赣南稀土矿区苔藓多样性及其结皮的生态效应

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhp5211018
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
南方稀土尾矿生态修复一直是矿山环境恢复治理的难点,研究发掘新的生态恢复途径十分重要。苔藓结皮可有效固定和改良土壤,促进植被演替。苔藓结皮广泛存在于南方稀土矿区,但对其多样性分布格局和生态效应缺少基础研究,制约了其在矿山生态恢复中的实际应用。本研究系统地调查了赣南5个稀土矿区(安远县岗下矿区和新龙矿区、定南县长坑矿区、龙南县足洞矿区和全南县长城矿区)的苔藓结皮资源状况,揭示了矿区苔藓植物的多样性分布格局形成机制,评估了苔藓结皮对水文过程和种子库的影响,为运用苔藓结皮修复南方稀土矿山生态提供科学依据。
  1.基于5个矿区苔藓植物的野外调查,对赣南离子型稀土矿区的苔藓植物区系及生活型构成进行了研究。共鉴定苔藓植物36科66属118种。苔藓植物区系成分以东亚分布(28.97%)、北温带分布(26.17%)、中国特有分布(14.95%)和热带亚洲分布(14.02%)为主。在矿区苔藓的9种生活型中,矮丛集型包含的物种最丰富(29.7%)。以包括赣南稀土矿区在内的4个金属矿区和4个林区为对象,分别对其苔藓植物区系构成和生活型组成进行主成份分析(PCA)。在两个主成分分析中,4个林区位点均聚集在一起,而4个金属矿区位点均呈离散状态,这反映金属矿区环境更强的异质性。矮丛集型和开放丛集型是金属矿区优势苔藓植物类型,它们适应干旱,适合用于金属矿区的生态修复。
  2.基于赣南稀土矿区5种土地使用类型(果园、原矿、堆浸地、原位浸地和农田),对苔藓植物的多样性分布格局进行了研究。结果表明:农田和果园生境中苔藓植物物种丰富度显著高于其它生境。在所有样地整合、堆浸生境和原位浸生境3类回归分析中,均发现苔藓植物物种丰富度与土壤含水量呈正相关(P<0.001)。典型对应分析(CCA)分析表明,不同生境中影响苔藓植物分布的重要因素存在差异。维管植物盖度(Cano)在原矿和堆浸生境中,土壤含水量(SM)在果园生境中,土壤的总有机碳含量(TOC)在农田生境中,Cu离子浓度和电导率在原位浸生境中,是影响苔藓植物分布的主导因素。所有样地整合的方差分析表明:土壤因素是影响赣南稀土矿区苔藓植物主要因素。
  3.基于赣南稀土尾矿荒漠化背景,探索包括藻类、藻-苔藓、苔藓在内的不同演替阶段生物土壤结皮对当地水文过程的影响。主要的研究结论如下:1)生物结皮对降水截流能力显著高于裸土,截流能力依次为:藻-苔藓结皮>苔藓结皮>藻类结皮>裸土;2)生物结皮的持水能力按结皮演替顺序依次增加,苔藓结皮>藻-苔藓结皮>藻类结皮>裸土,苔藓结皮的持水量显著高于藻结皮和裸土层;3)尾矿生物土壤结皮能显著减缓土壤水分的蒸发,藻-苔藓结皮减缓作用好于裸土、藻结皮和苔藓结皮,但持续蒸发5-6d后,各类型结皮和裸土的蒸发量无显著差异。裸土导致相对较多的无效降水,导致短时间内较高的蒸发速率;生物结皮能导致相对较少的无效降水,能够维持较长的蒸发过程,有利于植被的演替。
  4.基于赣南稀土矿区优势种苔藓结皮和地表植被调查,探索了东亚小金发藓(Pogonatum inflexum)、南亚小曲尾藓(Dicranella coarctata)和大灰藓(Hypnum plumaeforme)对当地种子的萌发影响。主要结果如下:1)苔藓结皮对种子萌发率和种子萌发物种丰富度均显著高于对照裸土,种子萌发数和种子萌发物种丰富度均为大灰藓>东亚小金发藓>南亚小曲尾藓>裸土;2)实验中萌发的种子基本是属于地表调查植物;3)马唐(Digitaria sanguinalis)是赣南地区地表植物优势种,并在南亚曲尾藓和东亚小金发藓中萌发数显著高于大灰藓与裸土。以其生态位广、适应力强的优势,马唐可能会在稀土矿区植被恢复中具有较好的应用前景。
其他文献
玉米(Zea mays)是重要的粮食产物,易受到如高温、高盐、干旱等环境因子的胁迫影响,从而导致其产量和品质下降。植物中的甲基结合蛋白(MBD)是特异性识别甲基化DNA的重要反式作用因子。MBD蛋白通过召募含有组蛋白去乙酰化酶活性和染色质重塑因子的染色质修饰复合物,使染色质紧密结合,抑制转录,在植物的生长发育过程中起着十分重要的生物学作用。WRKY家族是植物界十分重要的转录因子家族之一,在高等植物
