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南方离子型稀土矿区不同刈割强度下芒萁的生理响应

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生态学杂志 2024年第2期43卷 514-521页

作者：林榆陈志强陈志彪尚艳琼冯柳俊姜勇祥宋凯丽福建师范大学地理科学学院福州350007 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007

稀土污染已成为南方离子型稀土矿区的关键环境问题。为揭示不同刈割强度处理下芒萁的超补偿生长效应以及芒萁的耐刈性,以南方离子型稀土矿区长汀为研究区,将芒萁(Dicranopteris pedata)按面积比例分100%、75%、50%、25%、不刈割共5个强... 详细信息

稀土污染已成为南方离子型稀土矿区的关键环境问题。为揭示不同刈割强度处理下芒萁的超补偿生长效应以及芒萁的耐刈性,以南方离子型稀土矿区长汀为研究区,将芒萁(Dicranopteris pedata)按面积比例分100%、75%、50%、25%、不刈割共5个强度进行刈割,测定芒萁的生物量、逆境生理指标和稀土元素含量。结果显示,芒萁均发生超补偿生长;样方内刈割后的新生芒萁和残留芒萁的酶促保护系统和渗透调节物质都发生改变,其中脯氨酸含量与芒萁生物量密切相关,超氧化物歧化酶在芒萁逆境生理指标中起主导作用,100%刈割下可溶性糖含量最低;稀土元素参与了芒萁的逆境生理活动。综上所述,刈割可以诱导芒萁超补偿生长,同时也对芒萁造成了胁迫,100%刈割达到胁迫阈值不利于芒萁的养分积累,样方内残留未刈割芒萁也对刈割产生响应,稀土元素可以诱导芒萁耐刈性提高。

关键词：稀土芒萁刈割补偿性生长抗逆性

南方典型红壤区不同枯死率芒萁的水土流失阻控效应

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水土保持研究 2024年第2期31卷 76-83页

作者：熊维彬陈志强陈志彪尚艳琼冯柳俊李玮晔福建师范大学地理科学学院/碳中和未来技术学院福州350007 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007

[目的]探究芒萁植丛不同枯死率(100%,50%和0%)下坡面的产流产沙规律,揭示不同生长状态下芒萁的水土流失阻控效果。[方法]采用人工模拟降雨试验,对不同芒萁枯死率下坡面产流产沙过程随雨强的变化特性进行了定量分析。[结果](1)不同降雨... 详细信息

[目的]探究芒萁植丛不同枯死率(100%,50%和0%)下坡面的产流产沙规律,揭示不同生长状态下芒萁的水土流失阻控效果。[方法]采用人工模拟降雨试验,对不同芒萁枯死率下坡面产流产沙过程随雨强的变化特性进行了定量分析。[结果](1)不同降雨强度和芒萁枯死率下径流速率随降雨历时呈前期缓慢或快速增长,后期趋于稳定。较小雨强下,侵蚀速率除裸坡外随降雨历时呈前期缓慢增加、后期趋于稳定状态;较大雨强下,侵蚀速率随降雨历时变化呈前期快速增加,中后期逐渐下降趋于稳定。(2)除2 mm/min雨强下的累积产流量外,其余处理条件下累积产流产沙量差异明显,且产沙量随芒萁枯死率的增加而增加。(3)两种雨强不同处理下坡面累积产流量和累积产沙量关系符合幂函数模型(R2>0.99)。[结论]两种雨强芒萁植丛不同枯死率下径流速率和侵蚀速率随降雨历时变化前期迅速增加、后期逐渐波动稳定,各处理下累积径流量与累积产沙量的函数关系拟合回归效果良好,证实了枯死芒萁亦可在中国南方红壤侵蚀区起到良好的水土流失阻控效果。

关键词：模拟降雨芒萁产流产沙水土流失南方典型红壤区

不同恢复措施下植被群落和土壤理化性质及酶活性的变化

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亚热带资源与环境学报 2024年第1期19卷 93-101页

作者：许祯安陈志彪郜鹏畅王海燕冯柳俊区晓琳福建师范大学地理科学学院、碳中和未来技术学院福州350117 福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350117

