钝顶螺旋藻形态、生长及光合作用对不同波段太阳辐射的响应（英文）

为探讨中不同波段的光合有效辐射对钝顶螺旋藻(Arthrospira platensis)形态、生长及光合作用的影响,实验将钝顶螺旋藻D-0083藻液转入带塞的石英管中,石英管水平置于阳光下并在其上覆盖不同的截止型和带通型滤光片,以使藻丝接受不同波段的太阳辐射;并检测其生长、形态与光合活动的变化。结果发现:所有波段(320—500、395—700、510—700和610—700 nm)光合有效辐射下的藻丝均螺旋变紧且生物量增加。其中以包含少量紫外辐射A(Ultraviolet-A)的蓝光波段(320—500 nm)和红光波段(600—700 nm)对藻丝形态变化、生长及光合速率的诱发效率较高。在320—500、395—700、510—700和610—700 nm波段上的单位能量光照引起钝顶螺旋藻螺距变化的效率分别为0.070、0.015、0.021、0.045μm/(W·m~2)。波段320—500 nm虽然会轻微抑制钝顶螺旋藻D-0083的有效光化学效率(Fv′/Fm′)、电子传递速率(ETR)和藻蓝蛋白的荧光发射,但是却能够有效诱导其藻丝变紧促进生长。此外,钝顶螺旋藻D-0083的藻丝变紧程度、比生长速率变化与不同波段太阳辐射下藻丝体的光合性能相一致。该研究表明任何波段的光合有效辐射都能使螺旋藻藻丝螺旋变紧并引发生长和光合作用,其中以蓝光和红光的效率最高。     

螺旋藻品系Z中不同形态藻丝体的生长速率和光合色素比较

The line-shaped filaments Sp-Z(L) were isolated and cultured from Spirulina platensis Sp-Z. The growth rate of Sp-Z(L) was only 64% as much as that of SP-Z when the light intensity was 4000 Lux. The contentS (×10-3 g / g dry weight) of chlorophylls, carotenoids and phycobilins of Sp-Z(L) and Sp-Z were 20.6, 0.343, 5.00 and 24.1 0.297, 4.46, respectively. Moreover, as to the absorption spectra of the three photopigments of SP-Z(L), red shifts were observed. Therefore, after the spiral Sp-Z breeded or changed…     

阳光紫外辐射和盐胁迫对钝顶螺旋藻光合作用和形态变化的耦合效应

将钝顶螺旋藻培养在含有不同NaCl浓度（0、0．4、0．8mol·L^-1）的培养基中,并置于室外全波段太阳辐射、阳光辐射滤除uvB以及光合有效辐射（PAR）三种辐射条件下,以探讨阳光uV辐射和盐胁迫对钝顶螺旋藻的耦合效应。结果表明,阳光uv辐射显著抑制钝顶螺旋藻的光化学效率,且随着盐浓度的提高,其受抑制程度加剧。D1蛋白含量在高水平PAR和uV辐射下都明显降低,而高盐浓度（0．8mol·L^-1NaCl）导致其含量进一步下降。此外,阳光uv辐射与盐胁迫的耦合作用使得藻丝发生明显断裂。     

倍频Nd：YAG激光对钝顶螺旋藻的诱变效应

利用倍频 Nd:YAG激光 (波长 53 2 nm,功率 50 0 m W,功率密度 1 60 m W/cm2 )诱变钝顶螺旋藻 ,辐照时间为 1 5min、1 0 min、5min通过测定藻丝形态参数、叶绿素 a、β 胡萝卜素、生长速度 ,比较倍频 Nd:YAG激光对钝顶螺旋藻生长的影响。实验结果表明 :与出发株相比 ,经倍频 Nd:YAG激光辐照后 ,藻丝形态发生变化 ,藻丝长、螺旋数、螺旋长变小 ;1 5min,1 0 min辐照组出现螺旋变松驰 ;1 0 min,5min辐照组促进藻的生长和叶绿素 a含量提高 ,使生长速度提高。三个诱变时间剂量都有利于 β 胡萝卡素积累 ,含量增幅最高达 2 2 .3 %。     

