锗对水稻的生态毒理效应及临界指标

土壤添加 Ge盆栽试验研究表明 ,低浓度 Ge(<4 m g/ kg)对水稻根和地上生物量、叶绿素 a含量有促进作用 ,并整体提高了作物抗氧化酶能力 ,使 MDA下降 ,SOD、CAT、POD、GSH- Px活性相应提高。而高浓度 Ge(>15 mg/ kg)对水稻根和地上生物量、叶绿素 a含量有明显的抑制作用 ,对抗氧化酶系统产生胁迫效应 ,使 POD明显上升 ,MDA上升 ,SOD、CAT酶活性明显下降。在高浓度 Ge胁迫下 ,植物细胞中抗氧化作用酶系统的受损打破了植物细胞内活性氧产生与清除间的正常平衡状态 ,积累过量的活性氧 ,使活性氧产生并积累 ,过量的活性氧引起膜脂过氧化程度加重 ,从而对植物产生毒害。各项生理指标与土壤 Ge处理浓度之间相关分析表明 ,土壤 Ge浓度与地上部干重相对百分率 ,根干重百分率、叶绿素 a/ b、MDA、SOD、CAT之间有显著相关性。比较胁迫效应 10 %值的临界指标 EC1 0 值表明 ,作物地上部干重抑制率和根干重抑制率作为土壤临界值制定的依据更为可靠 ,EC1 0 为 7m g/ kg     

砷胁迫对桉树抗氧化酶活性的影响

通过水培实验,研究了砷胁迫对桉树根和叶的生物量,对砷、叶绿素和丙二醛(MDA)含量,以及对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响,讨论了桉树抗氧化酶系统在砷胁迫造成的氧化损伤中的作用。实验结果表明桉树叶的砷含量随砷胁迫浓度的增加而增加,根的砷含量高于叶。在低浓度砷(5 mg/L和10 mg/L)胁迫时,生物量及根和叶中MDA含量较对照无显著性差异,根中SOD、CAT和POD的活性增加,过氧化物的积累减缓。在高浓度砷(20 mg/L和30 mg/L)胁迫时,生物量和叶绿素的含量减少,SOD、CAT和POD活性降低,MDA含量显著性增加,桉树遭受较强的氧化损伤。结果表明,在低浓度砷胁迫时,抗氧化酶系统对砷胁迫造成的氧化损伤有较好的缓解作用;在高浓度砷胁迫时,大量过氧化物积累,抗氧化酶系统对氧化损伤的缓解作用大大降低。     

硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

采用溶液培养 ,研究不同浓度的硒和镉处理对稻苗的株高、叶片干重、叶绿素、还原糖、叶片丙二醛含量以及保护酶 SOD、POD、CAT活性的影响。结果表明 ,镉胁迫下稻苗矮化 ,镉毒害使叶片失绿 ,干重降低 ,还原糖含量下降 ,叶片 MDA含量增加 ,POD活性增强 ,而 SOD、CAT活性降低 ;硒可减轻镉对水稻的毒害 ,表现为 :减轻镉胁迫对株高增加的抑制 ,提高叶绿素含量 ,增加叶片干物质积累 ,提高叶片还原糖含量 (Cd0 .5 mg/ L加 Se 0 .1 0～ 0 .5 0 mg/ L例外 ) ,降低 MDA含量与 POD活性 ,提高 SOD、CAT活性     

土壤施硒对烤烟生理指标的影响

以烤烟品种K326盆栽试验为基础,研究了不同浓度Se对烤烟生长过程中生理特性、烤烟叶片硒含量及硒积累速率的影响.结果表明:低浓度Se(≤8 mg/kg)对烤烟叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量有促进作用,可提高烤烟叶片中SOD、POD活性;高浓度硒(≥12mg/kg)降低了烤烟叶片SOD、POD活性,烟株生长受到抑制甚至死亡.在适宜的硒浓度范围内,烤烟MDA含量有所降低,缓解了膜脂的过氧化程度;POD活性随着生育期的延长而提高;烤烟生长前期的SOD活性高于后期;烤烟生长中期的MDA含量明显低于前期和后期.随着土壤中硒含量的增加,烤烟叶片中的硒含量逐渐递增,而硒在烤烟叶片中的积累速率呈现出先增高后降低的趋势.     

