张志良等编《植物生理学实验指导》中不足之处和改进意见

由高等教育出版社出版、张志良主编的高等学校实验课教材《植物生理学实验指导》一书,在我校生物教育专业已使用多年,教材内容涉及基础性实验、综合性实验和研究性实验,既有最基本的实验方法,也采用了现代科学技术(金琎 2003)。在多年的教学过程中,我们感到教材中的某些实验有商榷之处,如"叶绿体色素的提取和分离(纸层析法)"和"植物呼吸速率的测定(小篮子法)",这些方法或多或少存在一些不足之处,教学中,我们对这2个实验做了一些改进,取得了较好的结果,现提出来与大家共切磋。     

用于测定陆地生态系统与大气间CO2交换通量的多通道全自动通量箱系统

陆地生态系统与大气间CO2交换是全球碳循环的最重要组成部分,科学地测定其CO2交换通量一直是陆地生态系统碳循环研究的核心工作之一。提高观测的效率和减少观测对自然的干扰,是科学精确地估算区域和全球尺度上的陆地生态系统与大气间CO2交换量的关键。在参考国内外已有的陆地生态系统与大气间CO2交换通量箱式法观测技术的基础上,发展了一套多通道全自动通量箱系统用来连续观测陆地生态系统或土壤与大气间的CO2交换通量。在黄土高原中国科学院长武农业生态试验站的麦田和苹果园中进行了系统测试,结果表明,该系统不但能够实现自动、连续、多点观测,而且对自然环境的影响比较小,在田间的实验观测中,该系统运行稳定,能够比较客观地得到陆地生态系统与大气间的CO2交换通量。     

LI-6262CO2／H2O分析仪接气室法在草原群落蒸散量与CO2交换量测定中的应用

植物群落蒸散量和CO2交换量的测定方法多种多样。该文以水分、CO2动态的区域性整合为目标,开创了一种新的、同时测定群落蒸散量和CO2交换量的方法——LI—6262CO2／H2O分析仪接气窒法。借助这种方法测定了内蒙古锡林河流域典型草原区群落蒸散量和CO2交换量,取得了较好的结果。该方法将群落的重要生态过程2蒸散与光合、呼吸作用的测定联系起来,也因此得到一系列表征群落特性的有用指标;同时该方法具有精度高、简便易携带、适于野外操作等特点,经进一步改进后可广泛用于草原、沙地及湿地植物群落的气体通量测定。对于精确研究草原区各种植物群落类型的水分利用、光合和呼吸特性及草原区植被在全球气候变化中的地位和作用等有重要的实用价值。     

LI-6262 CO2/H2O分析仪接气室法在草原群落蒸散量与CO2交换量测定中的应用

植物群落蒸散量和CO2交换量的测定方法多种多样.该文以水分、CO2动态的区域性整合为目标,开创了一种新的、同时测定群落蒸散量和CO2交换量的方法--LI-6262 CO2/H2O分析仪接气室法.借助这种方法测定了内蒙古锡林河流域典型草原区群落蒸散量和CO2交换量,取得了较好的结果.该方法将群落的重要生态过程:蒸散与光合、呼吸作用的测定联系起来,也因此得到一系列表征群落特性的有用指标;同时该方法具有精度高、简便易携带、适于野外操作等特点,经进一步改进后可广泛用于草原、沙地及湿地植物群落的气体通量测定.对于精确研究草原区各种植物群落类型的水分利用、光合和呼吸特性及草原区植被在全球气候变化中的地位和作用等有重要的实用价值.     

静态箱法原位观测草原CO2通量的探讨

根据IMGRASS研究计划,分析草原土壤-植被系统CO2排放与吸收的生物机理和静态箱法在草地CO2通量原位观测实验中所遇到的难点问题,研究设计一套简单易行的静态箱实验方法,通过1999,2000年连续两年在内蒙古半干旱草原的原位观测实验尝试,解决了利用静态箱法原位观测草原土壤-植被系统与大气间CO2交换通量偏离实际的难题,校正了观测值的偏离,并实例分析校正了1998年内蒙古半干旱典型草原羊草草原土壤-植被系统CO2通量。揭示了羊草草原CO2通量的变化规律特征。     

