宁夏盐池长芒草草原和苜蓿人工草地水分利用研究

 本文用离体快速称重法对宁夏盐池长芒草天然草地和苜蓿人工草地的水分利用状况进行了比较研究。研究发现：很干旱的苜蓿草地具有较高的生物量,而在水分条件相对较好的长芒草草地中生产力却很低。苜蓿草地的蒸腾耗水量占蒸散量的86.9%,而长芒草草地中只占40.7%。水分利用强度苜蓿草地为137.32%,而长芒草草地为88.72%,而且有迹象表明,苜蓿草地的水分利用深度超过了180cm,而长芒草草地则保持在180cm范围之内。两草地的蒸腾效率在整个生长季中基本一致,而蒸散效率苜蓿草地为0.82‰,长芒草草地为0.54‰。经过一个生长季,苜蓿草地水分亏缺达-101.8mm,而长芒草草地为-17.6mm。     

能源植物新秀--芒草

化石能源日益紧缺,污染日趋严重,新能源的开发和利用成为时代的迫切要求。在寻找新能源的过程中,芒草逐渐进入人们的视线。随着研究的深入,“高个子”芒草已经成为能源植物中的佼佼者。     

芒草化学成分及热解性能研究北大核心CSCD

以芒草的10个新品系为研究对象,对其纤维素、半纤维素、木质素的含量进行了分析。结果表明,纤维素、半纤维素和木质素含量在不同品系间的差异均达到了极显著水平。采用TGA研究了芒草的热解过程、通过反应动力学计算比较了各样品表观活化能,结果显示,不同品系芒草的热解活化能具有明显的差异,奇岗、南荻、W819、南荻四倍体具有较高的活化能。从这些品系的能源用途品质性状表现看,它们可能分别适用于不同的转化途径和利用方式。     

带芒草属物种新型高分子量谷蛋白亚基的鉴定

采用SDSPAGE方法对牧草带芒草属3个种8份材料的高分子量谷蛋白进行了检测和鉴定。结果显示,带芒草物种具有的高分子量谷蛋白亚基与普通小麦中发现的不一样,其迁移率存在较大差异。其中,x型亚基均比Dx2亚基迁移率小或接近,y型亚基均比Dx12亚基迁移率大。8份材料中共发现了4种x型亚基新类型(Tax1,Tax2,Tax3和Tax4),5种y型亚基新类型(Tay1,Tay2,Tay3,Tay4和Tay5)和6种亚基组合类型(Tax1+Tay3,Tax3+Tay2,Tax4+Tay1,Tax1+Tay1,Tax2+Tay5,Tax4+Tay2),该项研究结果揭示了带芒草属植物可能具有与普通小麦类似的高分子量谷蛋白亚基,这些亚基在小麦品质遗传改良中具有潜在的利用价值。     

芒草化学成分及热解性能研究

以芒草的10个新品系为研究对象,对其纤维素、半纤维素、木质素的含量进行了分析。结果表明,纤维素、半纤维素和木质素含量在不同品系间的差异均达到了极显著水平。采用TGA研究了芒草的热解过程、通过反应动力学计算比较了各样品表观活化能,结果显示,不同品系芒草的热解活化能具有明显的差异,奇岗、南荻、W819、南荻四倍体具有较高的活化能。从这些品系的能源用途品质性状表现看,它们可能分别适用于不同的转化途径和利用方式。     

能源植物芒草研究进展与综合利用现状

芒草是一类多年生的C4草本植物,因其具有生物量大、纤维素含量高、灰分低、热值高、适应性强、生产成本低等诸多优点被认为是目前最具开发潜力的高产纤维类能源植物之一,因而成为国内外关注和研究的热点。综述了国内外能源芒草的研究进展与综合利用现状,并展望了今后的发展前景。     

