶片大小一致的芦苇叶片, 用湿式灰化法提取植硅体并对其进行分类和命名。研究发现, 芦苇植硅体主要有5种类型, 在不同生长期内和不同温湿度组合下, 其植硅体类型组合基本无变化, 说明同种植物的植硅体类型组合具有稳定性, 据此可以有效地恢复古植被; 同时芦苇鞍型植硅体百分含量的峰值出现在7月份, 随后稍有减少, 而芦苇扇型植硅体百分含量和浓度的峰值出现在8或9月份, 谷值在7月份。由此推测芦苇鞍型植硅体的形成可能更多地受控于植物的光合作用和蒸腾作用, 芦苇扇型植硅体的形成可能与机动细胞的支撑作用关系密切。实验结果还表明芦苇植硅体浓度并不是随着时间逐渐积累的, 其在8月份达到峰值, 9月份达到谷值, 因此推测植物植硅体浓度的变化规律可能与植物在不同生长期其自身对硅的需求规律相一致。鞍型植硅体浓度的峰值也出现在8月份, 谷值也在9月份, 其浓度变化与芦苇植硅体总浓度的变化趋势相似。     

浙江青浜岛现代植物群落和表土植硅体研究及环境意义

在植物分类基础上全面调查了浙江舟山青浜岛分布的植物群落类型,获得8个群丛类型,对青浜岛25种现代植物植硅体进行提取,共鉴定出17种形态类型。帽型、齿型、哑铃型、鞍型和扇型主要见于禾本科植物;蕨类主要产波状棒型和三棱柱型;木本主要产纺锤型和多边形板状型,这表明不同分类位置的植物产生不同的植硅体形态及组合。对横跨整个青浜岛东南—西北坡向的8个群丛样方进行表土植硅体提取分析,共获得14种植硅体形态类型,研究结果显示表土植硅体贡献主要来自禾本科、蕨类、阔叶类和裸子类植物。随着岛屿山体海拔的增加(海拔20—90m),示冷型和示干旱型植硅体增加,青浜岛局部生境(自东南向西北翻过山顶)气候变化表现为温暖湿润—温凉偏干—温暖湿润。表土植硅体组合灵敏地响应了海拔改变而引起的局地植被和环境的变化,是重建第四纪环境变化的可靠代用指标。     

东北地区草本植物和木本植物植硅体的形态特征鉴别分析

为了鉴别草本植物来源及木本植物来源的植硅体类型,本文从植硅体形态和大小两方面着手,对东北地区常见的57种草本植物和72种木本植物的植硅体进行系统分析。从植硅体形态来看,鞍型、帽型和哑铃型等24类植硅体为草本植物的特征类型,木本植物也鉴定出17类典型植硅体类型,包括立方体、端尖细长棒型和凹口棒型等。同时,进一步通过引入形态参数区分三类形态相似且含量较多的植硅体类型(不规则扁平状、边缘弯曲扁平状、不规则块状)的植物来源,结果显示,长度30μm不规则扁平状、长度50μm边缘弯曲扁平状(包含蕨类植物)、长度30μm不规则块状主要来源于草本植物;长度40μm不规则扁平状、长度50μm边缘弯曲扁平状及长度40μm不规则块状主要形成于木本植物。在利用形态和大小分别区分植硅体植物来源的基础上,本研究还系统总结了东北地区草本类植硅体和木本类植硅体的鉴别标准,并据此识别东北地区表土植硅体的植物来源。该研究能够为本区开展植硅体-古植被重建等研究提供重要的参考。     

植物燃烧微炭屑与植硅体的比值研究

炭屑与植硅体分析广泛应用于古环境重建研究,现代植物燃烧微炭屑与植硅体比值研究有利于认识土壤及沉积物微炭屑与植硅体的丰度与火灾和燃烧活动之间的关系。本研究利用现代草本及木本植物叶片进行开放燃烧模拟实验,分析了不同植物燃烧微炭屑的形态特征及微炭屑与植硅体数量比(Ch/ph)的差异。结果表明,植物燃烧后会残留下植硅体和微炭屑,草本与木本植物微炭屑形态特征具有明显差异,微炭屑与植硅体(Ch/ph)比值较大,Ch/ph值木本植物(26.07-31.61)大于草本植物(1.62-15.20)。微炭屑的形态及长宽比(L/W)、Ch/ph值含有丰富的火灾发生及燃烧的植被类型信息,尤其Ch/ph可能是古火灾及古植被重建研究的潜在替代指标。     

湿地生态系统中植硅体与植硅体碳的研究进展

湿地作为地球表层物种丰富、功能独特的生态系统,在其发育和环境演变过程中储存了环境变化的大量信息,能反映湿地环境变迁。同时,湿地碳储量巨大,既是"碳源"也是"碳汇"。植硅体作为气候变化的指示剂、长期的陆地碳汇机制,近年来,在考古、古环境和全球碳汇研究中备受关注。研究湿地生态系统中的植硅体及植硅体碳,对探讨湿地中植被类型变化、重建区域古生态环境和碳"汇"具有重要意义。在查阅国内外关于研究湿地植硅体的文献的基础上,总结了植硅体在湿地古气候、古环境研究中的应用;湿地生态系统中植硅体的形态、含量与分布特征,以及植硅体碳的含量特征与在全球碳汇中的重要作用。     

温带地区表土植硅体对温度的响应

植硅体的现代过程研究是利用植硅体这一指标精准恢复区域古植被、古气候的前提和关键环节,探讨表土植硅体组合的空间分布特征及其对环境因子的响应尤为重要.本研究在东北地区沿着年降水量为600 mm等降水线采集54块表土样品,研究单一温度控制下表土植硅体的空间分布规律,以期寻找对温度比较敏感的植硅体类型.结果表明:54块表土样品...     

吉林敦化地区全新世泥炭沉积中植硅体分析

通过敦化吉祥泥炭沉积中的植硅体分析发现,该剖面中植硅体含量丰富,分类特征比较明显。该地泥炭中植硅体组合以示冷型植硅体占优势,温暖指数比较低,反映气候呈寒冷型,期间曾发生4次气候波动。此次研究以泥炭为信息载体,为恢复古环境、古气候演变提供了又一重要的途径。     

吉林省松原市不同品种玉米穗、叶植硅体形态组合特征研究

玉米(Zea mays L.)作为禾本科一年生的植物,是东北地区最主要的粮食作物之一。本文通过选取吉林省松原市乾安地区21个玉米品种进行植硅体分析,试图探讨玉米不同部位(穗、叶)主要植硅体类型的变化规律。分别在穗中、叶中、整个植株中提取并鉴定植硅体10 311粒、10 466粒、8 530粒。结果表明,21个玉米品种中,植硅体形态基本相同,相比于其它植物玉米十字型植硅体含量十分丰富,常见的还有哑铃型、帽型、棒型等;不同部位植硅体总浓度差异较大,存在有穗中叶中整株中的规律;不同部位不同类型植硅体的百分含量及十字型植硅体的大小有显著差别。穗中十字型含量较多,叶中十字型和帽型含量较多;镜下测量结果显示,叶中十字型植硅体比穗中十字型植硅体大。此外,不同品种中十字型植硅体宽度差异较大,其可能与不同玉米品种的抗逆性有关。本文研究结果可为鉴别玉米与其它禾本科植物提供依据,也为玉米种间差异及抗逆性研究提供了基础资料,同时亦可为探究玉米起源、环境考古等方面的研究提供参考。