铜胁迫下链格孢菌对白车轴草生理生态的影响

通过盆栽实验研究了Cu胁迫下接种病原菌链格孢菌(Alternaria tenuis Nees)对白车轴草(Trifolium repens L.)生理生态指标的影响.结果表明:在未接种的对照组中,随着Cu浓度的增大(0~3000mg.kg-1),植株叶片失绿,生物量下降,叶绿素a、b、a b和类胡萝卜素及叶片可溶性蛋白质含量下降;植物体内丙二醛(MDA)高度积累,细胞膜结构遭到损坏,电导率增大;植株活性氧清除系统受损,不能保持原有平衡,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,过氧化物酶(POD)活性升高.接种链格孢菌后,植株叶片色素、膜系统及保护酶系统的损伤均加重,与不接种对照组相比,相同浓度Cu处理的叶绿素a、b、a b和类胡萝卜素、可溶性蛋白质含量、SOD和CAT活性均呈不同程度的下降,而电导率、MDA含量和POD活性则有所上升.     

木麻黄幼苗对模拟酸雨胁迫的响应和Ca2+的调节作用

随着酸雨pH值的下降,木麻黄幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素含量和叶绿素a/b值逐渐下降,过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O2-·)含量逐渐增加,过氧化氢酶(CAT)活性和脯氨酸含量先升后降.在同一强度酸雨胁迫下,经0.1和1 mmol·L-1Ca(NO3)2处理的SOD活性、CAT活性、叶绿素含量和叶绿素a/b值相对较高,POD活性、蛋白质含量、MDA含量、O2-·含量和脯氨酸含量相对较低,Ca2 可缓解酸雨对木麻黄幼苗的伤害.     

杉木人工林土壤活性有机质变化特征

在中国科学院会同森林生态实验站对第一代、第二代杉木林和地带性阔叶林土壤活性有机质主要组分进行了研究.结果表明,土壤活性有机质各组分含量均为杉木林低于阔叶林,而第二代杉木林又低于第一代杉木.第一代杉木林活性有机质总量、微生物生物量碳、水溶性有机碳和碳水化合物含量分别为18.79 g·kg^-1、421.7 mg·kg^-1、22.2 mg·kg^-1和136.3 mg·kg^-1,上述活性有机质组分在第二代杉木林中的含量分别是第一代杉木林的73.6%、87.9%、66.3%和3.2%,地带性阔叶林则分别为22.31 g·kg^-1、800. mg·kg^-1、361.1 mg·kg^-1和220.1 mg·kg^-1.相关性分析结果表明,土壤活性有机质各组分之间具有不同程度的相关性,其中土壤微生物生物量碳与其它活性有机质组分的相关性相对较高.     

外源调环酸钙对盐碱胁迫下大豆幼苗生长及生理特性的影响

为明确外源调环酸钙(Pro-Ca)缓解大豆幼苗盐碱胁迫的机理,以大豆‘合丰50’为试验材料,研究在110 mmol·L^-1复合盐碱胁迫下,叶面喷施100 mg·L^-1 Pro-Ca对大豆幼苗生长、光合特性、抗氧化代谢、AsA-GSH循环以及渗透调节的影响。结果表明：盐碱胁迫显著抑制大豆幼苗生长,降低了净光合速率(P_n)、叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、蔗糖和淀粉含量;增加了过氧化氢酶(CAT)活性以及脯氨酸、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和电解质渗漏率积累;与盐碱处理相比,喷施Pro-Ca能够改善大豆幼苗地上部和根系生长,提高叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量,维持较高的P_n,促进蔗糖、果糖和淀粉的积累;显著上调叶片6种抗氧化酶(SOD、POD、CAT、GR、MDHAR和DHAR)活性、2种非酶抗氧化剂(AsA和GSH)水平和脯氨酸含量;而电解质渗漏率、O₂^-·产生速率以及MDA和H₂O₂含量显著降低...     