长芒草(Stipa bungeana)种子萌发与出苗对关键环境因子的响应

种子萌发为植物生活史的关键阶段,对植物的定居、群落演替与动态起着决定作用。通过室内控制实验的方法,研究长芒草(Stipa bungeana)种子萌发对光照和温度,水势和温度,以及幼苗出土对沙埋深度和供水的响应。使用光照、温度和湿度自动控制的生长箱,设置光照、黑暗和持续黑暗3个光处理和5个变温处理(5℃:15℃、10℃:20℃、15℃:25℃、20℃:30℃和25℃:35℃)(夜:昼);设置11个水势处理(0、-0.2、-0.4、-0.6、-0.8、-1、-1.2、-1.4、-1.6、-1.8 MPa和-2 MPa)和5个恒温处理(10、15、20、25℃和30℃),研究长芒草种子萌发对光照和温度、水势和温度的响应。设置6个沙埋深度(0.5、1、1.5、2、3、5 cm)和10个供水处理(2.5、5、7.5、10、15、20 mm和30 mm 7个单次供水处理,2.5、5、7.5 mm/3d 3个多次供水处理),研究长芒草幼苗出土对沙埋和供水的响应。结果表明:光照对长芒草种子萌发具有促进作用,黑暗与持续黑暗条件下的最终萌发百分率无显著差异。在10:20℃—15:25℃温度范围内,长芒草种子萌发快速且集中,15:25℃为种子萌发最适温度,超过最适温度时,最终萌发百分率随温度升高而下降。水势低于-1 MPa时长芒草种子不能萌发,最终萌发百分率和萌发速率均随水势的降低而降低。当温度达到30℃时,种子基本不能萌发。单次供水条件下,长芒草的最终出苗百分率和出苗速率接近为零;5 mm/3d及7.5 mm/3d供水条件下,最终出苗百分率可达到50%。5 mm/3d及7.5 mm/3d的多次供水与单次供水及2.5 mm/3d的多次供水相比更有利于长芒草出苗。适宜出苗的沙埋深度为0.5—2 cm,沙埋深度超过3 cm时最终出苗百分率和出苗速率均率接近于零。长芒草种子出苗情况随沙埋深度增加而降低,在供水量为7.5 mm/3d,沙埋深度为0.5—2 cm时,出苗最好。降低人为干扰对表层土壤的破坏,提高表层土壤含水量,是促进长芒草种子萌发和幼苗出土的有效措施。     

金属矿区芒草种群对重金属的积累及其与土壤特性的关系

通过分析大型综合金属矿区中经历不同污染强度与污染时间胁迫的芒草（Miscanthus sinensis）种群对4种主要重金属的积累状况,初步揭示芒草对这些重金属的积累特性与土壤重金属含量的关系。结果表明,1芒草根茎叶对4种重金属的的积累顺序为：根〉叶〉茎;2芒草对Cd、Pb的积累量与土壤中这两种重金属含量之间存在显著（P〈0．05）正相关关系;对Cu、Zn的积累量与土壤含量之间无显著相关,主要是因为土壤最高Cu与Zn含量已超过芒草对这两种元素积累所需的最大量,成为对芒草构成胁迫的主要因子。在该矿区的酸性条件下,芒草对Pb、Zn、Cu3种重金属的吸收率随pH值升高而升高,pH接近的样地,芒草的吸收率主要受土壤重金属含量的影响。结合各种群对四种重金属的积累状况判断,强度胁迫下的种群可能已发生耐性分化,从而产生较其它种群更强的耐重金属特性。总体上芒草是一种多重金属耐性植物,对这四种重金属的耐性顺序是：Cd〈Cu〈Zn-Pb。     

芒属植物重金属耐性及其在矿山废弃地植被恢复中的应用潜力

芒属植物重金属耐性强,并且是重要的能源植物,其在矿山废弃地植被恢复中的应用备受关注.芒属植物对多种重金属耐性强,但不属于重金属超累积植物.目前的研究认为,根系代谢能力强、根际存在多种共生微生物及抗氧化和光合作用能力强是芒属植物重金属耐性强的重要原因,但更为全面的耐性机理需要深入研究.芒属植物在矿山废弃地植被恢复的应用潜力大,可以清除土壤重金属、改善土壤性质和促进生物多样性发展.本文总结分析了芒属植物生物学特性、重金属耐性特点、机理及其在矿山废弃地植被恢复中的应用潜力,提出了应用芒属植物进行矿山废弃地植被恢复的基本思路,并对芒属植物的重金属耐性机理及应用的未来研究方向进行展望,以期为利用芒属植物开展矿山废弃地植被恢复提供借鉴.