钝顶螺旋藻藻种的紫外诱变初步筛选

目的:初步筛选钝顶螺旋藻藻种。方法:结合自然分离筛选和紫外诱变育种两种方法。结果:得到4株钝顶螺旋藻突变株Z3、Z7、Z9和Z10。结论:与出发株(螺旋数一般5~7个)相比:藻丝长度均明显变长,螺旋数超过40个,形体较大,易于采收,且其藻胆蛋白含量高于出发藻株6.0%,生长速度较快,上浮性较好,值得进一步研究利用。     

补充UV-B辐射对浙贝母生长和光合作用的影响

通过模拟西安地区自然光中U V2B辐射,增大辐射剂量对浙贝母生长和光合作用的影响进行研究.3个增强的U V2B辐射2.54、4.25及5.31k J·m-2处理导致浙贝母株高、叶面积、单株干重、叶绿素含量降低,而茎粗增加.在3个U V2B处理中,生物效应以5.31k J·m-2处理为最大,2.54k J·m-2处理影响最小.同时增加的U V2B还使浙贝母的光合速率、蒸腾速率、水分利用率下降,作用效果与辐射强度呈正相关.分析认为,浙贝母对U V2B辐射具有一定的敏感性.     

紫外线辐射增加对大豆光合作用和生长的影响

通过模拟南京地区自然光中有效紫外线Ｂ和紫外线Ａ辐射,增大辐射剂量对大豆光合作用,生长及生物量形成的影响迸行了研究。３个加强的ＵＶ辐射（０．１５,０．３５,０．７０Ｗ·ｍ－２）处理均使大豆植株矮化,抑制根、茎、叶的生长及干物质的积累。在３个ＵＶ处理中,生物效应以０．７０Ｗ·ｍ－２处理力最大,０．１５Ｗ·ｍ－２处理影响最小。ＵＶ辐射匀能使大豆叶片光合作用下降。下降幅度随ＵＶ辐射强度的增大而增大,本文还对ＵＶ影响大豆生长的可能机制进行了探讨。     

葡萄糖和乳糖对钝顶螺旋藻生长和色素含量的影响

葡萄糖和乳糖能促进钝顶螺旋藻生物量的增加,降低叶绿素a和类胡萝卜素含量,但对藻胆蛋白含量的影响不显著。比较而言,乳糖更有利于钝顶螺旋藻混养生物量的提高。     

利用CASA模型估算我国植被净第一性生产力

基于地理信息系统和卫星遥感应用技术,利用CASA模型估算了我国1997年植被净第一性生产力及其分布。结果表明：1997年我国植被净第一性生产力为1．95PgC,约是世界陆地植被年净第一性生产力的4．0％;我国植被净第一性生产力的主要分布趋势是从东南沿海向西北逐渐减小,其中海南岛南部、云南西南部、青藏高原东南部的热带雨林和季雨林地区植被年净第一性生产力最大,达900gC.m^2.a^-1以上,而西部塔克拉玛干沙漠地区植被年净第一性生产力最小,不足10gC.m^-2.a^-1。     

粤西及相邻地区太阳总辐射、光合有效辐射能量和光量子通量时空分布

应用普适全国的计算太阳辐射、光合有效辐射和光量子通量模型,系统地研究了粤西的高要、封开和临近地区梧州的太阳辐射、光合有效辐射和光量子通量的年总量、月总量以及相应的年平均日总量和日平均日总量。结果表明,太阳辐射、光合有效辐射和光量子通量的年变化有相似的规律;而地区变化有以下特点：梧州和封开明显类似,而高要与上两地差异稍大。     

Photoregulation of morphological structure and its physiological relevance in the cyanobacterium <Emphasis Type="Italic">Arthrospira</Emphasis> (<Emphasis Type="Italic">Spirulina</Emphasis>) <Emphasis Type="Italic">platensis</Emphasis>