聚苯乙烯微塑料对黑藻生长及生理生化特征的影响

为探讨淡水环境中微塑料的污染对沉水植物产生的生理生化影响,选择典型沉水植物黑藻为供试材料,以粒径3 μm的聚苯乙烯微塑料颗粒(PS-MPs)为外源胁迫污染物,通过添加不同浓度的PS-MPs(5、10、30、50、100 mg·L^-1)设置不同暴露组及对照组,测定沉水植物的株高、生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性、光合荧光参数及荧光成像的变化特征。结果表明: 50～100 mg·L^-1PS-MPs下黑藻的株高显著下降;较低浓度下(如5 mg·L^-1)黑藻的鲜重显著升高,但随着PS-MPs暴露浓度进一步增加,黑藻鲜重降低,干重无显著变化。黑藻叶绿素总量、叶绿素a和叶绿素a/b均随PS-MPs浓度的增加呈显著下降趋势,叶绿素b无明显变化。PS-MPs处理下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均随胁迫浓度的增加呈先上升后下降的趋势,叶绿素荧光参数(F_o、F_m、F_v/F_m)均呈下降趋势,而稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Q_p-Lss)总体呈上升趋势,这可能与PS-MPs抑制黑藻PSⅡ反应中心有关。黑藻的荧光成像强度随PS-MPs浓度的增加而降低,在PS-MPs浓度为10 mg·L^-1及以下时,黑藻叶片表现出正常的光合活性;当PS-MPs为30 mg·L^-1及以上时,叶片边缘的光合强度小于茎秆及其周边,叶片呈现发黄、残叶等现象。推测黑藻基本能适应低浓度PS-MPs(0～30 mg·L^-1)的污染水域,而在PS-MPs高于30 mg·L^-1的污染水域中其生长和光合作用将受到抑制。     

镉胁迫对紫花苜蓿幼苗生理特性和镉富集的影响

以"甘农三号"紫花苜蓿幼苗为材料,在水培条件下,探究了在10 d内不同浓度(0～2.0 mmol·L^-1)镉(Cd)胁迫对其根长、茎长、生物量、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、Cd富集及其亚细胞分布的影响。结果表明:低浓度(0.125 mmol·L^-1) Cd能促进幼苗根和茎的生长,增加叶片叶绿素含量,较高浓度(0.5～2.0 mmol·L^-1) Cd显著抑制幼苗根和茎的生长,叶绿素及生物量显著降低; Cd胁迫使MDA含量显著增加,而SOD和POD活性显著增强,其中Cd胁迫浓度为0.5mmol·L^-1时,SOD和POD活性达到最大值,这可能是植物对环境胁迫的一种应激保护反应; Cd在各亚细胞组分中的含量依次为细胞壁>细胞质>线粒体>叶绿体,且均随Cd胁迫浓度的升高而增加。当Cd胁迫浓度为0.125 mmol·L^-1时,水培10 d的紫花苜蓿幼苗单株地上部对Cd的净化率最高可达0.214%,而整盆植株在单位体积内对Cd的净化率最高可达15.5%;当Cd胁迫浓度为2.0 mmol·L^-1时,紫花苜蓿幼苗地上部Cd含量达89.36μg·g-1。这些结果表明紫花苜蓿对Cd具有很强的富集能力,虽未达到Cd超富集植物的临界标准,但从植株生物量、耐Cd能力、富集Cd量及对Cd的净化率等方面综合考虑,紫花苜蓿在Cd污染土壤的植物修复中具备良好的应用价值。     

施硒对两种类型玉米硒元素分配及产量、品质的影响

通过盆栽试验,以普通玉米品种郑单958(ZD958)和糯玉米品种京紫糯218(JN218)为试验材料,研究了不同硒水平(0、10、25、50 mg·kg-1)下,玉米植株各器官对硒的分配和转运差异以及硒对玉米产量和籽粒品质的影响.结果表明： 低含量(≤10 mg·kg-1)硒促进了玉米生长,植株生物量和籽粒产量均显著增加;高含量(≥25 mg·kg-1)硒抑制了玉米生长,植株干物质积累量减少,籽粒产量和品质下降.施硒显著提高了玉米植株各器官的硒含量,硒在各器官的分配为根系>叶片>茎秆>叶鞘,两种类型玉米各器官硒含量均与土壤硒含量呈显著正相关.JN218在自然低硒土壤环境中具有较强的硒富集能力,而ZD958在10 mg·kg-1 硒水平下硒积累量高于JN218.如果以籽粒和地上部营养器官的硒积累量为评价标准,自然低硒(025 mg·kg-1)或高硒(25 mg·kg-1)土壤适宜种植JN218,而富硒(10 mg·kg-1)或硒污染(50 mg·kg-1)土壤适宜种植ZD958.     

铅对山西省路域优势草本植物生长的影响及铅累积特征

采用温室盆栽试验,研究了不同浓度铅(0、500、1000、1500mg.kg-1)对14种山西省路域优势草本植物生长的影响及其铅吸收积累特征.结果表明:在14种草本植物中,随着铅浓度的增大,反枝苋和高丹草表现出明显的中毒症状,其他12种植物的株高和生物量与对照相比均无显著降低,表现出对铅污染具有一定的耐受性;藜和新麦草植株的地上部铅含量最低,各浓度铅处理下平均值分别为12.70和11.33mg.kg-1,地上部与根的铅含量比(S/R)最低,分别为0.12和0.10,表明二者为低积累植物,可用于铅污染土壤的植被恢复;红叶苋和绿叶苋植株地上部的铅迁移量最高,1500mg.kg-1铅处理下每百株铅迁移总量分别为53.37和45.29mg,可作为修复铅污染土壤的先锋植物.     

