菱镁矿粉尘污染土壤改良及玉米生长效应分析

根据菱镁矿区粉尘污染土壤pH较高、养分含量较低及水溶性Mg~(2+)/Ca~(2+)较大的特点,采用盆栽试验研究了糠醛渣、磷石膏分别以不同比例施入污染土壤后土壤理化性质的变化及对玉米幼苗生长的影响。结果表明:糠醛渣能有效降低菱镁矿粉尘污染土壤pH值,显著增加有机质含量;添加比例为5%~30%时,土壤pH从9.34降低到8.96~7.61,土壤有机质增加了1.19~13.19倍;磷石膏能显著提高土壤水溶性Ca~(2+)含量,有效调节土壤Mg~(2+)/Ca~(2+)比;添加比例为5%~30%时,土壤Mg~(2+)/Ca~(2+)降低了92.4%~94.9%;相同比例条件下,添加磷石膏时土壤微生物生物量碳(MBC)、土壤微生物生物量氮(MBN)及玉米幼苗生长指标优于添加糠醛渣的处理;糠醛渣与磷石膏添加比例在5%~15%时,土壤MBC、MBN、玉米幼苗最大根长、株高、生物量、叶片叶绿素含量均呈增加趋势,添加比例为15%~30%时逐渐下降,添加比例为15%时达到最大,土壤MBC分别增加2.02倍和2.27倍,MBN增加4.75倍和5.54倍,玉米幼苗最大根长增加1.05倍和1.14倍,株高增加1.15倍和1.34倍,生物量增加1.47和1.58倍,过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性也较高。因此,糠醛渣和磷石膏是改良菱镁矿区粉尘污染土壤理化性质的潜在材料,15%添加比例的改良效果优于其他处理。     

锌、苯并[a]芘及其复合胁迫对小麦幼苗生长及抗氧化酶的影响

采用水培方法研究了锌(Zn)、苯并[a]芘(B[a]P)及其复合污染对小麦(Triticum aestivum L.)幼苗生长和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明:与对照组相比,各处理小麦生物量下降,株高降低,300mg·L-1ZnSO4和54mg.L-1B[a]P的复合胁迫使小麦幼苗地上及地下干重分别下降36.4％和51.7％,明显高于单一胁迫.各处理SOD活性呈现升高-降低-升高趋势,且低于对照,POD、CAT活性先升高再降低,复合胁迫POD活性最高,CAT活性最低.Zn、B[a]P及其复合胁迫下,小麦幼苗的生长受到了一定的抑制,且以复合胁迫最为显著.Zn、B[a]P联合作用的结果表现为协同作用.     

改良剂对苏打盐碱土玉米幼苗生长和生理特性的影响

为了研究盐碱胁迫下改良剂——石膏、粉煤灰和聚丙烯酰胺(PAM)对玉米生长的保护机制及适宜配比,对盆栽玉米"郑单958"幼苗的离子含量、抗氧化酶活性、叶绿素含量等生理指标进行了分析。结果表明:添加改良剂后,玉米幼苗体内Na+含量显著降低,Ca~(2+)和K~+含量则显著增加(P0.01);SOD、POD、CAT活性均有所增加(P0.05);MDA、脯氨酸和可溶性糖含量下降(P0.05);叶绿素a明显增加,荧光参数F0和Fm也明显增加;总根长、根总表面积、根体积、根尖数、生物量和株高(P0.05)也显著增加。相关分析表明,Na+含量与CAT活性(-0.60)、MDA含量(0.79)和叶绿素含量(-0.59)显著相关,Na~+含量、MDA含量和CAT活性与玉米幼苗茎叶及根系生长相关显著。石膏与PAM配合(12 g石膏+0.75 g PAM·kg~(-1)土)的效果最好。     