不同植被恢复措施可直接影响植物群落和土壤特性,且植被群落特征与土壤特性之间密切相关。本研究以福建省长汀县历史上水土流失最严重的河田镇为研究区,采用野外植物群落调查法和实验测定法,研究不同恢复措施下植被、土壤以及土壤微生... 详细信息

不同植被恢复措施可直接影响植物群落和土壤特性,且植被群落特征与土壤特性之间密切相关。本研究以福建省长汀县历史上水土流失最严重的河田镇为研究区,采用野外植物群落调查法和实验测定法,研究不同恢复措施下植被、土壤以及土壤微生物酶活性等特征,评价其恢复情况。结果表明:1)从植物的群体生长情况来看,植物种类有明显增加,马尾松和芒萁占据优势地位。经过两个措施治理的样地的植物群落生长状况相差不大。在乔木层中,与裸地和风水林相比,不同治理样地植物群落的胸径差异较大,是裸地与风水林的1.72、0.54倍。在灌木层和草本层中,不同治理样地植物群落的冠幅和草层高与裸地和风水林的相比有显著差异。灌木层的冠幅分别是裸地和风水林的3.4、8.7倍。草层高分别为裸地和风水林的3.0倍。2)经过不同措施的植被恢复,土壤养分含量有不同程度的提高,其中有机质含量的最大值和最小值在风水林、裸地分别为22.79±19.32 g·kg^(-1)、3.33±0.25 g·kg^(-1),表明人工恢复措施可以改善土壤结构,但仍需一定的时间才能达到土壤自我生态平衡。另外土壤蔗糖酶活性与过氧化氢酶活性呈增加趋势,土壤微生物量碳(MBC)与氮(MBN)之间不存在显著性差异。3)措施1中的氮含量与土壤蔗糖酶显著正相关(P<0.05),可以看出蔗糖酶对植被群落恢复具有促进作用。措施2治理样地中土壤磷和钾含量与Simpson指数和Margalef指数也呈显著相关作用(P<0.05),表明该措施显著提升了植物物种的丰富度和物种优势性。

关键词：植被恢复水土流失植物群落土壤理化性质土壤微生物酶活性

不同刈割强度下稀土超富集植物芒萁的超补偿生长及净化稀土效应

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中国稀土学报 2023年第5期41卷 997-1005,I0005页

作者：林榆陈志强陈志彪尚艳琼冯柳俊福建师范大学地理科学学院湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福建福州350007

以南方离子型稀土矿区长汀为研究区,计算芒萁(Dicranopteris dichotoma)分100%, 75%, 50%, 25%、不刈割共5个强度刈割半年后新生芒萁和未刈割芒萁生物量、稀土元素含量,以揭示不同刈割强度处理下芒萁的超补偿生长以及芒萁净化稀土的效... 详细信息

以南方离子型稀土矿区长汀为研究区,计算芒萁(Dicranopteris dichotoma)分100%, 75%, 50%, 25%、不刈割共5个强度刈割半年后新生芒萁和未刈割芒萁生物量、稀土元素含量,以揭示不同刈割强度处理下芒萁的超补偿生长以及芒萁净化稀土的效应。结果表明,所有刈割处理的芒萁生物量均高于对照无刈割处理,均发生超补偿生长,刈割强度越大补偿效应越明显,100%刈割处理下芒萁生物量显著大于其他处理,表明刈割增强了芒萁的克隆繁殖能力,为稀土积累提供了良好条件。所有刈割处理的新生芒萁叶片稀土元素总量均显著大于对照无刈割处理,但不同刈割强度之间无显著差异,样方内留下未刈割部分的芒萁叶片稀土元素总量显著大于对照未刈割,75%刈割和50%刈割样方内未刈割的芒萁叶片稀土元素总量略大于刈割后新生叶片稀土元素总量,说明残留未刈割的芒萁根系以吸收稀土应答刈割的干扰。刈割处理后芒萁新生叶片的轻稀土和重稀土的积累量均有所上升,100%刈割处理下的稀土积累量显著大于其他刈割强度,说明提升芒萁净化稀土效率主要取决于诱导芒萁补偿生长以提升生物量。刈割后芒萁对稀土的积累特征保持稳定,仍然呈现为轻稀土>重稀土。芒萁的生物量与除了Ce以外的轻稀土元素呈强相关,与重稀土Gd, Tb中等相关,与其余稀土元素无相关性,芒萁对Ce的吸收受到了土壤Ce含量的限制。刈割后芒萁叶片的轻稀土元素之间呈强相关,重稀土元素之间也呈强相关,轻稀土与Gd和Tb强相关,说明芒萁吸收重稀土受到了轻稀土的影响。

