CO2 浓度变化对两种淡水绿藻的显微结构和超微结构的影响

为了探讨淡水绿藻在适应CO2浓度变化过程中细胞形态和结构的变化,通过普通显微镜和电子显微镜观察了在不同CO2浓度培养下的莱因衣藻(Chlamydomonas reinhardtii Dang)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus Kütz)细胞.结果表明,CO2浓度变化对莱因衣藻细胞体积没有明显的影响,但斜生栅藻在低浓度CO2培养下细胞体积明显增大,并可见细胞内含有大量颗粒.两种绿藻细胞的超微结构显示,在低浓度CO2培养下,细胞内叶绿体数目明显减少,并可见明显的淀粉盘包围的蛋白核;细胞内还可见大量的淀粉粒.而在高浓度CO2培养下,这两种绿藻细胞内均未见明显的蛋白核和大量淀粉粒出现.     

CO_2浓度变化对两种淡水绿藻的显微结构和超微结构的影响(英)

为了探讨淡水绿藻在适应CO2 浓度变化过程中细胞形态和结构的变化 ,通过普通显微镜和电子显微镜观察了在不同CO2 浓度培养下的莱因衣藻 (ChlamydomonasreinhardtiiDang)和斜生栅藻 (ScenedesmusobliquusK櫣ｔｚ)细胞。结果表明 ,CO2 浓度变化对莱因衣藻细胞体积没有明显的影响 ,但斜生栅藻在低浓度CO2 培养下细胞体积明显增大 ,并可见细胞内含有大量颗粒。两种绿藻细胞的超微结构显示 ,在低浓度CO2 培养下 ,细胞内叶绿体数目明显减少 ,并可见明显的淀粉盘包围的蛋白核 ;细胞内还可见大量的淀粉粒。而在高浓度CO2 培养下 ,这两种绿藻细胞内均未见明显的蛋白核和大量淀粉粒出现。     

绿藻CO2浓缩机制的研究进展

单细胞绿藻是淡水水体中浮游植物的重要组成部分,也是淡水生态系统中主要的初级生产者,其在适应外界CO2浓度变化的过程中,细胞内形成了一种主动转移无机碳的机制－CO2浓缩机制（CO2 concentrating mechanism,CCM）。该机制能使细胞在核酮糖－2－磷酸羧化氧化酶（rubiscol)固碳位点提高CO2浓度,以增加光合作用和减少光吸收。本文综述了这种机制中的无机碳转移模型和不同环境因子（光,温度,CO2浓度和营养水平）对它的调控作用,以期促进深入开展浮游植物对大气CO2浓度升高响应的研究。     

CO2倍增对3种禾本科植物叶绿体超微结构的影响

本对ＣＯ２正常浓度（３５０μＬ／Ｌ）倍增（７００μＬ／Ｌ）条件下,小麦、水稻和高粱等３种禾本科植物叶肉及维管束鞘细胞中叶绿体的数目,叶绿体的超微结构等进行了比较研究。在光镜和透射电镜下的观测结果表明：高浓度ＣＯ２可促进３种禾本科植物叶绿体的发育,使之数量增多、体积增大;叶绿体中淀粉粒积累增多、体积增大。其中,Ｃ４植物的高粱叶绿体中淀粉粒数量明显增加,而叶绿体光合膜的结构却受到很大破坏;Ｃ３植物的小     

CO2和O3浓度倍增及其交互作用对大豆叶绿体超微结构的影响

应用透射电镜观察了模拟大气CO2和O3浓度倍增及其交互作用(开顶箱法)对大豆叶肉细胞叶绿体超微结构的影响。结果表明,CO2浓度倍增促进了大豆叶绿体的发育,内含淀粉粒积累明显增多、体积增大;叶绿体被膜保持完好;叶绿体基粒片层排列整齐,而O3浓度倍增抑制了叶绿体内淀粉粒的累积,并导致叶绿体被膜破碎,片层解体,严重地破坏了叶绿体的结构和功能CO2和O3浓度倍增的交互作用对叶绿体超微结构有不同程度的破坏,但二者浓度呈梯度增加对叶绿体的损害作用要大于二者浓度持续倍增对叶绿体的影响,进一步表明CO2正效应对O3负效应的补偿作用。     