黄土性土壤固化对黑麦草生长和根系活力的影响

采用盆栽试验,研究了安塞黄绵土不同容重、不同固化剂(路邦EN-1固化剂)掺量对黑麦草生长和根系活力的影响.结果表明:黄绵土容重在1.2～1.4 9·cm-3范围内,随土壤容重的增加,黑麦草叶绿素含量、根系活力、根冠比、根生物量和植株生物量均降低;各土壤容重条件下,黑麦草叶绿素含量、根系活力、根冠比、根生物量和植株生物量均高于对照,且随着固化剂掺量的增加均呈先增加后降低的趋势.土壤容重和固化剂掺量交互作用对根生物量和总生物量的影响均显著(P＜0.05).总体来看,土壤容重1.3 g·cm-3、固化剂掺量0.15％处理下,各指标值均最高.     

四种北方阔叶树种苗木对土壤镉胁迫的生长反应与抗性比较

采用盆栽方法,研究了4种北方阔叶树种茶条槭、山梨、五角槭和山荆子一年生苗木对土壤镉胁迫的生长反应和抗性.采用土壤和风化砂混合物作为栽培基质,设计5种土壤镉浓度梯度处理(对照、10、50、100、200mg·kg^-1).结果表明,低浓度处理(≤50mg·kg^-1)刺激各树种苗木的地径、树高生长,其中茶条槭在10mg·kg^-1处理下地径和苗高增加幅度最大,分别为对照的135.8%和146.0%;随着镉处理浓度的增加,地上部生长量下降,茶条槭在最高浓度处理下,生长量降低最大,地径和苗高仅分别为对照的241%和280%.叶片和新枝生物量变化存在较大种间差异,茶条槭和山梨在低浓度处理时总体上表现增加;山荆子新枝生物量增加,叶生物量减少;五角槭表现一致减少.最高浓度处理时,叶和新枝生物量受影响最大的是茶条槭,分别为对照的4.6%和7.3%;其次为五角槭,分别为对照的5.7%和7.9%;山梨和山荆子受影响的幅度相对较小.新根生物量除山梨外,其它3个树种苗木的生物量表现一致下降,其中下降幅度以茶条槭最大,最高浓度处理仅为对照的2.3%.山梨在低浓度处理下,新根生物量有所增加,分别为对照的125.5%和117.1%.     

土施L-蛋氨酸、L-苯基丙氨酸、L-色氨酸对玉米生长和养分吸收的影响

通过盆栽试验,研究了3种植物生长调节剂前体物质对玉米生长发育和养分吸收的影响,并确定了其适宜用量.结果表明,土施L蛋氨酸(L-MET)、L-苯基丙氨酸(L-PHE)和L-色氨酸(L-TRP)能不同程度地增加玉米株高、地上部和地下部干重,提高玉米根系活力、体内硝酸还原酶和过氧化氢酶的活性,促进玉米对氮、磷、钾、锌养分的吸收.在所有供试浓度中,以土施L-MET0.0185～0.185mg·kg^-1、L-PHE0.2mg·kg^-1和L-TRP0.03～0.3mg·kg^-1效果最佳,而且L-PHE和L-TRP对玉米生长的促进作用和提高养分的吸收能力均优于L-MET.     

镉处理对油菜生长和抗氧化酶系统的影响

通过盆栽实验研究了Cd处理对油菜生长和抗氧化酶系统的影响.结果表明,油菜整株鲜重、叶鲜重随Cd胁迫呈显著降低趋势.逐步回归表明,叶鲜重下降导致油菜整株鲜重下降.油菜叶细胞膜渗透性和MDA随Cd胁迫增大而增加.Cd处理浓度为20 mg·kg^-1时,叶细胞膜渗透性和MDA分别增加29.68％和15.19％,叶细胞膜渗透性和 MDA呈显著正相关,相关系数为0.823^*.Cd处理浓度为5 mg·kg^-1时,叶绿素a、b和a+b含量达到峰值,分别比对照高23.97%、33.63%和26.45%;Cd胁迫对类胡萝卜素含量无显著影响.几种色素对Cd敏感顺序为：叶绿素b>叶绿素a>叶绿素a+b>类胡萝卜素;3种抗氧化酶对Cd敏感顺序为：POD>CAT>SOD.各生理指标IC50表明,油菜只适宜种植在Cd含量小于5 mg·kg^-1的土壤中.     

