不同等级石漠化生境下石生苔藓叶绿素含量和叶绿素荧光参数研究

叶绿素含量和叶绿素荧光参数可以反映叶绿体状态及光合作用效率,可用于探讨植物对环境的适应能力和响应机制。选择贵州省毕节市撒拉溪石漠化治理示范区,研究了区内28个不同等级石漠化(无、潜在、轻度、中度、重度石漠化)样地中所采集的168份石生苔藓植物标本,探讨了其相对叶绿素含量(SPAD值)和叶绿素荧光参数对不同喀斯特石漠化生境的响应。结果表明：(1)石生苔藓SPAD值、叶绿素荧光参数受多种环境因子的综合影响,其中石漠化等级、大气温度、郁闭度、坡向的影响较为显著。(2)相较于低等级石漠化和阴坡生境,中高等级石漠化和阳坡的石生苔藓SPAD值和除非光化学淬灭系数(NPQ)和非调节性能量耗散(Ф_NO)之外的叶绿素荧光参数均降低,可能由于在石漠化生态系统逆向演替后期,石生苔藓植物的叶绿素含量降低,PSⅡ反应中心活性受到影响,PSⅡ电子传递受阻,植物体通过增加热耗散和启动非调节性机制进行自我保护。(3)3种优势石生苔藓植物中,穗枝赤齿藓(Erythrodontium julaceum)的SPAD值显著低于圆枝粗枝藓(Gollania tereticaulis)和密毛细羽藓(Cyrt...     

喀斯特石漠化区典型生境下石生苔藓的固土持水作用

为探究喀斯特石漠化区典型生境下石生苔藓植物的固土持水能力及影响因素,在其石生苔藓分布和形态特征基础上,深入探讨了不同生境下石生苔藓的固土持水效应。结果表明：（1）生境对石生苔藓植物的固土持水能力影响显著。草地中的宽叶真藓（Bryum funkii）固土量最高,为8.85×10³ kg/hm²,裸地中的美灰藓（Eurohypnum leptothallum）持水量最高,其最高持水量是自身干重的14倍。石生苔藓植物在裸地和草地中表现出较高的固土率,而在乔木林与草地下具有较好的持水率。（2）苔藓类型对固土持水能力存在显著性的影响。4种石生苔藓植物的固土率高低为宽叶真藓>尖叶对齿藓原变种（Didymodon constrictus var.constrictus）>卷叶湿地藓（Hyophila involuta）>美灰藓,且差异显著;4种苔藓植物的持水率强弱为美灰藓>宽叶真藓>卷叶湿地藓>尖叶对齿藓原变种。（3）石生苔藓植物的固土持水能力受自身功能性状和立地环境的综合影响,苔藓植物的固土率与干重存在显著的正相关关系,其持水量与干重和生物量间具有显著的正相关关系。综上,从固土持水和生态修复的角度出发,应加强裸地和草地两种生境的石漠化治理力度;可考虑将宽叶真藓和美灰藓作为喀斯特岩面生态恢复的先锋苔藓,其能有效解决喀斯特区石漠化大面积基岩裸露问题,提高喀斯特区水土保持效益。     

生物土壤结皮对荒漠土壤种子库和种子萌发的影响

研究了腾格里沙漠东南缘在不同自然条件（风、温度、水分）下,人工固沙植被区（24龄、41龄、50龄）和相邻天然植被区的两种生物土壤结皮对荒漠土壤种子库和种子萌发的影响。结果表明,荒漠土壤种子库在苔藓结皮上的储量显著高于藻类结皮。随着生物土壤结皮的发育,种子萌发量在苔藓结皮上增加,在藻类结皮上减少。生物土壤结皮层的含水量对种子萌发有显著的影响（p〈0.05）,植物种子在湿润处理的生物土壤结皮上的萌发量高于干燥处理的生物土壤结皮上的种子萌发量。生物土壤结皮表层温度和亚表层温度对荒漠植物种子萌发无显著影响（p〉0.05）,但总体而言,对于苔藓结皮,植物种子在较高温度下的萌发量略高于在较低温度下的萌发量,而对于藻类结皮,植物种子在较低温度下的萌发量略高。     