土壤CO2浓度的动态观测、模拟和应用

土壤CO2浓度不仅是地上、地下生物活动的反映,其变化对未来大气CO2浓度和气候变化也有重要影响.本文综述了国内外土壤CO2浓度的原位测定方法及其优缺点,分析了不同时(昼夜、几天、季节、年际)空(剖面、立地、景观)尺度上土壤CO2浓度的变化规律和影响因素,概括了现有土壤CO2浓度的模拟模型和发展态势,并总结了土壤CO2浓度梯度法在土壤呼吸研究中的应用和限制因素.最后展望了未来有待研究的4个领域:1)研发适于恶劣土壤环境(如淹水、石质土)的土壤CO2气体采集、测定技术;2)探讨土壤CO2浓度对天气变化的响应及其调控机理;3)加强土壤CO2浓度空间异质性的研究;4)扩大通量梯度法在热带、亚热带土壤呼吸测定中的应用.     

针叶小爪螨板栗和杉木种群间的遗传分化和杂交试验

为明确针叶小爪螨Oligonychus ununguis（Jacobi）山东板栗种群和浙江杉木种群的遗传分化程度,本研究对其基因序列（线粒体COⅠ和核糖体ITS2）进行了比较,并通过杂交试验测定了两者间的杂交亲和性.采用PCR产物直接测序法获得410 bp的COⅠ片段及469 bp（板栗种群）和513 bp（杉木种群）的完整ITS2序列,COⅠ及ITS2序列在两种群间的差异分别为10.5%~10.8%和15.2%~15.7%.杂交试验表明两种群间存在完全的生殖隔离.根据两者间的序列差异和杂交结果,初步认为山东板栗和浙江杉木上的小爪螨可能是两个不同的种     

CO2浓度升高对大豆冠层光合速率影响的数值模拟研究

利用美国Li-6200光合测定系统对鲁豆4号叶片光合速率进行了大量测定研究,确定了大豆叶片光-光合作用模式,模式中考虑了CO2浓度对光合作用速率的影响,在此基础上进一步测定了大豆冠层结构,建立了一个大豆冠层光合速率数值模式.利用GXH-305红外线CO2分析仪外接50×50×120cm同化箱对冠层光合速率进行了实际测定,结果表明当CO2浓度低于660ppm时,模式可以较好地模拟出CO2浓度升高对群体光合速率的影响,平均相对误差为7.41%.本文所测得的大量实验数据,为研究CO2浓度升高对大豆生长影响提供了更加可靠的模型参数,同时也为进一步建立自然状况下大豆生长数值模式提供了一定的理论依据.     

Bt对小地老虎呼吸作用的影响

利用红外CO2分析仪测定小地老虎幼虫呼吸节律的变化结果显示:小地老虎幼虫呼吸节律属于不规则波动型,取食含Bt烟叶的幼虫呼出的CO2量显著低于对照组,且呼吸节律的波动性也明显增大,说明小地老虎幼虫取食Bt后,呼吸代谢受到一定干扰,出现呼吸水平降低及代谢紊乱现象.     

覆膜对绿洲棉田土壤CO2通量和CO2浓度的影响

基于静态箱法和气井法分别测定新疆棉田覆膜位置的土壤CO2通量和CO2浓度.结果表明:土壤CO2通量和CO2浓度时间变化特征与土壤温度变化趋势一致,均表现为7月较高,10月最低.观测期内,棉田土壤CO2累积排放量非覆膜处理为2032.81 kg C·hm-2,覆膜处理为1871.95 kg C·hm-2;而1 m深度内土壤CO2浓度非覆膜处理为2165~23986μL·L-1,覆膜处理为5137~25945μL·L-1,即覆膜减少了棉田土壤排放CO2的同时增加了土壤CO2积累量.覆膜和非覆膜处理下不同深度土壤CO2浓度和CO2通量的相关系数分别为0.60~0.73和0.57~0.75,表明地表释放的CO2强烈依赖于土壤剖面储存的CO2.覆膜和非覆膜处理下Q10值分别为2.77和2.48,表明覆膜处理下的土壤CO2通量对土壤温度变化的响应更敏感.