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黄海****绿潮****的****综述
摘要:总结了黄海绿潮爆发的主要原因,并针对我国南黄海绿潮的防止及应用提出一些建议。虽然国内外学者自绿潮爆发以来已经做了大量研究,但是对于中国黄海绿潮的起源,生态效应以及浒苔的防止仍有待进一步研究。
近年来, 由大型藻类形成的有害藻华事件在世界范围内持续增加。而对于我国影响最大的大型藻藻华是主要由石莼属( Ulva ) 绿藻形成的绿潮,是一种可由自由漂浮的大型藻类积聚而引起的有害藻华。自2007 年以来, 我国黄海海域连年发生大规模的绿潮, 至2019 年已连续13 年出现,每年的分布面积达数万平方公里,每年夏季, 苏、鲁沿海一线地方政府都要投入大量人力物力, 对海滩上堆积的绿藻进行收集和处理。绿潮早期出现在苏北浅滩区,在风和海流作用下进入南黄海, 并在山东半岛南岸大量堆积, 不仅对南黄海西部沿海一线的景观、环境和养殖业造成了严重破坏, 也已经成为黄海海域一类常态化的生态灾害问题。
基于对黄海绿潮早期发展过程的分析可以看出,黄海绿潮的出现受到许多因素影响。其中, 浒苔的生物学特性、南黄海环境特征, 以及浅滩区的养殖活动是影响绿潮形成最为关键的因素。绿潮的形成与漂浮绿藻的出现和生长密切相关,查明漂浮绿藻的来源是有效控制绿潮的关键过程。
2.1****环境因素****:
南黄海地区,受季风影响显著,雨量丰富,夏长冬短。南黄海35°N断面西起海州湾底部,是南黄海东西向最长的断面。海州湾近岸海域营养盐浓度高、富营养化问题严重。此外,该断面位于苏北浅滩北部外缘, 苏北浅滩独特的环境特征是黄海绿潮形成的前提和基础。春、夏季水温上升,温、盐跃层的出现使得水体稳定性增加,环境条件适宜,浒苔和马尾藻等大型藻类的生长(孔凡洲等)。同时,浅滩区水体浊度高、受潮汐扰动大, 沉积物再悬浮过程强烈;沉积物的再悬浮过程将大量浒苔微观繁殖体埋藏在沉积物中,为浅滩区浒苔孢子或合子等生殖细胞的保存提供了重要条件。
2.2****生物因素:
当存在足够多的冬眠种子物质营养细胞或孢子(M. I. Gladyshev等),浒苔的生物学特性就能够其快速发展爆发。浒苔可以通过无性生殖、有性生殖、营养性生殖等进行繁殖,多样的繁殖方式让它能够在适合的环境条件下快速增殖占据优势。浒苔的孢子及配子结合形成的合子等生殖细胞具有较强的抗胁迫能力, 能够耐受苛刻的环境条件, 在苏北浅滩常年存在, 有利于藻种的保存。连续多年的累积效应可能造成浒苔生殖细胞优势度持续增加, 从而导致更多的浒苔在此生长。其次,在氮和磷浓度升高的情况下,特别是在氮浓度较高的情况下,可以显著提高原殖体的生长速度和对碳的光合作用(ShaoxiangLi 等)。浒苔能够以每天26.3%的高生长速率在浮游藻斑块中迅速占据主导地位,黄海南部有利的环境条件(海温和富营养化)促进了浮藻的大量繁殖并在水动力作用下向北移动,并凭借其在浮力和繁殖方面的突出优势,迅速控制了浮块,并在一个月内迅速发展成为大型浮垫(Zongling Wang等)。
(一) 2****.3****养殖****因素****:
大量的养殖活动是绿潮出现的重要诱发因素。据了解,苏北浅滩紫菜养殖筏子收获紫菜后生物量达到最大值(约6500 t)。而由于养殖设施清洗不当,这些藻类在不经意间被丢弃在苏北浅滩的泥滩上,最终漂流到沿海水域。研究发现苏北浅滩养殖筏子上附着的增殖藻与黄海上繁殖型增殖藻属于同一生态型,这为苏北浅滩养殖筏是黄海漂浮绿藻的主要来源提供了遗传证据(Qing-Chun Zhang等)。通过对成熟Ulva物种和Ulva微繁殖体的生物学和生态学特征分析,提供了进一步的支持性证据,表明漂浮的绿色大型藻华发源于附着在沿黄海南部江苏沿岸的水产养殖筏上的绿色巨藻(Huo等)。
2.****4****营养因素****:
高浓度的氮、磷营养物质为浒苔生长和形成提供了重要的物质基础。中国国家海洋局表明,南黄海的营养水平,尤其是沿海地区,远高于在北黄海。通过对江苏省沿海海域营养物质和藻华发生前的时空分布进行同步分析,浒苔和DIN浓度之间存在正相关关系,说明高营养物质是与南黄海大藻华发生相关的重要因素之一(Hongmei Li等)。此外,养殖活动进行大量的地下水排放,其产生的DIN(Dissolved inorganic nitrogen)和DIP(Phosphorus),也可以为浒苔的繁殖提供必要量的营养元素(Jian’an Liu等)