单叶蔓荆人工扩繁技术及生理特性的研究

单叶蔓荆是我国重要药用植物之一,也是沿海沙质海岸的主要藤本灌木树种。通过对沙质海岸单叶蔓荆群落扦插、断蔓等人工扩繁苗木的研究,探讨了单叶蔓荆群落扦插、断蔓苗的生长规律;并对盆栽单叶蔓荆群落扦插苗的光合、呼吸、蒸腾速率与土壤含水量的变化情况进行了研究,用Logistic方程拟合相关系数在0．98以上,而且显著相关,表明用Logistic方程可以很好地描述单叶蔓荆群落扦插苗的光合、呼吸、蒸腾速率与土壤含水量的变化的关系。     

光合细菌光合产氢的研究进展

光合细菌 (Photosyntheticbacteria ,PSB)光合产氢的研究是国内外普遍关注的热点问题。就PSB光合产氢的机理、条件及光合细菌生态应用等方面进行综述 ,并着重论述了光合细菌产氢过程中两种主要的酶—固氮酶和氢酶以及影响酶活性的因素。     

光合细菌对小麦生长和光合功能的影响

【目的】探明光合细菌对小麦生长、产量及光合功能的影响。【方法】以尧麦16为材料,在不同生长时期施用光合细菌,研究光合细菌对小麦生长、产量及光合功能的影响。【结果】光合细菌培养液的不同成分可提高小麦旗叶SPAD值、光合速率及干物质积累。拔节期施用后,混合菌液对叶片SPAD含量促进作用最大,较不施用对照提高33.6%,小麦干物质积累较对照增加25.7%,单株籽粒重量增效为14.3%。单菌株实验处理中沼泽红假单胞菌促进作用最强,干物质积累和单株籽粒重量较培养基稀释液对照增效均为13.1%。不同施用时期的结果表明沼泽红假单胞菌对灌浆期和拔节期小麦促进效应最强,其中静息细胞可延长叶片功能期,使光合产物持续增加;无细胞培养液通过促进小麦营养生长,进而提高小麦产量。【结论】光合细菌可促进小麦生长,有效提高小麦生育过程中相关光合功能;施用时期应为小麦拔节期和灌浆期;光合细菌对小麦生长和产量促进作用是静息细胞和代谢活性物质综合作用的结果。     

光合细菌对芳香族化合物厌氧降解的研究进展

许多被有毒性的芳香族化合物污染的环境实际上是缺氧的 ,因此芳香族化合物的厌氧降解逐渐引起人们的兴趣。芳香族化合物的厌氧还原降解机制从根本上不同于好氧条件下的氧化降解机制 ,而光合细菌一直以来是研究芳香族化合物厌氧降解的模式菌株。因此 ,从生理学、酶学及分子生物学角度出发概括了对光合细菌厌氧降解芳香族化合物的研究动态。     

光合细菌培养基组成对类胡萝卜素产量的影响

采用响应面法对光合细菌培养基主要成分进行了优化,研究了培养基组成对类胡萝卜素产量的影响。经过逐步回归分析建立了类胡萝卜素产量对培养基主要成分的二次回归模型,其回归方程的决定系数达到了0．958。得到的最适培养基主要组成为：0．81％柠檬酸、0．35％NH4Cl和0．18％玉米浆,类胡萝卜素产量最大预测值达到13．34mg,／L,是优化前的2．04倍。     

光合细菌对鲤养殖水体生态系统的影响

光合细菌(Photosynthetic Bacteria,简称PSB)是一种不放氧光合作用的细菌总称,近年来,光合细菌在理论和应用上都受到了广泛的重视,一方面由于它是研究光合作用的理想材料,另一方面,它又有广泛的应用价值.光合细菌在处理高浓度有机废水,生产单细胞蛋白,水产养殖和禽畜饲养,改善植物营养状况等方面已有不少报道1-4,本文研究了光合细菌在鲤养殖水体中的增殖和分布规律以及它对水体中异养细菌、浮游动物及水质的影响,以阐明光合细菌在该生态系统中的作用.       

