美丽中国建设
为探究线齿藓类植物在水湿运动中蒴齿结构的变化及对孢子散发的影响,选取贵州喀斯特高原金发藓原变种(Polytrichum commune Hedw.var. commune)为研究对象,通过观察湿度变化下蒴齿结构差异及孢子释放规律,拟揭示水湿运动对孢子释放的影响和功能。结果显示:①湿度增加引起蒴齿间距及盖膜面积的显著增大,并在干燥时恢复。其中齿间距从8.33 μm显著增加到11.53 μm,同时盖膜面积扩大20%。②在连续风吹试验中,水湿运动初期孢子释放量显著提高,随蒴齿结构的恢复呈下降趋势,并最终保持在极低的孢子释放数量。同时发现,湿度增加导致孢子释放中簇孢占比的提高,并随孢子释放量的减少呈上升趋势,并在蒴齿结构恢复时达到显著差异。③通过单独对干燥期、水湿运动初期及蒴齿结构恢复期进行风吹试验发现,水湿运动初期孢子释放量显著高于干燥期和蒴齿结构再恢复期。当蒴齿结构恢复时,由于簇孢占比的提高,孢子的释放数量仍能显著高于干燥期。本研究表明在水湿运动中金发藓原变种蒴齿结构发生改变,进而显著提高孢子的释放量,并在蒴齿结构恢复时仍能保持高于干燥时的孢子释放能力,这对该物种的传播及繁衍具有积极的意义。
在水文节律稳定、每年蓄水时间很长且水位涨落落差很大的水库中,生长在水库库岸消落带不同高程区域中的植物每年要面对长时间的不同强度的水淹,这种每年发生持续的水淹胁迫可能会导致水库库岸消落带中生长的植物的种子耐淹能力发生种内分化。西来稗(Echinochloa crusgalli var. zelayensis)是在三峡水库消落带中自然生长的优势一年生植物,在三峡水库消落带植被及消落带生态环境保护中发挥着重要作用。本研究的目的在于探究三峡水库消落带中生长的西来稗种子的耐淹能力是否已发生种内分化,以及此分化的发生是否与较弱的种子扩散能力有关。在本研究中,采集来自三峡水库消落带不同高程区域中生长的西来稗种子,在三峡水库即将蓄水时将所有采集的种子放置于三峡水库消落带中4个不同高程位置接受不同深度不同时长的水库蓄水水淹,同时把所有采集的种子也放置于不会被水库蓄水淹没的非消落带河岸上作为对照处理;测定种子在水中的漂浮持续时间和蓄水期间水库水位上涨速度以量化在水库蓄水水位上涨时种子的扩散能力,水库蓄水结束水退后检测放置于水库消落带和非消落带河岸上的种子的种子完好率、种子萌发能力和成苗率。研究结果发现,在经历三峡水库蓄水水淹后,西来稗种子的完好率和最终成苗率随种子母株在消落带中所处的高程的增加而显著降低,表明在三峡水库成库运行七年后,在三峡水库消落带中生长的西来稗的种子耐淹能力已发生了种内分化。三峡水库蓄水水位上涨时西来稗种子在水中较短的漂浮持续时间和水库蓄水时较慢的水位上升速度限制了西来稗种子的水媒传播和扩散距离,从而有利于西来稗种子的耐淹能力发生种内分化。
为了丰富对泥炭藓的生长环境认识,探究其对冲蚀型喀斯特天坑形成的可能影响,并寻找对其更适合的生长条件,采用梯度划分法,以采自毕节吞天井边缘地带不同郁闭度环境下生长的泥炭藓(Sphagnumpalustre)为实验材料,分别测出其叶绿素荧光参数及蓄水量,探究不同郁闭度环境下泥炭藓的光合能力和持水能力。结果显示:①随着郁闭度的增大,泥炭藓的初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)均显著增大,分别由224.67上升至264,716上升至785.33。PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)先降低后趋于平稳,光化学淬灭系数(qP)显著增大,由0.17上升至0.46。非光化学淬灭系数(NPQ)显著减小,由1.57下降至0.8。光合电子传递速率(ETR)显著增大,由5.72上升至9.68。②随着光照减弱,泥炭藓的吸水率和蓄水量显著升高,其中,自然吸水率由14.36上升至26.37,饱和吸水率由21.7上升至27.01;自然蓄水量由3 032.97上升至12 816.01,饱和蓄水量由4 576.34上升至13 175.97。③泥炭藓虽具有良好的耐光性,但高郁闭度环境,更有利于其叶绿素的积累,增强光合作用,提高生物量的积累,进而获得更强的蓄水能力。此外,不同植物种群之间的竞争会抑制泥炭藓的生长,分享土壤水分,而充足的水分是泥炭藓生存极为重要的条件。④泥炭藓良好的持水特性和吸水作用,在减缓地表径流上具有重要作用,在地质过程中起减慢的作用。而不同郁闭度环境下泥炭藓持水性的不同,也在一定程度上影响了水流的分配规律,从而对冲蚀型天坑的形成产生影响。