土壤水分对翅果油树幼苗生理生化特性的影响

通过盆栽试验,研究了土壤水分含量对翅果油树幼苗地上部分和根系生物量和含水量,以及叶片保水力、相对电导率和保护酶活性的影响.结果表明:与对照(处理前)相比,各土壤水分条件下翅果油树幼苗叶片保水力均降低,而叶片相对电导率(REC)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均升高.随着土壤含水量的降低,幼苗地上部分和根系的生物量、含水量及叶片保水力均呈先升高后降低的趋势,而叶片REC、SOD和POD活性均呈先降低后升高趋势,并均以轻度干旱胁迫处理(田间持水量的55%~60%)的REC、SOD和POD活性最低,而叶片保水力最高.在相同土壤水分条件下,随着处理时间的延长,叶片REC逐渐升高,而叶片保水力降低,SOD和POD活性先升后降并以处理10d时活性最高.研究发现,在轻度干旱胁迫下,翅果油树幼苗能协调其保护酶系统降低干旱伤害,维持正常生长,表现出一定的抗旱能力.     

燃煤烟气脱硫废弃物对盐碱土的改良效应及对向日葵生长的影响

采用大田和盆栽相结合的试验方法, 研究了施用燃煤烟气脱硫废弃物(简称脱硫废弃物)后对盐碱土壤的改良状况及对油用向日葵(Helianthus annuus) (油葵)生长的影响。试验地设在宁夏平罗西大滩碱化土壤上, 设置5个不同脱硫废弃物施用量: 0、11.25 × 10³、22.50 × 10³、33.75 × 10³和45.00 × 10³ kg·hm^-2, 连续3年(2006-2008年)观测了土壤pH值、全盐含量及油葵根系的长度与体积、叶片细胞膜透性和抗氧化保护酶系统。试验数据显示, 施入脱硫废弃物后, 土壤pH值、全盐含量、油葵叶片细胞膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈逐年下降趋势, 油葵根系的长度和体积呈逐年上升趋势, 且各处理间均差异显著(p < 0.05)。研究结果表明, 脱硫废弃物的施用能显著改良盐碱土壤, 促进油葵的生长, 综合考虑经济因素, 11.25 × 10³ kg·hm^-2的施用量效果最佳。     

添加铜尾矿矿砂的栽培基质对黄花苜蓿幼苗生长及部分生理指标的影响

采用盆栽法对种植于添加铜尾矿矿砂(体积分数0%、25%、50%、75%和100%)栽培基质中的黄花苜蓿(Medicago falcata Linn.)幼苗的生长及部分生理指标的变化进行了分析。结果表明:随栽培基质中铜尾矿矿砂体积分数的提高,黄花苜蓿的株高、根长、地上和地下部分干质量以及耐性指数均呈逐渐下降的趋势且总体上低于对照,但仅在铜尾矿矿砂体积分数较高(75%和100%)的条件下株高和地上部分干质量与对照差异显著(P<0.05);地上和地下部分的CAT活性和叶片光合色素(包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素)含量均逐渐下降且总体上低于对照,而地上和地下部分的POD活性、GSH含量和O-·2含量则总体上呈逐渐增加的趋势且高于对照。在铜尾矿矿砂体积分数25%~75%的条件下,地上和地下部分的SOD活性逐渐增加且显著高于对照;而在铜尾矿矿砂体积分数100%的条件下,地上部分的SOD活性显著低于对照,而地下部分的SOD活性则略降低但显著高于对照。各处理组幼苗地上和地下部分的MDA含量均不低于对照;而各处理组AsA含量变化则呈波动趋势。综合分析结果表明:黄花苜蓿对铜尾矿矿砂具有一定的适应性,可用于铜尾矿矿砂的绿化固着以及铜污染环境的植物修复。     

