种群内和种群间小拟南芥植株营养含量的变化及协变格局研究

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)近缘种小拟南芥(A。pumila)为试材,研究了新疆玛河流域6个种群内和种群间植株N、P、K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn含量的变化格局。发现10种元素含量在种群间达到极显著差异,Na、Ca、Mg、Fe、Zn含量在种群内和种群间均变化较大,是小拟南芥适应异质环境变化较大的一类元素,而N、P、K、Cu、Mn含量在种群内变化较稳定,种群内植株营养成分含量的双重协变数量3～6对,K与Ca、Na,Na与Zn在6个种群内均表现出正相关,其中K与Ca在5个种群中相关显著;主成分分析发现6个种群的植株营养成分含量都是由3个较大载荷构成,占原变量总方差的83．9％～91．4％,K与Ca、Na在5个种群统一表现出相似的整合格局,但共同主成分分析发现种群间营养成分含量协方差矩阵彼此独立,缺乏共性。认为K与Ca、Na的整合性可能是小拟南芥在新疆土壤类型多样条件下广布的重要原因,但这种整合格局是否是小拟南芥营养元素的普遍整合特点有待在更大尺度下进一步验证。     

液体培养的蛇足石杉离体叶状体生产石杉碱甲和生化特征研究

为了解浅层液体培养对蛇足石杉[Huperzia serrate (Thunb.) Trev.]叶状体的影响,采用不同用量培养液进行培养,对叶状体的生长、石杉碱甲(HupA)积累、抗氧化酶活性和内源激素的变化进行了研究。结果表明,培养液用量不同,叶状体产生的HupA含量有显著差异,15 mL浅层培养的HupA生产率可达3 115.159μg L–1,是对照的2.20倍。浅层液体培养的叶状体的超氧化物歧化酶活性始终高于对照,过氧化物酶活性在培养前期比对照提高,过氧化氢酶活性在培养后期比对照提高;内源激素IAA与GA含量低于对照,而ABA含量高于对照。因此,浅层液体培养的蛇足石杉离体叶状体生产HupA的能力更高,且HupA含量与内源激素ABA水平相关,叶状体生长期的3种抗氧化酶活性具有协作增强抗氧化作用。     

广西大明山自然保护区蛇足石杉种群生命表及生存分析

为进一步探讨蛇足石杉濒危的机制, 以广西大明山自然保护区蛇足石杉种群为调查对象, 采用分段匀滑技术编制蛇足石杉种群静态生命表, 进行种群生存分析, 通过绘制亏损率曲线、存活曲线、死亡率曲线、生存函数曲线, 分析种群数量及动态变化。结果表明: 该蛇足石杉种群存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型, 种群生长过程中在第Ⅳ龄级存在一个死亡高峰。说明在自然保护的情况下蛇足石杉种群的生存状况仍然严峻, 需适当进行人工保护并加强资源调查, 对优良种质进行异地保护。     

深圳福田红树植物群落特征及金属元素分布状况

通过对深圳福田红树林群落特征的研究,对红树植物的区系组成、群落的外貌和结构、群落的主要类型和分布进行了概述,并对该红树林中的桐花树+秋茄+白骨壤+老鼠簕+海漆混交群落林地土壤和红树植物的金属元素分布进行分析。结果发现,该林地土壤金属元素含量分布具有一定规律性,元素K、Na、Ca、Mg在各层土壤中分布均匀;必需金属元素Fe、Mn在各层土壤中含量变化不明显;非必需重金属元素Cr、Ni、Pb、Hg、Cd和必需元素Zn、Cu含量从底层至表层逐步提高;金属元素在该林地红树植物中分布也具有一定规律性,元素K、Na、Ca、Mg在五种红树植物的不同部位均大量存在;必需金属元素Fe、Mn、Zn、Cu在各种红树植物中含量FeMnZnCu;非必需重金属元素Cr、Ni、Pb、Hg、Cd在各种红树植物中含量表现出差异性,秋茄和海漆中Ni含量较大,白骨壤中Pb含量最大,桐花树中Cr含量最大,老鼠簕Cu含量最大,Cd和Hg在五种红树植物中含量都最低;植物中金属元素含量分布和土壤中金属元素含量分布具有相关性。     

