三种相思植物对短期大气污染的响应

3种2－3年生相思盆栽于代表不同污染程度的交通繁忙区、工业生产区和相对清洁区,4个月后进行植物叶片气体交换和叶绿素荧光特征参数的测定。结果表明,生长在污染区的相思植物的净光合速率（Pn）、气孔导度（gs）和光系统Ⅱ原初光化学效率（Fv／Fm）均出现不同程度的下降,下降幅度因植物种类和污染类型的不同而有差异,不同实验点上大腺相思叶片蒸腾速率（E）和水分利用效率（WUE）则维持相对稳定,多花和流苏相思的WUE均以污染环境下较低,根据Pn、gs和Fv/Fm的变化以及实验点上其它植物对应测定值比,推测3种相思植物对大气污染都表现出中等强度的抗性,且多花相思和流苏相思相对好于大腺相思。     

39种木本植物对大气污染的生理生态反应与敏感性

39种1-2a生盆栽木本植物在生长季前期放置在污染区（佛山南海区小塘镇五星)和清洁区(广州华南植物园),5个月后进行植物叶片和叶绿素荧光特征参数的测定。大气监测结果表明,污染区有相当高的酸性硫酸盐化速率、氟化物浓度和降尘量,分别是清洁医的15．4、17.5和28倍,明显高于国家排放标准。生长在污染区的大多数植物的净光合速率（Pn)、蒸腾速率(E)和气孔导度(gs)均出现不同程度的下降,下降幅度因植物种类不同而存在较大差异。Pn、E与gs之间存在一定程度的线性相关关系,但污染胁迫下Pn与gs线性相关的显著程度波削弱,而E与gs的相关性则得到提高,表现出不同植物种类Pn和E的变化与gs变化的不协同性、复杂性以及适应策略的多样性。根据Pn、E和水分利用效率(WUE)的变化,将植物对大气污染响应的敏感程度划分为：(1)高度敏感组,包括仪花、灰木莲、格木、阿丁枫、白桂木、海南木莲、白木香和海南红豆;(2)中度敏感组,包括幌伞枫、无忧树、红花木莲、小叶胭脂、蝴蝶树、山玉兰、灰莉、柳叶楠、刺果番荔枝、厚皮香、猫尾木、红桂木、竹节树、红花油茶、观光木、桂花、铁冬青、日本杜英、火焰木、铁力术和密仡树：(3)轻度敏感组,包括毛黄肉楠、华润楠、吊瓜木、大头茶、茶花、傅园榕、小叶榕、环榕、菩提榕和石笔木。     

盐胁迫下欧李叶片叶绿体结构及功能与超微弱发光激发的关系

为初步探索叶绿体及其功能与超微弱发光（Ultraweak luminescence,UWL）激发的关系,揭示UWL与植物生长生理的关系及植物中UWL产生的来源,本试验以欧李（Cerasus humilis）为材料,采用室内盆栽试验,设置不同浓度盐胁迫处理,研究盐胁迫下欧李叶片的叶绿体结构和功能（叶绿素代谢、光系统Ⅱ活性、光合性能和能量水平）及UWL的变化规律和相关性。结果表明：（1）盐胁迫降低了欧李叶片的UWL强度,且盐浓度越高,UWL强度下降程度越大;（2）盐胁迫破坏了欧李叶片叶绿体结构,并降低了其功能,具体表现为叶绿素合成主要前体物质（ALA、Mg-ProtoⅨ）含量显著降低,叶绿素降解酶叶绿素酶（Chlase）活性显著升高,导致叶绿素（Chla、Chlb、Car和Chla+b）含量显著降低;同时欧李叶片FV/Fm、FV/FO、PIABS、RC/CSm、φE0和ΨE0快速下降,光系统Ⅱ活性受到严重抑制;进一步Pn、Tr、Gs下降,Ci同时升高,光合性能显著减弱;ATP含量和EC的显著降低,导致能量水平整体下降;（3）欧李叶片UWL强度与其叶绿素代谢物质及叶绿素含量（ALA、Mg-ProtoⅨ、Chla、Chlb、Car和Chla+b）、光系统Ⅱ活性（FV/Fm、FV/FO、PIABS、RC/CSm、φE0、ΨE0）、光合性能（Pn、Tr、Gs）及能量水平（ATP、EC）等参数均呈显著或极显著性正相关关系。（4）盐浓度越高,胁迫时间越长,欧李叶片UWL强度与叶绿体功能各指标变化程度越大,且高浓度处理下的相关性整体高于低浓度处理。可见,在盐胁迫条件下,欧李叶片叶绿体结构被破坏,同时其功能受到损伤活力下降,从而导致UWL强度降低;UWL强度与叶绿体及其功能关系密切,叶绿体可能是UWL的细胞器之一;UWL强度可以用来反映欧李叶片受盐胁迫伤害的程度。     

