铅、镉及其复合胁迫对黄菖蒲幼苗生长和生理抗性的影响

采用液体培养法,研究了铅(Pb)和镉(Cd)及其复合胁迫对黄菖蒲(Iris pseudacorus)幼苗生长及生理的响应。将黄菖蒲幼苗培养于250mL培养瓶中,以1/2Hoagland营养液预培养7d后,然后进行500mg/LPb、25mg/LCd和500mg/LPb+25mg/LCd复合胁迫处理,28d后测定幼苗的各项生长及生理指标。结果表明,在500mg/LPb和25mg/LCd+500mg/LPb胁迫下,黄菖蒲幼苗地上部和地下部干重与对照相比都显著下降,所有处理的地下部干重与对照处理相比都显著下降;在所有处理下,幼苗的叶绿素a含量都下降;在500mg/LPb和25mg/LCd+500mg/LPb处理下,幼苗的叶绿素b和胡萝卜素含量下降都不显著;在500mg/LPb和25mg/LCd+500mg/LPb处理下,幼苗根和叶中的丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和过氧化物酶(POD)活性都增加,但是在25mg/LCd处理下,幼苗根和叶中的POD活性和叶中的MDA含量都显著减少。Pb和Cd可以有效诱导黄菖蒲幼苗Pro的合成,能提高黄菖蒲幼苗的抗性。     

三种土壤铅和镉的质量基准初步研究*

在制定地下水源保护区污染控制措施时,最常遇到的问题之一是缺少土壤包气带和含水层中化学物质的基准和标准。文中以铅、镉为例,结合北京、唐山地下水水源地实际情况,运用“平衡分配法”,根据土壤对铅和镉的吸附容量和分配系数研究包气带土壤中的铅和镉的质量基准。结果表明,土壤中铅和镉的质量基准与溶液pH值成对数线性关系,据此可计算不同pH条件下的土壤中重金属的质量基准。     

湿地水环境中生物膜吸附铅、镉能力的研究

利用向海自然保护区不同类型湿地水体培养的生物膜进行了铅、镉的吸附实验，结果表明，不同湿地水环境培养的生物膜吸附铅、镉的热力学数据可以用Langmuir等温吸附曲线来描述，各水体生物膜吸附铅、镉的能力存在很大的差异，吸附铅的能力大约比吸附镉的能力大一个数量级，且吸附铅、镉的能力与膜上锰、铁氧化物的含量有显著的相关性。     

湿地土壤草根层对铅、镉吸附与解吸的动力学研究

利用柱实验对向海湿地土壤草根层吸附与解吸铅、镉的动力学特征进行了研究。结果表明，土壤草根层吸附镉的动力学过程符合Elovich吸附速率方程、双常数速率方程、抛物线扩散方程，吸附铅的动力学过程符合双常数速率方程、抛物线扩散方程，说明草根层吸附铅、镉的过程是一个反应速率和扩散因子综合控制的过程；实验条件下，Pb^2 、Cd^2 的吸附动力学特性较好，但解吸动力学特性很差。说明湿地土壤草根层对铅、镉均有较强的吸持能力，可阻挡重金属离子向深层土壤的迁移，减少了深层土壤中重金属的汇集。     

铅、锌、镉同位素示踪技术在沉积物重金属污染源解析中的应用:综述与展望

沉积物重金属污染防治的关键在于识别其污染源,采用铅、锌、镉多元同位素示踪技术是对其进行污染源解析的最佳手段之一。铅同位素示踪技术较为成熟且应用广泛,锌和镉同位素示踪技术作为新兴技术,在重金属污染源解析研究中可作为有力补充。本文系统概述了 Pb-Zn-Cd同位素的示踪机理、组成特征及其在沉积物重金属污染溯源中的应用,提出未来研究工作的重点是采用多元同位素示踪技术,并结合沉积物形态中重金属稳定同位素的组成示踪污染源。     