日光温室CO2浓度变化规律研究

研究了日光温室内CO2浓度的时空变化规律。结果表明,日光温室CO2浓度日变化曲线通常呈不规则"U"形,有时呈不规则"W"形。冬春栽培过程中日最高CO2浓度逐渐减小,日最低浓度和昼平均浓度先降后升,CO2亏缺时间逐渐延长,温室内CO2空间分布特点通常是早晨和傍晚为前部>中部>后部,近地面层>作物冠层>顶层;中午前后为前部<中部<后部,近地面层>顶层>作物冠层。影响日光温室CO2浓度变化的主要环境因素是光照度,通风不能阻止温室内高浓度CO2外逸和避免CO2亏缺。幼苗期群体光合较弱、土壤呼吸旺盛,温室CO2浓度较高;结果期群体光合旺盛、土壤呼吸衰竭,CO2亏缺严重。     

大气CO2浓度升高对土壤微生物的影响

自人类进入工业化时代以来,由于化石燃料的燃烧和森林的大面积破坏,大气中ＣＯ２的浓度已由工业革命以前的２８０μｌ·Ｌ－１增加到现在的３５０μｌ·Ｌ－１,仅从１９５７年至今的几十年间,大气中ＣＯ２的浓度就增加了２０％,预计到下个世纪下半叶,大气中ＣＯ２的...     

CO2浓度倍增对谷子和紫花苜蓿叶绿体超微结构的效应

电镜观察结果表明,不同种类植物生长在相同倍增的高ＣＯ２ 浓度条件下,其叶绿体超微结构彼此呈现出明显的差异． 最醒目的特征是淀粉粒的积累比对照的增加很多;类囊体膜系发生异变． 总体上,（１）淀粉粒,Ｃ４ 植物谷子（Ｓｅｔａｒｉａ ｉｔａｌｉｃａ）叶绿体比Ｃ３ 植物紫花苜蓿（Ｍｅｄｉｃａｇｏ ｓａｔｉｖａ）积累的更多． （２）淀粉粒较小且较少时,紫花苜蓿叶绿体基粒类囊体膜增多,与基质类囊体膜相间排列有序;谷子叶绿体的基粒垛及基粒类囊体膜数均增多,但基粒变小,基质类囊体膜变长,且有些膜出现膨胀甚至破损． （３）淀粉粒较大且积累过多时,紫花苜蓿叶绿体中尚可隐约见到由４～８ 个类囊体膜组成的短小基粒零星分布于淀粉粒间;谷子叶绿体中几乎找不到可辨认的基粒和基质类囊体膜     

湖水含盐量和Cu2+浓度变化对Kinneret湖浮游植物的影响

通过人为改变湖水中的Cu^2 浓度和含盐量的方法,Cu^2 浓度和含盐量变化对Kinneret湖水中浮游植物可能造成的影响进行了分析。结果表明,湖水Cu^2 浓度增加会抑制Kinneret湖水中藻类等浮游植物的生长。这对改善湖水水质来7说是非常有利的,但高的Cu^2 浓度对农作物生长和人类健康是有害的,在另一方面,对含盐量较低的约旦河水来说,适当增加Cu^2 浓度则有利于藻类的生长。Kinneret湖中浮游植物的年平均生物量随湖水含盐量的下降而有增加的趋势,特别是当含盐量低于200μ左右时,浮游植物中蓝藻占的比例会升高,这对作为饮用水资源的Kinneret湖水来说是不利的,由此可见,适当控制和维持Kinneret湖水Cu^2 浓度和含盐量对湖水水质保护具有重要的意义。     

大气CO2浓度升高对粘虫生长发育和繁殖的影响

为明晰大气CO_2浓度升高对粘虫Mythimna separata(Walker)生长发育和繁殖的影响,在人工气候箱800μL/L与400μL/L两种不同CO_2浓度下,用人工饲料连续饲养粘虫3代后,分析其发育历期、体重、存活率等种群参数的变化。结果表明:不同CO_2浓度处理下各世代的粘虫均能正常发育,各虫态的发育历期为:幼虫成虫蛹卵,幼虫1-3代的发育历期在两种CO_2浓度下差异达极显著水平(P0.001);CO_2浓度倍增条件下的蛹重和成虫体重较对照条件下明显下降;CO_2浓度倍增对粘虫的性比影响不大,但可导致粘虫雌成虫寿命缩短,单雌平均产卵量和单雌日均产卵量下降。高CO_2浓度下第1代粘虫种群的平均世代周期(T)和种群加倍时间(DT)分别延长了1.19和1.24 d,1-2代粘虫的净生殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)呈下降趋势,至第3代略有回升,但未达到显著性差异水平(P0.05);高CO_2浓度条件下粘虫1-3代的存活率分别为44%、31%和33%,分别较对照条件下对应世代粘虫的存活率低10%、27%和22%,其中第2、3代粘虫的存活率在两种CO_2浓度条件下差异显著(P0.05),第1代粘虫在高CO_2浓度下存活率明显下降,至第3代时逐渐趋于稳定,说明随着世代的延长,粘虫对高CO_2浓度的适应能力增强。     