不同风沙条件对几种植物生态生理特征的影响

 在野外风洞条件下,就不同风况的风沙胁迫对几种固沙植物生态生理特征的影响进行了实验研究。实验采用了沙坡头地区的野外植物和盆栽植物。在不同风速(5.9 m·s-1, 7.9 m·s-1, 9.9 m·s-1,14 m·s-1, 10 m·s-1,15 m·s-1, 20 m·s-1)和吹袭时间间隔(2 d, 4 d, 9 d)下测定了植物3个生理生态参数的变化。实验结果表明：1）净风和风沙流胁迫均可使植物的净光合速率（Pn）降低,蒸腾速率（E）升高,从而导致水分利用效率（WUE）下降。净风和风沙流对植物生理生态特征的影响显著不同。同样为14 m·s-1的风速时,风沙流使植物的Pn降低40.7%,而净风使其降低了35.88%。2）吹袭的时间间隔越短,植物的净光合速率降幅越大;风沙流比净风的影响更大。在2 d, 4 d, 9 d为间隔的风沙流吹袭下,油蒿（Artemisia ordosica）的Pn分别下降了20.13%、 11.76%、 7.72%。风沙胁迫强度越大,物质积累越少,植物的高生长越慢。3）由于风沙流降低了水分利用率,从而增加了对植物的干燥作用。从总体来看,沙生植物对风沙流胁迫有一定的适应响应,实验所用灌木较草本植物有更强的抗风性。     

人为干扰（间伐）对红松人工林林下植物多样性的影响

根据对辽宁东部地区红松人工林林下高等维管植物调查资料,采用Simpson指数（SP）,Shannon-Wiener指数（SW）和Pielou均匀度指数（PI）等进行α多样性测度分析,探讨人为干扰（不同间伐强度）对红松人工林下植物多样性的影响。结果表明：人为干扰改变林下光照环境,促进植物生长,对红松人工林下高等维管植物的物种多样性产生较大影响。随着干扰（间伐）强度增加,红松人工林下植物种类、数量明显增加;不同干扰强度区林下植物种类高于对照区200％～400％;不同干扰强度红松人工林下植物种类的丰富度和多样性明显高于对照区;人为经营干扰改变了红松人工林下植物组成,随干扰强度增加．共有物种增加．且人为干扰林分的共有种和相似系数明显高于对照区。     

等渗盐分与水分胁迫对三角叶滨藜和玉米光合作用的影响

以溶液培养的三角叶滨藜(Atriplex triangularis)和玉米(Zeamays)为材料,测定了等渗的盐分和水分胁迫对2种植物光合作用的短期影响。结果表明:等渗的水分和盐分胁迫均会造成三角叶滨藜和玉米净光合速率(Pn)的降低,而且随着胁迫程度的增强,水分胁迫引起Pn下降的幅度要明显高于等渗的盐分胁迫;在较低渗透胁迫强度下,2种胁迫导致光合速率下降的主要原因是气孔限制;但在环境溶液渗透势为-1.0MPa时,水分胁迫对光合作用的影响逐渐转化成非气孔限制,而盐胁迫仍然是气孔限制起主要作用;由此可见,等渗透势的水分胁迫对2种植物光合系统的影响要明显大于盐分胁迫。     

浑善达克沙地典型灌木和草本植物对模拟降雨的不同反应

为了探讨不同生活型对瞬时降雨的适应策略,比较了浑善达克沙地常见灌木羊柴(Hedysarum fruticosum Pall.)和其共生草本植物猪毛菜(Salsola callina Y.L. Chang)在降雨解除干旱后的生理生态反应.光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和叶片水势(ψleaf)均随着模拟降雨量的增加而增大;羊柴的水分利用效率(WUE)随降雨量的变化不大,而猪毛菜的WUE却随降雨量的增加一直处于下降趋势.两种植物的Pn和Fv/Fm都在雨后3 d完全恢复,而gs和ψleaf却提前1或2 d恢复,这说明气孔和非气孔因素综合限制了羊柴和猪毛菜的同化速率.两种植物对模拟降雨量的反应方式不同,15 mm的雨量就使羊柴的Pn、E和gs达到最大值,而猪毛菜却随着雨量的增加一直增大.我们认为,羊柴和猪毛菜对于模拟降雨的反应在时间上具有同步性,但对雨量的反应方式却不一致,猪毛菜对水分的利用不经济且瞬时反应,而羊柴可以被认为是节约型用水植物.     

