不同氮水平对春小麦光合速率日变化的影响

选择干热的天气,测定了春小麦永粮4号灌浆初期不同氮素营养条件下旗叶的光合速率日变化及其影响因子。利用相关分析和通径分析,考察了光强、叶温、蒸腾速率、气孔导度和细胞间CO2浓度对光合速率的影响。结果表明,低、高氮处理的旗叶都出现光合“午休”现象,低氮处理光合速率(Pn)日变化为典型的双峰曲线,峰值出现在10：00和14：00;而高氮为单峰曲线,峰值在10：00。数据统计分析结果表明,低氮光合“午休”主要受气孔限制,高氮则受气孔与非气孔因素协同作用。高氮增强了开花一灌浆中期春小麦对强光和高温的适应性。     

地表臭氧浓度升高对陆地生态系统影响的研究进展

浓度不断升高的地表臭氧(O₃)已成为全球性环境问题, 中国也不例外。目前, 高浓度O₃对叶片光合气体交换、植物生长或生物量的影响已备受关注, 但有关O₃对生态系统层次的研究还相对稀缺且存在较大的不确定性。该文梳理了近40年来地表O₃浓度及其影响相关领域的发展趋势和研究热点, 回顾了地表O₃浓度升高对植物影响的研究手段和评估方法, 综述了地表O₃浓度升高对陆地生态系统影响方面取得的重要进展, 主要包括植物应对O₃胁迫的响应机制、地表O₃对粮食产量和作物品质、生态系统固碳能力、群落结构和地下过程的影响及地表O₃污染区域风险; 此外, 针对目前研究的不足, 对未来研究进行了展望。建议利用先进的完全开放式O₃熏蒸系统模拟O₃浓度升高对生态系统影响的同时加强对地下生态过程的研究, 开展O₃与其他环境因子的复合作用研究; 关注O₃污染对粮食安全的影响; 开展联网研究, 建立统一评价体系; 探索减缓地表O₃污染的生态防控措施; 以期为地表O₃污染生态效应领域的发展提供助力。     

土壤干旱胁迫下非水力根信号调控夏玉米气体交换对大气环境的响应

对不同程度土壤干旱胁迫下夏玉米非水力根信号的产生以及气体交换过程对大气环境的响应进行了试验研究。充足底墒播种后采用3个土壤水分处理等级(0~200cm土壤相对湿度为>80%、60%~70%、40%~50%,代号为W T1、W T2和W T3)。生育期内遮去自然降水。试验结果表明,在拔节期轻度和中度土壤干旱胁迫的情况下,玉米根系合成大量ABA传输到地上部分,参与控制气孔开度和气体交换过程对大气环境变化的响应并调节水分消耗。在日变化过程中,当光强和水汽压亏缺较高时,由于蒸腾速率较高,非水力根信号物质向冠层的传输速率也较高,ABA在叶片中的累积影响了气孔开张对光强响应的敏感度,气孔开度受到抑制,并且随着ABA累积和浓度的增加,气孔抑制作用越强;在水汽压亏缺较低的情况下,非水力根信号物质向冠层的传输速率较低,ABA的代谢过程以及再分配过程能够保证这种信号物质保持在低水平,从而保证一定程度的气孔开度和光合、蒸腾速率。这种策略能够使夏玉米在轻、中等干旱条件下保证最大的光合作用,同时在可能的胁迫情况下降低蒸腾作用以提高水分利用效率。     

高温胁迫下三唑酮对黄瓜幼苗某些生理性质的影响

研究了三唑酮浸种对黄瓜幼苗抗热性的影响。结果表明,高温胁迫下黄瓜幼苗子叶叶绿素a、b及可溶性蛋白质含量下降,Chla／b比值、游离脯氩酸和可溶性糖含量增加。20mg／L三唑酮浸种抑制了黄瓜幼苗子叶的叶绿素a、b和可溶性蛋白质含量的下降及可溶性糖含量的增加,但脯氨酸含量降低,Chla／b比值上升。恢复温度后子叶的叶绿素a、b及可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量与胁迫后相比均有不同程度的下降,但三唑酮处理下降的幅度低于对照。综上结果,三唑酮增强了黄瓜幼苗的耐热性。     

