论碳由土壤碳酸盐进入植物的条件

许多苏联科学家的研究证明了空气中的CO_2经过同化作用在叶中形成的醣,在植物中沿着皮层(靭皮部)移动,而後,到达根部,钻到最细和极活动的须根中。在植物根中糖遭到逐步的水解,结果形成丙酮酸。在羧化酶存在时丙酮酸结合土壤中的二氧化碳,形成草酰乙酸。後者很容易还原转变成蘋果酸。在根中形成的,带有土壤中的二氧化碳的有机酸,在植物中上升进入叶片。在陽光下叶片中的二氧化碳,因脱羧酶作用的结果重新释放,而在光合作用过程中被还原,形成醣和蛋白质。乌克蘭共和国科学院植物生理和農业化学研究     

二氧化碳施肥

如所通知,植物是从空气和土壤获得牠们生长和发育的必需养料。植物从空气中吸收二氧化碳气体,从土壤中吸取水分及溶解在水分中的营养物质。叶是植物在空气中营养的器官;叶绿素—一种特殊的有色物质(即色素)底存在是叶片呈绿     

植物的根

大多数植物的根生长在土壤中,有的却不是这样.如吊兰的一些根生长在空气中;浮萍的根飘浮在水中;瓦松的根长在屋顶上;卷柏的根长在石缝中;檞寄生的根则是扎进树皮里. 1.根的功能根的主要功能是固定植物体,并从土壤中吸收水分、无机盐和一些CO_2以及少量的有机物.根除了吸收外还是个有机物的合成器官.有人用[~(15)N]进行示踪试验,证明根在30—40分钟内就能把吸收进来的含氮无机物转变(合成)为氨基酸或植物碱.玉米中有14种氨基酸可以在根部合成.烟草中的尼古丁、橡胶草中的橡胶等都是在根部合成的.     

灵芝[Ganoderma lucidum(Leyss.ex Fr.)Karst.]子实体人工培养中某些生物学特性的研究

本文对灵芝(G.lucidum)的成熟子实体作了形态解剖学观察,其中对皮壳及担孢子的发育形态作了比较深入的研究。在研究了子实体人工培养中空气中二氧化碳含量的影响后认为:当空气中二氧化碳含量增至0.1%时,有促进菌柄生长和抑制菌伞生长的作用。这是造成灵芝子实体畸形的主要原因。不发育菌伞的畸形子实体只要降低空气中二氧化碳含量,就能重新发育菌伞。建议在人工培养的初期适当提高空气中二氧化碳含量,以促进菌柄生长,后期通风换气有利于菌伞发育。这样就能转化不利因素为有利因素。对担孢子的研究表明,它能在10—20%的灵芝子实体水抽提液中萌发,频率为8—15%。为更新菌种找到了新的方法。     

~(14)-C菲在“植物-火山石-营养液-空气”系统中的迁移和转化

利用放射性同位素示踪技术 ,研究14 C 菲在“植物 火山石 营养液 空气”封闭系统中的迁移转化 .结果表明 ,菲在该系统中降解较快 ,实验进行到 2 3d时 ,营养液中的放射性含量仅为施入时的 2 5 % .实验结束 (46d)时 ,14 C放射性在该系统各部分间的分布顺序为根 (38.5 5 % ) >挥发性有机代谢产物 (VOCs ,17.6 8% ) >火山石(14 .35 % ) >CO2 (11.42 % ) >茎 (2 % ) ;植物体内的放射性物质主要以结合态 (根 4.6 8% ;茎叶 0 .6 8% )与植物组织结合和以极性代谢产物 (根 2 3 .14 % ;茎 0 .78% )形式存在 .     

植物激素信号调控的“植物病毒-植物-媒介昆虫”三者互作对温室气体变化的响应

全球气候变化已成为农业生产的重要限制因子.它不仅直接影响植物的净初级生产力,同时还影响植物病虫害的发生.因此国内外非常重视病虫害对全球气候变化中的温室气体(二氧化碳和臭氧)增高的响应研究.二氧化碳或臭氧浓度增高影响植物的生理过程,进而通过寄主植物的"上行效应"影响植物病虫害的发生.已有的研究表明,二氧化碳或臭氧浓度升高可通过降低植物氮营养,影响媒介昆虫或植物病毒的发生;而且最近的研究发现,植物激素信号通路在调控媒介昆虫和植物病毒响应二氧化碳和臭氧浓度升高中发挥重要作用.本文根据国内外的研究和本研究组取得的进展,系统地阐述了二氧化碳和臭氧浓度升高如何通过改变激素信号介导的植物抗性代谢进而影响植物病毒-植物-媒介昆虫三者互作关系.     

