利用红外线CO_2分析仪测定离体水稻旗叶光合速率的装置

一、引言测定植物叶片光合同化CO_2量常用红外线CO_2分析仪,这类仪器具有下述优点: 1.灵敏、准确:它是利用CO_2吸收红外线的物理特性直接由仪表显示气体中的CO_2浓度。灵敏度一般可准确到1 ppm的数值,精密的可达0.1ppm。 2.反应快速:它是直接对气相CO_2反应的,实际检测到的是红外光的吸收变化。一般讲来感受红外光的元件反应是瞬时的。因此仪器的反应速度基本上取决于工作气室及     

石灰配施猪粪对Cd、Pb和Zn污染土壤中重金属形态和植物有效性的影响

通过盆栽试验,研究在镉、铅和锌污染土壤上,石灰和猪粪配施对土壤中不同形态镉、铅和锌含量及在蔬菜中累积的影响.结果表明:施入石灰(L)、石灰加低量猪粪(LP1)、石灰加高量猪粪(LP2)后,土壤中碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn含量明显降低,土壤中铁、锰氧化物结合态和有机物结合态Cd、Pb和Zn含量明显增加;对大白菜吸收Pb、Cd和Zn均起到较好的抑制作用.单施石灰处理,石灰用量为5 g·kg-1土时,对大白菜吸收Pb、Cd和Zn的抑制效果最好;石灰配施猪粪处理,其中石灰5 g·kg-1土配施猪粪7.5 g·kg-1土以及石灰5 g·kg-1土配施猪粪15 g·kg-1土对大白菜吸收Pb、Cd和Zn的抑制效果最好.研究同时发现,低量猪粪配施石灰的效果强于高量猪粪配施石灰的效果.     

不同碱度条件下中华水韭昼夜CO_2气体交换的特征

运用pH-drift的方法研究了在不同碱度条件下中华水韭(Isoetes sinensis)的沉水叶片昼夜CO_2吸收的特征.结果表明中华水非的沉水叶片具有昼夜吸收水中CO_2的能力,而不具备利用水中的HCCO3的能力,进一步证明了水生植物中华水韭的光合碳同化途径具有景天酸代谢(CAM)的特征.中华水韭沉水叶片光照条件下对水中CO_2的吸收速率在一定的浓度范围内正相关于水中的CO_2浓度.光照条件下,中华水韭的pH-drift实验的pH补偿点分别为(8.1±0.3)和(7.9±0.1)mmol·L~(-1),最终[C_T]/Alk值为(1.009±0.01)和(1.022±0. 004).碱度对中华水韭夜晚CO_2的吸收速率有显著的影响(F=38.73,P<0.0001).总碱度1.70mmol·L~(-1)溶液中的中华水韭沉水叶片在相对较低的CO_2浓度(0.04±0.001mmol·L~(-1))水平下即表现出对CO_2的净吸收.调查了野外一处中华水韭沉水种群的生境pH值及CO_2浓度的昼夜变化,发现水体碱度约为1.59mmol·L~(-1),一昼夜的pH值波动不大,平均为(6.1±0.04),昼夜CO_2浓度存在波动,午夜水中的CO_2浓度是午后的近3倍.     

石灰对铅污染土壤修复效果评价

为了研究铅污染菜地土壤施用石灰对小白菜-土壤生态系统的影响及持续效果,探讨石灰修复铅污染菜地土壤的可行性,采集铅污染菜地土壤开展连续盆栽试验,设置5个石灰用量处理（0、1.5 g/kg、3.0 g/kg、4.5 g/kg、6.0 g/kg）。石灰施入土壤中平衡2周后移栽小白菜,连续种植3茬。同时采集小白菜样本和土壤样本,测定土壤pH、土壤Pb有效态含量和微生物活性等指标,并分别测定小白菜地上和地下部的生物量和铅含量。结果显示：石灰对降低土壤铅有效态和小白菜中铅含量的持效性较差,但施用石灰可增加土壤中的微生物活性,特别是种植小白菜后对增加土壤中微生物活性效果更明显,研究发现对羧酸类和胺类等碳源利用能力强的微生物可增加土壤中铅有效态的含量,对聚合物类、糖类、氨基酸类和其他类碳源利用能力强的微生物可以降低小白菜中的铅含量。研究结果为石灰修复重金属污染土壤的使用提供了更合理的理论支撑。     