混合盐碱胁迫对紫花苜蓿苗期氮磷吸收及生理特性的影响

以“甘农3号”紫花苜蓿为试验材料,采用营养液沙培试验,用两种中性盐(NaCl和Na₂SO₄)及两种碱性盐(NaHCO₃和Na₂CO₃), 配成5种混合盐A(NaCl:Na₂SO₄=1:1)、B(NaCl:NaHCO₃=1:1)、C(NaCl:Na₂SO₄:NaHCO₃:Na₂CO₃=1:1:1:1)、D(Na₂SO₄:Na₂CO₃=1:1)、E(NaHCO₃:Na₂CO₃=1:1),设4个盐浓度(25、50、100、150 mmol·L^-1)模拟盐胁迫,研究混合盐碱胁迫对紫花苜蓿苗期氮、磷吸收及生理特性的影响。结果表明:随着盐浓度增加,苜蓿根瘤固氮酶活性和植株全氮含量下降,全磷含量无明显变化,而脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性糖含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性均升高,同一盐浓度水平下各处理间其含量的升高顺序为E>D>C>B>A,在高胁迫强度下(150 mmol·L^-1) 除全磷含量外,各项指标增减均达显著水平。混合盐碱胁迫能够对紫花苜蓿根瘤固氮酶组分结构造成不可逆的破坏,使苜蓿自身固氮能力的下降,最终导致植株全氮含量下降。随着盐浓度的上升,植株可以通过提高其体内脯氨酸和可溶性糖的含量来维持细胞水势,减少细胞渗透胁迫对植物的伤害。     

大叶黄杨对土壤水分梯度胁迫的生长与生理响应

以盆栽大叶黄杨为试材,研究了大叶黄杨生长与生理指标对不同程度土壤水分胁迫的响应.结果表明:土壤水分胁迫对生长指标(苗重、苗高和地径)有明显的影响,变化表现出一致的规律性,即随胁迫程度加剧均呈现出下降趋势.干旱胁迫下生理指标的变化表现出差异性:束缚水/自由水的比值随胁迫程度加强而增大;水分饱和亏缺变化和丙二醛活性在轻、中...     

诱导剂OS对切花百合病害及生理生化指标的影响

为了增强切花百合在生长繁殖过程中的抗病性,本研究利用壳聚糖（oligosaccharide ,OS）50 mg·L-1、、100 mg·L-1、300 mg·L-1 、500 mg·L-1,浸泡切花百合种球根部与鳞片,通过田间种植和鳞片包埋两个试验,测定其生长指标,POD、PAL、PPO等防御酶活性以及病情指数。结果表明,各种浓度的壳聚糖处理百合后,植株叶片防御酶活性增加,病情降低,株高、茎粗等生长性状得到改善,鳞片发子球率增加,病害减少。其中经OS 300 mg·L-1处理的百合在各个生理生化指标以及抗病性上明显高于对照,而且其他浓度均未对切花百合产生药害,说明壳聚糖是一种对切花百合效果较好的诱导剂。     

罗尔斯通菌去除土壤重金属铅的效能及机制

从矿区土壤分离得到的罗尔斯通菌(Ralstonia Bcul-1)对重金属离子具有广谱抗性,可在重金属铅含量为87.35 mg·kg-1的酸性土壤生长(pH 5.62).低浓度Pb2+可诱导部分重金属抗性基因表达,但高浓度Pb2+(>15 mg·L-1)则抑制这些基因的表达.在Pb2+胁迫下,一些蛋白质的表达同样受到诱...     

铅、锌及其复合胁迫对花菖蒲幼苗生长及生理抗性的影响

通过水培方法,研究了铅(Pn)和锌(Zn)及其复合胁迫对花菖蒲(Iris ensata)幼苗生长与生理指标的影响.将花菖蒲栽植于300 mL培养瓶中,以1/2 Hoagland营养液培养7d,在0.5 mmol/L Pb+l mmol/L Pb处理下,花菖蒲幼苗地上部干重与对照组相比差异显著;其他处理与对照处理相比差异不显著;在所有Pb和Zn及其复合胁迫处理下,花菖蒲地下部干重与对照处理相比没有显著差异.除了在1 mmol/L Zn处理下,花菖蒲光合色素含量与对照处理相比没有显著差异之外,其他处理的光合色素含量都比对照处理有所减少.高浓度Pb和Pb+Zn的复合胁迫对花菖蒲幼苗地上部的过氧化物酶活性诱导能力很强,在0.5 mmol/LPb+1 mmol/LZn复合胁迫下,花菖蒲幼苗地上部的过氧化物酶活性最高,比对照处理高81.8％;而其超氧物歧化酶活性在高浓度Pb和Zn处理下受到一定抑制;在0.5 mmol/LZn胁迫下,花菖蒲地上部超氧物歧化酶活性最高,是对照处理的1.1倍.除单因子Zn处理外,花菖蒲植株地上部丙二醛的含量与对照处理相比都显著上升.研究结果说明,过氧化物酶在花菖蒲抗单因子Pb和Zn及其复合胁迫中起到了非常重要的作用,花菖蒲对Pb和Zn具有较强的耐受性,可以用于修复Pb和Zn及其复合污染的环境.     

