硅对机体内铝的影响

硅对机体内铝的影响黎玉（江西医学院化学教研室,南昌３３０００６）关键词硅硅酸铝硅是生命必需的元素之一。近年来,对硅的研究有了很大的进展,除了证实它是骨组织、软骨组织和结缔组织正常生长所必需的元素外,还有研究发现硅能抑制铝在体内的吸收、促进铝的排泄、减...     

热带、亚热带典型森林-土壤系统植硅体碳演变规律

分别选取中国亚热带毛竹林、马尾松林、青冈林、杉木林和热带青梅林、芭蕉林、橡胶林、马占相思林8种森林类型,采集其鲜叶、凋落叶以及0～10和10～30 cm土层土壤,通过微波消解法提取其中的植硅体,并采用碱溶法测定植硅体中碳含量.结果表明: 4种亚热带森林类型鲜叶、凋落叶和0～10 cm土层中植硅体碳含量均以马尾松林(230.24、229.17、20.87 g·kg^-1)最高,毛竹林(30.55、37.37、3.38 g·kg^-1)最低,10～30 cm土层则以青冈林(18.54 g·kg^-1)最高,毛竹林(2.90 g·kg^-1)最低.热带森林鲜叶中植硅体碳含量以马占相思林(377.66 g·kg^-1)最高,青梅林(46.83 g·kg^-1)最低,凋落叶中则是橡胶林(218.23 g·kg^-1)最高,芭蕉林(27.66 g·kg^-1)最低,而0～10和10～30 cm土层土壤中均以马占相思林(23.84、24.90 g·kg^-1)最高,芭蕉林(3.89、3.93 g·kg^-1)最低.与0～10 cm表层土相比,杉木林、青冈林、马尾松林、毛竹林、橡胶林、马占相思林、芭蕉林和青梅林鲜叶植硅体碳含量分别下降97.4%、94.9%、90.9%、88.9%、95.9%、93.7%、93.3%和63.7%.青冈林、芭蕉林和马占相思林鲜叶植硅体碳含量显著高于凋落叶,而毛竹林、马尾松林、杉木林、青梅林和橡胶林之间无显著差异.8种森林类型土壤植硅体碳含量均显著低于鲜叶和凋落叶,表明植硅体在通过凋落物释放到土壤的过程中是不稳定的.     

施氮量对夏玉米根际和非根际土壤酶活性及氮含量的影响

在华北平原潮土上进行田间试验,研究施氮量对夏玉米根际和非根际土壤酶活性及氮含量的影响.结果表明: 不同施氮水平下土壤酶活性均表现出一致的季节性变化趋势.与不施氮处理相比,施氮处理能显著提高根际和非根际土壤硝态氮含量及根际土壤铵态氮含量,显著增强土壤几丁质酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶和木聚糖酶活性.在整个玉米生育期内,非根际土壤硝态氮含量显著高于根际土壤;非根际土壤铵态氮含量在灌浆期显著高于根际土壤,但在苗期和完熟期则显著低于根际土壤;根际土壤几丁质酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶和木聚糖酶活性都显著高于非根际土壤.施氮对土壤有机质含量没有显著影响;在0～180 kg·hm^-2施氮范围内,施氮可明显增加土壤全氮含量,但当施氮量超过180 kg·hm^-2时,土壤全氮含量则明显下降.综上,适量施氮能显著增强土壤酶活性,提高土壤全氮含量,改善土壤生化性质.     

水氮互作对胡麻干物质生产和产量的影响

以‘陇亚杂1号’胡麻为试验材料,设计田间水(主区)、氮(副区)两因子裂区试验,水分设置分茎水(60mm,W_1)、分茎水+开花水(W_2,60mm+40mm)、分茎水+现蕾水+开花水(W3,60mm+40mm+40mm)3个处理,施纯氮量设置0(N_1)、75.0(N_2)、112.5(N_3)、150.0(N_4)kg·hm~(-2)共4个水平,考察水氮互作对胡麻干物质积累与分配以及籽粒产量的影响,探讨不同水氮配合下胡麻的增产机制。结果显示:(1)灌溉量和施氮量对胡麻主要生育时期的干物质积累与分配有显著影响,胡麻籽粒产量的水氮互作效应达到极显著水平,其中水分效应大于氮肥效应。(2)同一施氮量水平下,W_2处理明显增加了胡麻成熟期籽粒的干物质分配量和花后干物质同化量对籽粒的贡献率,且籽粒产量显著高于其他处理10.51%~27.99%。(3)灌水量相同条件下,开花后干物质同化量对籽粒的贡献率以N_3水平的最高,显著高于其他施氮水平7.90%~42.43%;在W_2、W_3处理下,施氮水平为N_3时胡麻籽粒产量最高,但施氮量过多,籽粒产量反而显著下降7.96%~9.62%。研究表明,水氮协调在胡麻干物质积累和分配中起着关键的作用,而干物质的积累和分配又与籽粒产量密切相关;在本试验条件下,施纯氮量为112.5kg·hm~(-2)、全生育期在分茎期和开花期灌2次水(60mm+40mm)处理为胡麻节水减氮较为适宜的水氮组合。     