陆生植物气孔参数与大气CO2浓度变化

陆生植物的起源与演化与全球气候和环境的变化密不可分,利用植物气孔参数(气孔密度和气孔指数)来指示或重建古大气CO₂浓度变化是近年来全球变化研究的热点之一。就陆生植物气孔参数的研究进行了概述,对研究中存在的问题及其前景作了简要探讨,并对植物生物学方法在定量研究古气候和古环境变化的趋势进行了分析。     

CO2 浓度升高对两种沈阳城市森林树种光合特性的影响

利用开顶式气室, 研究了CO2浓度升高条件下城市森林主要树种油松(Pinus tabulaefomis)和银杏(Ginkgo biloba)主要光合特性的变化。结果表明, 整个生长季, CO2浓度升高(700 mmol.mol-1)条件下2树种叶片的净光合速率、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均接近或高于相应对照(自然CO2浓度)值, 但不同树种增加的幅度不同; 而2树种的叶绿素含量和Chl a/Chl b值对CO2浓度升高反应不一, 表现为CO2浓度升高条件下油松的叶绿素含量较对照值高, Chl a/Chl b值降低, 银杏的叶绿素含量为前期升高, 后期降低, Chl a/Chl b值变化与之正好相反, 说明城市森林组成树种对CO2浓度升高的响应具有复杂性。CO2浓度升高条件下, 两树种均未发生光合适应现象。     

CO2浓度升高对两种沈阳城市森林树种光合特性的影响

利用开顶式气室,研究了CO2浓度升高条件下城市森林主要树种油松(Pinus tabulaefomis)和银杏(Ginkgo biloba)主要光合特性的变化.结果表明,整个生长季,CO2浓度升高(700μmol·mol-1)条件下2树种叶片的净光合速率、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均接近或高于相应对照(自然CO2浓度)值,但不同树种增加的幅度不同;而2树种的叶绿素含量和Chl a/Chl b值对CO2浓度升高反应不一,表现为CO2浓度升高条件下油松的叶绿素含量较对照值高,Chl a/Chl b值降低,银杏的叶绿素含量为前期升高,后期降低,Chl a/Chl b值变化与之正好相反,说明城市森林组成树种对CO2浓度升高的响应具有复杂性.CO2浓度升高条件下,两树种均未发生光合适应现象.     

气孔导度对CO2浓度变化的模拟及其生理机制

基于气孔运动的生理生化机制重点进行了气孔导度(gs)对CO2浓度变化的响应机制分析,并推导得到气孔导度(gs)对CO2浓度变化响应模型,并以9种植物进行了模型验证。结果表明:随着CO2浓度的升高,气孔导度会逐渐降低,且下降的幅度会随着CO2浓度的升高而逐渐减弱。气孔导度对CO2浓度(Cs)变化的响应模型可以表达为gs=gmax/(1+Cs/Cs0),其中式中gmax是最大气孔导度和Cs0是实验常数。该模型较好地模拟了气孔导度随CO2浓度变化的规律,模型参数具有明确的生理意义,与Jarvis模型和Ball-Berry模型相比,该模型如何实现多种环境因子的耦合有待进一步突破。另外,模型是在短期改变叶片CO2浓度的条件下得出的,在CO2浓度长期胁迫下的适用性也有待进一步确认。     

大气CO2浓度和温度升高对作物生理生态的影响

论述了大气CO2浓度和温度升高下的植物生长,光合作用,产量以及水分养分利用效率等方面的研究进展,未来高CO2浓度下,光合作用速率有不同程度的提高,生物量和产量增加;气孔导度降低,水分利用效率（WUE）提高,一般地上部分和根系尤其是细根生物量增加,凋落物量随之增加,C/N比率提高,植物残体的腐解速率降低,CO2浓度升高后,会给根际微生物带来更多的底物,从而提高了微生物活性,加速养分的矿化过程,改善植物的养分状况。     