广东地区三种木本植物抗大气污染能力的比较

研究了工业污染区(佛山市小塘镇五星WX)和相对清洁区(广州华南植物园BG)生长的3种木本植物光叶山矾(Symplocos lancifolia)、银柴(Aporosa chinensis)和窿缘桉(Eucalyptus exserta)叶片对酸碱缓冲能力的差别。工业污染区3种植物的细胞液pH均比相对清洁区的低,光叶山矾与银柴对酸和碱的缓冲能力强于窿缘桉。用外源NaHSO3处理,植物叶片的光合放氧、Fv／Fm、Fv／Fo和ФPsⅡ都有不同程度的下降。其中,窿缘桉下降的幅度最大,说明其抗大气污染的能力不如光叶山矾和银柴,同时也证明了用缓冲能力作为一种评价植物抗污能力的指标具有一定的科学性。     

盐胁迫光合代谢损伤快速、无损监测

叶绿体是对盐分最为敏感的细胞器,也是延迟荧光(delayed fluorescence,DF)主要的生成位点.利用自制的便携式DF探测系统,以早熟18号大豆品种为材料,分析了盐胁迫和渗透胁迫对光合速率(Net photosyn-thesis rate,Pn)、DF强度和叶绿素含量的影响.结果显示,Pn和DF随着NaCI和sorbitol胁迫浓度的升高而同等程度的降低.盐胁迫对光合作用早期的、主要的胁迫因素是渗透胁迫,离子毒害只是在相对较晚的时间才表现出伤害作用,Na+通道阻断剂phenytoin显著逆转盐胁迫光合作用抑制效应的慢相也极好地证明了这一结果.Pn和DF-致性变化证实,DF强度的变化可以用来快速鉴别和评价盐分对植物光合代谢的胁迫方式和胁迫程度.DF技术有望是耐盐植物新品种快速筛选及植物耐盐机制研究的一项新的技术手段.     

荒漠植物梭梭和沙拐枣在不同水分条件下的光合作用特征

在我国河西走廊中部沙漠区,选择20年生以上C4荒漠植物梭梭（Haloxylon ammodendron）和沙拐枣（Calligonum mongolicum）植株,分干旱环境、雨后近地层空气湿润和人工树下挖坑浇水补充土壤水等3种水分条件,比较研究它们的光合作用特征。结果表明,在干旱环境下,梭梭和沙拐枣均表现出不同程度的强光下光合速率（Pn）下降现象,光系统Ⅱ光化学效率（Fv／Fm）明显降低,表现为光抑制。但在雨后空气湿润和人工浇水,使空气湿度和土壤湿度提高的条件下,2种植物的Pn日变化呈单峰型,Fv／Fm日变化小,没有光抑制现象。2种植物的Pn日平均值在雨后空气湿润条件下小于浇水后,浇水后第1天的Pn值明显高于第2天。水分条件改善后,梭梭和沙拐枣光合作用的光补偿点降低,光饱和点升高,光合速率对时间的积分加大。研究得出,水分胁迫导致C4荒漠植物梭梭和沙拐枣出现光抑制,提高空气湿度或者土壤湿度,都能避免光抑制,提高光能利用率。     

大气污染对38种木本植物的伤害特征

38种苗龄1—2a生的木本植物盆栽于相对清洁区(华南植物园和2个污染点：佛山市南海区五星和佛山市禅城区东村。1a后,根据叶片伤害程度、新叶增长率、种个体长势、翌春植株恢复状况等综合评价植物对氟化物、硫化物和酸雨组成的大气复合污染的敏感性反应。根据试验结果将供试植物对大气污染的敏感性反应分为3种类型：(1)低敏感性(抗性强),有茶花、红花油茶、傅园榕、小叶榕、桂花、环榕、菩提榕、石笔木、毛黄肉楠、幌伞枫10种。(2)中等敏感(抗性中等),有仪花、格木、吊瓜树、腊肠树、海南红豆、猫尾木、红桂木、灰莉、铁冬青、密花树、白桂木、小叶胭脂、大头茶、复羽叶栾、灰木莲、火焰木、华润楠17种。(3)高度敏感(抗性弱),有铁刀木、观光木、白木香、日本杜英、蓝花楹、蝴蝶树、印度紫檀、柳叶楠、无忧树、海南木莲、乐昌含笑11种。研究结果可为热带、南亚热带地区有类似大气污染的环境进行园林绿化,生态公益林营造提供参考。     