一、 爆发过程****:
综述得到如上的黄海绿潮发展的状态。从前一年十月至今年二月期间,将海藻养殖筏放置在潮滩。由于多年的浒苔的广泛发生,产生了累积效应,再加上苏北浅滩的地形特征,沉积物在悬浮过程可能保存了大量的原种,使浅滩上存在了微繁殖体,微繁殖体在每一年的海藻养殖的播种过程附着在养殖筏上,在适宜的温度等条件下进行萌发。从三月至五月期间,微繁殖体的数量将会达到一个顶峰。此时,紫菜趋于成熟,在收获了紫菜之后,养殖户们会将养殖筏上残余的海藻刮出丢入浅滩上,这也使浒苔繁殖体等被抛掷至海滩上。从六月开始,夹杂在被丢弃的海藻中浒苔繁殖体,一方面,会随着表面海流以及季风的作用下沿岸向北漂流;另一方面,在适宜的海温和由于苏北近海排放的工业用水等,提供了充足的营养物质使其发育、繁殖,慢慢形成成熟的大型绿色藻块。在慢慢向黄海北部漂流的过程,在要到达山东半岛的的时候,所受影响的面积和绿潮的覆盖面积将会达到最大化,最终导致绿潮爆发。最后在9月期间,由于营养物质匮乏、人工捞取等因素,受影响面积慢慢减少,绿潮逐渐减少,结束。但是,在苏北浅滩上仍然会存在着浒苔的微型繁殖体,在来年等待着下一次的爆发。
二、 解决方案****:
那么,如何解决绿潮造成的生态影响呢?综上可知,我们对于绿潮的发展-爆发过程已经有了一个明确的了解。所以在对于绿潮的解决方案上,可以在其发展过程进行中进行改进,进而达到减小浒苔爆发的目的。
针对浒苔的不同发展阶段,我们应该采取相对应的样本。通过现场定时定速拖网等方法, 对黄海35°N 断面不同站位的大型漂浮藻类进行了定量观测, 并对赤潮区浮游植物进行了显微镜观察。对于初始的小型浒苔繁殖体,我们可以通过垂直拖网进行采样。每个三小时采一次,共采9次。对于采集上来的样本进行种类鉴定和计数。之后对于样本的数量进行统计,分类。可以绘制其中的优势种的等细胞密度平面分布图,判断是否与实验目的一致,既保证浒苔幼种的优势性。通过卫星遥感的观测,可以对于浒苔的传播路径,不同温度下繁殖的速度等有一个清晰的认识。为了充分了解浒苔的长期变化,需要多学科协调努力,将野外、实验室、远程观测和生态模型结合起来(Lin Qi 等)。
但是,想要从根本上解决浒苔的爆发,我们仍有很长的一段路要走,只能通过其他手段减少浒苔的危害。主要分为四个部分:
当无机营养物含量较低时,即每年绿潮爆发的中后期,有机营养物的作用尤为重要。这表明,控制有机营养物质的排放,如未使用的饲料、河流和海水养殖池塘的有机排泄物,可以减少有害的大藻华的发生(Hongmei Li等)。综上,采取减少营养负荷、再加工和改进打捞手段等技术措施,可以有效地控制黄海中常见的绿潮爆发。但是,为了开发这种新技术手段,需要一定的成本,也需要管理部门加强管制,确保工业污水的排放达标。
综合分析人为和自然生物及非生物因素,发现人类活动、区域变化条件和藻类生理特征以及海洋变暖与绿潮的发生密切相关。此外,人们逐渐认识到,气候变化、水产养殖方式和生物相互作用(如与微生物和其他大型藻类的相互作用)也对黄海绿潮的发生有显著影响(Yongyu Zhang等)。不同季节,太阳的辐射强度会随着与地球的距离发生不同。夏季,太阳对于地球的辐射强度会达到最强。同时,不同时期的辐照度也会对于植被的发育有着不同的影响。在春季,中午的辐照度可能是藻类生长的理想条件(无光抑制,处于光合作用和生长的最佳辐照度附近)。在这种情况下,我们需要进一步的研究才能知道绿藻的生长和光照条件之间的关系(唐启升等)。
参考文献:
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藻 类
藻类植物是地球上最重要的初级生产者,它们光合同化生产有机碳的总量约为高等植物的7倍,同时固氮藻类(和固氮细菌)每年约能固定1.7亿t的氮素。因此,藻类不仅是人类和动物极其重要的食物源,而且它们光合作用中放出的氧也是大气中氧的最重要的来源。不言而喻,它们对自然生态系统的物质循环及环境质量有着深刻的影响。