关键词：芒萁稀土元素超补偿生长刈割长汀

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南方红壤侵蚀区芒萁叶片对微地形的响应

广西植物 2022年第7期42卷 1088-1095页

作者：尚艳琼陈志强陈志彪冯柳俊福建师范大学地理科学学院湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007

植物功能性状可以反映植物应对环境变化的响应策略。该文以芒萁为研究对象,主要采用单因素方差分析和冗余分析,比较了3种微地形(沟脊、沟壁、沟底)中环境因子和芒萁叶片功能性状的差异,分析了芒萁对浅沟微地形的响应及其适应策略。结果... 详细信息

植物功能性状可以反映植物应对环境变化的响应策略。该文以芒萁为研究对象,主要采用单因素方差分析和冗余分析,比较了3种微地形(沟脊、沟壁、沟底)中环境因子和芒萁叶片功能性状的差异,分析了芒萁对浅沟微地形的响应及其适应策略。结果表明:(1)芒萁叶片功能性状的总体变异程度在0.05~0.47之间,叶厚和叶面积均表现为沟底>沟壁>沟脊(P<0.05),沟壁的叶氮含量显著高于沟脊和沟底,沟脊的叶磷含量显著低于沟壁和沟底,比叶面积和叶碳含量在3种微地形间均无显著差异。(2)沟脊的芒萁通过减小叶面积来降低水分散失进行自我保护,沟壁的芒萁通过增加叶氮含量来提高叶片光合速率而促进生长,沟底的芒萁通过增大叶面积来提高光捕获能力而促进生长。综上结果认为,土壤养分和温湿条件的差异,促使芒萁通过调节营养物质含量和改变叶片形态以更好地适应环境。

关键词：芒萁微地形功能性状环境因子南方红壤侵蚀区

南方离子型稀土矿区不同刈割强度下芒萁的生理响应

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生态学杂志 2023年

作者：林榆陈志强陈志彪尚艳琼冯柳俊姜勇祥宋凯丽湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福建师范大学地理科学学院

稀土污染已成为南方离子型稀土矿区的关键环境问题。为揭示不同刈割强度处理下芒萁的超补偿生长效应以及芒萁的耐刈性，以南方离子型稀土矿区长汀为研究区，将芒萁（Dicranopteris pedata）按面积比例分100%、75%、50%、25%、不刈割共5... 详细信息

稀土污染已成为南方离子型稀土矿区的关键环境问题。为揭示不同刈割强度处理下芒萁的超补偿生长效应以及芒萁的耐刈性，以南方离子型稀土矿区长汀为研究区，将芒萁（Dicranopteris pedata）按面积比例分100%、75%、50%、25%、不刈割共5个强度进行刈割，测定芒萁的生物量、逆境生理指标和稀土元素含量。结果显示，芒萁均发生超补偿生长；样方内刈割后的新生芒萁和残留芒萁的酶促保护系统和渗透调节物质都发生改变，其中脯氨酸含量与芒萁生物量密切相关，超氧化物歧化酶在芒萁逆境生理指标中起主导作用，100%刈割下可溶性糖含量最低；稀土元素参与了芒萁的逆境生理活动。综上所述，刈割可以诱导芒萁超补偿生长，同时也对芒萁造成了胁迫，100%刈割达到胁迫阈值不利于芒萁的养分积累，样方内残留未刈割芒萁也对刈割产生响应，稀土元素可以诱导芒萁耐刈性提高。