藏北高寒草甸群落结构与物种组成对增温与施氮的响应

气候变暖和氮沉降增加作为全球环境问题,将严重影响陆地生态系统的结构与功能.研究发现,近几十年来青藏高原增温显著,其中冬季升温最明显.而已有的研究更多关注全年增温,对冬季增温研究较少.本文基于高寒草甸地区增温和氮素添加影响研究的不足,在青藏高原高寒草甸区开展模拟增温和氮添加试验,研究长期增温与氮添加对高寒草甸群落结构与物种组成的影响.试验布设于2010年7月,地点在西藏当雄高寒草甸区,共有3种增温方式:对照、全年增温、冬季增温;每种增温处理下设置5个氮素添加梯度:0、10、20、40、80 kg N·hm^-2·a^-1,系统研究气候变暖与氮添加对高寒草甸生态系统群落结构与物种组成的影响.结果表明: 2012—2014年,增温与施氮处理均显著影响群落总盖度:全年增温处理降低了群落总盖度;在不施氮处理下,冬季增温降低了群落盖度,但在施氮处理下,随着氮剂量的提高群落盖度逐渐升高.增温与施氮对不同功能群植物的影响不同,增温处理降低了禾草与莎草植物盖度,而施氮提高了禾草植物盖度.相关分析表明,植被群落总盖度与生长旺盛期土壤含水量呈正相关关系,推测在降雨较少的季节增温导致的土壤含水量降低是群落盖度降低的主要原因.半干旱区高寒草甸土壤水分主要受降雨的调控,未来气候变化情景下,降雨时空格局的改变会显著影响植被群落盖度及组成,且大气氮沉降的增加对植被群落的影响也依赖于降雨条件的变化.     

减量施氮下基肥后移对南方冬小麦产量和氮素利用效率的影响

过量施用氮肥导致氮肥利用率降低,环境风险加大.合理降低施氮量、优化氮肥运筹对于小麦高产高效栽培具有重要意义.本研究采用大田试验,以常规施氮方式(240 kg N·hm^-2, 基肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶3∶2)为对照,研究了不同施氮量(240、180、150 kg N·hm^-2,分别用N₂₄₀、N₁₈₀、N₁₅₀表示)及基苗肥施用时期(基施、4叶期施、6叶期施,分别用L₀、L₄、L₆表示)对小麦产量和氮素利用效率的影响.结果表明: 小麦籽粒产量随施氮量的降低而降低,但N₁₈₀与N₂₄₀处理相比无显著差异,而N₁₅₀处理显著降低;氮肥农学效率和吸收效率均以N₁₈₀处理最高.不同施肥时期间,L₄处理的籽粒产量和氮肥利用率最高.N₁₈₀四叶施肥(N₁₈₀L₄)处理的产量与对照无显著差异,但氮肥利用率显著提高.N₁₈₀L₄处理叶面积指数、旗叶光合速率、叶片氮含量、旗叶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性、拔节后干物质和氮素积累量较对照未显著降低.适量降低氮肥用量配合基肥后移能够提高生育后期光合生产能力和氮素吸收同化能力,在保持高产的条件下实现氮素利用效率的同步提高.     

不同氮浓度对兔眼蓝浆果不同品种幼苗生长和光合生理的影响

为确定兔眼蓝浆果( Vaccinium ashei Reade)不同品种苗期的适宜施氮量,以兔眼蓝浆果早熟品种‘阿拉帕哈’(‘Alapha’)、中熟品种‘园蓝’(‘Gardenblue’)和晚熟品种‘芭尔德温’(‘Baldwin’)的组培苗为实验材料,采用水培法研究了不同氮浓度(0、1、2和4 mmol·L-1)对幼苗生长、根和叶中全氮含量、叶片光合生理特性的影响。结果表明：与对照(0 mmol·L-1氮)相比,经1、2和4 mmol·L-1氮处理后3个兔眼蓝浆果品种的单株茎叶干质量显著增加,根冠比显著降低;但品种‘园蓝’的单株根干质量显著高于对照,另2个品种的单株根干质量与对照无显著差异。随着营养液中氮浓度的提高,3个兔眼蓝浆果品种根的全氮含量及品种‘阿拉帕哈’叶的全氮含量均逐渐增加,且在4 mmol·L-1氮处理下最高;品种‘园蓝’和‘芭尔德温’叶的全氮含量呈先升高后降低的趋势,且均在2 mmol·L-1氮处理下最高;各处理组根和叶的全氮含量均显著高于对照。经1、2和4 mmol·L-1氮处理后,3个兔眼蓝浆果品种叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以及PSⅡ最大光化学效率( Fv/Fm )均呈先升高后降低的趋势,且均显著高于对照。各处理组中,品种‘园蓝’叶片的净光合速率( Pn)、气孔导度( Gs)、胞间CO2浓度( Ci)和蒸腾速率( Tr)均显著高于对照;品种‘芭尔德温’叶片的Pn值在4 mmol·L-1氮处理下显著低于对照,Gs和Tr值在2 mmol·L-1氮处理下显著高于对照,Ci值与对照无显著差异;与对照相比,品种‘阿拉帕哈’叶片的Pn值在1和4 mmol·L-1氮处理下显著提高,Gs值在1 mmol·L-1氮处理下显著提高,Tr值在1和2 mmol·L-1氮处理下显著提高,而Ci值则在4 mmol·L-1氮处理下显著降低。综合分析结果显示：适度增施氮肥可提高兔眼蓝浆果不同品种幼苗的茎叶生长、改善其光合性能,但对根系生长无明显的促进作用。在营养生长期兔眼蓝浆果不同品种的需氮量存在差异,其中品种‘园蓝’更适宜高氮环境,而施用少量氮肥即可促进品种‘芭尔德温’和‘阿拉帕哈’幼苗地上部分生长。     

