2017上海国际月季研讨会(第二轮通知)2017 Shanghai Rose International Symposium      中国植物园联盟2017年植物分类与鉴定培训班(第一轮通知)
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植物生态修复研究组
> 研究组简介

  本研究组成立于2014年,由加拿大蒙特利尔植物园前园长现任上海辰山植物园园长特别顾问Gilles Vincent先生领衔,联合加拿大蒙特利尔植物园、蒙特利尔大学和法国南特矿业学院的研究人员,共同承担起利用植物技术来提升城市区域水体质量和土壤质量的使命。我们的研究兴趣在于全面了解水生植物在人工湿地中和木本植物在土壤污染物去除中的作用,并研发相应的植物修复技术,进行推广应用。

> 研究领域

1、人工湿地植物配置与调控技术研发;
2、低污染负荷水体的植物修复技术研发;
3、重金属污染土壤的植物修复技术研发;
4、自然和人工植物群落构建技术研发。

> 目前主要研究工作

1 、上海辰山植物园海绵城市技术建成后评估
通过设置园内、园外采样点逐月监测上海辰山植物园景观水体的pH、CODcr、BOD5、总氮、总磷、氨氮等水质指标,评价景观水体水质现状及维护成效,结果表明水质达到国家地表水水质标准(GB3838-2002)的III类。调查水生植物分布与生长情况,监测全年打捞的沉水植物生物量,以及收割的挺水植物和浮水植物生物量,结合植物体的氮、磷含量分析,估算水体氮磷污染物的去除量,评价基于污染物控制的水生植物管理方案。

2 、水体富营养化修复的水生植物筛选、配置及功能
在潜流人工湿地场选择14个68m2的人工湿地池,去除原有植物和不合理的基质,基于课题组成员前期在法国和加拿大的研究经验,从常用的人工湿地景观植物中选择5个种类,采用单植和混植的配置模式,进行富营养化水体植物筛选、配置和功能研究。
进水口到出水口,植物生长和生物量递减,香蒲、芦苇、芦竹N含量递减,而旱伞草、再力花N含量递增。应根据植物对N的同化能力,进行分段、多种混合配置,香蒲-再力花、芦苇-旱伞草等。


3、土壤重金属污染修复的木本植物筛选、植物修复技术与机理
( 1 )草本植物的生长响应
混合污染下,重金属对自然草本植物的种类组成、群落多样性受到显著影响;而单一污染下,重金属对草本植物分布影响差异不显著。混合污染显著降低了自然草本植物的高度、根长以及生物量积累。重金属污染下,直根系草本植物和须根系草本植物的地上/地下生物量分布响应格局存在不用的方式和机制。混合污染显著抑制了植物的根系长度、平均直径、根表面积、根尖数量等。


( 2 ) 12 种花灌木重金属去除能力
从重金属含量来看,单一污染,植物提取表现最好的种类:Cu: 粉花绣线菊(Spiraea japonica);Pb: 南天竹 (Nandina domestica)Zn: 粉花绣线菊(Spiraea japonica);彩叶杞柳(Salix integra 'Hakuro Nishiki');混合污染,植物提取表现最好的种类:粉花绣线菊 S. japonica ;彩叶杞柳(S. integra 'Hakuro Nishiki')。


考虑生物量后换算成重金属总量来看,单一污染植物提取表现最好的种类:Cu: 海滨木槿(Hibiscus hamabo) Pb: 伞房决明(Cassia corymbosa)Zn: 海桐(Pittosporum torbira);混合污染,植物提取表现最好的种类:夹竹桃 (Nerium indicum);伞房决明 (C. corymbosa);海桐(P. torbira)。


( 3 )土壤微生物群落的响应
应用Illumina Miseq高通量测序平台探究了重金属污染对根际土壤细菌群落组成的影响,实验结果表示,土壤细菌主要由变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等构成,其中变形菌门在各处理土壤细菌中的含量均达到28%以上。

( 4 )树木修复强化技术研发
借鉴国外木本植物修复技术已有的产业化和商业化模式,在中国和加拿大双方政府的资助下,联合开展树木修复的关键配套技术开发,采用生物质肥料进行覆盖处理,撒播木本植物繁殖体,引入开发适应当地生境条件的树木修复技术。