藻类植物广泛地分布在海洋和各种内陆水体中(包括湖泊、水库、江河、溪水、沼泽、池塘、泉水、冰雪等)以及潮湿地表,其中生长在内陆淡水水体中的为淡水藻,分布于海洋和内陆咸水水体中的为咸水藻。中国的藻类包括有:原核生物中的蓝藻门;原生生物的硅藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、裸藻门以及属于植物界的红藻门、褐藻门、绿藻门和轮藻门,其中海藻已记录的共2458种(详细情况将在海洋一节中讨论),这里仅讨论中国淡水藻类的多样性及其所受威胁。
1、中国淡水藻类的多样性
由于中国幅员辽阔,自然环境复杂多样,使得中国淡水藻类资源也十分丰富而多样。近一个世纪的调查研究表明,淡水藻类中的各个门类在中国都有发现,而且种类都非常丰富。已知全世界藻类植物约有40000种,其中淡水藻类有25000种左右,而中国已发现的(包括已报道的和已鉴定但未报道的)淡水藻类约9000种。但是,由于国内尚有不少地区未进行过藻类调查,即使已进行藻类调查的有些地区,也并不十分全面,加之多数门类的淡水藻类在中国的调查研究还缺乏深度和广度,因此中国淡水藻类的物种数应远远超过9000种,估计约有12000至15000种(按占世界淡水藻类种数的50%~60%计)。
淡水红藻和褐藻,它们是海陆演变过程中残留在淡水中的孑遗生物,几乎都生长在清洁、温度偏低、且较稳定的水体环境中,如泉水、井水、溪水中(特别是泉水环境),其分布区相当狭窄,而且具有一定的封闭性。它们在这些环境中长期适应的结果,形成了不少珍稀特有的种类,这对研究地球环境的变化及生物自身的演变具有较高的学术价值。它们在世界各地的淡水中均分布得较稀少,在中国,半个世纪以来对这些藻类的采集研究,发现有些种类仅记录到一次。这样的藻类共有12种,包括淡水褐藻类的层状石皮藻(Lithoderma zonatum),以及淡水红藻类的绞纽串珠藻(Batrachospermum intortum)、中华串珠藻(B. sinense)、中华链珠藻(Sirodotia sinica)、中华鱼子菜(Lemanea sinica)和鹧鸪菜窄变种(Caloglossa leprieurii var. angusta)等,它们应该列入珍稀物种。
2、中国淡水藻类资源受威胁的状况
(1)物种受威胁的状况 虽然中国的淡水藻类资源非常丰富,但是由于自然环境的变化和人类的活动(特别是工业和城市的发展),有些罕见的种已遭受灭绝或处于濒临灭绝的境地,其中受威胁最严重的是淡水红藻和褐藻。近几十年来,中国北方许多地区由于气候干旱或工业发展而过量抽采地下水,引起地下水位下降,使一些著名泉区的水源枯竭或濒临枯竭。泉城济南、山西晋祠和娘子关的泉源就是著名的例子。泉水枯竭,使那些依赖泉水环境生长的特有藻类(特别是淡水红藻)面临厄运,有些已荡然无存。淡水褐藻更为珍稀,中国仅在40年代初于四川重庆嘉陵江中发现过,几十年来由于环境的演变,也已消失。
最近10多年来,中国经济高速发展,不少泉水资源得到了开发利用,但是由于人们对泉水环境缺乏保护意识,因而造成生长在其中的淡水红藻和其他泉水生物面临濒危,有的甚至灭绝。南京浦口珍珠泉,过去生长有十分丰富的淡水红藻:外界串珠藻(Batrachos-permum ectocarpum)和美芒藻(Compsopogon spp.)。但是随着旅游区的开发,如今那里的红藻几乎绝迹。山西太原晋祠也有外果串珠藻生长,1994年去调查时尚有部分存在。1995年由于泉水枯竭,已经消亡。可以设想那些正在进行开发的泉源(旅游或饮料),如果不注意对泉源环境的保护,那么藻类和其他泉水生物也可能面临同样的厄运。
在其他生长大型淡水藻类的水体中,也往往由于人类活动引起环境变化,招致大型淡水藻类的消失,如江苏阳澄湖,湖中大型轮藻植物出现成片死亡。又如武汉东湖中的原来主要藻类——鼓藻类(desmids),它们主要生长在清洁的水体中,但自70年代以来由于富营养化过程的加剧,逐渐被蓝藻、绿球藻等耐污藻类所取代。类似的情况,已是十分常见。
