水分胁迫对入侵植物薇甘菊幼苗生长的影响

水分是影响薇甘菊(Mikania micrantha)生长的重要环境因子, 但通过调控生长环境包括土壤水分和空气湿度来探讨这一入侵植物的适应能力的报道较少。本文通过设置2个水分梯度: 处理Ⅰ土壤含水量30%~60%和空气相对湿度80%~90%, 处理Ⅱ土壤含水量10%~20%和空气相对湿度20%~30%进行试验。结果发现土壤含水量在10%~20%且空气相对湿度在20%~30%时, 水分胁迫能显著影响薇甘菊的幼苗生长和光合特性。胁迫条件下植株生长速率明显降低, 最大净光合速率和最大量子效率分别是1.94 mmol.m-2.s-1和64.91 mmol.mol-1, 比对照8.63 mmol.m-2.s-1和211.34 mmol.mol-1明显偏低。本文将空气相对湿度作为水分胁迫条件之一, 阐述了空气相对湿度的增加能扩大薇甘菊的适生范围, 并分析得出气孔限制可能是水分胁迫下薇甘菊生长受抑制的主要原因。     

林业有害植物薇甘菊（Mikania micrantha）的气体交换特性

通过对不同条件和状态下的薇甘菊叶片光合能力(Pn)、呼吸(R)、气孔导度(gs)、蒸腾(Tr)、羧化效率(CE)、最大表观量子效率(φ)及水分利用效率(WUE)进行大量测定,并与同一地区(群落)其它对照种进行对比研究,发现薇甘菊具有以下特征:(1)薇甘菊叶片CO2和水分交换参数在上述不同条件下变化范围达数倍至十几倍,显示其强可塑性.种间比较发现,营养及生殖生长季内薇甘菊Pn与当地木本植物相当,稍低于其它藤本植物,远低于草本植物,说明薇甘菊的强入侵能力可能并非依靠单位叶片的强光合能力,而是其它因素,如前所述光合作用在不同生境、不同生长状态下的光合可塑性等;(2)林下生长薇甘菊的光合能力低于林间空地,而林间空地薇甘菊低于林缘(外)生境.对照实验也证明阴生生境薇甘菊光合显著低于阳生生境.说明薇甘菊是强阳性植物,与其它因子(水分)相比,光照条件是影响其光合能力的最重要因素,可以通过改变林分群落结构、增大郁闭度等降低光照措施来进行生态防治;(3)综合所有室内和野外数据进行频率分析发现,各指标均呈现(偏)正态分布.其中Pn集中分布区在2～10 μmol·m-2s-1之间(占所测总数据的70%);gs集中分布在0.05～0.45 mol · m-2s-1之间(73%);Tr的集中分布区为1～5 mmol · m-2s-1(66%);CE分布于0.01～0.05 mol · mol-1之间数据占64%;近半的R分布在集中区域0.5～1.5 μmol · m-2s-1之间,而在0.5～2.5μmol · m-2s-1之间的数据占所测总量的66%;的集中分布区在0.04～ 0.08 mol ·mol-1之间(77%);这些数据为种间比较等统计分析比较工作奠定统计基础;(4)薇甘菊叶片对Pn和WUE的调节具有类似的方式,即光合作用最主要的调节因素是CE,其次是gs,而与φ的相关不显著;WUE主要是由Pn大小控制,Tr的影响相对较小,薇甘菊叶片WUE随gs的变化而保持恒定.上述有关薇甘菊的CO2和水分交换特性的研究,可以为这一入侵物种的防治提供基础数据支撑.     