秦岭石生苔藓结皮的微生物群落组成和多样性特征北大核心CSCD

苔藓结皮是地表重要的活性覆盖物,具有改善土壤性状、固土持水、固碳固氮等多种生态功能,微生物群落是苔藓结皮发挥生态功能的主要成分。为了探究湿润区石生苔藓结皮的微生物群落组成及其多样性特征,揭示其发育形成机制以及功能机理,该研究以秦岭北麓的泥峪、车峪、骆峪5个样地的石生苔藓结皮为研究对象,利用高通量测序技术,分析了石生苔藓结皮层的微生物群落组成、丰度、多样性,并测定分析养分与微生物群落的关系,为裸露岩石创面的生态修复提供理论依据。结果表明:(1)秦岭石生苔藓结皮层的全氮和有机质含量在4.16~8.26 g/kg、89.44~131.05 g/kg之间,且样点间均差异显著;全磷和全钾含量较低,分别为0.88~1.21 g/kg和13.50~18.10 g/kg。(2)秦岭石生苔藓结皮层中细菌占微生物群落组成的80%以上,且细菌的多样性也远高于真菌;其中细菌优势菌群为变形菌门(Proteobateria)、拟杆菌门(Bateroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),真菌优势菌群为子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉菌门(Mortierellomycota)。(3)冗余分析(RDA)显示,全钾和有机质对优势细菌群落结构影响显著,变形菌和拟杆菌适宜生活在湿度大、营养状况良好的基质中;全磷和有机质对优势真菌群落结构影响显著,被孢霉菌门在低磷基质中更具生长优势。研究发现,细菌是秦岭石生苔藓结皮层的优势菌群,与旱区土生状况相比,秦岭石生苔藓结皮层的放线菌和酸杆菌的含量有所下降,而拟杆菌含量显著增加;对于真菌而言,子囊菌门和担子菌门的相对丰度明显减少,被孢菌门丰度显著增加;有机质是影响结皮层微生物群落组成最主要的养分因子,丰富的养分使湿润区石生苔藓结皮层的微生物群落结构更加复杂多样、物种组成更加丰富。     

Experimental Studies on the Natural Restoration and the Artificial Culture of the Moss Crusts on Fixed Dunes in the Tengger Desert, China

Soil microbiotic crusts cover extensive portions of the arid and semiarid regions of the world and play an important ecological role. Moss is one of the major components in the crusts. The reproduction and establishment of the mosses are crucial to the formation of moss crusts. Bryum argenteum is the dominant species of moss crusts in the Shapotou region (104°57′E, 37°27′N) of the Tengger Desert. In search for the characteristics of natural reproduction and establishment of the mosses, 10 quadrates (10×10 cm for each) were obtained by removing the moss crusts in different positions of fixed dunes. These 10 quadrates were observed for 3 years depending on the species’ components and coverage. Meanwhile, in the third year, two quadrates (1×1 m for each) were set up in a crust-absent area and two different experiments of the asexual reproduction (broadcast planting and offshoots) were conducted, respectively. The reproductive process was observed under the microscope, and the morphological indicators of the new individuals were measured. The results were compared with the ones from indoor experiments using the same methods. All the results showed the following: (1) 70% of the quadrates (i.e., 7 of the 10 quadrates) were recovered within 3–4 years; thus, the quick recovery might be due to the dispersal and reproduction of the fragments of stems and leaves of B. argenteum; (2) as for the two quadrates in the artificial reproduction test, the new plants occupied the uncovered space of the quadrates in 1 month, and there were two main reproduction approaches, one of which was that the stems continually branched and produced young plants, and the other was that the young plants and the fragments of the stems and leaves repeatedly and extensively reproduced protonema, which finally developed into a large number of new plants; (3) the reproductive characteristics were identical, though the protonema in the field was more robust and had more branches than the ones indoors. Translated from Acta Phytoecologica Sinica, 2005, 29(1) (in Chinese)     

Experimental Studies on the Natural Restoration and the Artificial Culture of the Moss Crusts on Fixed Dunes in the Tengger Desert,China