自动光合作用测定仪

一.引言在研究植物光合作用时,常常需要长时间连续进行光合作用测定,因此就需要一部能满足此项要求的测定仪器。目前广泛应用的仪器有电导法和红外线法。电导法根据碱性溶液吸收CO_2后电导率降低,从吸收CO_2前后的液体电导率的差计算吸收的CO_2量。利用这种原理所设计的测定仪器可以长时间的连     

微生物细胞CO_2跨膜转运的研究进展

CO_2是自然界储量巨大的游离性碳资源。关于CO_2的生物转化,除了我们所熟知的植物光合作用外,许多微生物亦具备此能力。微生物利用CO_2的首要步骤是完成CO_2从细胞外向细胞内的跨膜转运,这也是决定微生物CO_2利用效率的重要环节。本文中,笔者对目前微生物CO_2跨膜转运的研究进展进行了总结,重点阐述了各类微生物CO_2运输元件及其工作的分子机制以及通过优化CO_2转运提高微生物利用CO_2能力的策略。在此基础上,笔者还提出了今后微生物转化利用CO_2的研究重点和关键科学问题,可为未来通过生物路线实现CO_2的资源化利用提供借鉴。     

一种简易实用的CO2培养装置

近年来由于杂交瘤技术和细胞培养方法的发展,CO_2培养箱的使用日益广泛。目前进口或国产的CO_2培养箱价格昂贵,货源较缺,并需配CO_2钢瓶,因此某些地区的一般实验室购置和使用常有困难。有人采用烛罐法或通过范氏气体定量器通CO_2至厌氧罐法作为替代,但有CO_2量不易控制或操作较繁复之弊。本文介绍我们试制的一种用化学法产生CO_2的简易CO_2培养装置。     

夏季石灰土CO_2昼夜动态及其影响因素

土壤呼吸是土壤释放CO_2的过程,土壤CO_2动态及其控制因素的研究对于陆地生态系统碳收支核算和气候变化研究具有重要意义。本研究以喀斯特地区石灰土为对象,利用红外传感器(Vaisala GMP252)和自动装置高频次观测手段,测定了夏季土壤CO_2浓度和表观土壤呼吸速率(即土壤表面CO_2通量)的昼夜动态变化及其对集中降雨的响应特征,并分析了土壤CO_2浓度、表观土壤呼吸速率与土壤温度和湿度之间的关系。结果表明,土壤CO_2浓度的昼夜变化总体上呈现单峰变化趋势,峰值出现在正午(12:00—13:00)。此外,土壤CO_2浓度在集中降雨过程中呈"V"字型快速响应特征。土壤CO_2浓度与土壤温度呈正相关,而与土壤湿度呈负相关,石灰土偏碱性的环境使降雨时充填于土壤孔隙的水体中HCO_3~-、CO_3~(2-)及CO_2的平衡对土壤CO_2浓度变化具有重要影响。表观土壤呼吸速率的整体变化趋势与土壤温度和CO_2浓度变化一致,但前二者的变化与CO_2浓度相比略为滞后。表观土壤呼吸速率与土壤温度呈显著相关,而与土壤CO_2浓度的相关性不明显。土壤温度和湿度可以解释45%的表观土壤呼吸速率变化。因此,集中降雨影响下的石灰土表观土壤呼吸在短时间尺度上的变化主要受降雨、温湿度等环境因子影响下的土壤CO_2与空气交换过程的控制。     

铅对几种作物生长的影响及其在植物体内的积累

根据将醋酸铅溶液施入土壤及喷洒叶片的盆栽试验可以确定：(1)铅对植物的毒性不大,植物对铅的忍耐力很强。目前自然界中的铅污染程度不足以直接伤害植物本身。(2)溶液中的铅可以被植物的根系吸收,也可以被叶片直接吸收。吸收量与环境中的铅浓度成正比。(3)铅在植物体中移动性很小,根吸收的铅主要积累在根部,叶片吸收的铅主要积累在叶部。有少量铅可以向上或向下转移,但极少能进入果实的内部及块根的淀粉中。     