学位
绢蝶属(Parnassius)蝶类是隶属于鳞翅目、凤蝶科、绢蝶亚科中的一个较为特殊的昆虫类群。到目前为止,全世界记载绢蝶属物种约50余种,中国约33种,主要分布于喜马拉雅山脉、中亚、中国西部和欧亚大陆北部的高海拔偏远山区。近年来,随着DNA测序技术的快速发展,线粒体基因组开始逐渐成为昆虫系统发育研究中的重要分子标记。然而,目前GenBank数据库中只记载了7种绢蝶的线粒体基因组数据,该属其它物种的
学位
凤丹(Paeonia ostii)是牡丹的一个重要品种,其根皮内含有大量的丹皮酚,广泛应用在医药方面,是我国著名的道地药材。丛枝菌根真菌(AM真菌)是陆地生态系统中普遍存在的生物,能够与陆生植物形成共生关系,从而促进植物次生代谢产物的合成。本研究以未接菌、单接种苏格兰斗管囊霉(Funneliformis caledonium),单接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae),混合
扬子鳄(Alligator sinensis)是我国特有的淡水鳄,也是世界上最为濒危的淡水鳄类之一。扬子鳄小脑具有维持身体平衡、控制肌肉张力等作用。积极开展有关扬子鳄小脑的研究不仅可以推进扬子鳄的相关科研,为今后实验室创建扬子鳄小脑及全脑的三维结构模型奠定基础,而且对于开发扬子鳄的相关教学具有积极作用。  本文采用解剖学方法获取扬子鳄脑组织,经过石蜡包埋、切片、Nissl染色等实验方法制作扬子鳄脑
学位
安徽羽叶报春是报春花科报春花属的一种安徽省特有的濒危保护植物。论文对安徽羽叶报春复合体来自于山脉生境和丘陵生境的四个居群进行交互移栽实验,对移栽后形态特征变异及存活率变化进行了研究,并对原生环境土壤微生物多样性进行分析,试图探讨两种生境的居群(遗传上已有明显分化)是否已产生了各自的生境适应性,以及各自生境土壤微生物差异。主要研究结果如下:  (1)安徽羽叶报春复合体12个形态性状在各居群(包括移栽
模式识别受体(pattern recognition receptors, PRRs)通过识别内源性的危险相关分子模式(damage associated molecular pattern, DAMPs)和检测病原体相关分子模式(pathogen associated molecular patterns, PAMPs)启动天然免疫。NOD样受体(NOD-like receptors,NLRs)
学位
本研究通过RACE-PCR技术首次在淡水珍珠育珠蚌(贝)池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)中获得IκBα和c-Rel的cDNA序列,分别命名为HsIκBα和Hsc-Rel。  HsIκBα的cDNA全长为1783bp,其开放阅读框(Open reading frame,ORF)为1083bp,编码360个氨基酸。Hsc-Rel的cDNA为2414bp,ORF为2298bp,编码76
学位
沉水植物作为主要的初级生产者,在浅水湖泊生态系统中发挥着重要作用。但是随着水体富营养化加剧、水利工程引起的水位抬升、过度的渔业利用等因素的胁迫,湖泊沉水植物群落呈现分布面积减少、生物量降低、群落结构单一的退化趋势。因此,恢复沉水植物成为湖泊生态修复的重要内容之一。而恢复沉水植物的首要前提是明确适宜沉水植物生长的环境条件。本研究通过文献分析对影响三种常见沉水植物(苦草、黑藻和穗状狐尾藻)萌发和生长的
学位
随着社会老龄化问题在全球的日益严重,延长人类平均寿命,预防衰老相关疾病的发生是我国乃至世界目前必须面对的重大社会问题。植物次生代谢产物含有许多的活性分子,其中一部分与抗衰老有关,如能延长健康寿命的双胍类药物(包括二甲双胍)、白藜芦醇均来自植物次生代谢产物。寻找新的可以延缓衰老进程以及延长健康寿命的活性分子具有重要的意义。野菊花(Chrysanthemum indicum L.)是一种传统的民间药用
植物基因组DNA甲基化修饰是一种重要的表观遗传学标志,在基因表达、细胞分化及植物生长发育过程中均发挥着重要的调节作用。目前对植物基因组DNA甲基化的研究大多是依靠与甲基化通路相关的突变体,或是通过抑制DNA甲基化建立的化学物质,这往往造成基因组大范围的甲基化水平变化。那么这些方法在研究植株体内特定基因的甲基化时就存在局限性。最近有报道利用基于CRISPR/dCas9的去甲基化系统SunTag–TE