植物灰分组成的主组元分析

研究植物灰分组成的特点,了解灰分组成中各氧化物之间的关系并进行类群间的比较,会有助于人们认识植物与环境条件间的相互影响。本文是对41种植物地上部分营养器官主要灰分组成元素分析后进行的初步总结。所取样品大部分是南方生长的植物,盐生植物未包括在内。测定方法除SiO_2用重量法外,其余元素均用等离子光谱测定。     

硒（Se）的生物地球化学及其生态效应

近30年内,人们对生态环境中的微量元素硒从各方面进行了深入细致的研究,已从硒的毒害研究逐渐转向硒的营养研究,因而日益受到人们的重视。尤其我国在对克山病与大骨节病病因研究过程中,发现在生态环境中元素硒的缺乏与克山病和大骨节病的发病有密切的关系,硒的分布状况有其独特的分布规律。因此,系统地研究硒的生物地球化学行为是非常必要的。一、自然界的原生硒硒在自然环境中广泛地分布,几乎在地壳上所有物质中均含有不同量的硒,其重量克拉克值为6×10~5%,Goldschmidt 1954年     

内蒙古荒漠草原37种植物氮与灰分含量的特征

本文报告了内蒙古荒漠草原地区37种植物氮、硅与灰分含量的组成特征。结果表明,荒漠草原区植物的平均含硅量(1.019%),灰分含量(12.85%)都高于草甸草原与典型草原,而其含氮量(2.16%)都低于草甸草原与典型草原。在内蒙古草原区,植物化学元素组成呈现了地带性分异的特征。     

内蒙古荒漠草原37种植物氮与灰分含量的特征

本文报告了内蒙古荒漠草原地区37种植物氮、硅与灰分含量的组成特征,结果表明,荒漠草原区植物的平均含硅量(1.019%),灰分含量(12.85%)都高于草甸草原与典型草原,而其含氮量(2.16%)都低于草甸草原与典型草原。在内蒙古草原区,植物化学元素组成呈现了地带性分异的特征。     

植物在硅生物地球化学循环过程中的作用

硅是地球上重要的矿质元素,在许多生物地球化学过程中起着重要作用。传统认为硅的循环主要受岩石风化、矿物溶解和水体沉积的影响。实际上,植物在硅的生物地球化学循环中起着重要作用。植物体本身就是一个相当大的硅库,它们能以无定型硅(SiO2.nH2O)的形式积累硅,称作生物硅(BSi)、植硅石或蛋白石。陆地植物每年以BSi的形式固定约1.68×109～5.60×109t的硅,通过枯枝落叶返回到土壤中的BSi有92.5%被植物再吸收,7.5%进入土壤库。陆地植物从土壤BSi库吸收的硅量远超过从岩石风化释放吸收的硅量,植物-土壤内循环的有效性强烈地影响着陆地生态系统中的硅向河流和海洋的输送。在海洋中,硅藻通过吸收、溶解和沉积在很大程度上影响着海洋里的硅循环,硅藻每年固定的硅约为5.60×109～7.84×109t,同样,在向海底沉积的过程中,97%的BSi重新被硅藻吸收,每年只有1.43×108～2.55×108t(约3%)沉积到海底。可见,植物在陆地生态系统和水生生态系统硅的循环中均起着非常重要的作用,研究硅的全球生物地球化学循环时必须考虑到植物的作用。     

北京地区耕地碳酸盐褐土不同农作物氮及灰分元素生物循环的比较研究

京郊耕地碳酸盐褐土小麦、大麦、玉米、高梁、花生五种农作物氮及灰分元素生物循环的研究结果表明：1．不同作物存留、归还、吸收不同元素数量的差别很大。豆科作物花生以对钙、镁吸收量大为其显著特征;禾本科作物吸收较高数量硅、铁、铝、锰、钠。在四种禾本科作物中,高梁吸收较高数量氮、磷,钾、钙、镁、硅,大麦吸收较高数量钠、硫和锰。2．不同作物以根、茬形式对11种元素和灰分向土壤中的归还有三种情况：1)低度归还类型：氮磷钾,归还比例一般低于10%;2)中度归还类型：镁钙硫硅钠和灰分,归还比例介于10—30%;3)高度归还类型：铁铝和锰,归还比例一般为30%。 3．不同农作物生物循环特点对研究农田生态系统元素平衡、耕地土壤肥力变化和形成过程以及施肥、耕作制度改革,都有重要意义。     