沙埋对小麦(Triticum aestivum)生长的影响及其生理响应

为了解沙埋对小麦(Triticum aestivum)生长的影响及其生理响应,2010年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下小麦的存活率、株高、地上地下生物量、籽实产量、丙二醛(MDA)含量、膜透性、保护酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POD;过氧化氢酶,CAT)活性和渗透调节物质含量变化。结果表明:随着沙埋深度的增加,小麦存活率、株高、地上地下生物量和籽实产量均显著下降,完全沙埋下第6天以后植株全部死亡。沙埋第6天,随着沙埋深度的增加,MDA含量、CAT活性、可溶性糖含量下降,POD活性变化不明显,但膜透性、SOD活性和脯氨酸含量显著增加。沙埋第12天,随着沙埋厚度增加,MDA含量和膜透性,SOD、POD和CAT活性,脯氨酸和可溶性糖含量均显著增加。沙埋导致小麦死亡率增加、株高及生物产量下降的主要原因不是水分胁迫,沙埋导致的光合面积降低、黑暗和无氧呼吸可能是其死亡和生长受到抑制的主要外部因素,而膜脂过氧化导致的膜透性增加可能是其死亡或生长受到抑制的主要生理机制。保护酶活性增强和渗透调节物质含量增加,对于减轻其细胞膜受损和防止细胞质渗漏起到了重要作用。     

盐胁迫对红砂(Reaumuria soongorica)种子吸胀过程中生理特性的影响

以0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的NaCl和CaCl2溶液处理红砂(Reaumuria soongorica)种子,探讨了两种盐胁迫对种子吸胀过程中生理特性的影响及对种子的伤害程度。结果表明:红砂种子发芽率随两种盐胁迫的加剧极显著下降。种子丙二醛(MDA)含量在NaCl溶液胁迫后先下降后上升,在盐溶液浓度为1.0%时达到最小值,在2.5%处达到最大值;经不同浓度的CaCl2溶液胁迫后,MDA含量呈上升趋势,且均高于对照,最大值出现在3.0%处;种子内可溶性糖含量随NaCl和CaCl2溶液浓度的增大先下降后上升,分别在盐溶液浓度为1.0%和2.0%时达到最小值;种子过氧化氢酶(CAT)活性的变化较小;过氧化物酶(POD)活性随两种盐浓度的增加显著降低;超氧化物歧化酶(SOD)的活性随两种盐溶液浓度的增加先下降再上升又下降,但总体低于对照。经综合分析得出,CaCl2对红砂种子的伤害程度大于NaCl。     

火龙果与量天尺对岩溶土壤干旱的生理响应研究

近年来火龙果大面积在岩溶区种植,岩溶干旱是否对其生理过程产生影响,对于规划和管理这种热带水果具有重要科学意义。本研究通过试验对比研究火龙果及其近缘野化种量天尺的生理生化过程对不同水分水平的响应,阐明这两种植物的适应干旱机制。结果表明,两种植物随土壤水分下降生理生化变化过程基本一致。随着土壤干旱的加剧,有害物质丙二醛增加,但同时两种保护酶（SOD和POD）和渗透调节物质Pro也随之增加;在相对含水量>50%,保护酶能有效清除代谢毒素, Pro也能通过渗透调节维持水分需要;但是当相对含水量<40%时,保护酶的保护功能下降。叶绿素通过光合作用形成生物量,在相对含水量为70%-80%时生物量最大,此时根冠比小,地上生物量最大;土壤相对含水量为30%-40%时生物量显著下降,两种植物的降幅分别达到73.28%和73.56%。因此在岩溶地区发展火龙果,土壤水分控制在相对含水量为70%-80%为最佳,有利于水果产量的形成;中度水分不足,虽然植物通过代谢调节和平衡不利因素,但却分配较多的生物量到根系,降低地上生物量,从而不利于水果产量的形成。     