(2)物种多样性结构受破坏的状况 在正常情况下,一个生态系统(特别是水生生态系统)中,藻类群落的物种结构保持着良好的多样性状态,即种类多,但每个种的个体不多,这时藻类群落发挥出良好的生态效益——保持水质良好状态,且水产丰富。但是当水生生态系统发生逆向转化——受重金属污染或高度富营养化时,藻类群落物种结构的多样性被破坏,某些物种超常生长而导致有害的赤潮(海洋中)或水华(淡水中)发生,并造成管道阻塞,水质恶化,危及渔业生产,甚至出现鱼类中毒现象。随着工业化和城市化进程的加快,这种严重的环境问题已屡见不鲜。中国常见的能形成有害水华的藻类有:蓝藻,常有毒,其中主要的是微囊藻(Microcystis),还有鱼腥藻(Anabaena)、项圈藻(Anabaenopsis)、颤藻(Oscillatoria)、束丝藻(Aphanizomenon)等,它们在中国许多地方都有大面积的发生,危害很大;小定鞭藻(Prymnesium parvum),属定鞭藻类,有毒,它们的水华已引起多起养殖鱼类的中毒事件;硅藻,也偶有大面积发生,其中以1991年冬春之交,湖北省汉江发生的约200km范围的硅藻水华——梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)最为典型,这次水华造成很大危害,严重地影响了武汉市和沿江地区的工业生产和居民生活。
3、中国淡水藻类的保护
从上述可知,中国淡水藻类资源虽很丰富,但目前已受到严重的威胁,如不及时采取措施进行保护,许多珍稀种类可能很快灭绝。特别应该指出的是,当前人们对生物多样性保护的注意力主要放在大型动、植物上,对像藻类这样的微型生物很少注意,这一情况必须改变。在保护大型动、植物的同时,应加强对小型植物的保护。
地 衣
1、中国地衣的多样性
地衣是一群特殊的真菌,这群特殊真菌通常只是与藻类或蓝细菌处于互惠共生的生态系统中才能生存于自然界。因此,地衣本身也是共生生态系统多样性的体现。全世界迄今已知的地衣物种约20000种,而中国还不到2000种。就在这2000种中约200种为中国所特有。然而,无论是全世界或中国实际存在的地衣物种远不止这个数字。尤其是中国地衣物种多样性的调查研究才刚刚起步。
2、中国珍稀濒危地衣及其受威胁状况
由于大气污染和森林采伐,中国许多地方地衣多样性面临威胁。依存于森林树皮附生的中国及东亚特有种,如黄袋衣(Hypogymnia hypotrypa)、粉黄袋衣(H. hypotrypella)、霜袋衣(H. pruinosa)、蜡光袋衣(H. laccata)、横断山袋衣(H. hengduanensis)以及云南石耳(Umbilicaria yunnana)等种类的生存都面临着威胁。因为,它们的兴衰存亡与森林生态系统多样性的兴衰存亡息息相关。如产于云南丽江和台湾阿里山松林中的中国特有附生种中华疱脐衣(Lasallia mayebarae)在系统演化上具有重要意义。然而,在云南丽江,这种世界珍稀物种已被森林火灾所吞噬。随着旅游业的大规模发展,特产于华山岩石上的世界珍奇地衣华脐鳞(Rhizoplaca huashanensis)的生存也面临威胁。此外,在抗癌和抗艾滋病毒方面具有潜力的东亚食用地衣美味石耳(U. esculenta)也因无节制的采收与买卖而在中国庐山等地濒临绝迹。若不采取必要的保护措施,在日用香料工业中颇受青睐的扁枝衣(Evernia mesomorpha)和丛枝树花(Ramalina fastigiata),与抗前列腺炎药物有关的戴氏石蕊(Cladonia delavayi)以及在降血压方面有效的地茶(Thamnolia vermicularis)和雪地茶(Th. subuliformis)等地衣的生存也逃不脱因无节制采收与开发所带来的厄运。
3、对地衣的保护
由于人类对地衣本质的认识经历了一个漫长的过程,在开发利用方面,地衣尚处于“未开垦的处女地”状态。因而,它是一个潜力很大的生物资源宝库。此外,地衣在自然界生长极为缓慢,加强对地衣的保护以便可持续利用已是我们所面临的迫切任务。
保护地衣多样性除了必须保护它赖以生存的森林生态系统多样性以外,应注意以下保护和可持续利用的措施:
(1)对于日用化工香料、药用和食用地衣资源应采取分区、按年、有计划、有节制地轮换采收。
(2)对于在科学上有重要意义的世界珍稀物种,如陕西华山的华脐鳞,云南丽江的中华疱脐衣,以及庐山的美味石耳等中国和东亚特有种,应选择合适地段,建立珍稀地衣保护小区加以保护。