内生真菌促进玉米幼苗的抗旱性研究

在温室盆栽条件下,将从玉米中分离的内生真菌Alternaria sp.AS1113、Chaetomium sp.AS1221、Colletotrichum sp.AS1716和Penicillium sp.AS1618回接到玉米幼苗根系,并进行正常水分和干旱胁迫培养处理。结果表明在正常水分和干旱胁迫下,与不接菌对照相比,接种Chaetomium sp.AS1221和Penicillium sp.AS1618显著提高玉米幼苗的株高。与不接菌对照相比,在正常水分下接种4种内生真菌对玉米幼苗的地上、地下和总生物量均无显著影响,而在干旱胁迫下接种Chaetomium sp.AS1221显著提高玉米幼苗的地上生物量,接种Chaetomium sp.AS1221和Penicillium sp.AS1618显著增加玉米幼苗的地下生物量和总生物量。在正常水分和干旱胁迫下,接种Chaetomium sp.AS1221和Penicillium sp.AS1618的玉米幼苗的地上生物量、地下生物量和总生物量均显著高于接种Alternaria sp.AS1113。与不接菌对照相比,在正常水分下接种Alternaria sp.AS1113显著降低玉米幼苗叶的可溶性糖含量,接种Colletotrichum sp.AS1716和Penicillium sp.AS1618显著降低玉米幼苗叶的过氧化物酶(POD)活性,而在干旱胁迫下接种4种内生真菌对玉米幼苗根系和叶的可溶性糖含量和POD活性均无显著影响。结果表明内生真菌Chaetomium sp.AS1221和Penicillium sp.AS1618对促进玉米幼苗的抗旱能力效果好于Alternaria sp.AS1113和Colletotrichum sp.AS1716。     

高寒草场橐吾属植物幼苗对低温的应答

分别在适宜和模拟低温胁迫下,测定了青藏高原3种橐吾属植物幼苗生物量的分配模式、相对生长率(RGR)、可溶性糖含量及膜渗漏率,并计算半致死温度(LT50),旨在了解这3种植物幼苗的生长特性、对低温胁迫的忍受力及其种间差异,探讨3种橐吾幼苗对高寒环境的适应能力。结果表明:3种植物的萌发初期,子叶迅速伸展,而后根/冠比快速增加,相对生长率在萌发后10~15 d达到峰值,根/冠比与生物量的累积呈极显著正相关关系;经4℃低温处理后,3种植物幼苗的存活率均超过70%,RGR峰值降低且滞后出现,回归分析表明RGR降低量的64%是由根部生物量的降低引起的;黄帚橐吾、箭叶橐吾及掌叶橐吾的LT50值分别为-8.24、-8.14、-7.28℃,表明3种植物幼苗均能够忍受苗期短暂的低温胁迫而实现种群更新;经-5℃低温处理,三者叶片中的可溶性糖含量分别增加3.61、2.90、1.61倍,而游离脯氨酸分别增加2.57、4.40、37.68倍,表明3种橐吾各自通过不同的代谢调节机制提高自身抗寒能力。总之,3种橐吾属植物均具有良好的适应青藏高原高寒气候环境的生活史对策。     

淹水胁迫对青杨雌雄幼苗生理特性和生长的影响

为揭示青杨(Populus cathayana)雌雄幼苗对淹水胁迫的适应性, 在实验地内通过土培盆栽淹水方式从植株生理生态和生长发育方面探讨淹水胁迫对青杨扦插苗的影响。试验分为对照和淹水2个处理, 处理时间为40天。结果显示: (1)淹水胁迫导致青杨幼苗叶片中的丙二醛(MDA)含量和茎部淹水区的不定根数显著升高, 植株的净光合速率(P_n)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、株高、基径、总叶面积、比叶面积(SLA)、根生物量、叶生物量、茎生物量、总生物量干重和根冠比(R/S)显著降低。(2)与雄株相比, 淹水胁迫显著增加了雌株幼苗的MDA含量, 降低了SOD活性、P_n、类胡萝卜素(Caro)含量、叶绿素a/b、SLA、根生物量和R/S, 并导致雄株在淹水胁迫下具有比雌株更高的气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、不定根数和株高。可见, 淹水胁迫对青杨雌雄幼苗的形态生长和生理过程均有严重的抑制作用, 但表现出显著的性别间差异。雄株可以通过维持更高的光合作用能力和增加不定根数量来维持植株的生长, 从而表现出比雌株更强的抗逆性。     