关键词：稀土芒萁刈割补偿性生长抗逆性

南方红壤侵蚀区限制芒萁生长的土壤因子及芒萁抗旱性研究

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南方红壤侵蚀区限制芒萁生长的土壤因子及芒萁抗旱性研究

作者：冯柳俊福建师范大学

学位级别：硕士

南方红壤区是中国第二大水土流失区,涉及范围广,侵蚀强度大,程度深,威胁着南方广大地区的环境问题并阻碍社会经济的发展。因此,南方红壤区十分迫切需要开展水土保持治理和生态恢复工作。芒萁是一种良好的水土保持植物,具有很强的生态恢... 详细信息

南方红壤区是中国第二大水土流失区,涉及范围广,侵蚀强度大,程度深,威胁着南方广大地区的环境问题并阻碍社会经济的发展。因此,南方红壤区十分迫切需要开展水土保持治理和生态恢复工作。芒萁是一种良好的水土保持植物,具有很强的生态恢复和保持水土功能,然而野外实际环境中存在限制因子限制其在土壤侵蚀和水土流失程度强烈地区的生长和蔓延。为促进南方红壤区生态恢复与重建和水土保持治理工作的进一步开展,研究限制芒萁生长的胁迫因素并分析其应答该胁迫的抗逆性能力,同时探讨植物生长调节剂对其抗逆性的促进既具有科学意义又存在实际意义。本研究以福建省长汀县河田镇朱溪小流域为研究区域,以水土保持植物芒萁为研究对象,研究限制芒萁生长的土壤因子、芒萁对土壤限制因子的胁迫的应答以及植物生长调节剂甲哌鎓对芒萁抗逆性的影响。本研究主要结果如下:(1)通过野外采样和室内化验研究分析了限制芒萁生长的主要土壤因子。研究表明:(1)微地形不同坡位土壤因子呈现出一定的变化规律,这种差异会给芒萁带来不同的影响,因此可以以微地形为背景探讨芒萁生长限制因子。(2)土壤各因子中,地下5 cm湿度、地下5 cm温度、土壤N含量、速效氮含量和土壤N/P是芒萁功能性状的重要影响因子。其中,地下5 cm湿度与芒萁功能性状关系最密切。(2)通过聚乙二醇-6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,分析芒萁应答干旱胁迫的抗旱机理。研究结果如下:(1)相对电导率(REC)和丙二醛(MDA)含量在胁迫后迅速上升,然而芒萁快速做出响应,控制干旱胁迫,减少对芒萁植株的危害,表现出很强的抗旱性。(2)PEG-6000模拟干旱胁迫下,芒萁叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)基本保持较高活性,是清除活性氧自由基(ROS)的主要抗氧化酶。过氧化物酶(POD)活性极低,然而与各指标均具有较强相关性,因此芒萁POD酶对其抗旱性的作用不明,有待进一步研究讨论。(3)脯氨酸(Pro)对渗透势的调节作用是芒萁应答干旱胁迫最重要的机制。芒萁在30%PEG-6000浓度的胁迫下抗旱能力达到最高,然而超过这个程度其抗旱机理逐渐破坏,抗旱能力下降。(3)在野外对照样地和干旱胁迫样地施用甲哌鎓,探讨甲哌鎓对芒萁抗旱性的诱导。研究结果如下:(1)甲哌鎓施用后,芒萁N和P含量都随着甲哌鎓浓度的增加而上升,且缩小了样地间的差异,并在300 mg·L浓度处达到最大值后下降。上述结果表明甲哌鎓可以促进芒萁养分的积累,且300 mg·L浓度甲哌鎓是最适宜浓度。植物养分与抗逆性具有一定的相关性,因此芒萁养分的积累在一定程度上提高了芒萁抗旱性。(2)甲哌鎓改变了芒萁叶片的形态特征,使其更加适应缺水环境,提高了抗旱性。且300 mg·L浓度甲哌鎓诱导效果最好。(3)与芒萁抗旱性关系最密切的指标为Pro含量,表明Pro的合成和积累是芒萁应对干旱胁迫的最有效机制。芒萁在300mg·L浓度甲哌鎓的施用下抗旱性最强。本研究的主要结论如下:(1)地下5 cm湿度是限制芒萁生长的最主要土壤因子,即季节性干旱导致的干旱胁迫是限制芒萁生长蔓延的最主要因素。(2)芒萁具有很强的抗旱性,其中SOD和CAT是其清理ROS的主要抗氧化酶,能够有效降低ROS对芒萁造成的伤害;Pro在调节芒萁细胞渗透势过程中发挥着和重要的作用,Pro的积累是芒萁应对干旱胁迫的主要应答方式。当胁迫程度过高时,芒萁抗旱性下降。(3)植物生长调节剂甲哌鎓对芒萁抗旱性具有一定的诱导能力,其中300mg·L浓度甲哌鎓溶液诱导芒萁抗旱性效果最佳。