(3)对上述一些重要地衣同时还应采取菌、藻分离真培养,进行室内保存。对地衣物种进行多层次的系列保护措施是地衣物种多样性保护和可持续利用的重要方向。
(4)加强对中国地衣物种多样性的调查、采集、分离、培养和研究,以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护,研究和可持续利用。
苔 藓
1、苔藓植物的多样性
中国的苔藓植物十分丰富。全世界有苔藓植物23000种,中国有2200种,占全世界的9.1%。
中国苔藓植物的特点是:
(1)特有类群丰富。根据近几十年调查的结果,仅见于中国的特有苔藓属和主要分布于亚洲东部(仅少数涉及邻近地区)的东亚特有苔藓属共35个,占中国苔藓植物属数的7.09%。它们共含有48个种、亚种或变种,占中国苔藓植物种总数的2.2%(表1)。这些特有属、种在中国西南部横断山区、长江流域中游山区和东南沿海山区存在3个分布中心(表2);
(2)在系统发生上居关键位置的类群多,如原始类型藻苔目(Takakiales)藻苔科(Takakiaceae)藻苔属(Takakia)的两个种;藻苔(T. lepidozioides)和角叶藻苔(T. ceratophylla)在中国西藏地区的察隅、波密及米林县的高寒山地都有发现;
(3)热带、亚热带成分占优势。
3、苔藓植物的保护
苔藓植物除了科学价值外,还有很重要的经济价值。在药用方面,苔藓作为“清热解毒”的中草药已有数百年历史。明朝李时珍在《本草纲目》中就记载了金发藓(Polytrichum commune)和暖地大叶藓(Rhodobryum giganteum)等,暖地大叶藓长期以来在中国西南地区被称作“茴心草”,用来治疗心血管病。
传统上,泥炭藓属(Sphagnum)植物或泥炭一直是花卉、苗木栽培或移植的重要包扎材料和园艺肥料,迄今尚无更佳的替代物。
中国历来是世界上五倍子出口的主要国家之一。经过近半个世纪的研究,中国科学家发现,在五倍子生产周期中,苔藓植物作为五倍子蚜虫的冬寄主是五倍子增产不可缺少的一个环节。迄今为止,至少已发现有约20种苔藓植物可作为五倍子蚜虫的冬寄主植物。
此外,苔藓还是监测环境污染的良好指示植物。苔藓与地衣对大气中的SO2,CO和HF反应极为敏感。在中国,钟帽藓(Venturiella sinensis)、高领藓(Glyphomitrium humilli-mum)和兜瓣耳叶苔(Frullania muscicola)等均系常见的树干附生种类,它们对大气污染有较强的敏感性,可在环境监测方面加以利用。
总之,苔藓植物与人类的生存有密切的关系,对它们的保护我们必须给以高度的注意。
蕨类植物
1、中国蕨类植物的多样性
全世界有蕨类植物10 000~12 000种,中国有2 200~2 600种,占世界种数的22%。由于中国地域广大,自然条件复杂多样,除了热带少数科属外,中国拥有的科属数几乎占世界的95%,这说明中国的蕨类植物有极高的多样性。
中国分布有在探讨物种进化系统问题上十分重要的种类,如原始类群裸蕨纲的松叶蕨(Psilotum mudum)、天星蕨(Christensenia)。有些属如光叶蕨(Cystoathyrium)、中国蕨(Sinopteris),其分布区狭小,为中国特有,它们的发现对研究该科中属的演化关系有一定意义。而在四川东部长江沿岸发现的圆肾铁线蕨(Adiantum reniforme),其原产地在大西洋的Madeira群岛。中国变种荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var. sinense)的出现,为研究间断分布及中国和非洲蕨类种的关系提供了很好的材料。能生长在海拔4350m高山寒冻荒漠的严酷环境中的玉龙蕨(Sorolepidium glaciale)是研究蕨类形态和生态条件关系的重要属种。仅产中国西南的湖南石灰岩壁的荚囊蕨(Struthiopteris eburnea)是典型的石灰岩钙质土的重要种属。
根据不完全统计,中国特有的蕨类植物有500~600种,占已知中国蕨类植物的25%左右,重要特有属及代表种见表1。
2、蕨类植物受威胁和濒危状况
