不同竹龄雷竹中硅及其他营养元素吸收和积累特征

在浙江省临安市的雷竹主产区,分别采集不同竹龄(1～4 a)和不同器官(叶、枝、秆)的雷竹样品,分析了Si和其他营养元素含量、吸收和积累特征,以及Si和其他营养元素之间的相互关系.结果表明： 雷竹各器官中C含量的大小顺序为竹秆>竹枝>竹叶,Si、N、P、K、Ca、Mg、Al、Fe和Mn含量的大小顺序为竹叶>竹枝>竹秆.除Mn主要积累在竹叶中外,其他9种营养元素主要积累在1年生雷竹的秆中.3～4年生雷竹竹叶的Si平均含量为13.66 g · kg^-1. 雷竹属于Si积累植物.随竹龄的增加,雷竹叶中的N、P、K和Mg含量减少,C、Al和Mn含量增加.雷竹对Si的吸收主要集中在第2年(57.1%),对N和K的吸收主要集中在前两年(67.7%～93.7%),此后N和K从植株体内流出,其流失量分别占总积累量的19.1%～39.1%.雷竹中Si与Ca、Al、Mn呈显著正相关,与N、P、K、Mg呈显著负相关.     

Cu胁迫对黄菖蒲和马蔺Cu富集及其他营养元素吸收的影响

研究了不同浓度Cu胁迫下,黄菖蒲(Iris pseudacaorus L.)和马蔺〔I.lacteaPall. var. chinensis(F isch.)Roide〕对Cu的富集作用及对其他营养元素的吸收作用。结果表明,黄菖蒲和马蔺均能超量富集吸收Cu,在55和80 mg.L-1Cu胁迫下,黄菖蒲和马蔺地上部分对Cu的富集量分别达2 933.93和5 614.56μg.g-1、2 586.83和8 846.44μg.g-1,地下部分对Cu的富集量明显高于地上部分,表明这2种植物为潜在的Cu富集植物。低浓度(1、3和5 mg.L-1)Cu胁迫下,2种植物对Mn、Ca、K和Mg的吸收与对照差异不显著,但高浓度Cu胁迫可导致各营养元素吸收代谢失衡。     

母岩与竹龄对毛竹竹叶中硅和植硅体碳含量的影响

在浙江省毛竹主产区,采集不同母岩类型(花岗岩、砂页岩、凝灰岩)和不同竹龄(1、3年生)的毛竹竹叶样品,研究了不同母岩和竹龄对毛竹叶片中硅与植硅体碳含量的影响,以及竹叶样品中硅和植硅体含量之间的相关关系.结果表明: 母岩、竹龄对毛竹竹叶中硅和植硅体含量均有显著影响,不同母岩土壤毛竹竹叶中硅含量表现为花岗岩(33.19 g·kg^-1)>砂页岩(32.64 g·kg^-1)>凝灰岩(24.51 g·kg^-1),植硅体含量表现为花岗岩(105.81 g·kg^-1)>砂页岩(93.50 g·kg^-1)>凝灰岩(59.40 g·kg^-1);3年生毛竹竹叶中硅与植硅体含量均显著高于1年生.母岩与竹龄对竹叶植硅体碳含量均无显著影响,而对竹叶干物质植硅体碳含量存在显著影响.3种母岩发育土壤上毛竹叶中硅与植硅体含量间呈显著正相关;但1年生竹叶中两者之间无显著相关性.要准确估算全国不同地域、不同土壤类型毛竹竹叶的植硅体含量时,需要考虑母岩、植物株龄的影响.     