浑善达克沙地14种植物热值特征

通过对浑善达克沙地14种主要野生植物根、茎、叶、果实等器官进行取样,测定其热值、灰分、矿质元素,同时对各项指标的相关性进行分析,来探讨浑善达克沙地主要植物作为生物燃料供给料的潜力及植物热值对灰分和矿质元素含量的响应。结果表明:14种野生植物全株热值范围为16.18 MJ·kg-1(猪毛菜)~20.23 MJ·kg-1(小叶锦鸡儿),平均值为18.80 MJ·kg-1,该值高于全球陆生植物平均热值;14种沙生植物的全株热值顺序为:小叶锦鸡儿沙蒿地烧瓜冷蒿木岩黄芪扁蓿豆糙隐子草沙鞭沙芦草叉分蓼冰草细叶鸢尾木地肤猪毛菜;14种植物灰分范围3.98%(沙鞭)~12.18%(猪毛菜),全株灰分含量顺序为猪毛菜木地肤地烧瓜细叶鸢尾叉分蓼小叶锦鸡儿沙蒿冰草扁蓿豆沙芦草冷蒿木岩黄芪糙隐子沙鞭;热值与灰分呈极显著负相关(P0.01),与碳、氮含量呈极显著正相关(P0.01),热值与金属矿质元素呈负相关,与非金属矿质元素呈正相关,但均不显著。浑善达克沙地主要野生植物热值均高于当前主要生物质原材料(柳枝稷、玉米秸秆、王草等),说明该地区植物具有作为能源植物的潜力。     

内蒙古锡林河流域羊草草原15种植物热值特征

通过对生物量约占羊草草原生物量80%的15种主要野生植物地上植株进行分种取样,测定其热值(美国PARR6300型氧弹式热量计进行热值测定)、灰分(干灰化法测定)、矿质元素(iCAP6000型电感耦合等离子体发射光谱仪测定)同时对各项指标的相关性进行分析来探讨内蒙古锡林河流域羊草草原主要植物作为生物燃料供给料的潜力及植物热值对灰分和矿质元素含量的响应情况。结果表明:15种野生植物热值范围为16.19 MJ/kg(木地肤)到20.99 MJ/kg(小叶锦鸡儿),15种植物热值平均值为18.76 MJ/kg,该值高于全世界陆生植物平均热值。15种植物热值高低顺序为:小叶锦鸡儿>早熟禾>大针茅>冰草>羽茅>羊草>中华隐子草>变蒿>芨芨草>菊叶萎陵菜>大籽蒿>冷蒿>狗尾草>银灰旋复花>木地肤。15种野生植物灰分范围20.25%(银灰旋复花)到3.62%(芨芨草),15种植物灰分含量存在显著差异(P<0.05),其高低顺序为银灰旋复花>木地肤>冷蒿>大籽蒿>菊叶萎凌菜>狗尾草>冰草>羊草>早熟禾>中华隐子草>变蒿>羽茅>小叶锦鸡儿>大针茅>芨芨草。Pearson’s相关分析表明热值与灰分之间存在极显著负相关关系(P<0.01),热值和碳之间存在极显著正相关关系(P<0.01),矿质元素与热值之间没有一致的相关关系。内蒙古羊草草原植物热值普遍高于能源植物柳枝稷的热值,这也说明该地区植物具有作为能源植物的潜力。     

植物的硅素营养研究综述

本文阐述了硅在植物中的形态、分布、吸收、积累、生理作用及其与其它元素的关系。研究表明：1．硅主要以二氧化硅胶(SiO2.nH2O)的无机物形态存在于植物表皮细胞和细胞壁。植物体内硅的含量在不同物种间差异很大。根据硅的含量,可将一般栽培植物分为三种类群;同时根据植物硅钙摩尔比值可将植物分为喜硅植物和非喜硅植物。硅在植物各部分分布不均匀,并且随着植株的生长发育,植株中的硅含量不断变化。植物中硅的积累受环境中多种因素的影响。2．植物主要以单硅酸形态吸收硅,不同植物吸收硅的能力不同。水稻具有主动吸硅能力,其吸收过程受体内代谢活动影响<请合法使用软件>其它大多数植物主要以被动方式吸收硅,但不排除具有选择性吸收硅的可能性。3．硅对植物的生长发育产生影响。硅是一些植物(如禾本科植物、甜菜、木贼属植物及某些硅藻)的必需元素。硅对其它很多植物具有有益作用。硅对植物的作用主要表现在对形态结构、生理过程和抗逆能力三方面的影响 上。在去硅条件下,多种植物表现出缺硅症状。4．硅对植物吸收利用对其它营养元素产生影响。硅对不同元素的影响方式和程度不同,同时随着植物的生长发育,对某种元素的作用常发生变化。     