The spiral structure of the cyanobacterium Arthrospira (Spirulina) platensis (Nordst.) Gomont was previously found to be altered by solar ultraviolet radiation (UVR, 280–400 nm). However, how photosynthetic active radiation (PAR, 400–700 nm) and UVR interact in regulating this morphological change remains unknown. Here, we show that the spiral structure of A. platensis (D-0083) was compressed under PAR alone at 30°C, but that at 20°C, the spirals compressed only when exposed to PAR with added UVR, and that UVR alone (the PAR was filtered out) did not tighten the spiral structure, although its presence accelerated morphological regulation by PAR. Their helix pitch decreased linearly as the cells received increased PAR doses, and was reversible when they were transferred back to low PAR levels. SDS-PAGE analysis showed that a 52.0 kDa periplasmic protein was more abundant in tighter filaments, which may have been responsible for the spiral compression. This spiral change together with the increased abundance of the protein made the cells more resistant to high PAR as well as UVR, resulting in a higher photochemical yield.     

不同风浪条件下太湖梅梁湾光合有效辐射的衰减

基于2003年7月12～17日在太湖梅梁湾进行的连续6d原位水下光场观测资料,分析了不同风浪条件下光合有效辐射(PAR)的衰减和真光层深度,探讨了影响水下光合有效辐射的主导因子.结果表明,整个观测期间向下PAR衰减系数为2.63～4.71·m^-1(均值为3.63±0.47·m^-1),对应的真光层深度为0.98～1.75m(均值为1.29±0.18m),显示1.5m以下深度浮游植物、沉水植物基本上无法获取足够的太阳光能进行光合作用.从小风浪到中风浪、大风浪向下PAR衰减系数分别是2.63、3.72和4.37·m^-1,衰减系数分别增加了41%、66%.透明度、PAR衰减系数、真光层深度与悬浮物浓度存在显著性线性相关,并且与悬浮物中无机颗粒物相关性最好,而与叶绿素a、脱镁叶绿素及溶解性有机碳相关性很低.多元逐步线性回归表明,叶绿素a和溶解性有机碳最先被剔除方程,说明在梅梁湾由于风浪扰动引起悬浮物浓度的改变是影响水下光场的主导因素.     

苹果密植园与间伐园树冠层内叶片光合潜力比较

通过对成龄苹果密植园和间伐园树冠不同层次和部位叶片光合潜力及辐射通量密度、叶片N含量和比叶重等指标的比较分析,研究了苹果园改造前后辐射能和氮素利用效率差异及其与产量品质的关系.结果表明：间伐显著改善了冠层内的辐射环境,间伐园冠层内的辐射分布明显比密植园均匀,相对辐射通量密度小于30%的无效光区接近0,而密植园冠层内的最低相对辐射通量密度为17%,在相对高度03以下均为无效光区;间伐园内冠层叶片的光合效率显著提高,间伐园树冠中、下部叶片的光合速率比密植园分别提高了78%和102%;叶片的最大羧化速率和最大电子传递速率也有较大幅度的提升.苹果园冠层叶片的光合效率与叶片N含量存在显著的相关关系,而叶片N含量又与辐射通量密度存在显著的相关关系,因此,可根据冠层叶片相对N含量的垂直分布间接和定量地判断叶片的光合效率或相对辐射通量密度的空间分布.     

Application of Arthrospira (Spirulina) platensis biomass for silver removal from aqueous solutions

The cyanobacterium Arthrospira (Spirulina) platensis was used to study the process of silver biosorption. Effects of various parameters such as contact time, dosage of biosorbent, initial pH, temperature, and initial concentration of Ag(I) were investigated for a batch adsorption system. The optimal biosorption conditions were determined as pH 5.0, biosorbent dosage of 0.4 g, and initial silver concentration of 30 mg/L. Equilibrium adsorption data were analyzed by the Langmuir and Freundlich models – however, the Freundlich model provided a better fit to the experimental data. The kinetic data fit the pseudo-second-order model well, with a correlation coefficient of 0.99. The analysis of thermodynamic parameters (ΔG°, ΔH° and ΔS°) revealed that the adsorption process of silver ion by spirulina biomass was exothermic and spontaneous (ΔG° < 0), and exothermic (ΔH° < 0) process. The biosorption capacity of biomass A. platensis serves as a basis for the development of green technology for environmental remediation.     