随各地区植物考察的深入,不断有蕨类植物新种被发现,但与此同时也有一些种由于环境改变或人为破坏而消失或濒临灭绝(表2)。除上面提到的特有和濒危属种(表1和表2)外。还有些种类虽然不限产中国,但在中国仅局部地区有分布,如鹿角蕨(Platycerium wallichii)仅产靠近缅甸边境的盈江,而埃及苹(Marsilea aegyptica)仅产新疆的局部水域。像这些种类的个体数量不多,分布区狭窄,如不保护,很易绝灭。类似的濒危种类还有很多,估计约占中国蕨类总数的30%左右,其中重要的有101种(表3)。
导致蕨类植物濒危有以下多种原因:
(1)森林破坏,造成空气湿度降低,以及地下水位下降,使原有生态环境改变,影响植物种的生存和繁殖,如1963年在四川二郎山团牛坪海拔2450m处林下发现的光叶蕨,1984年专程前往该地,发现森林消失,气候干燥,只在灌丛中找到一株。
(2)工农业建设事业的发展使局部地区一些植物种消失,如中华水韭,荷叶铁线蕨。
(3)由于对一些药用及观赏植物只宣传其价值,而不强调保护的重要,使一些蕨类植物遭受毁灭性的摧残,如鹿角蕨近年已难见到。
(4)旅游区对一些小型稀少植物不加保护,致使其遭践踏而无法生长,如瓶儿小草(Ophioglossum thermale)。
3、加强对蕨类植物的保护
蕨类植物与人们的生活有密切关系,它们之中很多种是传统的中药和民间草药,约占全部种类的10%。如贯众(Cyrtomium fortunei)、海金沙(Lygodium japonica)、骨碎补(Davallia barometz)能够健骨补肾,还有绵马鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma)和石韦(Pyrrosia)等。又如金毛狗脊蕨(Cibotium baronetz)具有补肝肾,强腰膝的功效,近年来出口需求量很大,每年超过百吨。虽然这个种分布较广,也不能不限量出口加以保护。蕨类植物多为阴生,叶质坚厚,宜作观叶植物及插花的切叶材料。还有少数种类如菜蕨(Cal-lipteris esculenta)、蕨(Pteridium aquilinum var. Latiusculum)、荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)等的拳卷叶芽,加工后可作蔬菜并出口;满江红(Azolla imbricata)的叶下具有和蓝藻中的念珠藻共生结构,可固定空气中的氮,是水稻的优良绿肥。总之,蕨类植物与其他绿色植物一道共同创造了地球表面人类生存所必需的环境条件。因此,加强对蕨类植物的保护是我们不可推卸的责任。首先,对急需保护的一些稀有濒危种类应建立专门的保护区,如贵州赤水的桫椤自然保护区。其次,对某些特殊植物因建设需要不能保证在原地生存,如长江三峡工程的启动,受威胁的荷叶铁线蕨需要在相同或相近的气候土壤环境条件的安全地点建立试验场,促使其能在野生条件下易地繁衍。同时加强宣传,提高广大群众和干部对生物多样性保护的认识,禁止对某些有经济价值蕨类植物的滥采乱挖也很重要。
裸子植物
裸子植物是原始的种子植物,其发生发展历史悠久。最初的裸子植物出现在古生代,在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。现代生存的裸子植物有不少种类出现于第三纪,后又经过冰川时期而保留下来,并繁衍至今的。据统计,目前全世界生存的裸子植物约有850种,隶属于79属和15科,其种数虽仅为被子植物种数的0.36%,但却分布于世界各地,特别是在北半球的寒温带和亚热带的中山至高山带常组成大面积的各类针叶林。
1、中国裸子植物的多样性
中国疆域辽阔,气候和地貌类型复杂。在中生代至新生代第三纪一直是温暖的气候,第四纪冰期时又没有直接受到北方大陆冰盖的破坏,基本上保持了第三纪以来比较稳定的气候,致使中国的裸子植物区系具有种类丰富,起源古老,多古残遗和孑遗成分,特有成分繁多和针叶林类型多样等特征。