> 相关研究基础

1. Vincent, G. 1994. Use of artificial wetland for the treatment of recreationalwastewater. Water Science Technology, 29: 67-70
2. Vincent, G. 1992. Artificial marshes to maintains water quality: the beach of Ile Notre- Dame, Montréal. Water Pollution Research Journal of Canada, 27(2): 327-339.
3. Desjardins, D., W. Guidi-Nissim, F.  Pitre, A. Naud and M. Labrecque. 2014. Distribution patterns of spontaneous vegetation and pollution at a former decantation basin in southern Québec, Canada. Ecological Engineering, 64, 385–390.
4. Guidi-Nissim, W., F.E. Pitre, H. Kadri, D. Desjardins and M. Labrecque. 2014. Early Response of willow to increasing silver concentration exposure. International Journal of Phytoremediation 16 (7-8): 660-670.
5. Lauron-Moreau, A., F. E. Pitre, L. Brouillet and M. Labrecque. 2013. Microsatellite Markers of Willow Species and Characterization of 11 Polymorphic Microsatellites for Salix eriocephala(Salicaceae), a Potential Native Species for Biomass Production in Canada. Plants, (2): 203-210.
6. Lockwell, J., W. Guidi and M. Labrecque2012. Soil carbon sequestration potential of willows in short-rotation coppice established on abandoned farmlands. Plant and Soil Volume 360 (1): 299-318.
7. Guidi-Nissim W. and M. Labrecque. 2012. Il salicenel controllo del degrado ambientale: L’esperienza canade se nell’ambitodelle fitotecnologie. Sherwood 184: 41-45.
8. Guidi-Nissim, W., Kadri H., M. Labrecque. 2012. Establishment techniques to using willow for phytoremediation on a former oil refinery in southern Quebec: achievements and constraints. Chemistry and Ecology 28 (1): 49-64.
9. Rodríguez M. and J. Brisson.2015. Pollutant removal efficiency of native versus exotic common reed (Phragmitesaustralis) in North American treatment wetlands. Ecological Engineering,74, 364–370.
10. Gagnon, V., F. Chazarenc, Y. Comeau and J. Brisson. 2013. Effect of plant species on sludge dewatering and fate of pollutants in sludge treatment wetlands. Ecological Engineering 61:593–600.
11. Ladislas, S., C. Gérente, F. Chazarenc, J. Brisson and Y. Andrès. 2013. Performances of two macrophyte species in floating  treatment wetlands for cadmium, nickel and zinc removal from urban stormwater runoff. Water, Air, & Soil Pollution 224: 1408 (1-10).
12. Shang KanKan, Zhang Qi-Ping, Da Liang-Jun, et al. 2014. Effects of natural and artificial disturbance on landscape and forest structure in Tiantong National Forest Park, EastChina.Landscape and Ecological Engineering, 10:163-172.
13. Shang Kankan, Song Kun, Da Liangjun. Ecology of relict Tertiary deciduous trees in subtropical China. In Box ed. Vegetation structure and function at multiple spatial, temporal and conceptual scales. P 149-167.
14. 商侃侃 , 车文玉, 张庆费. 上海城乡行道树悬铃木叶片重金属与营养元素含量特征. 上海农业学报, 2016, 32(1): 80-85.
15. 商侃侃. 城市大型景观水体水质维护系统管理优化探讨. 中国园林, 2015, 31 (5): 71-74.
16. 商侃侃. 不同覆盖处理对红花槭种植土壤及植株生长的影响. 西北林学院学报, 2014, 29(3): 53-56.

> 研究组成员

研究组长:万吉尔,研究员
通讯地址:上海市松江区辰花路3888号,上海辰山植物园(201602)
联系电话:021-37792288*808
邮  箱:gillesvincent@csnbgsh.cn

  万吉尔,总园艺师、研究员。1953年7月生于加拿大魁北克省蒙特利尔市,1978年毕业于加拿大蒙特利尔大学获学士学位,1983年毕业于加拿大蒙特利尔大学获硕士学位。1982年至2014年就职于加拿大蒙特利尔植物园,曾担任科研工作者、科研发展部部长、植物园园长等职务。1995年-1996年期间曾担任加拿大蒙特利尔市政府环境问题协调员。2014年5月起,受聘于上海辰山植物园总园艺师、园长特别顾问职务。长期从事人工湿地和植物园艺研究。曾主持蒙特利尔大学和加拿大政府、魁北克省政府项目多项,发表学术论文10余篇。曾获得法国农业部颁发的农业经营人才奖、加拿大魁北克省政府颁发的骑士勋章,以表彰其在植物园管理经营和植物领域研究所作出的贡献。

> 其它成员

商侃侃
博士,助理研究员
电 话:021-37792288*377
邮 箱:shangkankan@163.com

寇书萌
硕士,助理研究员
电 话:021-37792288*952
邮 箱:ksm525@sina.com

       

张国威
硕士,助理研究员
电 话:021-37792288*377
邮 箱:471612775 @qq.com

Jacques Brisson
博士,教授
邮 箱:jacques.brisson@umontreal.ca

       

FlorentChazarenc
博士,副研究员
邮 箱:florent.chazarenc@mines-nantes.fr

Michel Labrecque
硕士,副研究员
邮 箱:michel.labrecque@umontreal.ca