大气污染胁迫下9种植物幼苗叶片热值、C/N和灰分含量比较

用氧弹热值仪测定了生长在硫和氟复合污染环境和相对洁净环境下的9种木本植物幼苗叶片热值。结果表明,植物叶片的基础干重热值、灰分含量因种类不同而有差异,其中热值较高的(大于19．00kJ g^-1)植物有铁冬青(Ilex rotunda)、华润楠(Machilus chinensis)和仪花(Lysidice rhodostegia),热值中等的(介于18．00-19．00kJ g^-1)植物有复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata)、环榕(Ficus annulata)、乐昌含笑(Michelia chapensis)、小叶榕(Ficus microcarpa)和红花油茶(Camellia semiserrata),热值低的(低于18．00kJ g^-1)种类有火焰木(Spathodea campanulata)。大气污染导致复羽叶栾树、华润楠和铁冬青幼苗叶片基础干重热值增加,仪花、含笑、小叶榕、火焰木和红花油茶幼苗叶片基础干重热值下降,环榕基础干重热值则维持相对稳定。Pearson相关系数分析表明,9种植物幼苗叶片去灰分热值与叶片自身C／N比、叶片灰分含量的相关性均不显著,但污染胁迫下植物幼苗叶片热值相对波动程度与其对污染物的抗性有关,提示叶片热值可以作为植物幼苗对硫和氟复合污染的敏感性指标。     

佛山市几种绿地植物氟化物时空累积特征

对佛山市的防护绿地、公园绿地、生产绿地及附属绿地等城市绿地系统中的大叶榕、细叶榕、芒果、白兰、垂叶榕和尖叶杜英的叶片和各绿地系统中的大气氟化物含量进行了测定,并对其相互关系进行了研究。结果表明:四季中各绿地系统的大气氟化物含量均值的大小依次为防护绿地的工业区、交通区、附属绿地、生产绿地和公园绿地;工业区的大气氟化物浓度约为公园绿地的3.4倍,不同城市绿地系统的1、2年生植物叶片含氟量均随时间的延长而逐渐增加;大气氟化物与叶片含氟量之间存在密切相关性,反映了植物氟化物的空间累积特征,其中细叶榕和垂叶榕的1年生和2年生叶片、芒果的1年生叶片、白兰的2年生叶片中的氟化物浓度能较好地表征城市绿地系统中大气氟化物的浓度。     

广东园林绿化植物对大气污染的反应及污染物在叶片的积累

根据盆栽试验植物生长参数(株高、基径、冠幅、叶面积、新叶增长率和叶片脱落率),生理特性(包括净光合速率、叶绿素荧光特性,叶细胞膜渗漏率和叶绿素含量),植物伤害状况,以及长期生长在野外污染环境中的植物生长及受害状况,评价了125种木本植物对空气污染敏感性的反应。被评价的植物其生长环境为酸雨、硫化物、氟化物和粉尘复合污染的工业点,交通繁忙点和居民点。被评价植物对大气污染的敏感性反应分为3类：1．抗性强有35种;2．抗性中等有41种;3.最敏感(抗性弱)有49种。同时还分析了48种植物叶片中S、F、Pb的累积量。研究结果可为中国热带南亚热带相似大气环境地区建立城市植被和生态公益林提供植物种选择的依据,     

广东8种乡土绿化树种的叶结构型性状研究

为探讨乡土绿化树种对广东边缘热带和南亚热带气候的响应特征,在广州和湛江选取8种共有乡土绿化树种进行叶片结构型性状研究,分析两地间各性状的异同以及相关性状与叶比重(LMA)间的关系。结果表明,叶片鲜重(FW)、叶长、叶宽、平均宽度以及干重(DW)、叶面积和叶片含水率等在两地存在差异,但并未表现出一致的变化规律;尖叶杜英(Elaeocarpus apiculatus)、印度紫檀(Pterocarpus indicus)、大叶紫薇(Lagerstroemia speciosa)和非洲楝(Khaya senegalensis)两地间的比叶面积(SLA)差异极显著(P < 0.001);洋紫荆(Bauhinia variegata)的上、中部叶片厚度(TH),黄葛榕(Ficus virens var. sublanceolata)、大叶紫薇、白兰(Michelia alba)和人面子(Dracontomelon duperreanum)的上部叶片厚度均为广州大于湛江(P < 0.05)。LMA与FW和DW呈显著正相关,与叶片含水率呈显著负相关,而与叶面积、叶平均宽度和宽长比并无显著的线性相关关系。这可能是两地的气候条件相差不大,还不足以使乡土树种的结构型性状产生一致性的适应性变化特征。     