加拿大一枝黄花对土壤营养元素吸收与转运特征

选择临海沿江镇加拿大一枝黄花重度入侵区域,分别收集植物与土壤样品,研究加拿大一枝黄花对土壤中7种营养元素的吸收、转运特征。研究结果表明：7种营养元素在植物组织中的平均含量排序为：Zn〉K〉Ca〉N〉Mg〉P〉Mn。而且不同器官对同一种元素的积累存在显著差异,总体规律表现为叶和花蕾积累元素最多,其次是枝条和根状茎,根和茎则积累最少。地上器官对各元素的转移能力表现出明显差异,但各器官均对氮素有较强的转运能力,转运因子均明显高于1。地下器官（根和根状茎）对氮素有较高的富集能力,富集因子同样明显高于1。7种元素在加拿大一枝黄花不同器官的吸收转运存在着一定的促进或者拮抗作用。在花蕾、枝条和根中,磷吸收分别与Mg、Mn和Zn吸收呈现显著负相关;在花蕾中,氮的吸收和Mn的吸收呈现显著正相关;在不同器官里,K、Ca、Mg、Zn和Mn吸收之间多呈现正相关。     

EGTA对Cd胁迫下蓖麻Cd积累和营养元素吸收的影响

以‘淄蓖麻5号’蓖麻品种为材料,通过盆栽试验研究了重度Cd土壤污染（100 mg·kg^-1）条件下,不同浓度（0、0.5、1.0、2.0 mmol·kg^-1）外源螯合剂——乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)对蓖麻植株生长、Cd积累和营养元素吸收的影响,探讨外源螯合剂调控Cd污染土壤上植物生长和修复效应。结果显示：（1）在Cd胁迫下,土壤中外源添加0.5~2.0 mmol·kg^-1EGTA使蓖麻根系鲜、干重比不添加EGTA对照不同程度降低,但植株总干重没有受到显著影响。（2）外源EGTA能有效促进Cd从蓖麻根部向地上部的转移,2.0 mmol·kg^-1的EGTA处理使蓖麻叶片Cd 含量显著增加了41.34倍;与不添加EGTA对照相比,外源EGTA处理蓖麻叶片中Cd积累量随添加EGTA的浓度增加而显著大幅度增加14.0~45.6倍,占相应植株总积累量的36.89%~58.63%,而茎中Cd积累量增加幅度较小,根中Cd积累量则显著降低。（3）Cd胁迫条件下,外源EGTA对蓖麻各器官矿质元素含量的影响不一,EGTA促进K向蓖麻地上部的转运,同时抑制Mg向植株地上部转运;随土壤添加的EGTA浓度提高,蓖麻植株对Ca吸收表现为低促高抑,叶片Zn含量和植株Cu含量逐渐增加,叶片和根系Fe含量及植株各器官Mn含量显著增加。与无Cd胁迫对照相比,EGTA在提高植株Cd积累的同时,降低了根系对K的吸收。研究表明,Cd胁迫显著抑制了蓖麻植株的生长,适宜浓度的外源EGTA对Cd的这种抑制有显著的缓解作用;外源EGTA改变了Cd在蓖麻根、茎、叶中的积累分布情况,提高了Cd从根系向地上部,尤其是向叶片的转移能力,从而强化了蓖麻对Cd污染土壤的修复效率;在采用EGTA强化植物修复Cd污染土壤时,应适量增施K肥以保证植株的正常生理代谢。     

川滇高山栎灌丛营养元素积累与生物循环特征

养分循环是森林生态系统的重要生态功能。以位于青藏高原东南缘的川西折多山东坡川滇高山栎(Quercus aquifolioides)灌丛为研究对象,分析了其营养元素的分布、积累和生物循环特征。结果显示:(1)川滇高山栎不同器官营养元素含量不同,叶片和枝条为NKCaMgP,树干和地下器官为CaKNMgP。(2)川滇高山栎灌丛生态系统各营养元素总贮量(kg/hm2)依次为:Ca(650.06)、N(252.67)、K(197.01)、Mg(51.18)、P(49.22),其中川滇高山栎灌层储量占88.61%~96.10%,林下草本层占0.64%~4.22%,凋落物层占2.54%~9.25%。(3)川滇高山栎灌层营养元素主要储存于地下根系,占灌层的67%~81%,丰富的根系营养元素储量有利于川滇高山栎灌丛在遭受火烧、砍伐等干扰后萌生更新。(4)川滇高山栎灌丛营养元素年积累量[kg/(hm2·a)]依次为:Ca(20.82)、N(7.46)、K(6.12)、P(2.33)、Mg(1.55);灌丛营养元素利用系数为0.09,循环系数为0.60,周转时间为22.87a。研究表明,川滇高山栎灌丛具有较低的营养元素利用率和较长的营养元素周转期。     