据统计,中国的裸子植物有10科34属约250种,分别为世界现存裸子植物科、属、种总数的66.6%、41.5%和29.4%,是世界上裸子植物最丰富的国家。在中国的裸子植物中有许多是北半球其他地区早已灭绝的古残遗种或孑遗种,并常为特有的单型属或少型属。如特有单种科——银杏科(Ginkgoaceae);特有单型属有水杉(Metasequoia)、水松(Glyptostrobus)、银杉(Cathaya)、金钱松(Pseudolarix)和白豆杉(Pseudotaxus);半特有单型属和少型属有台湾杉(Taiwania)、杉木(Cunninghamia)、福建柏(Fokienia)、侧柏(Platy-cladus)、穗花杉(Amentotaxus)和油杉(Keteleeria),以及残遗种,如多种苏铁(Cycas spp.)、冷杉(Abies spp.)等。
中国的裸子植物虽仅为被子植物种数的0.8%,但其所形成的针叶林面积却略高于阔叶林面积,约占森林总面积的52%。在中国东北、华北及西北地区的针叶林中裸子植物物种较少,在西南地区针叶林中则有丰富的裸子植物物种。在华南、华中及华东地区除原生针叶林外,更常见的是大面积人工杉木林、马尾松林和柏木林。
2、中国裸子植物面临的威胁及其保护问题
虽然中国具有极为丰富的裸子植物物种及森林资源,但由于多数裸子植物树干端直、材质优良和出材率高,所以其所组成的针叶林常作为优先采伐的对象,使利该资源正在受到强烈的人类活动的威胁和破坏。如50年代中国最大的针叶林区——东北大、小兴安岭及长白山区的天然林被不同程度地开发利用,60年代至70年代另一大针叶林区——西南横断山区的天然林又相继被强烈采伐,仅在交通不便的深山和河谷深切的山坡陡壁,以及自然保护区内尚有天然针叶林保存。华中、华东和华南地区,因人口密集和经济发展的需求,中山地带的各类天然针叶林多被砍伐,代之而起的是人工马尾松林、杉木林和柏木林。随着各类天然针叶林采伐和破坏,原有生态环境发生改变,加快了林下生物消失和濒危的速度。同时,具有重要观赏价值和经济价值的裸子植物亦破坏严重,如攀枝花苏铁(Cycas panzhihuaensis)、贵州苏铁(C. guizhouensis)、多歧苏铁(C. multipinnata)和叉叶苏铁(C. micholitzii)均在新发表或新的分布点发现后就遭到大肆破坏。三尖杉(粗榧)属(Cephalotaxus)和红豆杉(紫杉)属(Taxus)植物自60年代和80年代末至90年代初发现为新型抗癌药用植物后,就立即遭到大规模采伐破坏,使资源急剧减少。
中国有平均海拔4500m以上的巨大青藏高原,也有广阔的平原低地,山岭重叠、河川纵横、气候多样、地质古老,这些是决定中国生物多样性丰富多彩的主要因素,在被子植物方面表现最为清楚,中国被子植物多样性至少有以下三个特点,
(1)生态类型齐备 各种生活型的植物从乔木、半乔木(如梭梭属(Haloxylon))、灌木、半灌木(如沙拐枣属(Calligonum))、小半灌木(如蒿属(Artemisia))、直到多年生草和一年生草,无不具有。生态类群方面,从高山冻原植物(如多瓣木(Dryas octopetala)、松毛翠(Phyllodoce caerulea))到热带雨林种类;从超旱生荒漠植物到潮湿低地的湿生、水生种类;从高寒风大环境的青藏高原垫状植物到华南热带海滨的红树林,各种类型都有代表。
各个气候带都有大量代表科属,例如,桦木科(Betulaceae)、壳斗科栎属(Quercus)的落叶树种,以及杨柳科(Salicaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、小檗科(Berberidaceae)等是温带的代表;樟科(Lauraceae)、木兰科(Magnoliaceae)、山茶科(Theaceae)、壳斗科的常绿树种,金缕梅科(Hamamelidaceae)以及冬青科(Aquifoliaceae)、五加科(Araliaceae)、蓝果树科(Nyssaceae),还有单种的连香树科(Cercidiphyllaceae)和水青树科(Tetracentraceae)等是亚热带的代表;至于中国热带森林中包含的科就更多了,常见的科有龙脑香科(Dipterocarpaceae)、番荔枝科(Annonaceae)、橄榄科(Burseraceae)、山榄科(Sapotaceae)、楝科(Melisceae)、藤黄科(Guttiferae)、使君子科(Combretaceae)、天料木科(Samydaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)和四数木科(Datiscaceae)等。