现蕾期水分胁迫对紫花苜蓿光合特性的影响

水分是作物生长的基础, 揭示不同水分胁迫对紫花苜蓿光合作用的影响有助于阐明紫花苜蓿水分利用效率和产量的响应规律。以甘农3号紫花苜蓿为供试材料, 设充分灌溉(CK)、轻度水分胁迫(LD)、中度水分胁迫(MD)、重度水分胁迫(SD)4个水分处理, 研究了现蕾期水分胁迫对紫花苜蓿光合特征的影响。结果表明: (1)随着水分胁迫的加剧, 紫花苜蓿的光饱和点降低, 暗呼吸速率、光补偿点升高, 表明水分胁迫的加剧降低了紫花苜蓿对弱光的吸收和利用效率; (2)水分胁迫下紫花苜蓿叶片的净光合速率(Pn, μmol•m-2•s-1)、气孔导度(Gs, mmol•m-2•s-1)、和蒸腾速率(Tr, mmol•m-2•s-1)均呈下降趋势, LD的胞间CO2浓度(Ci, μmol•mol-1)下降, 气孔限制值(Ls)上升, 表明是由气孔因素所致, 而MD和SD则由非气孔因素所致。(3)随着水分胁迫的加剧, 水分利用效率(WUE)呈先上升后下降的趋势, 表明适度的水分胁迫会提高紫花苜蓿的水分利用效率。     

水分胁迫对2种科尔沁沙地植物光合和水分利用特性的影响

选用内蒙古科尔沁沙地1年生植物狗尾草(Setaria viridis)和沙米(Agriophyllum squarrosum)为材料,采用盆栽方法研究了它们在不同土壤水分处理下的光合参数和水分利用效率的日变化特征及其与环境因子的相关关系。结果表明,狗尾草和沙米的净光合速率日变化曲线在充分供水条件下均呈单峰型,在轻度干旱胁迫下均呈双峰型,而在重度干旱胁迫下分别呈双峰型和左偏单峰型。狗尾草和沙米的蒸腾速率在不同水分处理下都近似呈双峰型曲线,然而变化程度却不相同。重度干旱胁迫下,狗尾草日平均净光合速率(11.52μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(3.62 mmol.m-2.s-1)分别比相应充分供水处理增加7%和43%,而沙米的日平均净光合速率(7.07μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(5.56 mmol.m-2.s-1)则分别较相应充分供水处理降低13%和36%。重度干旱胁迫下,狗尾草水分利用效率(2.84 mmol.mol-1)比相应充分供水处理降低3.1%,而沙米水分利用效率(1.14mmol.mol-1)则较充分供水处理提高了34%。光合速率下降在充分供水条件下主要是由气孔调节,但在轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫处理下非气孔因素调节却起到十分重要的作用。在重度干旱胁迫下,狗尾草仍具有显著高于沙米的的净光合速率和水分利用效率,这可能是其仍然能够在固定沙地分布的原因之一。     

不同土壤水分条件下小叶扶芳藤叶片光合作用对光的响应

利用CIRAS-2型便携式光合作用仪测定不同土壤水分下3年生小叶扶芳藤(Euonymus fortunei var.radicans Sieb.)叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)及光能利用效率(LUE)等生理参数,阐明其光合生理参数对土壤水分和光照强度的响应规律,探讨小叶扶芳藤正常生长发育所需的土壤水分和光照条件.结果表明小叶扶芳藤的Pn、Tr、WUE及LUE对土壤水分和光照强度的变化具有明显的阈值.(1)采用非直角双曲线模型进行模拟光响应过程较好,在土壤相对含水量(RWC)为72.2%和32.3%时,曲角(K)值较小;在其它水分条件下,K值接近于1.随着土壤水分(RWC为22.4%～72.2%)的递增,光补偿点降低,光饱和点、最大净光合速率及表观量子效率均呈现升高趋势,在RWC为72.2%时,光补偿点最低(22.6 μmol·m-2·s-1),光饱和点最高(1 400μmol·m-2·s-1).(2)维持小叶扶芳藤正常生长(同时具有较高Pn、LUE及WUE)的土壤水分范围,在RWC为44.2%～72.2%之间,最佳土壤水分在RWC为72.2%左右,正常生长所允许的最低土壤水分在RWC为32.3%左右.(3)小叶扶芳藤对光照环境的适应性较强,在光合有效辐射强度为600～1 600 μmol·m-2·s-1范围内,Pn和WUE都具有较高水平,饱和光强大约在800～1 400 μmol·m-2·s-1之间,LUE在100～300 μmol·m-2·s-1光强范围内达到峰值.     