水稻苗期吸收积累硅素的品种差异研究

为探讨水稻品种间苗期对硅素吸收积累的差异,筛选高效吸收积累硅素的材料,2002、2003年利用28个常规水稻品种,采用水培试验方法,研究了在较低硅素浓度条件下不同水稻品种间茎蘖数、根系和地上部的干物质重量、硅素含量和吸硅量的差异.结果表明,水稻品种间对硅素的吸收积累存在显著或极显著差异.初步确定TN1、白香粳、早大穗、IR36和特青为硅素高效吸收积累品种,Lemont、中平选、一目惚、武运粳7号和卷叶粳为硅素低效吸收积累品种.     

不同丛枝菌根真菌菌剂对滇重楼及土壤中营养元素的影响

探究不同丛枝菌根真菌菌剂对滇重楼和土壤不同部位营养元素的影响,为滇重楼生物菌肥的研发提供参考.本文通过盆栽接种不同丛枝菌根真菌菌剂,采用凯氏定氮法、钒钼黄比色法、硫酸-高氯酸消煮法和原子吸收光谱法测定滇重楼和土壤中的氮、磷、钾、钙、镁元素含量.结果 表明,不同AM真菌混剂处理后,滇重楼和土壤不同部位营养成分吸收及积累随...     

毛果苔草湿地营养元素的积累、分配及其生物循环特征

毛果苔草(Carex lasiocarpa)湿地地上部分积累量小于地下部分的积累量,在地上几个构件中,叶片比叶鞘积累量大,而穗的积累量最小;地下部分中细根比根茎的积累量大.土壤分室营养元素贮量在系统的各分室中占绝对优势,毛果苔草湿地土壤中各种营养元素总贮量的顺序为K＞Fe＞N＞Ca＞P＞Mg＞Mn＞Zn＞Cu;它们的吸收系数的排序是Mn＞N＞P＞Zn＞Mg＞Cu＞Ca＞Fe＞K;几种营养元素的利用系数的排序是Mn＞N＞P＞Zn＞Mg＞Cu＞Ca＞Fe＞K;几种营养元素的循环系数的排序为Ca＞K＞Mg＞N＞P＞Mn＞Zn＞Cu＞Fe;因此,该系统中钙、钾的存留比例最小,而流动性较大,而铁则相反,存留比例大,流动性较小.     

地表覆盖栽培对雷竹林凋落物养分及其化学计量特征的影响

为了解不同覆盖栽培年限雷竹林凋落物养分及其化学计量特征,分析了换叶期雷竹林凋落物的凋落量,C、N、P、K养分含量,养分季节归还量以及养分元素生态化学计量比值在不同覆盖年限之间的差异。结果表明:(1)雷竹林在连续覆盖3a后,叶凋落量极显著性提高(P＜0.01),在总凋落量中比例增加,但枝凋落量变化不明显。(2)连续3a覆盖对雷竹林凋落物中的养分含量影响极显著(P＜0.01),C、N养分含量极显著降低,P含量极显著升高,而K养分含量在覆盖2a时就出现了显著增加的变化响应;林地凋落物的养分归还量同时还受凋落量的影响,其伴随覆盖年限增长的变化趋势与养分含量并不一致。(3)覆盖2a内的雷竹林地凋落物表现出稳定的高N∶P以及低P含量,表明凋落物分解速率较低;连续覆盖3a的林地凋落物P含量极显著升高,N∶P极显著下降(P＜0.01),表明此时凋落物分解速率加快。(4)线性回归分析表明,凋落物中K元素随覆盖年限增长而消耗的规律与N、P元素无显著相关关系。     