水稻施用硅肥对稻纵卷叶螟幼虫保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】研究施硅水稻对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)幼虫保护酶(过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD)和解毒酶(谷胱甘肽-S-转移酶GST、乙酰胆碱酯酶ACh E)活性的影响,为探明硅增强水稻抗稻纵卷叶螟的机理和稻纵卷叶螟的综合治理提供依据。【方法】采用感虫水稻品种TN1,设置2种施硅水平,即0.32 g Si/kg土壤(Si+)和不施硅(Si-),测定取食水稻24、48、72、96 h后3龄幼虫体内CAT、POD、SOD、GST、ACh E活性的动态变化。【结果】幼虫取食Si+水稻前期(24~48 h),CAT、POD、SOD活性呈上升趋势,并在48 h时达到最高值;取食后期(48~96 h),CAT、POD、SOD活性下降并在96 h时显著低于Si-处理。在Si-处理中,幼虫CAT和POD活性"先降低、再升高",SOD活性呈一直增大的趋势。取食Si+水稻幼虫GST活性始终显著高于Si-处理,而ACh E活性均低于Si-水稻,并在72 h和96 h时显著低于Si-水稻。处理间幼虫存活率存在显著差异,Si+水稻上1龄和3龄幼虫的存活率显著低于Si-水稻。这些结果说明,硅处理可能使稻纵卷叶螟幼虫产生应激反应引起保护酶活性在短时间内增大,但取食一段时间后保护酶活性下降。ACh E活性受到抑制,会引起昆虫神经传导的异常反应,造成昆虫死亡。【结论】硅可能通过参与植物的生理代谢过程,诱导植物增加次生代谢物的合成和积累,引起稻纵卷叶螟保护酶和解毒酶的活性变化,可能会影响稻纵卷叶螟的存活。     

东北地区芦苇植硅体浓度的时空分异规律

芦苇是生态域极广的一种禾本科芦竹亚科植物,且其植硅体含量丰富,基于此,本文探讨了东北地区不同温度带及生长期的不同阶段芦苇植硅体浓度的变化规律,揭示芦苇植硅体的环境指示意义,从而为定量恢复古环境和探讨植硅体形成机理提供相关参考。结果表明:东北地区12个样点芦苇样品中共包含6种主要植硅体类型,其中鞍型的含量最高,是芦苇植硅体的优势类型。同时在不同温度带及生长期芦苇植硅体浓度具有明显差异。在东北地区,从温带到暖温带,芦苇植硅体和鞍型浓度均随温度升高而增多,但在不同湿度区,其随温度的变化趋势并不一致。总的来看,东北地区芦苇植硅体和鞍型浓度与温度的关系密切,可指示环境温度的变化,但其在一定程度上也受湿度的影响。在6—10月,芦苇植硅体和鞍型浓度均在其生长初期较多,而在9、10月相对较少,并推测植物植硅体浓度的变化规律可能与植物生长本身对硅的需求规律相一致。该结果有助于理解植硅体的形成机理,从而促进植硅体分析在古环境研究中的应用。     

闽江口潮滩湿地不同植被带土壤及间隙水中硅的分布特征

以闽江口潮滩湿地为研究对象,由岸及海方向对芦苇、短叶茳芏、互花米草(潮沟内)和互花米草(潮沟外)4种湿地土壤生物硅和土壤间隙水氮硅营养盐含量及其随深度变化的特征进行为期1a的季度观测。结果显示:互花米草(外)、短叶茳芏、芦苇和互花米草(内)带湿地土壤生物硅的年均含量依次降低,分别为14.33、10.40、9.98、7.50 mg/g;互花米草(外)、互花米草(内)、短叶茳芏和芦苇带湿地土壤间隙水活性硅酸盐年均含量依次降低,分别为407、359、344、323μmol/L;湿地各植被带土壤及间隙水含硅量均呈现夏秋季节高于冬春季节的趋势。统计分析表明:间隙水活性硅酸盐与土壤生物硅含量、距潮沟的距离之间的正相关性均比较显著(P0.05),温度对土壤中硅含量的影响也有一定的正相关性,说明湿地植被、温度和潮汐作用是影响闽江口湿地硅分布的重要因素。与土著种对比,互花米草入侵在一定程度上改变了闽江口潮滩湿地土壤硅分布的格局。