水分胁迫对美国凌霄单叶水分利用效率的影响

利用CIRAS-2型便携式光合作用仪对水分胁迫下3年生美国凌霄(Campsis radifans L.Seen)单叶水分利用效率(WUElemf)的日动态及其与微环境因子的关系进行了测定分析,以阐明其WUEleaf对土壤水分及光照强度的响应规律,探讨美国凌霄维持较高WUElemf所需的土壤水分和光照条件.结果表明:(1)随着水分胁迫的加重,美国凌霄WUElemf表现为减弱趋势,但适度的水分胁迫有利于WUElemf的提高.(2)水分胁迫下,美国凌霄WUElemf多与空气相对湿度、大气COz浓度呈极显著正相关,与饱和水汽压差、大气温度、叶温呈极显著负相关;微环境因子对美国凌霄WUElemf的影响较为复杂,其中大气CO2浓度、胞间CO2浓度、叶温对其影响较大.(3)维持美国凌霄较高WUE lemf的适宜土壤含水量为10.7%～23.1%(相对含水量为39.2%～84.6%),适宜光照强度在600～1600μmol·m-2·s-1之间.     

喷钙对芍药花茎品质及叶片光合特性的影响

以5年生芍药盆栽苗为试材,研究了喷钙措施对芍药花茎品质、花茎机械强度及叶片光合参数的影响.结果表明,喷钙处理(4％,w/v)显著提高了花茎的机械强度,增幅达24.3％,花茎中纤维素、半纤维素、木质素及果胶含量均较对照显著增加,其中纤维素含量为456.54 μg·g-1,较对照增加了28.5％,增幅最大.喷钙处理还使芍药叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率( WUE)增加,至处理28 d时,Pu为17.07 μmol·m-2·s-1,较对照增加29.6％,Gs较对照提高了55％,为0.31 mol·m-2·s-1,Tr较对照提高了20％,达到2.61 mmol · mol-1,WUE为6.54 mmol · mol-1,较对照增加7.6％.另外,喷钙使芍药叶片最大净光合速率(Pmax)达到20.71 μmol·m-2·s-1,较对照提高24.6％,光饱和点为902.5 μmol·m-2·s-1,较对照增加7.5％,而光补偿点则显著降低,为7.27 μmol·m-2·s-1,较对照降低34.5％.     

不同土壤水分条件下焕镛木幼苗的生理生态特性

在不同的土壤水分条件下 (土壤含水量分别为 2 0 1%、14 3%和 13 2 % ) ,比较研究濒危物种焕镛木幼苗的生理生态特性 ;测定了焕镛木叶片的净光合速率 (A)、气孔导度 (gs)、内在水分利用率效率 (WUE)、比叶面积 (SLA)及叶片的光合作用 光响应曲线。结果表明 :随着土壤含水量的增加叶片的净光合速率和气孔导度相应增高 ,生长在最高土壤含水量下的植株 ,日平均光合速率、气孔导度分别为 8 5 5± 4 32 μmol·m-2 ·s-1和 81 5 7± 8 4 1μmol·m-2 ·s-1,分别比生长在最低土壤含水量下的植株高 2 5 6 1%和 17 6 8% ;另一方面 ,水分利用效率、比叶面积随土壤含水量的降低而趋于增加 ,土壤含水量最低时 ,植株的日平均水分利用率、比别增加0 2 8%和 15 87% ,其中 ,水分利用效率的变幅较小 ;光饱和点随着土壤含水量的增加而增高。较高的土壤湿度有利于焕镛木的生长。     

土壤干旱胁迫对黄栌叶片光合作用的影响

采用CIRAS-2型便携式光合作用系统,设置充足供水、轻度、中度和重度胁迫4种土壤水分处理,研究土壤干旱和强光胁迫对3年生黄栌苗木叶片光合作用的影响.结果表明:土壤干旱胁迫对黄栌叶片的光合性能参数影响显著,随着土壤水分胁迫的加剧,黄栌叶片的光合速率、蒸腾速率和光量子效率明显降低,光补偿点增高,水分利用效率在轻度水分胁迫(土壤相对含水量60%～65%)下最高;在强光(有效辐射强度1000～1800μmol.m-2.s-1)范围内,叶片光合速率和水分利用效率均较高,而对弱光的光能吸收和光量子效率较低,并随土壤水分胁迫加剧明显下降.     