关键词：芒萁养分功能性状聚乙二醇-6000(PEG-6000) 甲哌鎓

南方离子型稀土矿区马尾松稀土元素的分布与富集

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中国稀土学报 2020年第4期38卷 564-572,I0004页

作者：张巧玲陈志强陈志彪冯柳俊湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福建师范大学地理科学学院福建福州350007

为探讨南方离子型稀土矿区马尾松地上部分各器官稀土元素的分布与富集特征,采集福建省长汀县濯田镇马尾松下的土壤样品和地上部分各器官(树皮、树干、树枝和树叶)样品,测定其稀土元素。结果表明:马尾松下的土壤稀土元素含量平均值为275.... 详细信息

为探讨南方离子型稀土矿区马尾松地上部分各器官稀土元素的分布与富集特征,采集福建省长汀县濯田镇马尾松下的土壤样品和地上部分各器官(树皮、树干、树枝和树叶)样品,测定其稀土元素。结果表明:马尾松下的土壤稀土元素含量平均值为275.15 mg·kg^-1,轻重稀土元素分异明显,Ce元素富集明显,Eu元素相对亏损;马尾松地上部分各器官稀土元素含量普遍较低,LREE高于HREE,轻重稀土元素分异。马尾松地上部分各器官稀土元素球粒陨石分布模式中,Ce元素和Eu元素明显正异常,马尾松树干、树叶重稀土元素标准化后明显波动分布,呈锯齿状,马尾松树皮和树枝波动幅度小;其δCe(δEu)均大于1,Ce和Eu元素明显富集。马尾松地上部分各器官稀土元素的吸收系数均较小,该地区稀土元素由土壤到植物的迁移程度低,马尾松地上部分各器官对稀土元素的富集能力弱,但其生物量和提取稀土元素的能力不容忽视,可尝试将植物提取技术运用于该地区的稀土净化。

关键词：离子型稀土矿区马尾松分布特征富集特征长汀县

离子吸附型稀土矿区硫酸镁浸矿剂的国内研究热点及趋势——基于CiteSpace的可视化分析

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亚热带水土保持 2022年第2期34卷 31-37页

作者：冯柳俊陈志强朱秀端陈志彪福建师范大学地理科学学院湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福建福州350007 福建省南平市水土保持中心福建建阳354200

以中国知网为数据库,“硫酸镁浸矿剂”文献为对象,采用CiteSpace可视化分析技术,从年发文量、关键词、作者和科研机构等角度分析硫酸镁工艺的研究热点及趋势。研究发现,硫酸镁工艺愈发受到重视,近3年成果明显增多;研究热点为优化硫酸镁... 详细信息

以中国知网为数据库,“硫酸镁浸矿剂”文献为对象,采用CiteSpace可视化分析技术,从年发文量、关键词、作者和科研机构等角度分析硫酸镁工艺的研究热点及趋势。研究发现,硫酸镁工艺愈发受到重视,近3年成果明显增多;研究热点为优化硫酸镁工艺以提高效率,聚焦氨氮污染问题;降低工艺成本和操作难度、解决稀土与重金属污染、开展生态修复和水土保持等方向是未来研究的重要趋势。研究结果为硫酸镁工艺的发展与水土保持提供参考。

关键词：硫酸镁 CiteSpace 离子吸附型稀土矿氨氮污染水土保持