北京夏季地表臭氧污染分布特征及其对植物的伤害效应

臭氧是重要的空气氧化剂,适当浓度的臭氧可以消菌杀毒,但过高浓度的臭氧可能对生物健康构成威胁。随着城市汽车保有量的迅速上升,臭氧的前体物氮氧化物和VOCs排放增多,臭氧浓度随之不断升高,地表臭氧污染日趋严重。地表臭氧的分布特征以及其对植物的胁迫伤害效应引起了人们的重视。是通过监测北京夏季地表臭氧污染分布规律,鉴定是否有植物受到臭氧伤害,以及受伤害植物的种类及地理分布特征,为城市与区域臭氧风险评估提供依据。从2012年7月4日到8月30日,采用被动采样分析的方法,在北京东北、西北、西南、东南郊区以及城区设置了10个研究样点,监测平均臭氧浓度的变化。同时,运用"森林健康专家咨询系统"鉴定植物受臭氧伤害的特征。结果表明:(1)监测期间,北京西部和北部山区的臭氧浓度高于平原地区;在平原地区,公园中的臭氧浓度高于道旁绿化带;山区的臭氧浓度平均为105.39μg/m3,公园中为68.49μg/m3,道旁绿化带为56.54μg/m3;(2)在北京的公园和山区发现了18种植物符合"森林健康专家咨询系统"所述臭氧伤害特征,有五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia)、核桃(Juglans regia)、臭椿(Ailanthus altissima)、喇叭花(Pharbitis purpurea)、桑树(Morus alba)、榆树(Ulmus pumila)、国槐(Sophora japonica)金叶槐(Sophora japonica f.flavi-rameus)、木槿(Hibiscus syriacus)、重瓣棣棠花(Kerria japonica)、山香(Hyptis suaveolens)、决明(Cassia tora)、毛白杨(Populus tomentosa)、黄花柳(Salix caprea)、大花地榆(Sanguisorba sitchensis)、火炬树(Rhus typhina)、大豆(Glycine max)、向日葵(Helianthus annuus);没有在道旁绿化带的植物叶片发现臭氧伤害症状;(3)臭椿(Ailanthus altissima)幼树臭氧伤害症状明显,易于辨认,且臭椿出现频率最高,是分布广泛的乡土树种,适合作为臭氧污染指示植物。     

大气臭氧浓度升高对水稻叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响

采用开顶式气室（open top chambers,OTCs）装置,以水稻品种“3694繁”(Oryza sativa L.)为材料,研究3种处理：过滤大气（CF,O₃浓度约为20 nl·L^-1）、环境大气（NF,O₃浓度约为40 nl·L^-1）和高浓度O₃（EO,O₃浓度约为75 nl·L^-1）下叶片可溶性蛋白质含量、膜脂过氧化程度与主要保护酶活性的变化.结果表明：过滤大气与环境大气处理之间各个指标无显著差异.与CF处理相比,高浓度O₃处理条件下水稻叶片中可溶性蛋白含量显著下降,而过氧化氢（H₂O₂）和抗坏血酸（ASA）含量显著增加;超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性升高,最大升高幅度分别为93.7%、39.9%和312.4%;抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性呈先升高后下降趋势; 不同O₃处理条件下叶片中丙二醛（MDA)含量无显著变化.表明抗氧化系统可有效抑制水稻叶片中的O₃胁迫引起的膜质过氧化作用,说明水稻品种“3694繁”对O₃胁迫有一定抗性.     