蛇足石杉原叶体的培养及孢子体的诱导

以蛇足石杉孢子囊为材料培养得到蛇足石杉原叶体,进一步对原叶体进行增殖培养并诱导产生蛇足石杉孢子体。结果表明,适合蛇足石杉原叶体增殖的培养基是无激素的MS培养基,在该培养基上培养60d,原叶体的增殖倍数达到131．1;较高浓度的外源激素对原叶体的增殖有抑制作用,而低浓度的外源激素对原叶体的增殖影响不大;原叶体在无激素培养基上培养90d,孢子体的诱导频率为4．0％;通过HPLC检测蛇足石杉原叶体中石杉碱甲的含量为0．0059％,是野生孢子体中含量的0．25倍。     

红花对土壤矿质元素的吸收和积累

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)检测红花不同部位和时期以及栽培土壤中K、Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Cr、Cd、Pb、Ba、Ni和Al元素的含量。结果表明:红花各部位矿质元素含量差异明显。在红花各不同部位中K、Fe、Zn元素在幼苗中含量最高,Ca、Mg元素在成熟叶中含量最高,Cu元素在种子中含量最高;而K和Ca元素在种子中含量最低,Mg、Fe、Cu和Zn元素分别在花、茎、成熟叶和茎中含量最低。红花的幼苗和花对K元素吸收积累明显,幼苗和种子对Cu元素吸收积累明显,Ca元素在成熟叶中积累较多,相应元素含量远比土壤中相应的元素含量高。红花对土壤不同矿质元素的吸收利用差异较大,在长期栽培红花的土壤中应注意对吸收利用多的元素结合施肥进行补充。     

长江源区紫花针茅高寒草原优势植物化学元素含量特征

分析了长江源区紫花针茅草原的土壤和17种优势植物中15种元素的自然含量特征。植物中>1 000μg.g~(-1)的元素有Ca和Na,100～1 000μg.g~(-1)的元素有K、Mg、Mn、Fe、Li和Sr,10～100μg.g~(-1)的元素有Zn、Cu和Cr,<10μg.g~(-1)的元素有Ni、Co、Pb和Cd。土壤中各元素含量的顺序为Ca>Fe>Mn>Mg>K>Li>Na>Sr>Cr>Zn>Cu>Ni>Co>Cd>Pb。植物和土壤中元素含量特点是Ca>K型。植物对于土壤元素的吸收能力大小顺序是:Na>Sr>K>Zn>Mg>Ni>Pb>Cu>Mn>Ca>Li>Co>Cd>Fe>Cr,植物对于Na吸收系数达到13.228,其富集能力明显大于其余14种元素。元素之间K的累积与其他元素没有显著的相关关系;Na的累计也仅与Zn、Sr呈显著相关与其他元素无显著的相关关系,Pb和Na呈显著负相关。     

石杉科植物石杉总碱含量的测定及基于紫外光谱的除趋势对应分析

对来自浙江、福建境内石杉科植物蛇足石杉（Huperzia serrata）、柳叶马尾杉（Phlegmariurus cryptomerianus）10个不同地理居群的石杉总碱含量进行了测定．并基于紫外光谱,对它们的表型分化进行了除趋势对应分析。结果表明：①石杉科这两种植物叶片的石杉总碱含量普遍高于茎中的含量;②来自浙江磐安的蛇足石杉居群的叶、茎石杉总碱含量都明显高于其它居群。可以选择该居群作为栽培蛇足石杉的种源;③DCA排序发现,产自磐安的蛇足石杉样品,特别是叶的提取液,其紫外光谱明显不同于其它样品．表明紫外光谱法能够用于鉴别石杉总碱含量较高的蛇足石杉药材。     