大豆出苗期和苗期对盐胁迫的响应及耐盐指标评价

比较了4个大豆品种出苗期和苗期的耐盐性,测定150 mmol/L NaCl胁迫下的株高、下胚轴长、侧根数、地上干/鲜重、根干/鲜重、MDA含量、SOD活性、游离Pro含量,并将幼苗移栽到田间生长至成熟。结果表明:出苗期和苗期盐胁迫下4个品种的株高都显著降低、地上干/鲜重和根干/鲜重降低;出苗期胁迫侧根数减少,下胚轴长降低;而苗期胁迫侧根数增加,下胚轴长升高。未胁迫条件下,出苗期和苗期耐盐性强的品种22021-1的MDA含量和SOD活性高于耐盐性弱的品种22293-1。胁迫后,22021-1的MDA含量降低、SOD活性升高,其MDA含量分别比对照低51.03%和21.45%,SOD活性比对照高5.85%和45.77%;22293-1的MDA含量出苗期比对照高58.97%,苗期基本无变化,SOD活性出苗期和苗期升高都不显著。MDA和SOD可以作为大豆耐盐性筛选指标。早期的短时胁迫对不同耐盐性大豆品种的经济产量影响不同。     

锌、镉及其复合胁迫下白花泡桐幼苗的生理及富集特征

采用水培培养的试验方法,研究白花泡桐幼苗在锌 (Zn)、镉 (Cd) 单一及复合胁迫下的生理生化响应及对重金属的富集、转移特征变化。结果表明,单一及复合重金属胁迫下,白花泡桐的生物量、株高及过氧化物酶 (Peroxidase,POD) 活性均随处理浓度的增加而降低。在复合污染下,Zn、Cd在植株的株高及生物量上表现出拮抗作用。与对照比,单一胁迫下,随着Zn浓度的增加,白花泡桐叶绿素含量和过氧化氢酶 (Catalase,CAT) 活性先增加后减小,超氧化物歧化酶 (Superoxide dismutase,SOD) 活性升高,地上部丙二醛 (Malondialdehyde,MDA) 含量先减小后增加;随着Cd浓度的增加,叶绿素含量和过氧化氢酶 (CAT) 活性升高,超氧化物歧化酶 (SOD) 活性及地上部丙二醛 (MDA) 含量先增加后减小,复合胁迫下,则表现出更加复杂的生理响应。白花泡桐幼苗对Cd的富集部位集中在根部;对Zn的富集部位集中在地上部,且转移系数大于1.00;Zn的加入会促进重金属向地上部分的转移;白花泡桐具有对复合重金属污染地进行有效的生态恢复的潜力。     

模拟潮汐淹浸对红树植物老鼠簕种子萌发及幼苗生长的影响

在温室内用自动控制装置模拟正规半日潮淹浸作用对老鼠簕种子发芽与幼苗生长的影响,设淹水0、3、6、9、12、15、18、21和24h·d-1共9个淹水时间梯度,人工海水盐度为2%,测定不同淹水时间下老鼠簕种子萌发、幼苗株高、叶面积、生物量以及幼苗叶脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标.结果表明,长时间淹水(≥15 h·d-1)会推迟老鼠簕种子萌发的时间,并使发芽率和成苗率降低,淹水＜15 h·d-1适宜老鼠簕种子的萌发.随着淹水时间的增长,脯氨酸含量、MDA含量和SOD活性均先下降后上升,叶绿素含量则逐渐降低.淹水≥3 h·d-1,幼苗生物量、单株叶面积、高生长和叶绿素含量与淹水时间均呈负相关.淹水0～3h·d-1,老鼠簕总叶绿素含量、根、茎、地上部分和总生物量积累均显著大于其他处理,淹水≥18 h·d-1,老鼠筋幼苗总生物量、叶面积、叶绿素含量显著降低,根冠比开始上升.在上述人工培养条件下,淹水0～3h·d-1是老鼠筋幼苗生长的最佳淹水时间,18h·d-1是老鼠簕幼苗生长的一个临界淹水时间,淹水≥18 h·d-1老鼠筋幼苗生长显著受到抑制.     