两种土壤含水率下匙羹藤的光合及水分利用率的初步研究

采用便携式LI-6400光合测定系统,对生长于两种土壤含水率下的当年生匙羹藤光合特性及其水分利用率进行研究。结果表明:(1)匙羹藤叶片的光饱和点(LSP)200～400μmol.m-2.s-1,光补偿点(LCP)12.1880～12.5593μmol.m-2.s-1,表观量子利用效率(α)0.0472～0.0508mol.mol-1,为阳生植物,但具有较强的弱光利用能力。(2)叶片CO2补偿点为70.97～73.75μmol.mol-1,CO2饱和点在1115.51～1687.99μmol.mol-1,羧化效率7.35×10-3～8.64×10-3μmol.m-2.s-1,表明匙羹藤为C3型植物。(3)上午10:00左右和下午4:00左右是匙羹藤水分利用率的最高时段。(4)含水率高时饱和净光合速率(Pm)、表观光合量子利用效率(α)、光饱和点都比含水率低时高,但光补偿点却比含水率低时低,说明匙羹藤利用弱光的能力较强,能有效地利用全日照的强光,光合潜力较大,生长较好;含水率低时匙羹藤的CO2补偿点较低,说明匙羹藤能利用较低的外界CO2浓度;最大水分利用效率较高,表明含水率低时匙羹藤的节水潜力较大。     

我国陆地地面水环境近十年来的变化特征及原因分析

本文根据近十年来我国环境状况公报和有关统计资料,分析了我国陆地地面水环境近十年来的变化特征及其原因。分析表明我国陆地地面水环境近十年来呈现由恶化到基本控制的变化态势;重要的污染源正由工业污染向生活污水和农业面源污染转变,从而提出了相应的污染控制策略。     

Meeting water requirements of an expanding world population

Water availability in the root zone (green water) is a critical component of plant production, but is often deficient in many Third World regions. When deficient, runoff water (blue water) can be added. Focusing on ten physiographic regions in Africa and Asia, characterized by mainly or partly dry climates and rapid population growth, this study analyses whether in a 30-years'' perspective enough blue water could be provided to allow food self-sufficiency. It is assumed that for food self-sufficiency some 900 cubic metres of water per person per year has to be provided. In judging the realism it is assumed that a maximum 25 per cent increase in water mobilization rate would be manageable in a 30-year period. The study suggests that by 2025, water scarcity will make regions populated by some 55 per cent of the world''s population dependent on food imports. For water-wasting regions in Central Asia, water saving might, however, free the water needed. The paper closes by proposing some urgent measures. <br>     

飞来峡水库水质现状及其向广州供水能力的探讨

水库供水(特别是对城市的供水)已成为缓解全球水资源供给不足的重要途径。于2001年至2003年的丰水期和枯水期调查分析了新建河流型水库-飞来峡水库的水质、浮游植物群落特征和营养状态。结果表明飞来峡水库水质良好,多数水质指标为地表水Ⅱ水质标准,其营养盐浓度、浮游植物的密度均较低,属于贫中营养。从近几年的水质变化来看,建库后,水质改善明显。通过对广州市饮用水源水水质现状及存在问题的分析,从水质和水量两方面探讨了飞来峡水水库作为广州优质水源地的优势。由于来水量大,水库水质净化能力强,飞来峡水库水质和水量均有保证,可作为广州市重要水源地之一。但今后,在流域管理和水土保持工作更应重视和加强。     

Investigations into biophysical regulation mechanisms of physiological water exchange of the Nitella translucens cells with the surroundings

In the present paper, we have presented a theoretical discussion of specific biophysical mechanisms pertaining to the regulation (by means of internal factors) of physiological water exchange with the water medium by the cells of the Nitella translucens. The investigation has demonstrated that these cells have a capacity for water exchange regulation through changes in the values of transport parameters of the cell membrane (i.e. the filtration coefficient L_p and the reflection coefficient σ), as well as changes in the concentration C_si (inside the cells) of the osmotically active solute.     