大气CO_2浓度升高对铅污染芦苇克隆生长的影响

芦苇分布广、耐性强,被广泛应用于污染修复,无性繁殖是其种群繁衍和维持的主要方式。在大气CO_2浓度升高的背景下,重金属污染将如何影响芦苇的克隆生长还不清楚。本实验以芦苇为研究对象,在人工气候室模拟大气CO_2浓度(380±20μmol·mol~(-1))和倍增浓度(760±20μmol·mol~(-1)),设置铅处理浓度0、300、500、1500、3000 mg·kg~(-1),探讨在铅污染以及CO_2倍增的双重影响下芦苇的克隆繁殖响应。随着铅处理浓度增加,根茎数和根茎长度、根茎节芽、根茎顶芽和总芽数显著减少,分蘖节芽数呈先增加后减少但均大于对照,根茎子株数显著增加,分蘖节子株数和总子株数无显著变化,芦苇各器官铅含量显著增加。CO_2浓度倍增条件下,相同浓度铅处理芦苇的根茎数、根茎长度、各类型芽数和子株数显著增加或呈增加趋势;芦苇吸收、积累的总铅含量增加,主要积累在根,但无性繁殖器官根茎和光合器官茎和叶中铅含量显著减少。以上结果表明,大气CO_2浓度升高能减缓铅污染对芦苇克隆生长的负面影响,增强芦苇的克隆生长和种群稳定,主要通过增强构件成本较低的集群生长模式、增加根茎延伸促进芦苇游击生长模式和有效的铅分配策略。     

超微结构研究中的铀-铅-铜染色方法

本文介绍了超微结构研究中的铀-铅-铜技术。铀-铅-铜方法能选择性地染色细胞内的线粒体、内质网和高尔基体,细胞的其他部分一般不染色,从而使这些细胞器在细胞内的分布非常突出。利用这一特点,可在透射电镜下观察半薄切片,研究线粒体、内质网和高尔基体的三维结构以及细胞器之间的相互关系。     

内耳整块染色石蜡包埋制片法

内耳制片常用的是火棉胶——石蜡双重包埋H-E片染法。此法制片步骤较多,不易掌握。我采用Bouin氏固定液固定,H-E整块染色、石蜡包埋法制片,操作简便,易于成功,内耳的基本结构(前庭膜、盖膜、毛细胞都完好无损,如取材适当,可在同一切片同时显示壶腹嵴。染色液的配制: 1.苏木精染液的配制: 苏木精 25毫克硫酸铝钾 1.25克碘酸钠5毫克蒸馏水 75毫升由于以上药品称量很小,故需称的较准确。配出来的液体若呈现混浊,则是因为以上药品(主要是碘酸钠)称得不准造成的,这种混浊染色液不能用。 2.复制伊红染色液的配制: 将伊红(Y或B均可)0.5克溶于3毫升蒸馏水中,溶解后将冰醋酸—滴—滴加于其中,边滴边搅动,     

两株绿藻响应CO2浓度变化的生长和生理特性的研究

以小球藻FACHB-1580和栅藻FACHB-1618为研究对象,比较了两株绿藻在0.04%CO_2、5%CO_2和20%CO_2(v/v)三种通气培养条件下的生长和生理特性的响应,试图阐述与无机碳利用相关生理参数和微藻利用CO_2能力的关系。结果表明,两株绿藻均能高效利用CO_2,在5%(v/v)条件下均表现出最大生物量积累、最大比生长速率和最大二氧化碳固定速率。小球藻FACHB-1580和栅藻FACHB-1618最大生物量分别为3.5和5.4g/L,分别是0.04%CO_2(v/v)条件的1.41和1.46倍。在高达20%CO_2(v/v)条件下,两株绿藻的生物量均显著高于空气组(P0.05)。随着CO_2浓度的增加,两株绿藻的无机碳亲和力、胞内和胞外CA活性、初始Rubisco活性,及Rubisco活化度均有下降趋势,总的Rubisco活性变化不明显。另外,小球藻FACHB-1580存在较高的胞外和胞内CA活性;而栅藻FACHB-1618胞外CA活性几乎为零,胞内CA活性显著低于小球藻FACHB-1580。由此推测,小球藻FACHB-1580能同时吸收介质中的HCO_3~-和CO_2,其胞内CA催化胞内HCO?3快速转化为CO_2,从而为Rubisco提供充足的CO_2来源;而栅藻FACHB-1618主要吸收介质中的CO_2,其胞内CA活性较低,推测其通过提高胞内CA含量,或增强Rubisco对CO_2的亲和力等促进光合固碳作用。     