土壤水分和氮素有效性对刺槐幼苗叶片活性氧产生和清除的影响

采用施加氮肥和人工控水的方法,以一年生刺槐幼苗为材料进行盆栽实验,探讨提高土壤氮素含量对不同土壤水分条件下刺槐幼苗叶片中活性氧产生和清除的影响。结果表明:(1)相同氮素水平下,降低土壤水分含量引起刺槐生物量和叶片光合色素含量降低,而过氧化氢(H2O2)含量升高;抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性不同程度降低;抗氧化剂中抗坏血酸(ASA)含量和还原型谷胱甘肽(GSH)含量均有所提高;MDA含量逐渐升高,而同期细胞膜相对电导率显著升高。(2)相同水分条件下,提高土壤氮素水平显著提高了刺槐幼苗叶片光合色素含量,同时也一定程度提高了总生物量,显著降低了H2O2含量;SOD、POD和CAT活性不同程度升高;ASA含量和GSH含量则表现出不同程度下降;相对电导率显著降低同时MDA含量一定程度降低。因此,增加土壤氮素有效性可显著提高刺槐幼苗叶片光合色素含量,显著抑制活性氧的产生,一定程度提高总生物量和抗氧化酶活性,降低膜脂过氧化程度,从而有利于缓解干旱引起的伤害。     

长期喷施ABA对云杉幼苗生长和生理特性的影响

采用单因素盆栽实验,通过叶面喷施5、10、15和20mg·L^-1 4个浓度的ABA溶液,研究了长期外源ABA处理对云杉（Piceaasperata）幼苗生长及生理特性的影响。5年的研究结果表明：长期不同浓度ABA处理显著影响了云杉幼苗的多种生长及生理生化指标。当ABA浓度为5、10和15mg·L^-1叫时有利于云杉幼苗根重、茎重和总生物量的积累,并且提高了叶片中可溶性蛋白和脯氨酸的含量,降低了MDA含量：20mg·L^-1 ABA处理使幼苗的叶重、总生物量、脯氨酸及可溶性糖含量显著下降,明显增加了叶片中MDA含量。此外,各浓度ABA处理均显著降低了云杉幼苗的株高、叶绿素含量以及SOD和APX活性。本研究结果显示,长期ABA处理对云杉幼苗生长和生理特性的影响与所喷施的ABA浓度有关,长期高浓度ABA（20mg·L^-1）处理不利于云杉幼苗生长。     

镉胁迫下大豆生长发育的生理生态特征

采用土壤盆栽试验方法,研究了不同浓度Cd2+胁迫对大豆整个生长发育周期的生长以及叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量的生理生态适应性变化过程。结果表明,(1)Cd2+胁迫对大豆整个生活周期的叶绿素含量、POD活性、SOD活性及MDA含量的影响都是极显著的(P0.01);(2)短时间、低浓度的Cd2+胁迫对大豆植株的生长发育有刺激效应,高浓度、长时间的Cd2+胁迫对大豆植株构成明显的抑制效应;大豆株高增长开始受到抑制的Cd2+浓度为1.00mg·kg-1,远低于大豆生物量的增长开始受抑制的Cd2+浓度(2.50mg·kg-1);(3)当Cd2+浓度超过一定水平时,大豆植株生物量和株高的抑制程度与外源Cd2+浓度呈极显著的正相关(P0.01),对土壤Cd2+污染程度具有指示作用,且大豆植株高度与其生物量相比,株高对Cd2+污染具有更好的指示作用;大豆幼苗期叶绿素含量对镉的敏感性高于开花结荚期和成熟期的敏感性;(4)大豆POD、SOD活性的增加,能在一定程度上减轻Cd2+胁迫引起的膜脂过氧化造成的伤害作用;在Cd2+达到2.50mg·kg-1水平时,植物保护性酶系统活性的提高已经不足以弥补因Cd2+胁迫对大豆植株造成的伤害;大豆幼苗期和花荚期叶片的POD活性对土壤Cd2+污染程度具有较好的指示作用,而大豆花荚期和成熟期叶片的SOD活性对土壤Cd2+污染程度具有较好的指示作用;在Cd2+胁迫下大豆MDA含量增加,表明细胞膜脂过氧化作用加强。     