大气CO2浓度升高对农产品品质影响的研究进展

大气中不断升高的CO2浓度以及人类饮食的营养质量是目前我们面临的两个重大问题.目前,大气中CO2浓度已达到380 μmol·mo1-1,预测到2050年大气CO2浓度将达到550 μmol·mol-1.农产品的品质不仅取决于遗传基因,而且受生长环境条件的影响.大量研究表明,农作物的生长发育和产量形成都对CO2浓度升高做出了响应,而且这种变化对农产品的品质也产生了重要影响.本文对目前国内外模拟CO2浓度升高对农产品品质影响研究中采用的常见方法进行了比较,并综述了近年来在CO2浓度升高对水稻、小麦、大豆和其他一些蔬菜类农产品品质影响方面的研究进展.大量试验结果表明,CO2浓度升高条件下,大宗作物籽粒中蛋白质含量下降,微量元素总体上有下降趋势,而蔬菜类农产品的品质有一定程度改善.最后,本文根据目前研究现状对一些问题进行了讨论并提出了今后的研究方向.     

大豆叶片结构对CO2浓度升高的反应

应用光学显微镜和扫描电镜研究了ＣＯ２浓度对大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍａｘ）叶片形态和解剖特征的影响。结果表明,叶片外部形态没有显变化,而叶片气孔密度随ＣＯ２浓度升高呈下降趋势。对照组叶片上下表面和处理组的上表面均无表面角质蜡层,而处理组的下表面覆盖有大量星状的表面角质蜡层,它们在气孔区和非气孔区的数量基本差不多。此外,还发现叶肉中增加了一层栅栏组织,从而使叶片明显增厚,结果证实,ＣＯ２浓度增加将促     

4种北极被子植物叶片显微结构和超微结构研究

以采自北极的4种被子植物(高山发草Deschampsia alpina、无茎蝇子草Silene acaulis、仙女木Dryasocto-petala,极柳Salix polaris)为材料,利用光学显微镜和透射电子显微镜,研究了它们叶片显微结构和超微结构.结果显示;(1)高山发草和无茎蝇子草的叶片为等面叶,仙女木和极柳为两面叶,无茎蝇子草和极柳叶肉中含有异细胞;(2)4种植物的细胞超微结构均具有叶绿体紧贴细胞壁分布、叶绿体基质中含有淀粉粒、线粒体紧密地围绕在叶绿体周围的特征,而且高山发草和无茎蝇子草的类囊体出现膨胀,无茎蝇子草和仙女木的细胞基质有大量囊泡,极柳叶绿体内膜附近存在周质网.研究表明,北极植物叶片的结构特点与南极植物和高山植物具有一定的相似之处,北极植物叶片的显微结构和超微结构特征更有利于其适应北极的极端环境.     

大气CO2浓度升高对植物根系的影响

植物长期生长在CO2浓度不断升高的环境中,其结构和功能都将受到影响,这种影响不仅表现在植物的地上部分,同时也表现在植物的地下部分(根系),尤其是细根的长度、直径、产量、周转以及根与枝的分配模式等方面。植物根系结构和功能的改变影响植物地上部分和生态系统物质循环中的碳动态及土壤中碳库的变化。目前有关大气CO2浓度升高对根系动态影响的研究报道主要包括大气CO2浓度升高对根系结构(直径、分枝、长度、数量等)和根系生理(周转率、产量、碳分配模式等)的影响2个方面。目前,该领域研究还存在一些不足,例如在CO2浓度升高条件下,对植物根系内部的调控机制,以及由其引起的物质循环和能量流动的动态变化的了解较少;至今没有令人信服的证据说明大气CO2浓度升高使根系周转升高还是降低。今后应加强研究在CO2浓度升高条件下根系的周转变化和光合产物分配模式变化,CO2浓度升高和外界环境因素的共同作用对根系的影响,以及采用不同研究方法和研究对象在不同立地条件下开展升高CO2浓度对根系影响的对比研究等。     

CO2浓度对棉铃虫及其天敌种间关系的影响

近日,中国科学家通过实验探讨春小麦一棉铃虫及其寄生天敌对CO2浓度升高的响应。研究人员用高CO2浓度处理下生长的小麦喂饲棉铃虫,并在棉铃虫幼虫低龄时接入它的寄生天敌一中红侧沟茧蜂,连续两代测定它们的种群参数、取食及寄生能力。结果显示,CO2浓度升高后,春小麦营养水平下降,导致棉铃虫生长发育延长,