人为水文调控正深刻改变湿地生态系统的结构与功能.由于缺乏长期监测记录,目前针对湿地生态系统如何响应人为水文调控的报道较少.本研究基于神农架大九湖五号湖的一根长44 cm的沉积岩芯多指标记录,重建了近40年来大九湖生态水文变化过程,并探讨其驱动因子.结果表明:五号湖的硅藻群落经历了 3个主要演化阶段:1980-2008年以底栖硅藻为主,2008-2016年浮游硅藻迅速增加,2016年以来小型脆杆藻占主导.冗余分析表明,硅藻组合变化与总有机碳、总氮和Mn/Fe值显著相关.2008年以来硅藻组合变化反映了五号湖由早期富含有机质的泥炭地向浅水湖泊转变,主要响应筑坝提升水位;2016年以来底栖和附生硅藻增多,响应大九湖移民搬迁后水生植物扩张、水体透明度增加的过程.沉积硅藻记录揭示了大九湖的环境变化过程,为湿地保护提供了科学依据.

目的 探讨紫苏精油及紫苏精油纳米乳液对淡色库蚊Culex pipiens pallens幼虫、蛹的毒性活性,为开发安全有效的植物源杀蚊剂提供科学依据.方法 测定紫苏精油和纳米乳液对淡色库蚊幼虫和蛹的杀灭活性、持效性以及对非靶标生物的毒性.结果 紫苏精油对一龄、二龄、三龄幼虫LC50分别为25.4、43.0、46.6 mg/L;紫苏精油纳米乳液对一龄、二龄、三龄幼虫的LC50分别为＜25.0、35.1、38.1 mg/L.在幼虫的各阶段中,同等浓度下,纳米乳液的杀灭活性明显强于纯精油;在蛹期,同一浓度下,24、48 h精油组死亡率分别为1.3％、2.0％,而精油纳米乳组分别为34.7％、40％.在高浓度下,精油杀蚊幼活性仅维持1～2d,而纳米乳液的杀灭活性可延长至5 d;精油和纳米乳对于常见水生植物是无毒的;对于水中的鱼类,纳米乳包裹精油后毒性大幅度降低.结论 与紫苏精油纯液相比,纳米乳液制剂更加稳定,对淡色库蚊幼虫、蛹的杀灭活性增高,对非靶标生物毒性减弱.紫苏精油纳米乳液有望作为一种绿色、可持续、有效的杀蚊剂,应用于现场非成虫期蚊媒控制.

水芹[Oenanthe javanica(Bl.)DC.]是伞形科水芹属多年生水生蔬菜植物,其营养成分丰富、富含多种功能性生物活性成分,也是一种具有保健功能的药食同源蔬菜.我国水芹种质资源丰富,其利用涉及食用、药用、污水净化、提取加工等方面,但育种及其分子机理方面的研究较少.本文综述了近20年来水芹种质资源、营养品质、生理生化、育种、基因及组学研究的进展,具体内容包括:(1)伞形科植物及水芹种质资源研究;(2)水芹营养品质及生长调控研究;(3)水芹生理生化及次生代谢物质研究;(4)水芹功能基因及组学(包括基因组学、转录组学、代谢组学及蛋白质组学)研究,旨在为我国水芹资源创新和保护、遗传育种、基因挖掘、加工、栽培及环境治理等方面的进一步研究利用提供理论依据.

极端气候环境事件及其引起的早期人类经济模式转变是过去全球变化领域的热点问题,然而,目前针对9200 BP气候事件对史前人类行为方式的影响一直缺乏研究.广西是珠江流域的重要区域之一,具有独特的植被、气候和环境背景,既是史前人群迁徙和文化交流的重点地区,也是应对气候突变和气候事件的理想避难所,是人类生存方式和环境适应研究的难得实验场.本文基于AMS 14C年代学以及植硅体与孢粉等微体遗存记录,对广西崇左江西岸遗址新石器时代文化的气候环境背景与生业经济模式进行分析.研究表明,广西江西岸遗址新石器时代地层的年代为9300-9100 BP;在9200 BP气候事件中,该遗址周边环境呈现明显的冷干化趋势;该阶段人类可选择的植物资源较少,而地层中则发现了大量的螺壳、蚌壳和水牛、犀牛、象等水生动物与哺乳动物遗骸以及渔猎工具.上述结果表明,广西江西岸遗址的气候在9200 BP时处于冷干期,导致可采集的植物资源减少,因此,江西岸遗址的人类可能选择渔猎方式适应生存.这一研究为深入理解亚洲季风区早全新世重要气候事件与新石器时代文化发展之间的相互作用关系提供了新的思路和线索.

