三峡库区次生黄栌灌木林的群落特征及种间联结性

以三峡库区次生黄栌(Cotinus coggygria)灌木林群落为研究对象,基于样地调查,分析了生境特征和群落特征。结果显示:该群落共有植物30科37属56种,物种组成简单、多样性低,群落中以喜光、耐干旱瘠薄和碱性土壤的物种居多。海拔和土壤有效磷含量是生境差异的重要因素;海拔、坡度和坡向对物种分布的影响最大。海拔与物种密度极显著负相关,坡向与物种高度极显著正相关;土壤pH与物种多样性和均匀度显著负相关,速效钾含量与物种密度呈极显著正相关,有效磷含量与物种丰富度和多样性显著正相关,与盖度显著负相关。综上,海拔、坡度和坡向是影响物种分布的因素;土壤有效磷和pH是影响物种多样性的因素;海拔、坡向、坡度、土壤有效磷和速效钾是影响群落数量特征的因素。群落总体关联性和物种种间联结性均呈显著负相关,种间联结较松散,处于不稳定的灌草阶段,生态系统脆弱,对生境变化十分敏感。因此,在对三峡库区黄栌群落进行生态修复时,应以保护现有群落及其生境为前提,选择适生乡土植物进行合理配置,增加物种多样性,促进群落演替。     

重庆喀斯特地区现代花粉组合与植被的关系

重庆喀斯特地区4种不同地貌单元的81份表土和苔藓样品的孢粉分析结果表明:(1)研究区植物孢粉组合共由109科属组成。除金佛山外,其他植被退化严重地区样点均以草本和蕨类植物占据优势(剔除石漠化治理大量引种的马尾松、柳杉和侧柏等乔木花粉),其次是乔木植物花粉(主要为马尾松),灌木植物花粉含量很低,显示该区植被退化严重;(2)孢粉组合的PCA分析能够很好地将研究区的现代孢粉组合区分开来,较好地反映了重庆喀斯特地区不同地貌单元的植被特征,特别是石漠化区植被退化严重的孢粉组合特征。生态保护较好、自然植被发育的金佛山地区具有106科属的乔木、灌木与草本孢粉类型,以及高含量的乔木花粉,而喀斯特石漠化地区的鸡公山(46科属)、青木关镇(56科属)和南平镇(50科属)则表现为乔灌木孢粉类型较少;(3)银杉作为金佛山特有的孑遗植物,其花粉含量明显低于松属花粉,说明其花粉不利于远距离传播;(4)随着土地利用强度的增加,现代孢粉组合中乔灌木花粉含量和种类越少,草本和蕨类植物孢粉含量越多,且以耕地杂草为主。因此,土地利用方式的变化是喀斯特石漠化区次生植被及其现代孢粉组合变化的主要影响因素。研究可为重庆喀斯特地区...     

Cr(VI)污染细粒土壤化学淋洗修复效果与经济成本分析

土壤淋洗技术具有修复效率高、修复彻底、污染土壤减量化等特点,但目前土壤淋洗的药剂成本相对较高,且淋洗后的细粒土壤仍需固化、稳定化处理,限制了淋洗技术大规模的推广应用。本研究以重庆市某Cr(VI)污染场地细粒土壤为对象,探究了Cr(VI)污染细粒土壤化学淋洗修复的效果与经济可行性。结果表明:除EDTA外,随着草酸、柠檬酸、醋酸和盐酸浓度的增加,土壤中Cr(VI)的去除率均逐渐增加,且草酸和柠檬酸复配淋洗效果最佳;液固比5∶1～10∶1时淋洗效果和稳定性最佳,液固比大于10∶1或低于5∶1淋洗效果和稳定性降低。淋洗时间越长,土壤中Cr(VI)的去除效果越好,土壤中Cr(VI)的浸出浓度越低;以草酸和柠檬酸作为复配淋洗剂,在液固比5∶1,淋洗45 min情况下,土壤中Cr(VI)去除率为62.73%,Cr(VI)的浸出浓度为0.64 mg·L^-1,低于垃圾填埋场Cr(VI)浸出标准1.5 mg·L^-1,且Cr(VI)污染细粒土壤淋洗药剂成本为300元·t^-1土,具备工程应用的经济可行性。     

