长期淹水环境下河竹鞭根系统形态、生物量和养分的适应性调节

为揭示长期淹水环境下基于形态、生物量和养分的河竹鞭根系统的生长策略,为河竹在水湿地和江河湖库消落带植被恢复中的应用提供参考,调查测定了人工喷灌供水和淹水处理3、6、12个月的河竹一年生竹鞭及其根系的形态和生理生化指标,分析了河竹鞭和鞭根形态特征和生物量分配及鞭根系统的养分吸收与平衡.结果表明: 长期淹水对河竹鞭节长、鞭径和土中根根径并无明显影响.淹水3个月整体上对鞭的形态特征影响小,水中翘鞭较少,但一定程度上抑制了根的生长.随着淹水时间的延长,水中鞭、根大量生长,同时促进了土中鞭、根的生长,但土中、水中鞭生物量和土中根生物量占总生物量的比例变化并不明显,而水中根生物量/总生物量和水中根生物量/土中根生物量显著升高,体现出河竹可以通过鞭根系统的生长调节和生物量合理分配来逐步适应淹水环境.长期淹水整体上降低了河竹土中根的根系活力,抑制了土中根对养分的吸收,但对土中根养分化学计量比的影响较小,而使水中根的根系活力显著增强,养分化学计量比产生明显的适应性调节,N/P升高,N/K和P/K降低.水中根不仅起到氧气吸收功能,还具有较强的养分吸收功能.这是河竹有效适应淹水环境的生长策略之一.     

长期淹水对河竹鞭根养分化学计量特征的影响

以长期淹水环境下能生长更新的河竹为材料,调查测定了人工喷灌供水(CK)、淹水6个月(TR)的河竹一年生竹鞭的根生物量和主要养分元素含量,分析长期淹水对河竹鞭根养分化学计量特征的影响,为河竹在水湿地和消落带植被恢复中的应用提供理论依据。结果显示:(1)与CK相比,TR处理下的河竹土中根的N、P、Mg和Ca含量显著降低,Fe含量显著升高,且N、K和Ca含量显著低于TR处理下水中根的含量,而Fe含量显著高于水中根。(2)TR处理的河竹土中根的C/N、C/P、C/K和P/K较CK显著升高,且C/K、N/K和P/K显著高于TR处理的水中根。(3)TR处理的河竹水中根的C-N、C-P、N-P均呈极显著正相关关系,土中根的C-P、C-K、P-K均呈极显著正相关关系;CK河竹土中根的C-P、C-K呈极显著正相关关系,且N-P显著相关;从相关系数看,TR处理下土中根的C-N、N-P和N-K相关性减弱,C-P、C-K和P-K相关性增强,而C-N、C-P、N-P和N-K相关性较水中根减弱,C-K和P-K相关性较水中根增强。(4)TR处理下鞭根生物量和C、N、P、K、Mg、Ca积累量较CK分别显著降低19.46%、42.04%、36.55%、41.39%、60.06%和38.46%,而Fe积累量显著升高,为CK的5.5倍;TR处理下土中根养分积累量显著高于水中根。研究表明,长期淹水虽阻碍了河竹鞭根的养分平衡吸收,但能够提高养分利用效率,并且土中根和水中根具有克隆分工特征,水中根主要起到氧气吸收应对缺氧环境胁迫的功能,是河竹适应长期淹水环境的重要生态对策。     

高温强光胁迫对苹果果皮PPO活性的影响

苹果果实日烧是一种普遍发生的生理病害,最常见的特征之一就是在果实表面出现褐变。通常认为PPO与植物的酶促褐变密切相关。研究了自然和控制条件下,高温强光胁迫对果实PPO活性的影响,以便揭示高温强光胁迫下苹果果实褐变与PPO活性之间的联系。结果表明：高温和强光胁迫与果皮PPO活性变化密切相关。就树冠不同方位而言,西南方位是高温和强光胁迫最严重的区域,其外围裸露果实的PPO活性也最强。在一定范围内,随着处理温度和光照强度的升高,果皮PPO活性也逐渐增强。短时间剧烈升温能够引起PPO活性骤然上升。在同样程度的高温胁迫下,提高环境湿度有利于抑制果皮PPO活性,从而减轻褐变症状的发生。室内外试验一致证实：果实日烧褐变现象与高温强光胁迫下果皮组织PPO活性大幅度提高有直接关系。     