锌对镉胁迫下马蔺生长、镉积累及生理抗性的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌(Zn)对镉(Cd)胁迫下马蔺(Iris lacteavar. chinen-sis)生长、Cd积累及抗氧化酶活性等的影响.结果表明:加入1~100mg.L-1Zn后,Cd胁迫下马蔺地上部Cd含量变化不大,而地下部Cd含量显著增加并呈先增后降的趋势;1mg.L-1Zn处理下马蔺地下部Cd含量最高,比对照显著增加51.4%;Zn浓度高于1mg.L-1后Cd含量均出现不同程度的下降,但仍高于对照.与单独Cd处理(10mg.L-1)相比,添加低浓度Zn(1~10mg.L-1)后,马蔺地上部生物量和叶绿素含量呈增加趋势,丙二醛(MDA)含量降低;在10mg.L-1Zn处理下,叶绿素a、b含量达到峰值,分别增加5.21%和22.27%,MDA含量降低25.46%,表明低浓度Zn缓解了Cd对马蔺的毒害.随Zn浓度的增加,Zn对Cd毒害的缓解作用逐渐降低,当溶液中Zn达到一定浓度(100mg.L-1)时,马蔺毒害加重,其生物量、叶绿素含量均下降,MDA含量显著增加.在试验胁迫浓度范围内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性始终呈增加趋势,表明马蔺在受到Cd胁迫及Cd-Zn共存的条件下SOD和POD起着重要的抗氧化保护作用.     

大豆施硫的生理生态效应

通过盆栽试验,研究3个水平硫元素（0,30,60 mg·kg^-1）对大豆的生理生态效应.结果表明,施硫处理侧根数和根系干物重分别比对照增加了8.6%～33.2%和6.6%～34.3%,根瘤数量和干重分别增加了2.7%～35.9%和13.0%～75.7%,叶绿素含量增加了0.4～3.9个单位,单株产量提高了7.3%～12.8%.施硫还显著提高了土壤微生物（细菌、真菌、放线菌）数量及土壤过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶和多酚氧化酶活性.表明施硫可明显提高大豆各项生理生态指标,促进大豆植株生长,提高大豆产量,其作用效果因施硫水平不同而异,综合各因素,以30 mg·kg^-1施硫水平作用效果较好.     

多花黑麦草对铝胁迫的生长生理响应

以多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)为材料,采用盆栽实验法,对其进行不同浓度铝(Al)的胁迫处理(0、100、200、300、400、500 mg/kg),并测定植株胁迫后的各项生长和生理指标。结果显示,Al胁迫会抑制多花黑麦草的生长和生物量的积累,Al~(3+)含量越高,其抑制作用越强。其中,土壤Al~(3+)含量为500 mg/kg时对植物株高和地上部的干重产生显著抑制作用;而当Al~(3+)含量为100 mg/kg时对植物根长和根干重产生显著抑制作用。叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均随Al~(3+)含量的升高而降低,其中Al~(3+)含量为500 mg/kg时,叶绿素a、叶绿素b分别比对照下降了56.81%和46.57%。地上部和根系中的可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量和SOD活性均随Al~(3+)含量的升高而升高,且上述地上部4个指标均高于根系。     

龙须草对镉的耐受性和富集特征

利用盆栽试验,研究了龙须草对Cd的耐受能力和富集特征.结果表明:低浓度Cd处理(5 mg·kg-1)能促进龙须草的生长,增强其生理活性,生物量、净光合速率等12个指标比对照提高1.0%～15.5%;高浓度Cd处理(>5 mg.kg-1)对龙须草的生长产生抑制作用,但当Cd浓度达到100 mg.kg-1时,龙须草仍能完成正常的生理周期,生物量、净光合速率仅比对照分别下降27.0%和25.6%.龙须草各器官的Cd含量随Cd污染程度的上升而大幅度增加,根的Cd含量为350～500 mg.kg-1,茎叶为15～35 mg·kg-1.在Cd浓度<50 mg·kg-1时,吸Cd量随添加浓度的增大而增大,茎叶吸Cd量占总吸Cd量的15.7%～38.4%,茎叶与根的吸Cd量比值最高可达0.62.龙须草对Cd污染的耐受性、富集和转运能力均较强,是一种潜在的Cd超富集植物.