长期喷施ABA对云杉幼苗生长和生理特性的影响

采用单因素盆栽实验, 通过叶面喷施5、10、15和20 mg.L-1 4个浓度的ABA溶液, 研究了长期外源ABA处理对云杉(Picea asperata)幼苗生长及生理特性的影响。5年的研究结果表明: 长期不同浓度ABA处理显著影响了云杉幼苗的多种生长及生理生化指标。当ABA浓度为5、10和15 mg.L-1时有利于云杉幼苗根重、茎重和总生物量的积累, 并且提高了叶片中可溶性蛋白和脯氨酸的含量, 降低了MDA含量; 20 mg.L-1ABA处理使幼苗的叶重、总生物量、脯氨酸及可溶性糖含量显著下降,明显增加了叶片中MDA含量。此外, 各浓度ABA处理均显著降低了云杉幼苗的株高、叶绿素含量以及SOD和APX活性。本研究结果显示, 长期ABA处理对云杉幼苗生长和生理特性的影响与所喷施的ABA浓度有关, 长期高浓度ABA(20 mg.L-1)处理不利于云杉幼苗生长。     

5种内生真菌对玉米幼苗抗干旱的胁迫作用

为了研究干旱胁迫下内生真菌对玉米幼苗生长的影响和筛选具有提高玉米抗旱潜能的优良菌种,在温室盆栽条件下,将分离自新疆荒漠盐生植物根系的5种内生真菌Curvularia inaequalis、Fusarium avenaceum、Neocamarosporium sp.AS65231、Pleosporales AS29261和Ulocladium sp.AS91282分别接种到玉米幼苗根系,进行干旱胁迫培养6周,测定苗期玉米的株高、生物量、可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量。研究结果表明:干旱胁迫下,与不接菌对照相比,接种C.inaequalis、F.avenaceum、Pleosporales AS29261和Ulocladium sp.AS91282可显著提高玉米幼苗地下生物量(P0.05),而接种Neocamarosporium sp.AS65231对其影响不显著;接种F.avenaceum和Ulocladium sp.AS91282可极显著提高玉米根系可溶性糖含量(P0.01);接种C.inaequalis、Pleosporales AS29261和Ulocladium sp.AS91282对根系POD活性影响不显著,而F.avenaceum和Neocamarosporium sp.AS65231显著降低了根系POD活性;接种Neocamarosporium sp.AS65231和Ulocladium sp.AS91282显著降低根系的MDA含量(P0.01)。然而,与不接菌对照相比,接种5种内生真菌对玉米幼苗的株高、地上生物量和总生物量,以及叶片的可溶性糖含量、POD活性和MDA含量等均无显著影响。综合比较来看,干旱胁迫下接种内生真菌Ulocladium sp.AS91282对促进玉米幼苗抗干旱能力优于其他4种菌。     

丛枝菌根真菌预处理对铅胁迫下美洲黑杨雌雄株生理生化特征的影响

该研究以美洲黑杨(Populus deltoides)雌、雄株为对象,采用盆栽实验方法,通过接种丛枝菌根真菌(AMF)预处理美洲黑杨雌雄株后再进行铅(Pb)胁迫(200mg/kg)处理,雌、雄株分别设置4个处理(对照、只接种AMF处理、只进行Pb污染处理、接种AMF后进行Pb污染处理),分析不同处理下美洲黑杨雌、雄株生物量积累与分配、叶铅浓度、抗氧化酶活性、氧化还原平衡、活性氧分子(ROS)含量的变化,以明确接种AMF预处理对美洲黑杨雌雄株Pb耐受性差异的影响并探讨其生理机制,为美洲黑杨在重金属污染区的性别选择推广提供理论依据。结果显示:(1)Pb污染对美洲黑杨的生物量积累与分配、叶铅浓度、抗氧化能力等方面具有显著影响且存在性别差异,雄株根冠比和ROS含量的变化幅度显著低于雌株,SOD和APX活性显著高于雌株,表现出更高的耐受性,而雌株对Pb胁迫更敏感。(2)接种AMF能显著提高美洲黑杨雌株抗氧化酶活性和氧化还原平衡能力,促进抗氧化物的合成,抑制ROS产生,缓解膜脂过氧化程度,减轻Pb离子的毒害作用,但菌根对雄株的影响不显著。(3)相关分析显示,除总生物量、TG含量、ASA/DHA比值和POD活性外,性别差异对美洲黑杨其他指标均有显著影响;Pb处理极显著地影响除SOD和GR活性以外的所有指标;接种AMF对美洲黑杨总生物量、根冠比与GR活性影响显著,对叶铅浓度、TG含量、ASA/DHA比值、H_2O_2与MDA含量、SOD和APX活性影响极显著。研究表明,美洲黑杨雄株比雌株对Pb胁迫的耐受性更强,而雌株更敏感,与AMF的共生可提高雌株对于Pb污染土壤的适应性,缓解雌株受Pb胁迫的影响,但菌根与雄株的共生不利于雄株适应Pb污染环境,这可能与接种AMF促进雄株叶片的Pb含量有关;在Pb污染较严重的区域(Pb200mg/kg)推广种植美洲黑杨雄株更为适宜。     