Patterns of understory diversity in mixed coniferous forests of southern California impacted by air pollution

The forests of the San Bernardino Mountains have been subject to ozone and nitrogen (N) deposition for some 60 years. Much work has been done to assess the impacts of these pollutants on trees, but little is known about how the diverse understory flora has fared. Understory vegetation has declined in diversity in response to elevated N in the eastern U.S. and Europe. Six sites along an ozone and N deposition gradient that had been part of a long-term study on response of plants to air pollution beginning in 1973 were resampled in 2003. Historic ozone data and leaf injury scores confirmed the gradient. Present-day ozone levels were almost half of these, and recent atmospheric N pollution concentrations confirmed the continued air pollution gradient. Both total and extractable soil N were higher in sites on the western end of the gradient closer to the urban source of pollution, pH was lower, and soil carbon (C) and litter were higher. The gradient also had decreasing precipitation and increasing elevation from west to east. However, the dominant tree species were the same across the gradient. Tree basal area increased during the 30-year interval in five of the sites. The two westernmost sites had 30-45% cover divided equally between native and exotic understory herbaceous species, while the other sites had only 3-13% cover dominated by native species. The high production is likely related to higher precipitation at the western sites as well as elevated N. The species richness was in the range of 24 to 30 in four of the sites, but one site of intermediate N deposition had 42 species, while the easternmost, least polluted site had 57 species. These were primarily native species, as no site had more than one to three exotic species. In three of six sites, 20-40% of species were lost between 1973 and 2003, including the two westernmost sites. Two sites with intermediate pollution had little change in total species number over 30 years, and the easternmost site had more species in 2003. The easternmost site is also the driest and has the most sunlight filtering to the forest floor, possibly accounting for the higher species richness. The confounding effects of the precipitation gradient and possibly local disturbances do not show a simple correlation of air pollution with patterns of native and invasive species cover and richness. Nevertheless, the decline of native species and dominance by exotic species in the two westernmost polluted sites is cause for concern that air pollution is affecting the understory vegetation adversely.     

华南阔叶树种幼苗叶片的养分特征

研究了阔叶树种幼苗山杜英、红锥、海南红豆、火力楠、红花油茶、枫香、黎蒴、米老排和樟树的N、P、K浓度和单位叶面积含量。结果表明,海南红豆、黎蒴和樟树的N、P、K浓度较高,而红花油茶、黎蒴和樟树的单位叶面积N、P、K含量较高,9种树种的上部和下部叶片的平均养分浓度分别为N16．67和17．09g·kg^-1,P1．29和0．84g·kg^-1,K11．77和6．65g·kg^-1,平均养分含量分别为N0．871和1．069g·m^-2,P0．065和0．052g·m^-2,K0．608和0．426g·m^-2,各树种上部叶片的P和K浓度和含量大于下部叶片,从养分含量的角度考虑,红花油茶与其他8种树种混交,红锥或米老排与山杜英、枫香、海南红豆、黎蒴、樟树混交,火力楠与黎蒴、樟树混交是合理的。     

镉污染对不同生境拟水狼蛛氧化酶和金属硫蛋白应激的影响

为探讨镉(Cd)对机体抗氧化功能及金属硫蛋白(MT)的影响,在室内分别用不添加Cd2 和添加浓度为20 mgkg-1 Cd2 培养基培养的黑腹果蝇来饲喂4种不同生境下(S1,S2,S3和S4)拟水狼蛛,于饲喂5d、10d和20d后,分别测定其体内MT和丙二醛 (MDA)的含量及超抗氧化酶(GST、SOD和CAT)活性。结果表明：1,不同生境拟水狼蛛用不添加Cd2 培养基培养的黑腹果蝇饲喂后,不添加Cd2 对照组拟水狼蛛镉的积累量和MT含量无显著变化,但均显著低于添加Cd2 污染组。添加Cd2 污染组拟水狼蛛镉的积累量和MT含量都显著高于对照组,且均随着饲喂时间的延长而显著升高,具有明显的时间–效应关系(p<0.05)。2,在饲喂5d和10d后,不添加Cd饲喂的拟水狼蛛MDA含量和抗氧化酶系差异都不显著。添加Cd2 污染组(S1,S2和S3)MDA含量显著高于对照组(S4),MDA含量与饲喂时间呈显著正相关(p<0.05);GST、SOD和CAT等抗氧化酶活性污染组显著低于对照组,与饲喂时间呈显著负相关(p<0.05);饲喂20d后,污染组MDA含量和抗氧化酶（SOD和CAT）活性均与对照组无显著差异,但GST活性差异显著。