水稻冠层光截获、光能利用与产量的关系

以两优培九和武香粳14号水稻品种为材料,在不同栽插密度和施氮水平下进行2年田间试验,研究水稻冠层光合有效辐射(PAR)截获率、光能利用率与水稻产量的关系.结果表明： 分蘖期至成熟期,各处理水稻冠层平均PAR反射率为3.45%,其中,分蘖期至抽穗期的冠层反射PAR占冠层总PAR损失的10.90%,显著小于抽穗期至成熟期的22.06%.分蘖期至成熟期的冠层PAR转化率随栽插密度的增加而减少,随施氮量的增加而增大;分蘖期至抽穗期的冠层PAR转化率高于抽穗期至成熟期.在分蘖期至成熟期,冠层PAR利用率随栽插密度和施氮量的增加而增大,各处理中两优培九的平均PAR利用率(1.83 g·MJ^-1)显著高于武香粳14(1.42 g·MJ^-1);武香粳14因生育期较长,分蘖期至成熟期的入射PAR及中、高栽插密度处理的PAR截获量均高于两优培九.水稻不同生长阶段冠层PAR截获率和利用率与产量呈显著正相关,PAR转化率与产量也呈正相关,但相关性不显著.因此,在保持较高PAR截获率的基础上提高冠层PAR转化率,进而提高冠层PAR利用率,有利于水稻高产.     

水稻冠层光截获、光能利用与产量的关系

以两优培九和武香粳14号水稻品种为材料,在不同栽插密度和施氮水平下进行2年田间试验,研究水稻冠层光合有效辐射(PAR)截获率、光能利用率与水稻产量的关系.结果表明:分蘖期至成熟期,各处理水稻冠层平均PAR反射率为3.45％,其中,分蘖期至抽穗期的冠层反射PAR占冠层总PAR损失的10.90％,显著小于抽穗期至成熟期的22.06％.分蘖期至成熟期的冠层PAR转化率随栽插密度的增加而减少,随施氮量的增加而增大;分蘖期至抽穗期的冠层PAR转化率高于抽穗期至成熟期.在分蘖期至成熟期,冠层PAR利用率随栽插密度和施氮量的增加而增大,各处理中两优培九的平均PAR利用率(1.83 g· MJ-1)显著高于武香粳14(1.42 g·MJ-1);武香粳14因生育期较长,分蘖期至成熟期的入射PAR及中、高栽插密度处理的PAR截获量均高于两优培九.水稻不同生长阶段冠层PAR截获率和利用率与产量呈显著正相关,PAR转化率与产量也呈正相关,但相关性不显著.因此,在保持较高PAR截获率的基础上提高冠层PAR转化率,进而提高冠层PAR利用率,有利于水稻高产.     

Will the Three Gorges Dam affect the underwater light climate of <Emphasis Type="Italic">Vallisneria spiralis</Emphasis> L. and food habitat of Siberian crane in Poyang Lake?

Almost 95% of the entire population of the Siberian crane (Grus leucogeranus) winter in Poyang Lake, China, where they forage on the tubers of the submerged aquatic macrophyte Vallisneria spiralis. The Three Gorges Dam on the Yangtze River may possibly affect this food source of the Siberian crane by affecting the light intensity reaching the top of the V. spiralis canopy. In this study, the photosynthetically active radiation at the top of the V. spiralis canopy (PAR_tc) in Lake Dahuchi was modeled from 1998 to 2006, and the potential impacts of changes in water level and turbidity on the underwater light climate of V. spiralis were analyzed. PAR_tc was calculated from incident irradiance while the losses due to reflection at the water surface, absorption, and scattering within the water column were taken into consideration. The results indicated significant differences in PAR_tc between years. Six years of water level and Secchi disk depth records revealed a seasonal switching of the lake from a turbid state at low water levels in autumn, winter, and spring to a clear state at high water levels during the monsoon in summer. The highest PAR_tc occurred at intermediate water levels, which were reached when the Yangtze River forces Lake Dahuchi out of its turbid state in early summer and the water becomes clear. The intended operation of the Three Gorges Dam, which will increase water levels in May and June, may advance the moment when Lake Dahuchi switches from turbid to clear. We suggest that this might increase production of V. spiralis and possibly improve the food habitat conditions for wintering Siberian crane in Poyang Lake.