Uptake system of silicon in different plant species

The accumulation of silicon (Si) in the shoots varies considerably among plant species, but the mechanism responsible for this variation is poorly understood. The uptake system of Si was investigated in terms of the radial transport from the external solution to the root cortical cells and the release of Si from the cortical cells to the xylem in rice, cucumber, and tomato, which differ greatly in shoot Si concentration. Symplasmic solutions of the root tips were extracted by centrifugation. The concentrations of Si in the root-cell symplast in all species were higher than that in the external solution, although the concentration in rice was 3- and 5-fold higher than that in cucumber and tomato, respectively. A kinetic study showed that the radial transport of Si was mediated by a transporter with a K(m) value of 0.15 mM in all species, but with different V(max) values in the order of rice>cucumber>tomato. In the presence of the metabolic inhibitor 2,4-dinitrophenol, and at low temperature, the Si concentration in the root-cell symplast decreased to a level similar to that of the apoplasmic solution. These results suggest that both transporter-mediated transport and passive diffusion of Si are involved in the radial transport of Si and that the transporter-mediated transport is an energy-dependent process. The Si concentration of xylem sap in rice was 20- and 100-fold higher than that in cucumber and tomato, respectively. In contrast to rice, the Si concentration in the xylem sap was lower than that in the external solution in cucumber and tomato. A kinetic study showed that xylem loading of Si was also mediated by a kind of transporter in rice, but by passive diffusion in cucumber and tomato. These results indicate that a higher density of transporter for radial transport and the presence of a transporter for xylem loading are responsible for the high Si accumulation in rice.     

临安市雷竹林土壤重金属污染特征及生态风险评价

为了解临安市雷竹林土壤重金属污染特征,采集并测定了160个土壤样品的Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn等重金属含量,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数对雷竹林土壤重金属污染程度进行分析,并应用Hankanson潜在生态风险指数法对雷竹林土壤重金属潜在生态风险进行评价.结果表明:雷竹林土壤重金属Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn的平均含量分别为0.16、7.41、34.36、87.98、103.98、0.26、59.12、29.56、11.44、350.26mg·kg-1,Pb、Cd、Zn和Cu平均值超过浙江省土壤背景值,分别是对应背景值的2.89、1.70、1.12、1.12倍.经单因子污染指数评价,不同重金属元素的平均污染程度大小依次为Pb＞Cd＞Cu=Zn＞Hg＞As＞Ni＞Co＞Cr＞Mn,其中Pb有中度污染,Cd、Cu和Zn有轻度污染.经内梅罗综合污染指数评价,160个样点都受到不同程度的重金属污染,轻度污染、中度污染和重度污染水平所占比率分别为55.6％、29.4％和15.0％.各重金属单因子潜在生态风险指数平均值评价结果显示,只有Cd污染达到中等生态风险,其他重金属均为轻微生态风险,而局部采样点Cd和Hg单因子潜在生态风险指数最大值分别达到256.82和187.33,存在很强生态风险.重金属综合因子潜在生态风险指数评价结果表明,临安市雷竹林土壤整体上存在轻微生态风险.     