根的分泌物及其生理作用

植物根的生命活动极为活跃。植物的根不仅从土壤中吸收水分和无机盐,还吸收二氧化碳和一些有机化合物,如氨基酸、核苷酸、碳水化合物以及尿素等。根能把吸收的物质进行转化、改造、合成一些植物本身生活所必需的物质,如氨基酸、酰胺、细胞分裂素和赤霉素等,还有一些植物激素、生物碱等。除此,植物根还具有分泌功能,可将一些物质排出体外。众所周知,如果把植物栽培在含有同位素~(14)[CO_2]的大气中,在光照下,植株通过光合作用很容易标记上~(14)C,这种方法早已应用于研究植物体内物质的转移。在根的分泌物研究工作中也成功地应用了这种方法。例如:采用~(14)CO_2     

问题解答(1)

问:绿色植物在有阳光时行光合作用吸二氧化碳放出氧气,在晚上没阳光时只有呼吸作用吸氧气放二氧化碳,为什么总说早晨到树林中散步空气好呢? 答:因为空气流动得很厉害,所以在一般树林中白天夜晚O_2及CO_2含量的改变是极小的.说早晨空气好,并不是植物起了什么作用,而是因为夜间人们的活动停止了,车马不在路上奔驰了,工厂的烟囱不冒烟了.加上树林中的湿度较大,尘土都降落在地上,空气就更为清洁了.我们夜间睡在屋中,屋中温度较高,不好气味的有机物(器物中发出或人呼出)空气中也很多,所以一到树林中,凉爽而清洁的空气,眼界的开朗就使我们心神为之一振.(吴相钰、董愚得答)     

二氧化碳通过根部对植物营养的问题

近年来,苏联研究家们的工作证明:植物也能通过根部获得二氧化碳。及其同事藉放射性碳素之助指出,根自土壤中吸收的二氧化碳能以很大的速度转运到植物的绿色部分,并在叶中被同化为碳水化合物(光合作用);而且,自根部吸入的二氧化碳佔很大的数量。其他研究家们的材料同样也说明了这一事实。曾以各种植物进行试验,证明通过根以二氧化碳营养植物可以提高植物的收获量。用二氧化碳改善植物的营养能提高叶的光合作用强度。指出,增加叶的光合作用强度首先会影响到植物有经济價值器官     

六种湿地植物根际氧化还原电位的日变化

在野外条件下,研究人工湿地植物根际氧化还原电位(ORP)随时间的变化及其与主要环境因子的关系。研究了美人蕉(Canna indica Linn.)、风车草(Cyperus flabelliformis Rottb.)、芦苇(Phragmites australis Trin.ex Steud.)、水鬼蕉(Hymenocallis littoralis(Jack.)Salisb.)、紫芋(Colocasia tonoimo Nakai.)和鸢尾(Iris tectorum Maxim.)6种植物在潜流人工湿地中的根际ORP及其日变化。6种湿地植物的根际ORP日变化曲线相似,均为双峰型,双峰值出现在11:00—14:00之间,最大值出现在14:00。各植物的根际ORP日变化基本在130—350 m V之间,以水鬼蕉的变幅最大,风车草和芦苇的变幅较小。不同植物的根际ORP有较大差异,风车草和紫芋的日平均值最大,显著高于鸢尾、美人蕉和水鬼蕉(P0.05);芦苇显著高于鸢尾和美人蕉(P0.05)。ORP与光照强度和气温呈正相关,尤与气温的正相关最为显著。ORP日平均值与植物生物量有显著的正相关性,尤与地下部分生物量相关性最显著。结果表明,人工湿地植物根际ORP因不同植物、一天中不同的时间有较大差异,后者与光照和气温等环境因子密切相关。     

鄱阳湖南矶湿地22种植物根系碳氮及其化学计量研究

探讨湿地植物根系碳(C)、氮(N)浓度及其化学计量关系对于进一步阐明湿地生态系统细根周转及养分循环具有重要意义。基于Pregitzer的根序分级法分析了鄱阳湖南矶湿地22种植物根系全C和全N浓度。结果表明:根系全C、全N浓度及C/N值变化范围分别为:267.15—423.22 mg/g、2.22—31.05 mg/g和2.27—71.78。1—2级根全C、全N及C/N之间具有显著相关性,但与3级根不相关。根系全C和C/N随根序的升高而增加,全N则随根序升高而降低,根系分级在湿地植物C、N化学计量关系研究中十分必要。根序、物种及其交互作用均显著影响研究区植物根系的全C、全N浓度及C/N计量关系。根系C/N化学计量关系在不同生境间未发生显著变化,表明群落尺度下的C/N稳定性高于个体水平。     