鄂尔多斯地区公路沿线土壤重金属形态与生物有效性

采用TessierA连续提取法对鄂尔多斯地区公路沿线土壤重金属（Pb、Zn、Cu、Ni、Cr）化学形态进行了测定。同时对土壤pH值、重金属含量和公路绿化植物重金属（Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、As和Se）含量进行了分析，对该区域重金属的生物有效性与潜在生态风险进行预测。结果表明：土壤重金属有效态占总量百分比的大小序列为Zn〉Pb〉Ni、Cr〉Cu，与重金属元素在绿化植物中含量大小序列Zn〉Cu〉Ni、Cr、As、Pb〉Cd〉Hg并非完全趋于一致。不同公路段土壤重金属与其不同形态存在较大的变幅。公路沿线表层土壤中重金属的有效态占其总量为G109（东胜-准格尔段）15．7％～46．1％，G210（达拉特-东胜段）8．0％-40．9％，G109（东胜-鄂托克段）9．1％～33．9％，而且以有机态和Fe—Mn氧化结合态的比例较大，为各元素有效态的主要形态特征。Cu在不同植物不同器官中的含量较高，可能在鄂尔多斯地区特定环境条件下随植物的蒸腾拉力、水分和营养盐运移的生理生态作用下使其在植物体中富集。土壤重金属Zn的有效态含量较高，而残渣态含量低，须特别注意其对区域生态系统的潜在影响。     

淹水条件下控释氮肥对污染红壤中重金属有效性的影响

采用淹水培养方法研究了不同氮水平(100、200和400 mg/kg,分别记为1、2、3)下普通尿素(PU)、硫包膜尿素(SCU)、树脂包膜尿素(PCU)和硫加树脂双层包膜尿素(SPCU)对污染红壤中Cd、Pb、Cu、Zn有效性的影响.结果表明,不同包膜尿素对土壤pH值和水溶性SO42-含量有较大影响.各施氮处理红壤pH值随着施氮量的增加(除5d时PU和60 d时SCU)而增加,不同包膜尿素对土壤中水溶性SO42-含量有较大影响,在同一施氮水平下不同包膜尿素处理间土壤pH值和土壤中水溶性SO42-含量差异较大.60 d培养期间PU、SCU、PCU和SPCU处理pH值比对照分别升高0.17-0.38、0.08-0.27、0.07-0.36和0.10-0.21;水溶性SO42-含量PU、SCU和PCU处理比对照分别升高39.5％-157.3％、40.9％-94.5％和7.55％-55.8％,而SPCU处理降低5.67％-90.7％.不同尿素类型和氮肥的施用量对红壤Cd、Pb、Cu和Zn有效性的影响均存在显著差异.60 d培养期间红壤有效态Cd含量以树脂包膜尿素100 mg N/kg下最低,其有效态Cd含量比对照显著降低20.7％-69.8％;有效态Pb、Cu和Zn含量以普通尿素400 mg N/kg下最低,其有效态Pb、Cu和Zn含量比对照分别显著降低17.0％-54.2％、18.5％-34.6％和15.6％-59.5％.随施氮量提高,PU处理有效态Cd含量先升高后降低,有效态Pb、Cu和Zn含量逐渐降低;SCU处理有效态Pb含量逐渐降低,有效态Cd、Cu和Zn含量变化规律不一致;PCU处理有效态Cd含量逐渐升高,有效态Pb、Cu和Zn含量变化规律不一致;SPCU处理有效态Cd、Pb、Cu和Zn含量逐渐降低.有效态Pb和Zn含量与pH值和水溶性SO42-含量呈显著负相关,有效态Cd与水溶性SO42-含量呈显著正相关.在多重金属污染红壤中,可考虑不同控释氮肥的配合使用,降低土壤中重金属的有效性.     

影响九华山千层塔石杉碱甲含量的主要环境因子分析

为了确定九华山千层塔[Huperzia serrata（Thunb．）Trev．]的最佳采收期和采收部位,根据千层塔不同部位的石杉碱甲含量及各环境因子的变化趋势,运用灰色关联分析法对影响九华山千层塔石杉碱甲含量的主要环境因子进行了分析。结果表明,千层塔各部位的石杉碱甲含量不同,其中根中的含量最低,叶和茎中的含量较高;4月份叶和茎中的石杉碱甲含量最高,分别为0．0559％和0．0444％。影响九华山千层塔石杉碱甲含量的主要环境因子是根际土壤有机质含量、全氮含量和全磷含量,温度和降水量与石杉碱甲含量变化的相关性最小。研究结果表明,在九华山,千层塔的最佳采收期为4月份,最佳采收部位是叶和茎。     