硅在植物体内的分布和吸收及其在病害逆境胁迫中的抗性作用

硅在地壳中含量位居第二位,尽管还没有被列为植物生长的必需营养元素,但它在促进植物生长发育和营养吸收、提高植物对非生物逆境胁迫和生物逆境胁迫的抗性等方面都具有重要作用。综述了近些年来国内外关于硅在植物体内的分布、吸收及其生理效应,重点介绍了硅在病害逆境胁迫中的抗性作用机理。高等植物以单硅酸[Si(OH)4]的形式吸收硅,存在硅的主动吸收和被动吸收机制。硅主要沉积在叶片及叶鞘表皮细胞,形成硅化细胞和角质-硅双层结构,能增强寄主植物细胞壁的机械强度和稳固性,从而延缓和抵御病菌的侵入和扩展。更多的证据表明,硅处理能增加植物叶片保护酶(过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶等)活性和诱导寄主产生次生代谢抗性物质(如植保素、多酚类化合物、木质素),从而激活植物的防御系统,增强对病原菌的抵抗能力。分子水平上的研究显示,硅能诱导与植物防御机制相关的基因表达,参与抗病信号分子(如水杨酸、茉莉酸和乙烯)在信号传导中的作用。     

植物的硅素营养研究综述

本文阐述了硅在植物中的形态、分布、吸收、积累、生理作用及其与其它元素的关系。研究表明：１硅主要以二氧化硅胶（ＳｉＯ２．ｎＨ２Ｏ）的无机物形态存在于植物表皮细胞和细胞壁。植物体内硅的含量在不同物种间差异很大。根据硅的含量,可将一般栽培植物分为三种类群;同时根据植物硅钙摩尔比值可将植物分为喜硅植物和非喜硅植物。硅在植物各部分分布不均匀,并且随着植株的生长发育,植株中的硅含量不断变化。植物中硅的积累受环境中多种因素的影响。２植物主要以单硅酸形态吸收硅,不同植物吸收硅的能力不同。水稻具有主动吸硅能力,其吸收过程受体内代谢活动影响＜请合法使用软件＞其它大多数植物主要以被动方式吸收硅,但不排除具有选择性吸收硅的可能性。３硅对植物的生长发育产生影响。硅是一些植物（如禾本科植物、甜菜、木贼属植物及某些硅藻）的必需元素。硅对其它很多植物具有有益作用。硅对植物的作用主要表现在对形态结构、生理过程和抗逆能力三方面的影响上。在去硅条件下,多种植物表现出缺硅症状。４硅对植物吸收利用对其它营养元素产生影响。硅对不同元素的影响方式和程度不同,同时随着植物的生长发育,对某种元素的作用常发生变化。     

湖泊-流域系统硅循环及其对碳和养分循环的影响

硅是环境中最为常见的元素之一,在地壳中的丰度为28.8%,是多数植物生长的有益元素。在生态系统中,硅循环与碳和营养元素的循环密切相关。以往国内外对于硅循环的研究大多针对海洋和陆地生态系统,而湖泊-流域系统中硅的循环过程及其对碳和营养元素循环影响的研究尚且不多。本文结合国内外研究进展,综述硅在湖泊-流域系统的存在形态及分布,阐述硅在湖泊-流域系统中的基本循环过程,以及该循环过程对碳和养分循环的影响及其作用机制。在此基础上,提出了今后的研究工作应对湖泊硅素来源进行分析,并确定湖泊沉积物中植硅体与硅藻固碳量,同时完善湖泊氮、磷、硅含量及其生态化学计量关系,最后建立湖泊-流域系统硅-碳-养分耦合循环模型。本文有助于更好地了解湖泊-流域系统硅循环过程以及硅循环对碳、养分循环的影响机制,为缓解湖泊-流域水体富营养化现象和全球气候变化提供科学参考。     