气候变化与人类活动对青藏高原湿地的影响研究进展

青藏高原是中国湿地分布最多的区域,其独特的高寒湿地对区域生态环境安全有着不可或缺的作用。梳理了青藏高原湿地变化的时空特征,基于此,重点分析了气候变化与人类活动对不同类型湿地的影响和作用机制。研究发现：(1)主导不同类型湿地变化的气候因素有差异,影响存在区域异质性。湖泊湿地主要受降水量影响,湖泊湿地在北部扩张、南部缩小的趋势与降水量的空间差异存在较强的一致性;沼泽湿地主要受气温影响,气温升高导致水分蒸发、植被群落演替,沼泽湿地向草地转化,江河源区和若尔盖高原等主要分布区域呈现退化趋势;河流湿地主要受气温影响,气温升高加速河源冰川消融、同时也增大河流蒸散发量,共同作用下河流湿地呈现北部减少、南部增加的趋势。(2)过度放牧、泥炭开采、水利建设等是影响湿地变化的主要人类活动。若尔盖高原同时存在过度放牧、泥炭开采和沟渠建设多重人类活动影响,当地沼泽湿地退化明显;柴达木盆地的人工湿地由于盐业开采迅速扩张。(3)当前研究存在数据可对比性不足、大区域尺度和野外定点持续监测数据缺乏等问题,导致对气候变化与人类活动影响机制研究不够深入。未来应加强高寒湿地定期监测与风险评估,完善高寒湿地生态系统与环境变化和...     

多情景模拟下重庆市土地利用变化对生态系统健康的影响

模拟多情景下区域土地利用变化引起生态系统健康状况改变,对优化用地格局和保障区域生态安全具有重要意义。基于重庆市2000-2020年土地利用和生态系统健康动态演变特征,运用生态系统健康模型和斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型模拟自然发展(ND)、生态保护(EP)和城镇发展(UD)三种情景下土地利用变化对生态系统健康的影响程度。结果表明:(1)2000-2020年建设用地扩张迅速,耕地面积减少最多,主要向林地和建设用地转移;生态系统健康状况整体呈现向好趋势,但区域差异显著。(2)2030年土地利用类型仍以耕地、林地为主,ND、EP和UD情景的建设用地规模较2020年分别增加63.59%、44.54%和100.13%,中心城区成为建设用地扩张集聚地。(3)2030年ND和UD情景的生态系统健康值较2020年均减小,建设用地增加和林地减少成为其健康退化的重要原因;而EP情景的健康值呈上升趋势,与反映生态系统健康对土地利用变化响应弹性结果相反,可见EP情景下的土地利用优化是实现区域生态系统健康可持续发展的有效途径。研究结果可为研究区生态系统保护管理与土地利用政策优化提供参考依据。     

坝上地区不同年代退耕还林生境的草本层植物多样性及影响因子

退耕还林是坝上地区重要的生态修复工程,其生态效益日益受到广泛关注,但针对林下植物多样性保护功能的研究还较少,虽然草本层植被是森林生态系统服务功能的重要指标之一。为评估不同年代退耕还林生境的生物多样性,调查了20世纪70年代至21世纪初共4个年代退耕还林生境的草本层植物多样性,并与弃耕生境及自然林生境进行了对比。为进一步分析林下草本层植物多样性的影响因子,还分析了乔灌层植被、土壤理化性质与林下草本植物多样性的关系。结果显示,不同年代退耕还林的林下草本植物多样性未有显著差异,且均显著低于弃耕生境与自然林生境。草本层物种丰富度对土壤碱解氮含量、灌木层丰富度、灌木层密度具有显著的正响应,Simpson多样性主要与乔木层林木密度呈显著负相关。研究表明,不同年代退耕还林后的林下草本层植物多样性保护功能低于预期,而改善林分空间结构与建设模式可能利于提升其生物多样性保护功能。未来植被修复中需充分权衡生态系统不同服务功能之间的关系,因地制宜,宜林则林,宜草则草,重视自然恢复与多元化生态修复方式,以实现更好生态效益。     

中亚热带常绿阔叶林凋落物分解过程中汞的动态变化及迁移机理

森林凋落物对于汞在林地土壤的生物地球化学循环中起到重要作用,为研究森林凋落物分解过程中汞的迁移转化特征,以重庆四面山风景名胜区典型林分(常绿阔叶林)作为研究对象。于2014年3月—2015年3月连续监测典型林分凋落物中各形态汞浓度和有机质变化量,同时监测周围土壤中汞浓度变化。结果表明:四面山典型林分凋落物分解过程中汞浓度整体上升,总汞浓度(初始浓度:78 ng/g)的增幅最高达53%,甲基汞浓度(初始浓度:0.32 ng/g)最高增幅达138%;在春季和夏季,水溶态和酸溶态两种活性态汞含量分别增加了851%和96%,在分解前期和末期,凋落物汞的中惰性汞比例最高,占比达75%。土壤腐殖质层中总汞和甲基汞浓度比较稳定。凋落物中活性态汞通过雨水淋洗进入土壤与有机质络合并发生甲基化/去甲基化过程,通过地表径流、地下径流进入水体。凋落物中C含量减少了22%,N含量增加了15%,总汞浓度与C/N比呈负相关,与N含量呈正相关。凋落物中微生物C、N含量整体增加,与汞浓度峰值同步,且夏季含量显著高于冬季含量(P0.05),说明微生物与凋落物固定汞和汞的甲基化过程密切相关。     