Si在燕麦籽粒中的富集及其与其它8种元素的关系

通过环境扫描电镜结合X射线电子探针显微分析技术,对22个基因型的燕麦籽粒皮层、糊粉层、近糊粉层和颖果中部的Si含量进行测定.结果表明,Si元素在燕麦籽粒不同部位的含量有明显差异,皮层和糊粉层Si含量较高,近糊粉层和颖果中部含量较低,在颖果中Si主要富集在糊粉层中;而且不同基因型燕麦籽粒同一部位或不同部位Si的积累量也有较大差异,这可能是由遗传差异引起的.糊粉层中的Si含量影响着近糊粉层和颖果中部的Si含量.另外,籽粒不同部位Si含量与P、Ca、Mg、S、Al、Pb含量之间存在显著或极显著的非线性关系,颖果中部的Si含量与K、Cd含量之间不存在显著的非线性关系.说明Si在燕麦籽粒中富集的同时也影响着P、Ca、Mg、S、Al、Pb等元素的富集.     

地表连年覆盖雷竹林叶片养分利用特征

对连续覆盖雷竹林换叶期林地土壤和叶片养分利用效率、养分再吸收效率进行了研究,旨在阐明地表连年覆盖栽培对雷竹林养分利用特征的影响.结果表明:连续覆盖3年雷竹林土壤N养分有效性、N素利用效率以及再吸收效率均显著性提高,雷竹林表现出较高的保存N养分的能力;土壤P元素有效性水平显著升高,而叶片P养分的利用效率显著降低,反映出叶片对土壤高P含量的适应策略,N、P养分利用效率之间存在显著的负相关关系(P＜0.05);土壤K元素的有效性水平显著降低,竹林通过提高自身的K再吸收效率来维持养分的正常循环,再吸收效率高达95.8％;不同覆盖年限雷竹林Nm/Pm均＜14,连续覆盖3年雷竹林Nm/Pm比值极显著下降,经推断是此时雷竹林对土壤有效P高吸收的结果.成熟叶片的Nm/Pm与N、P的再吸收效率均无显著相关性,Nm/Pm并不能很好地反映叶片在凋落前的养分再分配格局.     

Molecular diversity and metal accumulation of different Thlaspi praecox populations from Slovenia

Nuclear ribosomal sequences and Cd, Zn, Pb and Fe accumulation of different populations of the recently discovered Cd/Zn-hyperaccumulating species Thlaspi praecox Wulfen (Noccaea) were studied to reveal their relationships to other representatives of the genus and especially to the well known hyperaccumulator T. caerulescens; comparisons of their accumulating properties were also made. Internal transcribed spacer (ITS) rDNA sequences from eight T. praecox populations from Slovenia showed 99% similarity and formed a sister group to T. caerulescens. Divergence estimates from the ITS rDNA support the origins of T. praecox in the Early Pleistocene, with further fragmentation of T. praecox populations in Slovenia since the Middle Pleistocene. Cd-hyperaccumulating features (>100 mg Cd kg^?1 in the above-ground biomass) of T. praecox were seen for two populations collected at polluted sites (?erjav and Me?ica) and one population collected at a non-polluted site (Lokovec). The variability of the Cd concentrations in shoots was almost completely explained by the soil Cd concentrations, and were positively correlated with shoot Zn and Pb concentrations. The results from this molecular and metal accumulation characterisation of T. praecox populations provide new insights into the taxonomic affinities and accumulation potential of this hyperaccumulating species.     

Family-dependent cadmium accumulation characteristics in higher plants

Summary Thirty four plant species belonging to 9 families were grown on a sand soil with various levels of added Cd. The Cd content of aerial parts of the plants (tc) was correlated to the soil Cd level (sc) in a double-logarithmic relationship: log (tc)=α+β log (sc). The regression coefficients α and β statistically differed among plant families. Plant families were classified into 3 groups based on the α values; (1) low accumulation, Leguminosae; (2) moderate accumulation, Gramineae, Liliaceae, Cucurbitaceae and Umbelliferae; and (3) high accumulation, Chenopodiaceae, Cruciferae, Solanaceae and Compositae. Values of β also enabled to discriminate the families into (1) Umbelliferae, Cucurbitaceae and Cruciferae in which Cd accumulation was promoted at higher soil Cd levels, and. (2) the other families which were of the excluder type.