珠三角土壤镉含量时空分布及风险管理

基于珠三角地区98 个同点位土样,探讨了土壤Cd含量的时空分布特征及风险管理策略。研究表明,两批次土壤Cd含量富集程度均很高,土壤Cd平均含量C₂₀₀₁ 和C₂₀₀₇ 均为0.28 mg/kg,是广东省土壤背景值的5 倍;两者均值多重比较表明,Cd的均值变化达到显著水平。土壤Cd的变异系数分别为0.83 和0.72,暗示了Cd主要来源于人为成因。经估算,土壤Cd 区域性年均累积速率K_C2007-C2001、K_C2012-C2007分别为0.016 和0.014 mg/kg。采用"时空模式"和"空时模式"模型预测土壤Cd含量的时空分布态势,在时间序列资料较少的情形下,"时空模式"预测结果较稳健。2020 年研究区大部分区域土壤Cd有污染,未来的风险管理应对无污染区域采取预防策略;对有污染区域采取控制策略;对重污染区域采取修复策略。     

不同地下水埋深柽柳、芦苇的生理响应

结合塔里木河中游沙吉力克断面、阿其河断面地下水位的动态监测,对柽柳、芦苇叶片的叶绿素、可溶性糖、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等生理指标进行分析测试.研究表明,随着干旱胁迫加强,柽柳、芦苇的可溶性糖含量,MDA含量,SOD活性呈显著增加,叶绿素含量和POD活性显著减少,显示出植物受到了不同程度的干旱胁迫,并通过调节自身生理代谢过程,以增强抗旱性;柽柳、芦苇叶片各生理指标和地下水埋深存在着密切的相关关系,与可溶性糖含量、MDA含量、SOD活性呈正相关,与叶绿素含量、POD活性呈负相关;地下水位是影响塔里木河流域植物生理特征的的主要环境因子;在相同水分胁迫下,芦苇的生理过程比柽柳强烈,对地下水埋深变化更为敏感.     

青藏高原东北部观赏地被植物马蔺根系固土护坡效应研究

为了进一步丰富青藏高原东北部地区植被护坡工程植物选择,推动区内植被护坡工程实用性和观赏性兼顾发展。该项研究以青藏高原东北部观赏地被植物马蔺为研究对象,以青海省大通县朔北藏族乡至东峡镇之间区域为研究区,在野外植物分布特征和生长特征调查的基础上,结合单根拉伸试验和重塑根-土复合体三轴压缩试验,定量评价了野生马蔺植株和根系生长特征、单根抗拉特性以及根系对土体抗剪强度的增强效应。试验结果表明：马蔺主要分布在研究区内洪积扇、坡积裙和河漫滩等地貌单元,立地条件包括上述地貌单元内的林下坡地、田间、道旁、湿地、荒地等;通过选取两处试验区开展调查可知,马蔺平均株高、冠幅和植株密度分别为75.22±11.40 cm、106.09±25.62 cm和1.51±0.55 株/m2;马蔺标准株根系分布深度可达50 cm,主要分布在0~30 cm深度范围内,根幅约40~50 cm;马蔺根径为0.20～0.70 mm,单根抗拉力、抗拉强度和延伸率平均值分别为7.94±2.91 N,46.30± 11.06 MPa和54.17%±17.08%,随着根径的增大,单根抗拉力和单根抗拉强度分别呈幂函数增大和幂函数降低关系,单根极限延伸率随着根径的增大呈逐渐增大变化趋势,但二者之间未表现出相对显著性的关系;马蔺根系对土体黏聚力和内摩擦角均有增强作用,可分别显著增强0~30 cm和0~10 cm深度范围内土体黏聚力和内摩擦角,且对土体黏聚力的增强作用较为显著。该项研究成果对于选用观赏地被植物马蔺进行研究区坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害现象的生态防护工作,具有理论研究价值和实际指导意义。