堆肥对土壤重金属垂直分布的影响与污染评价

对不同畜禽粪便堆肥与土壤重金属垂直分布的关系进行了研究．结果表明,在畜禽粪便堆肥过程中,粪堆下土壤pH值和有机质显著增加,其pH和有机质含量的垂直分布表现为从表层到底层逐渐降低．各种畜禽粪便粪堆下土壤Zn、Cd含量明显增高,且从表层到底层呈逐渐减小的趋势．鸡粪和猪粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加而降低;牛粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加没有明显的变化．自然条件下Cd和Zn在土壤系统中的迁移能力大于Cu．各粪堆下的部分土层Cu、Zn、Cd含量超过我国土壤环境质量一级标准．应用地质积累指数法对各土层污染评价的结果表明,只有肉鸡粪堆下0～10cm土壤和蛋鸡粪堆下0～40cm土壤受到轻度Zn污染,其它粪堆下各土层均未受到Cu、Zn、Pb和Cd污染．     

强还原过程对设施菜地土壤重金属形态转化的影响

设施菜地由于污水灌溉、粪肥施用等导致重金属污染.本文通过土柱淹水同时添加玉米秸秆培养和后期通水淋洗,研究强还原法对设施土壤重金属(Cd、Cu、Pb和Zn)形态转化的影响.结果表明: 强还原处理使土壤pH显著降低,玉米秸秆处理变化更显著;土壤氧化还原电位(Eh)迅速下降至-280 mV左右.玉米秸秆处理可以促进土壤中Cd、Cu、Pb和Zn活化,第9天土壤中有机物及硫化物结合态和残渣态Cd、Cu、Pb和Zn含量比重下降;至15 d培养结束,土壤中4种重金属含量较对照分别减少18.1%、19.0%、16.1%和15.7%.玉米秸秆处理可以增加土壤中Cd和Zn的溶出量,但是Cu的溶出量减少;胶体结合态Cd和Pb含量较对照增加、Cu较对照显著减少、Zn没有显著变化.强还原可以引起设施土壤重金属活化,提高蔬菜积累重金属的风险,而且其随土壤水分的运移可能导致水体的污染.     

Copper,Lead, Cadmium,and Zinc Sorption By Waterlogged and Air-Dry Soil

Competitive sorption of copper (Cu), lead (Pb), cadmium (Cd), and zinc (Zn) was studied in three soils of contrasting chemical and physical properties under air-dry and waterlogged conditions. Competitive sorption was determined using the standard batch technique using six solutions, each with Cu, Pb, Cd, and Zn concentrations of approximately 0, 2.5, 5, 10, 20, and 50?mg L^?1Waterlogged soils tended to sorb higher amounts of added Cu, Pb, Zn and Cd relative to soils in the air-dry condition; however, this increase in sorption was generally not statistically (p<0.05) significant. The magnitude of sorption under both waterlogged and air-dry conditions was affected by the type and amount of soil materials involved in metal sorption processes, and competition between other metals for the sorption sites. Metal sorption was closely correlated with soil properties such as cation exchange capacity, organic carbon, and Fe and Mn hydrous oxides. Exchangeable Al may have markedly reduced metal sorption due to its strong affinity for the sorption sites, while increases in exchangeable Mn may have enhanced Zn and Cd sorption. Heavy metal sorption was best described as a combination of both specific and nonspecific interactions. The extractability of Cu, Pb, Cd, and Zn under waterlogged and air-dry conditions was also studied. Three solutions containing these metals were mixed with each soil to achieve a final concentration of 0, 50, and 500?mg kg^?1. Each soil was extracted every 7 days using 1?M MgCl₂ (pH 7) to determine metal extractability. Metal extractability initially decreased then increased due to waterlogging. The increased extractability of added metals was closely related to increased solubility of Fe and Mn suggesting that dissolution of Fe and Mn, oxides under reducing conditions caused a release of previously sorbed Cu, Pb, Cd, and Zn.     