淹水环境下河竹鞭根养分吸收与积累的适应性调节

为揭示河竹的耐水湿机制,为河竹在水湿地和江河湖库消落带植被恢复中应用提供理论依据,以河竹盆栽苗为试材,测定了淹水和人工喷灌供水处理3、6、12个月的河竹一年生竹鞭的根系生物量和主要养分元素含量,分析了河竹鞭根养分含量、化学计量比和养分积累量在淹水环境下的动态变化规律。结果表明:淹水3个月使河竹鞭根N、P、K含量显著降低,但对C、Ca、Fe、Mg等养分含量和C/P、N/P、N/K影响不明显,随着淹水时间的进一步延长,河竹鞭根养分含量、化学计量比和积累量发生明显变化,C、N、P、Ca含量和C/K、N/K、P/K降低,K、Fe、Mg含量和C/N、C/P、N/P升高;淹水6个月前对河竹鞭根养分积累总体上有明显抑制作用,但淹水12个月会使鞭根养分积累量显著升高,这主要源于根系生物量显著提高的贡献。研究表明,淹水3个月时,维持较高的养分内稳性是河竹应对胁迫环境的响应策略,随后通过土中根和水中根的大量生长来维持较高的养分吸收和积累能力,并进行养分化学计量比的适应性调节来适应胁迫环境。分析认为,河竹在长期淹水环境中能够维持生存,可以用于水湿地和江河湖库消落带植被恢复,也是净化富营养水体研究与应用的竹子材料。     

酵母菌杂交育种IV．高产酒精酵母杂交育种

用显微操作技术进行 Saccharamyces cerevisisae 系 2.576 (mel-)与 S. carlsbergensis 2．500 (MEL+)以及 S．Cerevisisae Stole 系(mel-)与S. microelltpsoides 2.699—2—3(MEL+)种间杂交。获得的杂种能全发酵棉子糖,而亲株只系与Stolc系仅能发酵此糖1／3。两个不同杂交系的杂种H808与H824-14用孢子×孢子交配法进行杂交,所有的杂种酵母H868、H869,H875和H876发酵糖蜜醪比生产菌株日系及Stole系快。H875菌株生成酒精量比其亲株高3一10％。将H875菌株与生产菌株S. cerevisiae DT菌系杂交,获得H946和H948两株杂种,其中H948酒精发酵力比DT系高3％,比H875高2％,是一株酒精生产优良新品系。     

多指标记录的1962—2008年长白山园池泥炭地地表湿度变化

使用AMS ¹⁴C和¹³⁷Cs方法建立年代序列,通过植物残体、有壳变形虫和腐殖化度3个指标的综合分析,重建了长白山园池泥炭地地表的湿度变化,并探讨其对气候的响应。结果表明: 园池泥炭地地表50 cm泥炭植物残体以藓类为主,利用去趋势对应分析(DCA)发现,第一轴得分代表沼泽表面湿度变化,将植物残体揭示的1962—2008 A.D.间泥炭地地表湿度与有壳变形虫-水位间转换函数得到的水位埋深以及腐殖化度进行对比,发现植物残体、有壳变形虫和腐殖化度揭示的沼泽表面湿度变化总体趋势一致,即40～50 cm层(1962—1975 A.D.)湿度较大;27～40 cm层(1975—1987 A.D.)湿度变小,处于干湿交替期;0～27 cm层(1987—2008 A.D.)湿度较小。将3种指标重建的地表湿度与二道气象站数据对比发现,气候代用指标揭示的沼泽地表湿度变化与温度的变化趋势基本吻合,沼泽地地表湿度降低发生在夏季温度和年均温偏高的年份。由此推测,近46年来沼泽地地表湿度变化主要是对温度升高引起的有效降水减弱的响应。