Soil microbiotic crusts cover extensive portions of the arid and semiarid regions of the world and play an important ecological role.Moss is one of the major components in the crusts.The reproduction and establishment of the mosses are crucial to the formation of moss crusts.Bryum argenteum is the dominant species of moss crusts in the Shapotou region (104°57'E,37°27'N) of the Tengger Desert.In search for the characteristics of natural reproduction and establishment of the mosses,10 quadrates (10×10 cm for each) were obtained by removing the moss crusts in different positions of fixed dunes.These 10 quadrates were observed for 3 years depending on the species' components and coverage.Meanwhile,in the third year,two quadrates (1×1 m for each) were set up in a crustabsent area and two different experiments of the asexual reproduction (broadcast planting and offshoots) were conducted,respectively.The reproductive process was observed under the microscope,and the morphological indicators of the new individuals were measured.The results were compared with the ones from indoor experiments using the same methods.All the results showed the following:(1) 70% of the quadrates (i.e.,7 of the 10 quadrates) were recovered within 3-4 years;thus,the quick recovery might be due to the dispersal and reproduction of the fragments of stems and leaves of B.argenteum;(2) as for the two quadrates in the artificial reproduction test,the new plants occupied the uncovered space of the quadrates in 1 month,and there were two main reproduction approaches,one of which was that the stems continually branched and produced young plants,and the other was that the young plants and the fragments of the stems and leaves repeatedly and extensively reproduced protonema,which finally developed into a large number of new plants;(3) the reproductive characteristics were identical,though the protonema in the field was more robust and had more branches than the ones indoors.     

沙地不同发育阶段的人工生物结皮对重金属的富集作用

生物结皮广泛存在于沙地生态系统,具有重要的生态功能.通过对位于库布齐沙漠腹地达拉特旗火力发电厂附近沙地中不同年代人工生物结皮及物理结皮中重金属含量的测定,旨在分析不同类型生物结皮及物理结皮在不同的发育阶段对重金属富集的影响和重金属污染的指示程度.通过分析和比较,得出以下结论:不同年代生物结皮和物理结皮各种重金属含量均表现为随着发育时间的增加而增加的趋势,生物结皮重金属含量多数类型表现为:Zn＞Cr＞Ni＞Pb＞Cu＞As＞Co＞Cd＞Hg的顺序关系,少数类型表现为:Cr＞Zn＞Ni＞Pb＞Cu＞As＞Co＞Cd＞Hg的顺序关系.通过单因素方差分析(ANOVA),不同年代藓结皮中各种元素差异显著性(P＜0.05)明显低于藻结皮和物理结皮.相同年代生物结皮和物理结皮重金属含量都表现为同样地规律:藓结皮＞藻结皮＞物理结皮,表明相同背景条件下,藓结皮对各种重金属的富集能力明显比藻结皮和物理结皮的富集能力强.通过单因素方差分析(ANOVA),Hg和Ni元素含量在所有相同年代样地的生物结皮和物理结皮均无差异,Cr、Zn、Cu、Co元素含量均存在差异(P＜0.05),但差异有的表现在藓结皮和藻结皮之间,而有的表现为藻结皮和物理结皮之间,而Pb、As、Cd元素含量则表现为有的年代有差异,有的年代无差异.通过污染因子CF值分析,藓结皮对污染的指示作用要明显比藻结皮和物理结皮敏感.同时生物结皮对于重金属的富集具有一定的选择性,像Hg、Ni、Zn、Cu、Pb、Co等元素生物结皮相对富集较少,而像Cr、Cd、As等元素相对富集较多.     

高效光合细菌菌剂对土壤微生物的影响

为了筛选在盆栽试验条件下适宜的高效光合细菌菌剂浓度以促进番茄生长,研究了高效光合细菌菌剂的3种浓度对番茄种植土壤中微生物特性的影响。试验结果表明：高效光合细菌菌剂的施用可以显著提高土壤中细菌和放线菌的数量,降低土壤中真菌数量;不同程度提高土壤脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶的活性。其中以稀释100倍的光合细菌菌剂+化肥处理效果最明显,稀释100倍的菌剂+化肥处理最有利于土壤中微生物的生长繁殖,对土壤环境的改善效果最显著。     

硒胁迫对小球藻光合色素含量和生长的影响

50 mg/L的硒胁迫下,小球藻中β-胡萝卜素、类叶黄素、叶绿素(叶绿素a、叶绿素b)的含量先明显增加,之后逐渐下降;而在800 mg/L硒胁迫下,各种光合色素含量均明显下降;小球藻活体细胞在693 nm处出现叶绿素a的吸收峰,其吸收值在硒胁迫后明显减弱;在室温荧光发射光谱中,700 nm处的发射峰随着硒浓度的增加而显著下降;荧光激发光谱表明:硒胁迫使小球藻的能量传递受阻,传递效率降低;藻体中水溶性蛋白含量随着硒胁迫的增强而下降.等离子体原子发射光谱(ICP-AES)研究结果表明:随着硒浓度增加,藻体中Mg2 、Ca2 、K 和Na 含量呈明显降低趋势,而培养液中这些离子的浓度则不断增加.     