水色及其与藻类的关系

水色是水环境质量评价中一个重要的综合性指标,不同的水色反映水质的营养状况;藻类群落是水体营养状况的生物表征,对水色具有重要影响作用。本文通过分析不同水色中的藻类优势种群及其作用,认为藻类优势种群是决定水色的主要生物因子;阐明了藻类与水色之间的相互关系以及施肥改变水色的内在机理,水体营养状况决定了水体藻类群落结构进而决定不同的水色;并结合实践对如何判断不同藻类种群引起的不同水色提出了看法,同时对改变和调控水色的方法和途径进行了论述,为相关生产和水环境管理提供理论依据和技术指导。     

Methodological proposal to assess the water footprint accounting of direct water use at an urban level: A case study of the Municipality of Vicenza

Climate change, world population growth and industrialization have placed considerable stress on the local availability of water resources. Considering that most of the world's population currently resides in cities, this issue has particular relevance in an urban environment. One of the methods that is recognized to support better water management is water footprint accounting. However, due to the requirement of large amounts of data and their limited availability, applications of this method at an urban scale use national or regional water use data. The goal of this study is to develop a methodological proposal to assess the water footprint accounting of direct water use at an urban level to support the local management of water resources by using local data, by adopting a bottom-up approach and by verifying its applicability in a real case study. The water footprint accounting approach was modified by adopting a modular approach in the definition of boundaries and by adapting the blue, green and gray water footprint accounting formulations. The proposed method was successfully tested in the municipality of Vicenza (north east Italy) and provided interesting responses in terms of water management. Herein, we also discuss the latest developments in impact assessments related to water based on a life cycle assessment, which should be used as a framework for the future development of the model that is presented.     

Use of a water flip-back pulse in the homonuclear NOESY experiment

Summary A simple modification to the WATERGATE water suppression scheme [Piotto, M., Saudek, V. and Sklená, V. (1992) J. Biomol. NMR, 2, 661–665] is proposed. Radiation damping is used as an active element during the mixing time of a NOESY experiment, in order to obtain a reproducable state of the water magnetization at the end of the mixing time. Through the use of a water flip-back pulse and a gradient-tailored excitation scheme, we obtain both an excellent water suppression and a water magnetization close to equilibrium at the beginning of the acquisition time. We show experimentally that this modification results in a 20% gain in intensity for all signals when using a relaxation delay of 1.5 s, and also that avoiding a semisaturated state for the water magnetization allows the amide protons as well as other proton resonances to relax to equilibrium with their proper relaxation time.     

节水农业及其生理生态基础

提高自然降水和灌溉水利用效率是节水农业要解决的中心问题。近年实践证明,通过提高水分利用率的途径增加农田生产力存在很大潜力,节水和增产的目标可能同时实现。为实现这一目标,需要研究确定植物水分亏缺的允许程度。植物各个生理过程对水分亏缺的敏感性不同,综合文献报道和作者研究结果,水分亏缺对与作物产量密切相关生理过程影响的先后顺序为:生长—蒸腾—光合—运输。在一定条件下,有限水分亏缺不会对作物最终经济产量造成影响,但却能显著提高水分利用效率。     

人体电磁兼容系统与电磁场处理水--Ⅱ.电磁水(电磁场处理过的水)的特性

“人体电磁兼容系统与电磁场处理水”一文分为三篇文章写 ,第一篇“I.人体电磁兼容系统” ,已在《生物磁学》发表 ,本文是第二篇。水占人体总重量的 70 %左右 ,因而在很大程度上人体的性能是由水的特性所决定。而我们研究电磁水之目的是为了人体的自然保健 ,因而本文专题讨论水。首先简介人们还不太注意的“水的异乎寻常的特性” ,尔后讨论“电磁场对水的作用” ,最后阐述“电磁水的特性” ,尤其是“水感应电磁场”这一特性。有关水的问题广泛而且复杂 ,动态性强 ,太多数水的现象的研究应该服从于“统计学规律” ,引入“量子力学”的处理方法是必要的 ,也简捷些。