人体有多少矿物

目前已知92种天然元素中,人体内测出的已有六十余种。分为:一、常量元素:计有碳、氢、氧、氮、硫、磷、钾、钠、钙、镁、氯等11种,占人体重量的99%以上。其中氧占人体重量的62%—81%,碳占19.37%,钙占11.39%,氢占9.31%,氮占4.82%,钾、钠占0.48%,硫占0.64%,磷占0.98%。常量元素是人体(生物)所必需的营养物质之一。是构成细胞、血液、骨髂、肌肉和脏器等的主要组成成分。例如人体主要是由水份(占70—90%)和钙质(占10—20%)所组成。故又称为生命组成元     

不同土壤水分条件下硅对紫花苜蓿水分利用效率及产量构成要素的影响

硅是地壳中含量仅次于氧的元素,植物不可能在无硅的环境中生长.通过盆栽试验研究了不同土壤水分条件下硅对紫花苜蓿(Medicago sativa)水分利用效率及产量构成要素的影响.结果表明,在土壤含水量为田间最大持水量的35%和80%的条件下,硅对紫花苜蓿水分利用效率和生物量没有显著影响,而在土壤含水量为田间最大持水量的50%和65%的条件下,硅显著提高了紫花苜蓿水分利用效率和生物量(p<0.05),紫花苜蓿水分利用效率的增幅分别为35%和20%,主要途径为降低叶片蒸腾速率;紫花苜蓿生物量增幅分别为41%和14%,主要通过促进分枝和株高生长,而不受单枝生物量的影响.因此硅对紫花苜蓿水分利用效率和生物量的有益作用与其生长环境中的土壤水分条件密切相关.     

我国淡水资源的生态平衡

一、引言水是地球上一切生物(植物、动物和人类)赖以生存的基本物质,它是生物进化和物种形成过程中的重要环境和生理生态因子的条件,是物种个体间生存竞争的最主要的生态因子。水资源在生物圈中占有重要位置,据估算,地球上水的总储量约为1.36×10~9km~3,其中海水约占97.3%,淡水约占2.7%。淡水资源中冰山、冰冠水约占77.2%,深层地下水约占22.4%,而被生物(植物、动物和人类)所能利用者,仅为0.4%。世界上人均径流量为12,900m~3,而我国人均径流量则为2,670m~3,不及世界人均量的1/4,居世界第五位。     

新疆典型荒漠区单食性天花吉丁虫磷元素含量对环境的响应

磷是生态系统中重要的元素,驱动着生态系统的食物链及其相关的生态过程.沙漠生态系统P元素相对亏缺,了解该地区P元素对生物种群过程的影响及对生物多样性的保护有重要价值.通过定期监测土壤-植物(梭梭Haloxylon ammodendron)和昆虫(天花吉丁虫Julodis varioloris Pall)磷元素变化(磷含量及其RNA),分析土壤-植物-昆虫之间P元素的关系,结果表明:梭梭叶片中的C/P与土壤中有效P呈负相关,吉丁虫体内P和RNA与梭梭叶片中C/P呈负相关,与土壤中有效P含量呈正相关.吉丁虫中P与RNA含量直接受梭梭叶片中C/P影响,间接受土壤有效P影响,土壤和植物间P元素动力学可能是驱动天花吉丁虫种群变化的重要因素.自然条件下天花吉丁虫种群数量与其体内RNA含量变化一致,表明天花吉丁虫种群动态变化可以通过自然环境中磷元素的变化来评估,这可能是一个从微观角度研究昆虫种群变化的新方法.     