杭州湾滨海湿地土壤有机碳含量及其分布格局

通过研究杭州湾自然潮滩湿地和围垦湿地土壤有机碳含量及其分布格局,揭示湿地植被演替、外来物种入侵和围垦活动对土壤有机碳分布的影响.结果表明:潮滩湿地土壤表层有机碳含量在4.41～8.58 g·kg-1,平均值6.45 g·kg-1.不同植被类型下表层土壤有机碳表现为:芦苇(8.56±0.04 g·kg-1)＞互花米草(7.31±0.08 g·kg-1)＞海三棱蔗草(5.48±0.29 g·kg-1)＞光滩(4.47±0.09 g·kg-1);围垦湿地表层土壤有机碳表现为:20世纪60年代(7.46±0.25 g·kg-1)＞2003年(5.12±0.16 g·kg-1)＞20世纪80年代(1.96±0.46 g·kg-1),即土壤有机碳含量随围垦时间延长表现为先降低后升高的趋势;土壤有机碳在垂直剖面上均表现为由表向下逐渐降低的趋势.潮滩湿地和围垦湿地的土壤有机碳与pH呈显著负相关,与总氮呈显著正相关,表明在土壤中氮主要以有机氮的形态存在.潮滩湿地有机碳与碳氮比相关性不明显,而围垦湿地具有显著正相关性,说明围垦利用对湿地土壤碳氮比产生了一定影响.研究表明,潮滩湿地土壤固碳能力随着植物群落演替逐步增强,而外来入侵种互花米草的大量入侵和扩散将有可能降低潮滩湿地生态系统土壤的储碳功能.围垦引起的土壤水分、颗粒组成的变化以及耕作、土地利用和利用历史是影响围垦湿地土壤有机碳分布的主要原因.     

三峡库区消落带周期性淹水-落干对硝化微生物生态过程的影响

【目的】明确三峡库区消落带周期性淹水-落干对土壤硝化过程及功能微生物的影响。【方法】在重庆段万州、丰都和长寿3个典型消落带区域,分别采集淹水-落干8次、淹水-落干5次、淹水-落干0次土壤样品,通过室内培养分析土壤硝化作用强度;利用实时荧光定量PCR研究不同淹水-落干周期土壤氨氧化古菌和细菌的数量变化规律;采用DGGE分子指纹图谱和克隆文库技术研究土壤氨氧化古菌和细菌的群落组成差异。【结果】万州、丰都和长寿3个消落带中,土壤有机质和pH含量随淹水-落干次数的增加而增加;除长寿消落带外,土壤硝化强度也随着淹水-落干次数的增加而增强;随着硝化作用的发生,氨氧化古菌和细菌数量呈上升趋势,DGGE条带数量、位置和亮度均发生明显变化;氨氧化功能基因amoA的系统发育分析表明:万州和丰都消落带氨氧化古菌均属于土壤类古菌Group 1.1b;而长寿消落带则检测到少量的海洋类古菌Group 1.1a;3个消落带的优势氨氧化细菌均属于Nitrosospira和Cluster 0类群。【结论】三峡库区独特的"冬蓄夏泄"管理方式,导致淹水-落干8次的土壤经历了周期性的淹水-落干水分胁迫,提升了土壤有机质含量和pH,增加了土壤硝化作用强度,并可能改变了土壤硝化微生物群落结构。     

白念珠菌14-3-3蛋白Bmh1在细胞生长和菌丝发育中的功能解析

【目的】应用Tet-off启动子研究白念珠菌唯一的14-3-3蛋白Bmh1在白念珠菌生长和菌丝发育过程中的功能。【方法】在白念珠菌URA3+菌株SN152中,我们敲除了1个BMH1基因拷贝,并用Tet-off启动子替代另一个BMH1基因拷贝的启动子,得到了可以用强力霉素(Doxycycline)控制Bmh1表达水平的菌株。然后我们通过斑点试验和形态学观察对该菌株的生长和菌丝发育表型进行了分析。通过在ras1、flo8、efg1、cph1、tec1等重要菌丝发育调控因子突变体中过表达Bmh1,我们初步研究了Bmh1在菌丝发育调控网络中的位置。最后,我们构建了一些不同C末端的Bmh1嵌合体并检测了其对白念珠菌生长和菌丝发育的影响。【结果】Doxycycline诱导Bmh1表达水平下调时严重抑制了细胞的生长。非Doxycycline诱导条件下Bmh1高表达强烈促进了细胞的菌丝发育。这一促进作用绕过了ras1、efg1、cph1和tec1等基因缺失的影响,却被flo8基因的缺失阻断。C末端缺失或更换异源C末端的所有Bmh1突变株在Doxycycline诱导时都能够正常生长,但是没有明显促进菌丝发育。【结论】验证了白念珠菌14-3-3蛋白Bmh1是细胞生长所必需的,证明了Tet-off启动子可以严密控制Bmh1的表达水平。Bmh1是一个菌丝发育的正调控因子,位于Ras1、Efg1、Cph1和Tec1的下游,Flo8的上游。Bmh1的保守结构域是细胞生长所必需的,而C末端则是生长非必需的。