五种沙生植物根际土壤的盐分状况

以根袋模拟法,研究了古尔班通古特沙漠5种常见沙生植物梭梭(Haloxylon ammodendron Bge)、白梭梭(Haloxylon persicum Bge)、刺沙蓬(Salsola Rathenica Iljin)、骆驼蓬(Peganum harmala Linn)和骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap)根际土壤的pH值和盐分状况,结果表明:5种植物根际土壤的pH值均小于非根际土壤,其中梭梭根际土壤和非根际土壤差值最大,达0.3个单位;5种供试植物根际土壤的电导率均高于非根际土壤,除刺沙蓬外其它供试植物均差异显著(p<0.05);可溶性总盐含量在根际土壤中均出现了聚集的现象,主要是SO2-4、Ca2+和Mg2在根际的聚集,Cl-主要在骆驼刺根际中出现了聚集现象,在其他植物根际和非根际中没有显著变化;5种供试植物中骆驼刺根际土壤盐分聚集最为明显;从Cl- / SO2-4、Na+/ K+、Na+/ Ca2+和Na+/ Mg2+的值可以看出,沙生植物根际土壤主要是硫酸钙、镁盐的聚集,而非氯化钠的聚集.以上结果说明,沙生植物能够通过根际调节降低根际土壤的pH值,从而促进植物对土壤中养分以及水分的利用,同时沙生植物根际土壤中盐分聚集的现象为植物根际的"盐岛"效应的发生提供了很好的依据.     

川八角莲的化学成分

川八角莲〔Dysosma veitchii (Hemsl. el Wils.) Fu (Podophyllum V.)〕为鬼臼科植物,我国主要分布在四川、云南、贵州。其根之乙醇提取物显示强的抗癌活性。我们从乙醇提取物主氯仿溶解部份分得三个木脂素:去氧鬼臼毒素(deoxypodophyllotoxin(1),β—足叶草脂素(β-peltatin) (2)和鬼臼毒素(podophyllotoxin) (3);从氯仿不溶部份分到山萘黄素3—β—D—吡喃葡萄糖苷(kaempfcrol 3—β—D—glucopyranoside)。另外,β—谷甾醇、葡萄糖、蔗糖亦从该植物根中分到。     

双向标记培养植物测定大气二氧化碳稳定碳同位素组成

基于植物能够利用体内的碳酸酐酶来催化碳酸氢根离子生成二氧化碳和水作为底物进行光合作用的特性,采用两种δ13CPDB值差值大于10‰的碳酸氢钠分别作为外源碳酸氢根离子的碳同位素标记物,通过室内双向水培诸葛菜和芥菜型油菜实验,分别向水培处理液里添加已知δ13CPDB值的碳酸氢钠并培养24 h,利用同位素比值质谱(IRMS)技术,测定并计算了两个时间、两种环境下的大气二氧化碳稳定碳同位素日平均组成。结果表明:在环境1(不同浓度的Na HCO3处理液)下所得到的δCa值与添加到处理液中的碳酸氢根离子的浓度有关;在环境2(不同浓度的PEG处理液)下所得到的δCa值与添加到处理液中的PEG的浓度无关;两种环境下所测得的大气二氧化碳稳定碳同位素日平均组成δCa值与实验中培养的植物种类无关,而与添加到培养液中碳酸氢根离子的浓度及植物的生长速率有关。数据重现性好,结果准确可靠,可以高精度的测定不同待测环境下大气二氧化碳稳定碳同位素比值,其可为以后监测不同时间、不同地点的大气二氧化碳碳同位素组成及来源提供非常有效的方法和信息。     

植物——土壤反馈研究进展

该文综述了植物—土壤反馈研究的定义、途经、方法和国内外的研究现状以及存在的问题。植物—土壤反馈是指植物改变根际土壤的生物和非生物特征,同时被改变的也能提高或降低该植物的生长,形成正的或负的反馈,从而影响植物群落组成及植物间相互作用。植物—土壤反馈研究对于理解植物群落演替、生态系统多样性与生产力形成与维持机制,认识生态系统对气候变化和生物入侵等全球生态事件的响应具有重要的理论意义。外来物种快速生长和繁殖及其可能的负反馈可能会导致本地种被竞争排除,未来气候变化可能导致物种组成发生变化及生物多样性丢失,但资源互补和植物—土壤反馈效应则可能使植物群落具有较高的生产力和多样性。因此,未来植物—土壤反馈关系应该加强以下几方面研究:(1)开展不同生态系统植物—土壤反馈关系的比较研究;(2)植物—土壤及土壤—植物等群落水平的反馈研究;(3)特别是要加强分子和基因工具在植物土壤—反馈关系中的应用,揭示植物—土壤反馈关系的分子机理。     