植物中的稀土元素

稀土元素包括元素周期表中15个镧系元素以及与其化学性质相近似的钇和钪,共17个元素。稀土元素广泛分布于自然界,它们的总量在地壳中约占0.015%。生物体内普遍含有少量的稀土元素,几十年前人们就观察到这类元素能促进一些植物的生长和发育,近十余年来,我国开展了稀土元素在农业上     

浙江北山七子花群落主要植物叶热值

对不同季节浙江北山七子花群落18种优势植物叶的热值和灰分含量进行了研究,探讨了生境片断化所造成的影响。结果表明:(1)不同种类植物叶的灰分含量有较大差异,与植物自身的遗传特性有关(主要是叶的元素含量),其中仅乔木层算盘子(Glochidion puberum)和灌木层华箬竹(Sasamorpha sinica)的灰分含量高于10%,其他植物灰分含量较低;不同季节植物的灰分含量不同,且具有不同的季节变化趋势;从群落林冠到地被层,各层植物叶的平均灰分含量由高到低依次为乔木层(7.49%±2.59%)、灌木层(7.20%±3.22%)、草本层(6.68%±1.02%)和间层(6.28%±1.31%),但层次间差异不显著(p>0.05)。(2)不同种类植物叶的去灰分热值变化范围较大,有6种植物的去灰分热值高于20.00 kJ/g,4种植物低于18.00 kJ/g,同一层次内常绿植物叶的去灰分热值一般比落叶植物高;从林冠到地被层,各层植物叶的去灰分热值由高到低依次为灌木层((20.33±2.29)kJ/g)、乔木层((19.92±1.05)kJ/g)、间层((19.71±3.26)kJ/g)和草本层((18.14±0.74)kJ/g),仅乔木层和草本层之间的差异达到显著水平(p<0.05);不同季节植物叶的去灰分热值变化较为复杂,其中多数植物在春秋季热值含量较高,夏季热值含量较低。(3)对不同生境条件下3种乔木植物叶的热值和灰分含量的比较研究显示,由于受到片断化后光照增强等因素的影响,与林内相比林外生境植株叶的干重热值和去灰分热值均明显升高(p<0.05),而灰分含量变化规律不明显。分析认为,生长速率慢和某些高热值成分的积累是造成片断化条件下植物叶热值升高的主要原因。     

大气CO_2浓度倍增对稻田生态系统钙、镁、硅离子流失的潜在影响

钙、镁、硅元素是土壤圈、水圈和生物圈的重要组成元素,其迁移与转化过程不仅影响到生态系统生产力,而且对全球碳循环起着重要的调控作用.大气CO2浓度升高可能直接通过影响土壤理化性状,或间接通过影响植物而作用于陆地生态系统矿质元素的迁移和转化过程,目前这方面的研究主要集中在旱地生态系统.为此,本研究借助国际上唯一的稻田FACE(Free Air CO2 Enrichment)实验(位于江苏省江都市,始于2004年),于2006年对稻田水体中这3种元素的浓度变化进行了动态监测.结果表明,FACE条件下稻田水体钙、镁、硅离子的浓度显著高于对照稻田(P<0.01),三者分别平均提高了32.26%,74.16%和77.88%.FACE条件下,稻田水体中钙离子浓度在水稻生育旺期提高最大,比对照平均提高了33.23%,初期提高最小,为28.66%,后期提高了32.94%;镁离子在初期提高最大,为112.96%,旺期提高最少,平均为62.89%,后期则提高了69.14%;硅离子也是在初期提高最大,为163.19%,后期提高最小,为31.43%,旺期则平均提高了64.92%.不同生育期之间,各离子浓度存在显著差异(P<0.01).上述结果表明,大气CO2浓度倍增可能通过田间排水尤其是由水稻生长前期暴雨而导致的洪涝来加重稻田生态系统钙、镁、硅的流失风险,潜在影响陆地生态系统与水生生态系统间矿质元素的交换及生物地球化学循环过程.     

囊裸藻属与陀螺藻属囊壳微细结构及元素组成比较

对采自自然水体中囊裸藻属(Trachelomonas)的8种和陀螺藻属(Strombomonas)的两种藻类的囊壳微细结构和元素组成进行了比较分析,并探讨了这两个属的系统演化关系。结果表明：组成囊壳的矿质元素主要是铁和硅,在陀螺藻和表面粗糙的囊裸藻中,硅的含量较高,铁的含量相对较低;在大多数囊裸藻中,尤其是表面致密、光滑的种类中,铁的含量较高,硅的含量较低,矿质元素的组成与囊壳的颜色无直接关系。建议将陀螺藻属(Strombomonas)撤消,原陀螺藻属的种作为囊裸藻属(Trachelomonas)中的一个种组(Group),它们是裸藻科中最原始的具囊壳的类群。