黄土丘陵区藓结皮人工培养方法试验研究

以陕北黄土丘陵区自然发育的藓结皮为繁殖材料,通过室内人工培养研究了藓类植物孢子繁殖法(孢子法)、植物碎片营养繁殖(断茎法)以及生物结皮团块粉碎(碎皮法)接种等不同方法对藓结皮形成发育的影响,并对不同培养温度和土壤含水量条件下的藓结皮生长发育进行比较分析.结果表明,(1)相同培养条件下,碎皮法接种有利于藓结皮盖度的形成,在20℃、光照5 230 lx、光周期12 h/d条件下,经80 d培养,藓结皮盖度、密度分别达到76%和59株/cm2,且显著高于其他方法.(2)不同的接种量对藓结皮形成发育影响显著,采用碎皮法,接种量在500～750 g/m2水平下藓结皮的盖度和藓类植物的密度生长较高.(3)温度显著影响藓结皮的形成和发育,在试验条件下,17℃有利于藓结皮盖度、藓类植株密度和株高的生长.(4)土壤含水量只有>60%田间持水量时才有藓结皮形成,当土壤含水量达到超饱和含水量,并在近地面处有水汽存在时则更有利于藓结皮的形成和发育.     

光合细菌最佳生长条件筛选

目的:优化光合细菌的最佳培养条件。方法:通过绘制不同的生长曲线研究不同培养基及不同培养条件等理化因素对2株光合细菌(类球红细菌1.2174、沼泽红假单胞菌1.2180)生长的影响。结果:①1.2174最佳条件:培养基(蒸馏水配制的液体富集培养基和固体ATYP);温度(35℃);pH值(8.0和9.0);接种量(培养基/种子液5:1和4:1)。②1.2180最佳条件:培养基(海水配制的ATYP和蒸馏水配制的液体富集培养基);温度(25℃和35℃);pH值(7.0和8.0);接种量(培养基/种子液2∶1和4∶1)③两株菌的光照、氧需求程度、菌群协同和振荡条件相同。结论:通过筛选,蒸馏水配制的液体富集培养基和固体ATYP培养基、35℃、1000lx、pH值8.0、培养基/种子液4∶1、微氧、有菌群协同、振荡可作为二者的通用培养条件。     

光合菌对黄瓜光合及抗氧化同工酶的影响

以2种基因型的黄瓜（Cucumis sativus）为材料,研究光合菌（PSB）的喷施对植物生物量、净光合速率（Pn）、叶片PSII的最大光化学效率（Fv／Fm）及抗氧化同工酶代谢的影响。结果表明,喷施PSB均能诱导2种基因型黄瓜的生物量显著增加,并伴随Pn的显著提高。但是,2种基因型黄瓜的Fv/Fm并不受PSB喷施的影响：PSB能使总过氧化物歧化酶（soo）和抗坏血酸过氧化酶（APX）活性提高,并使它们的多数同工酶的活性上调,这些同工酶活性的增加在叶绿体中表现更为明显（如Cu／Zn-SOD、Fe-SOD和sAPX）。研究结果表明,PSB能通过增强黄瓜抗氧化酶体系的活性改善植株的抗氧化能力,从而在植株的生长和光合作用方面起到促进作用。     

光合细菌产辅酶Q10发酵条件的研究

利用均匀设计原理进行实验设计 ,对光合细菌R .capsulatusMT1131产辅酶Q10培养基配方及培养条件进行优化 ,结果当培养基中酵母膏质量浓度为 3 .13g·L- 1 ,硫酸铵 0 .8g·L- 1 ,Mg2 + 0 .6 4g·L- 1 ,Fe2 + 45 .2mg·L- 1 ,Mn2 + 18mg·L- 1 ,Co2 + 16mg·L- 1 ,培养基初始pH值为 7.0时 ,于 30℃ ,光照强度为 2 0 0 0Lx条件下培养 4天后 ,菌体中辅酶Q10质量浓度由 15 .2 13mg·L- 1提高至 2 0 .36 5mg·L- 1 ,产量提高约 33.87%。