浮游植物功能群具有揭示浮游植物群落演替规律和指示水环境的作用.雅鲁藏布江是中国重要的水系.本研究于2019年8月(夏季)、11月(秋季)和2020年5月(春季)对雅鲁藏布江中上游的浮游植物群落结构和环境因子进行调查,探讨浮游植物功能群的季节变化特征及其对水环境的指示作用.结果表明:(1)雅鲁藏布江中上游水体呈碱性,水温、流速、浊度在3个季节间存在显著差异.(2)雅鲁藏布江中上游共鉴定出浮游植物8门11纲24目44科121属,浮游植物群落结构整体呈硅藻-绿藻-蓝藻型.可将浮游植物划分为28个功能群,其中有16个优势功能群,且浮游植物功能群的季节变化明显.(3)冗余分析和方差分解分析发现,水温、pH、溶解氧是影响雅鲁藏布江中上游浮游植物优势功能群分布的主要环境因子.(4)基于3个季节的香农指数(0.56～3.09,均值为2.20)和生态状态指数(1.92～4.91,均值为3.63)的综合评价表明,雅鲁藏布江中上游的水质状态为"良好".本研究揭示了高原河流浮游植物功能群特征及其对水环境的指示作用,为雅鲁藏布江中上游的水生态研究提供科学依据.

大别山地区动植物资源丰富,但摇蚊科昆虫还尚未见系统报道.通过对大别山地区不同生境及海拔下的摇蚊进行采集,经研究得出4亚科37属131种,摇蚊亚科Chironominae 17属83种,直突摇蚊亚科Orthocladiinae 14属38种,长足摇蚊亚科Tanypodinae 5属9种,寡角摇蚊亚科Diamesinae 1属1种.其中,中国新纪录种18种.采用Menhinick丰富度指数进行丰富度分析,摇蚊亚科中多足摇蚊属Polypedilum丰富度指数最高(m=2.25),直突摇蚊亚科中趋流摇蚊属Rheocricotopus丰富度指数最高(m=2.33).在不同生境下摇蚊种类有着明显的差异,摇蚊亚科、直突摇蚊亚科在山间溪流生境下种类分布最多.采用Mcnaughton优势度指数对摇蚊优势度进行分析,城市湖泊生境中,中国长足摇蚊Tanypus chinensis Wang和暗绿二叉摇蚊Dicrotendipes pelochloris(Kieffer)为绝对优势种,台湾短须摇蚊Nilodorum tainanus(Kieffer)、德永雕翅摇蚊Glyptotendipes tokunagai Sasa和平铗枝角摇蚊Cladopelma edwardsi(Kruseman)为优势种.在村庄农田中,花翅摇蚊Chironomus kiiensis Tokunaga为绝对优势种,平铗枝角摇蚊、Polypedilum kyotoense(Tokunaga)和台湾短须摇蚊为优势种.在坑塘生境下,林间环足摇蚊Cricotopus sylvestris(Fabricius)为绝对优势种,蚊型前突摇蚊 Procladius culiciformis(Linnaeus)、中国长足摇蚊和花翅摇蚊为优势种.在山间溪流生境下,双斑环足摇蚊Cricotopus bimaculatus Tokunaga和Lipiniella fujiprimus(Sasa)为优势种.随着海拔的升高摇蚊的种类会随之下降,特别是摇蚊亚科和长足摇蚊亚科表现明显.根据世界陆地动物地理分区,大别山地区摇蚊以古北+东洋种类为主;根据世界淡水动物地理区域划分,大别山摇蚊种类主要分布在中印区,占75.7％,其次是中印区+全北区;中印区中,以东亚亚区较多,共计39种,占52.7％,说明大别山地区摇蚊种类分布存在明显的集中性.本研究丰富了该地区摇蚊科昆虫的多样性,为大别山地区水质监测和生态环境研究提供了重要依据.

莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)是莲科莲属(Nelumbo)的多年水生双子叶草本植物,在中国湖北、江苏、安徽、江西、湖南、浙江等地区大量种植.研究表明,莲不同部位含有大量生物活性成分,包括多酚类、生物碱、多糖类、膳食纤维、维生素、氨基酸及多种微量元素.从莲中提取的生物活性成分具有多种生理功能,如抗炎、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降血糖、降血脂、减肥、护肝、护肾、促进睡眠、免疫调节、治疗阿尔茨海默病、抗病毒、缓解抑郁症等.综述了近年来国内外对莲不同部位的生物活性成分以及其生理功能的最新研究进展,旨在为深入挖掘莲药用价值提供理论参考.

青海湖流域位于青海省东部(36°15′～38°15′N,97°50′～101°45′E),处于青藏高原和黄土高原的过渡地带,海拔3 160～4 953 m,全区面积约29 660 km2,属于高原大陆性气候.该区有种子植物823种,隶属于61科231属,依次为青海种、科、属数的23.13%、62.89%和38.82%.区系分析结果表明:(1)该区系的种类仅有2.78种/km2,这在唐古特地区的众多自然区域中相对并不丰富.(2)包括中国特有植物种类在内,该区系的温带成分占99.00%,以绝对优势确定了本区系明显的温带性质.(3)木本种类少,少有古老的和原始的类群,而是以多年生草本为核心的植物区系.(4)该区的一些中国特有种是经其广布的亲缘种衍生而来,这是该区系年轻和衍生的性质的具体体现.(5)我国华北区系和西南高山区系均对该区具有不同程度的影响.(6)特有属少,特有种多数为水生植物,表现出青海湖独特而隐域性的水湿环境的特化结果.(7)中国特有种的核心成分是出现种类最多的甘肃—西藏—四川亚型.而在青藏高原植物亚区中,该区隶属于其中的唐古特地区.

叶片、细根功能性状对植物的入侵过程具有重要影响,探究植物叶片、细根功能性状间的差异和联系,阐明植物地上地下部分对异质生境的响应,对于理解生物入侵机制具有重要意义.以3种生境(旱生、湿生、水生)的喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为研究对象,应用野外调查的方法,测定其叶片、细根共20个功能性状指标,分析其在不同生境中的差异性及其相关性.结果表明:(1)3种生境下植物功能性状具有显著差异(P<0.05),其中旱生生境的叶鲜质量((1.12±0.14)g)、叶面积((4.80±0.57)cm2)、叶体积((1.12±0.16)cm3)最大;水生的叶长宽比(2.95±0.22)、根组织密度((4.14±0.52)g·cm-3)最大.(2)湿生叶片相对含水量变异系数最大(0.603),叶长宽比变异系数最小(0.057);旱生根分支数变异系数最大(0.453),水生根平均直径变异系数最小(0.065).(3)叶片性状之间、细根性状之间联系密切,根-叶性状间的联系较少.(4)旱生偏向于获取型策略(高投入-低收益),湿生、水生偏向于资源保守型策略(低投入-高收益).

河湖岸带是拦截净化氮磷等陆源污染物进入河湖水体的最后屏障,河湖岸带草本植物的稳定性影响着其对污染物的拦截净化能力,研究河湖岸带草本植物生态化学计量学及内稳性,可为河湖岸带草本植物群落恢复和构建提供基础数据.通过对中国河湖岸带草本植物地上部氮(N)、磷(P)含量及土壤或沉积物、水体进行数据收集,分析了植物氮磷化学计量学和内稳性特征及其与环境因子的关系.结果表明:青藏高原湖区草本植物具有较高的 N 含量(湿生植物:20.51 g·kg-1,水生植物:29.81 g·kg-1)和较低的P含量(湿生植物:1.39 g·kg-1,水生植物:0.99 g·kg-1),N:P>14,表现为P限制,而其他湖区草本植物具有较高的P含量(2.73 g·kg-1),N:P<14,表现为N限制.各湖区植物N、P含量及其比值在空间上具有一定差异,青藏高原湖区水生植物 N 含量最高,东北平原与山地湖区最低(P<0.05);东北平原与山地湖区湿生和水生植物 P 含量最高(P<0.05);青藏高原湖区湿生和水生植物 N:P 最高,东北平原与山地湖区最低(P<0.05).植物N、P含量及N:P受环境中P含量影响最大,其次是环境中N:P和N含量.内稳性模型表明河湖岸带草本植物属于稳态型,其中湿生植物内稳性指数HN、HP及HN:P大于水生植物,表明水生植物受环境胁迫时响应较大,水生和湿生植物对环境中N、P含量变化响应的差异表明水生和湿生植物对环境中N、P不同的保守利用策略.