百两金的化学成分

从百两金(Ardisia crispa(Thunb.)A.DC.)的根及茎乙醇提取物中分离得到了8个化合物,通过MS和NMR等方法鉴定为(7S,7′R)-双(3,4-亚甲二氧苯基)-rel-(8R,8′R)-二甲基四氢呋喃(1),(-)-襄五脂素(2),(7S,8S,7′R,8′R)-3,4-亚甲二氧基-3′,4′-二甲氧基-7,7′-环氧脂素(3),异安五脂素(4),α-菠甾醇(5),26-羟基二十六烷酸甘油酸酯(6),百两金皂苷B(7),岩白菜素(8)。其中有化合物1~6为首次从该种植物中分离得到。     

陆地森林植被植物细根对全球气候变化的响应研究进展

全球气候变化对陆地森林生态系统与生物多样性造成了较为明显的负面和潜在影响, 由此引发了各种生态环境问题。细根作为植物最活跃的组成部分之一, 在调节陆地森林生态系统碳平衡和养分循环的过程中发挥着重要作用。植物细根对全球气候变化的响应研究已成为当前全球变化背景下陆地生态系统关注的热门课题之一。全球气候变化是以温室气体(CO2、N2O)浓度持续上升、氮沉降加剧、全球气候变暖为主要特征。为此该文从以下几个方面对该领域的研究进展进行综述: (1)CO2浓度升高对植物细根的影响; (2)氮沉降增加对植物细根的影响; (3)温度升高和降水变化对植物细根的影响。最后, 进一步探讨了该领域研究仍存在的科学问题, 提出了未来研究展望。研究结果不仅为进一步研究全球气候变化对植物细根的影响提供重要的理论依据和参考, 也丰富了全球变化背景下根系生态学相关科学理论。     

六种红树植物群落的三项生态服务功能

通过研究三种真红树群落和三种半红树群落在吸收二氧化碳、吸收重金属以及净化空气三项生态服务功能,结果表明:无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch.-Ham.)、海桑[Sonneratia caseolaris(L.)Engl.]和水黄皮[Pongamia pinnata(Linn.)Pierre]在光合作用方面要优于其他三个树种:重金属吸收方面水黄皮具有很强的吸收重金属Cd的能力,同时该6种红树植物均有很强的吸收Cr的能力,在净化空气的生态服务功能方面杨叶肖槿和水黄皮较其它红树植物要好.通过主成分分析对六种红树植物的生态服务功能进行综合评价表明:水黄皮、杨叶肖槿和无瓣海桑三种红树植物的生态服务功能较之其他三种要好.     

植物根际促生菌（PGPR）的研究与应用前景

植物土传病害难以防治,植物根际促生菌(plant growth—promoting rhizobacteria,PGPR)的深入研究和发展为解决这一难题展现了诱人的前景．PGPR能够高密度地在植物根际定殖,兼有抑制植物病原菌、根际有害微生物,以及促进植物生长并增加作物产量的作用,更重要的是有些PGPR能够诱导植物产生系统抗性(induced systemic resistance,ISR),从而提高植物整体的抗病能力．近20年来,国外这一领域的研究十分活跃,已有很多成功应用的PGPR产品,国内应大力加强基础与应用的研究,并推进其产业化的发展．     

四种湿地植物在人工湿地的生长特性研究

研究了表面流人工湿地中香根草(Vetiveria zizanioides)、风车草(Cyperus flabelliformis)、芦苇(Phrogmites australis)和水鬼蕉(Hymenocallis littoralis)4种植物的根生物量和生长量、根系分布、地上部分的生长情况.风车草、香根草和水鬼蕉根系及地上部分的生长节律相似,9月或10月前生长较快,以后生长减慢甚至停止;芦苇则不同,7月以前生长缓慢,以后生长加速,冬季也保持较快的生长.全年根生长量和根生物量以水鬼蕉最大,显著高于其它植物(P<0.01),香根草最小,显著低于其它3种植物(P<0.01).香根草的根系垂直向下生长,分布较深,而其它3种植物的根系主要分布在浅层土壤中.风车草分株最多,叶面积指数最大.香根草叶面积指数最小.结果表明,在构建多种植物人工湿地群落时,可以考虑将芦苇与大多数湿地植物搭配以保证湿地全年保持较好的净化效果;水鬼蕉可以作为底层植物,和风车草等生长早、植株较高的植物构建多种湿地群落.