银杏幼苗雌雄株对盐胁迫响应的差别

采用对盆栽银杏(Ginkgo biloba)雌雄幼苗浇灌NaCl(40?mmol L-1)溶液模拟土壤受盐胁迫的方法,研究银杏雌雄幼苗气体交换特征、内在水分利用效率(WUE)、游离脯氨酸含量(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性在盐胁迫下的差异.结果表明:(1)盐胁迫后雌株的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率与对照相比分别降低45.87%、25.00%、16.47%,而雄株的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率分别升高了10.00%、8.10%、22.95%;(2)盐胁迫显著降低了银杏幼苗的WUE(P=0.020),与对照下相比,雌、雄WUE分别下降30.47%、46.38%;(3)盐胁迫显著提高了雄株的游离Pro含量,但对雌株影响不显著;(4)盐胁迫使银杏雌、雄幼苗SOD活性分别降低了22.96%、23.18%,但下降幅度均不显著.然而盐胁迫会显著降低雌株的POD活性,但对雄株无显著影响.上述结果同时表明,40?mmol L-1的NaCl溶液不仅会降低银杏雌雄幼苗的光合速率,影响气体交换,还会降低WUE、SOD及POD等酶活性,提高游离Pro含量,但雌株受到的负面效应小于雄株.与雄株相比,雌株在盐胁迫下能通过维持较高的光合速率贮藏能量,较低的蒸腾速率和较高的内在水分利用效率以减少水分散失,以及较高的抗氧化物酶活性来缓解盐胁迫带来的氧化胁迫,使其受到的负面影响减小.     

大气CO2浓度及温度升高对高山灌木鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)生长及抗氧化系统的影响

以CO_2浓度及温度升高为主要标志的全球气候变化将对我国西北地区脆弱的生态系统产生重要影响。利用环境控制实验研究CO_2浓度倍增(eCO_2, C_1:400μmol/mol和C_2:800μmol/mol)和温度升高(eT, T_1:20℃/10℃和T_2:23℃/13℃)对高山灌木鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)生长及抗氧化系统的影响。结果表明:eCO_2和eT表现出相反的生长和生理效应,eT对幼苗生长的影响要大于eCO_2对其的影响。eT使幼苗的总生物量、净光合速率(NAR)和相对生长速率(RGR)降低;但可促进地上部分生长,叶生物量比及叶面积比增加。eCO_2可减缓或补偿由eT引起的总生物量、NAR和RGR的降低,并促进地下部分生长。对抗氧化系统来说,eT使得超氧化歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性降低,还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(ASA)含量降低;eCO_2只增加常温下SOD酶活性,并使GSH、ASA整体水平提高。结论:温度升高和CO_2浓度倍增没有协同促进鬼箭锦鸡儿幼苗的生长和光合能力。温度升高将对幼苗生长和抗氧化系统产生不利影响,eCO_2可促进生长并可能通过抗氧剂含量增加来缓解氧化胁迫。因此,未来气候变化,尤其是温度升高将会对高寒区植物产生较大影响,CO_2浓度增加可缓解增温的不利影响。