不同二氧化碳浓度培养对两株栅藻碳固定速率及油脂积累的影响

正人类在利用化石燃料的过程中会导致大量有害温室气体CO_2的排放,促进全球气候变暖。微藻可通过光合作用固定CO_2,同时大量的微藻生物质还能作为生物能源的原料[1],因此,越来越多的研究关注于微藻生物固碳以达到降低碳排放的目的。利用微藻光合作用进行CO_2固定是一种能量节约型和环境友好型技术手段[2]。在利用微藻进行CO_2生物固定以及生物燃料生产时,研究微藻的CO_2固定能力、CO_2对微藻的生长以及油脂积累的影响等都是十分重要的。国内外利用微藻进行生     

嗜碱性利用—碳的莫拉氏菌的研究

利用不同营养类型的微生物进行CO_2固定的研究在世界上很受重视。对光能自养菌和化能自养菌;好氧菌和厌氧菌等多种类型的一碳微生物的比较生化学分析能使人们更好地认识它们潜在的应用价值。近年来,分离自极端环境微生物的CO_2固定研究已引起人们的极大兴趣。在pH9～10的偏碱性条件下,根据反应式(1)、(2)、(3),绝大部分CO_2以HCO_3~-和CO_3~2-;的形式存在。CO_2、H_2CO_3、HCO_3~-和CO_3~2-的总量多于中性环境的相应量。因此,认为分离嗜碱性菌株是获得一碳利用     

CO2浓度倍增对垂柳和杜仲叶绿体吸收光能和激发能分配的影响

研究了CO_2浓度倍增对垂柳(Salix babylonica L.)和杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)叶片光合色素含量、叶绿体对光能吸收能力和激发能在两个光系统之间分配的影响。结果表明,CO_2 浓度倍增能提高垂柳叶片单位鲜重和单位叶面积叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)的含量;提高杜仲Chl含量,降低Car含量。CO_2浓度倍增能提高含等量Chl的叶绿体对光能的吸收和激发能在两个光系统间分配的调节能力。     

气孔运动与光合作用

气孔是植物体与外界环境进行H_2O和CO_2等气体交换的重要门户,也是气体交换的调节机构:既能让光合作用需要的CO_2通过,又能防止过多的水分损失。关于气孔生理学的一般问题,目前已有不少专论和专著。本文只在扼要介绍     

华南地区尾巨桉和马占相思人工林地表温室气体通量

为探索华南地区尾巨桉人工林和马占相思人工林地表温室气体的季节排放规律、排放通量和主控因子,采用静态箱-气相色谱法,对两种林型地表3种温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)通量进行为期1年的逐月测定。结果表明:(1)尾巨桉人工林和马占相思人工林均为CO_2和N_2O的排放源,CH_4的吸收汇。马占相思林地表N_2O通量显著(P0.01)高于尾巨桉林,CO_2通量和CH_4通量无明显差异。(2)两种林型3种温室气体通量有着相似季节变化规律,地表CO_2通量均呈现雨季高旱季低的单峰规律;地表CH_4吸收通量表现为旱季高雨季低的单峰趋势;地表N_2O通量呈现雨季高旱季低且雨季内有两个峰值的排放规律。(3)地表CO_2、N_2O通量和土壤5 cm温度呈极显著(P0.01)正相关,3种温室气体地表通量同土壤含水量呈极显著(P0.01)或显著相关(P0.05)。(4)尾巨桉林和马占相思林温室气体年温室气体排放总量为31.014 t/hm~2和28.782 t/hm~2,均以CO_2排放占绝对优势(98.46%—99.15%),CH_4和N_2O处于次要地位。     

土三七(Sedum aizoon)光合作用的季节转变和CAM的诱导

土三七的CO_3交换曲线在六月中旬以前呈C_3型的“方波”形,白天能大量吸收CO_2,夜间有CO_2放出,含酸量无显著的昼夜波动。夏季的其余时间,夜间有净的CO_2吸收(阶段Ⅰ),早晨有CO_2吸收峰(阶段Ⅱ),随后有光下的脱羧作用(阶段Ⅲ),并有明显的昼夜酸波动,呈CAM型,但无阶段Ⅳ。CAM季节出现前,水分胁迫可使成年叶子转变为CAM型,所需时间2～6天,再经浇灌(5 h)可恢复到原来的C_3型,表明诱导的CAM是可逆的。     

长白山天然林内CO2环境初探

大气圈和生物圈之间存在着强烈的CO_2交换过程,植被层对CO_2的吸收与释放是引起大气中CO_2浓度不断变化的主要原因。同时,大气CO_2浓度在空间和时间上的变化又是影响绿色植物光合生产力的一个因素。了解林分内CO_2浓度分布状况对研究一个林分的气体交换