重金属对土壤中萝卜种子发芽与根伸长抑制的生态毒性

高等植物是生态系统中的基本组成部分。一个平衡、稳定的生态系统生产健康、优良的高等植物。反之 ,一个不稳定或受到外来污染的生态系统 ,对高等植物的生长可带来不利和可见的负面影响。因此 ,利用高等植物的生长状况监测土壤污染程度 ,是从生态学角度衡量土壤健康状况 ,评价土壤质量的重要方法之一[4 ,6] 1) 。土壤生态毒理学评价方法是对化学分析方法的重要补充。目前已建立的高等植物毒理试验有三种方法 ,即 1根伸长试验 ;2种子发芽试验 ;3早期植物幼苗生长试验[3 ,5,6,10 ] 。最初 ,这类试验主要用于纯化学品的毒性检验 ,但随着对土壤…     

The Phytocommtunity and the Relations of the Element Contents Between Plants and Soils at Qing Chengzi Mining Area of Liaoning Province

The types of plant community and the floristic compositions in the leadzine abnormal and normal areas identified by geochemical exploration are basieally similar. According to the chemical analysis the contents of Pb, Zn, Cu, Cd of plants and soils in abnormal areas are higher than in normal areas. The absorption coeffieients of heavy metal elements by plants change with various chemical element, in the order of Cd>Zn, Cu>Pb. The results of the correlation analysis showed that the linear relationship between the contents of Pb, Zn in plant communities and in soil are singnifieant. There is a considerable linear correlation of Pb, Zn, Cu, Cd in soil and in Carex callitrichos, Sangnisorba officinalis, Polyoinum lopothitolium, Spirea pubescens, respectively. A close correlation presented in the contents of Pb, Zn, Cu, Cd between Carex callitrichos and soils. The multiple correlation coefficient is 0.999 (N=8, P<0.01). It may be suggested that Carex callitrichos can indicat the contents of Pb, Zn in soils.     

Effect of Compost and Biochar on Heavy Metals Phytostabilization by the Halophytic Plant Old Man Saltbush [Atriplex Nummularia Lindl]

Remediation of soils is vital to mitigate the negative effects of heavy metals in ecosystems. There is little information available about the metals’ phytostabilization potential of old man saltbush plants [Atriplex nummularia]. A pot experiment in a randomized complete block design was conducted to study the accumulation of heavy metals by old man saltbush plants, as affected by the application of compost and biochar. The cultivation of A. nummularia is an effective tool in immobilizing metals in the contaminated soils. The cultivation of metal-contaminated soil with A. nummularia reduced the availability of Zn, Cu, Cd, and Pb by 20%, 4%, 21%, and 28%, respectively, in comparison to the non-cultivated soil. Zn, Cu, Cd, and Pb concentrations in the aboveground parts of old man saltbush plants were 70–100, 50–80, 4–5, and 50–90 mg/kg of dry biomass. The higher Zn, Cu, Cd, and Pb concentrations were accumulated in the roots, and the lower concentrations were transferred to the shoots of old man saltbush plants. Compost reduced the concentration of Zn, Cu, Cd, and Pb in the shoots by 10%, 19%, 20%, and 6%, respectively, compared to the control soil. Biochar reduced the concentrations of Zn, Cu, and Pb in the shoots by 30%, 38%, and 44%, respectively, compared to the control. Compost had a lower effect in reducing the metals uptake as biochar. Biochar reduced the uptake of Zn, Cu, and Pb in the shoots of the tested plant by 22%, 23%, and 41%, respectively, in comparison to compost. Based on the obtained results, old man saltbush has good characteristics to be a promising candidate for phytostabilization strategies of metal-contaminated soils. Moreover, biochar is a good tool to enhance metals’ phytostablization.     

Identification of a Huperzine A-producing endophytic fungus from Phlegmariurus taxifolius

Molecular Biology Reports - Highly prized huperzine A (Hup A), a natural alkaloid formerly isolated from the Chinese medicinal plant Huperzia serrata, has been widely used for the treatment of...