洋河流域土地利用时空变异及其对生态服务功能价值的影响

洋河流域位于我国北方典型的农牧交错地带,是首都重要水源涵养地和生态保护屏障,也是2022年冬奥会举办地之一。对流域土地利用变化及其生态服务功能价值影响的研究可为首都水源保护以及冬奥会场地环境质量的改善提供重要理论依据和决策支持。利用Arc GIS技术分析了洋河流域1990—2013年间的土地遥感数据,估算了这些变化对流域生态服务价值的影响。结果表明:1990—2013年洋河流域林地和未利用地面积呈增加,而水域、草地则呈减少的趋势。由单一土地类型利用动态绝对值说明,除林地以外2000—2013年洋河流域其他土地类型受人类或自然环境变化的影响明显高于1990—2000年。土地转移主要发生在流域西部的兴和县、阳高县、天镇县和下游的张家口市、宣化县和怀来县。近年来流域土地面积变化幅度和变化范围均增加。1990—2013年间洋河流域土地利用的年总生态服务价值经历先增加后减小、总体减少的过程,但林地和未利用地的生态服务价值却一直增加。由于林地面积增加从而导致1990—2013年流域的原材料生产、气候调节、气体调节、生物多样性保护和提供美学景生态功能占年总价值的比值增加。林地、草地和耕地是洋河流域生态服务的主要贡献者,也是生态服务价值变化的敏感因子。     

甘肃省动植物资源现状及可持续发展对策

甘肃地处中国的中部偏北，位于黄土高原、内蒙古高原和 藏高原的交汇处，是我另唯一横跨三大自然区的 分。全省的动植物资源极春丰富。据不完全调查，共有脊椎动物９２４种和亚种，占国内４８６５种１９．０１％，种子植物３８６７种，占国内３００００种的１２．９％。由于生态环境破坏，乱捕滥猎，使动植物相断消失，许多国家级保护的动植物成为濒危物种。为保护生态环境，实现可持续发展，本文提出了５项持续利用的对策：１）加     

臭氧浓度升高对盆栽小麦根系和土壤微生物功能的影响

模拟研究了臭氧浓度升高（日变化熏蒸方式）对小麦根系和土壤微生物活性的影响。实验分3个处理，即空气对照（CF，臭氧浓度约4～10nl·L^-1），臭氧浓度Ⅰ（OⅠ，8h平均75nl·L^-1），臭氧浓度Ⅱ（OⅡ，8h平均110nl·L^-1）。结果表明，臭氧浓度升高后小麦茎叶、根系生物量以及根冠比都会降低，根系活力更是显著低于空气对照，可见臭氧对植物地下部分的影响是显著的。与对照相比，低浓度O3（75nl·L^-1）对根际土和非根际土的微生物生物量碳没有什么影响；而较高的O3浓度（110nl·L^-1）会造成根际土微生物生物量碳降低9．3％，非根际土微生物生物量碳降低5．3％，说明高浓度臭氧抑制土壤微生物的量。臭氧浓度升高后小麦根际土壤微生物利用单一碳源的能力（AWCD）都明显低于对照；低浓度的臭氧对土壤微生物的多样性指数和丰富度指数都没有显著影响，而浓度较高的臭氧则显著降低了根际土微生物的多样性指数，而对丰富度指数没有显著影响，且也没有发现O3浓度升高对非根际土微生物的影响。可见，臭氧主要影响根际土壤微生物而对非根际土壤微生物影响不大，且只有在高浓度的臭氧处理下才会显著降低根际土壤微生物的多样性指数。     

6种绿化树种的气孔特性与臭氧剂量的响应关系

采用开顶式气室装置研究5种臭氧(O_3)浓度对6种绿化树种,即杨树基因型‘546’(Populus deltoides cv.‘55/56’×P.deltoides cv.‘Imperial’)和‘107’(P.euramericana cv.‘74/76’)、白蜡(Fraxinus chinensis)、法桐(Platanus orientalis)、洋槐(Robinia pseudoacacia)、国槐(Sophora japonica)的气孔密度、开度和大小的影响。结果表明,随着O_3浓度的升高,气孔密度、开度和大小均显著降低,不同树种的各项气孔特征指标之间均存在显著性差异,O_3处理、树种、采样时期以及O_3和树种之间、采样时期和树种之间存在显著交互作用。6种树种的各项气孔指标与O_3剂量(AOT40,小时O_3浓度大于40nmol/mol的累计值)间具有显著的线性负相关关系(P0.05),即随着O_3浓度的升高而显著降低。为深入研究环境变化背景下城市植物的叶组织结构和功能在适应地表O_3污染方面提供理论证据。