(2)原始古老成分很多 在植物系统学研究中,被认为是比较原始的或早期发生的被子植物类群,在中国分布不少,有些仅仅分布于中国。中国的木兰科(Magnoliaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、水青树科、连香树科、三白草科(Saururaceae)、金粟兰科(Chloranthaceae)、金缕梅科和木通科(Lardizabalaceae)等科的植物,在研究被子植物的起源和系统发育方面的重要性,早已为中外学者所公认。近年来,中国在被子植物化石的发现和研究方面取得了丰硕的成果,这些成果对于揭示被于植物的物种多样性,以及揭示被子植物的系统发育,都有十分重要的意义。
(3)特有类型极其丰富 中国被子植物有极其多种多样的分布区类型,其中特有类型所占比重极大。到目前为止,统计中国被子植物持有属共有246个,特有种约17000种。古老孑遗种伯乐树(Bretschneidera sinensis)、连香树(Cercidiphyllum japonicum)、领春木(Euptelea pleiospermum)、昆栏树(Trochodendron aralioides)、银缕梅(单氏木)(Shaniodendron subaequalum)、水青树(Tetracentron sinensis)、半日花(Helianthe-mum songoricum)、四合木(Tetracena mongolica)、鹅掌楸(Liriodendron chinensis)和珙桐(Davidia involucrata)等都是中国特有的例子。这些植物的研究对于认识中国乃至世界被子植物的系统发育和物种多样性形成的历史过程都是极为重要的。
中国被子植物特有属、种主要分布于秦岭-大别山一线以南,横断山脉以东的东南部地区,其中又有三个特有属、种分布相对集中的待有现象中心:(i)川东-鄂西-湘西北中心,这里的被子植物特有木本属几乎均为落叶乔木或灌木,具有温带性质;(ii)川西-滇西北中心,即横断山脉南段,这里的草本属在全部属中占的比例较高,被子植物的木本属几乎全为落叶乔木或灌木,青藏高原的快速和强烈隆升使本区产生大量新特有种,大大丰富了中国被子植物的多样性;(iii)滇东南-桂西中心,由于地理位置偏南,处于北回归线附近,居泛北极植物区和古热带植物区的分界线上,其乔木持有屑中几乎一半为常绿植物,
特有藤本届全部为木质藤本植物,它们所隶屑的科均为热带分布的科,显示出明显的热带性。
3、大力加强对中国被子植物的保护
被子植物在大型植物中数量最多,而且与人类的衣、食、医药、工业原料等关系最为密切。被子植物大量灭绝无疑会对人类造成很大的威胁,因而我们必须格外重视对被子植物的保护。为了有效保护它们,必须研究它们受威胁的方式、程度和灭绝过程,从而制定合理的保护策略。在这方面,进行种群存活力的分析(PVA),确定最小能存活种群(MVP)是核心内容。
在目前尚无条件对每一个种进行深入的PVA分析的情况下,把保护的范围适当扩大是有必要的,否则,一个种灭绝以后,就再也不能挽回了。
与此同时,应该特别重视减少造成物种濒危和灭绝的因素,如防止森林破坏,禁止对有经济价值的种类的过度采挖,尽量多建立一些保护区,加强保护区的管理,必要时采取迁地保护措施(变野生为栽培)等等。所有这些,还必须以立法和政策加以保证。只有这祥,中国丰富的被子植物物种多样性才能得到有效的保护,使它不仅为中国人民,也为全人类的福祉作出应有贡献。
呵呵,我没怎么太关注核心和一级,但我可以给您介绍一下,藻类学(主要是分类学,因为本人研究侧重)的论文一般在哪里发表。
在国内,藻类学的文章一般发表在《植物分类学报》(有几年2002-2004似乎是,不接收低等植物文章,近几年又开始接收);《水生生物学报》(武汉水生所),这个最多,因为水生所集中了国内研究藻类最多和最高水平的专家;《湖泊科学》(南京地湖所)这里头编辑多是地湖所和水生所的;以及各大学学报,比如《中山大学学报》《东北师范大学学报》等。以及各植物学会所办的刊物,如《武汉植物研究》等等。希望能尽自己码字的微薄之力于你有些许帮助。 By 藻博士 淘~~宝ID chunlizhou