塔克拉玛干沙漠南缘9种禾本科牧草光系统Ⅱ特性

以新疆塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲边缘广泛种植的中间偃麦草、新燕麦、无芒雀麦、老芒麦、天山赖草、披碱草、矮生高羊茅、冰草和碱茅等9种牧草为试验对象,测定暗适应20 min后牧草叶片的快速叶绿素荧光诱导曲线,比较光系统Ⅱ(PSⅡ)的特性,分析各牧草对本地区环境的适应能力.结果表明： 天山赖草和披碱草的最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和单位面积反应中心的数量(RC/CS_o)的值均显著高于矮生高羊茅、冰草和碱茅,而初始荧光(F_o)、单位反应中心吸收的光能(ABC/RC)、单位反应中心捕获的能量(TR_o/RC)、单位反应中心耗散的能量(DI_o/RC)、荧光诱导曲线初始斜率(M_o)值则低于矮生高羊茅、冰草和碱茅;中间偃麦草、新燕麦、无芒雀麦和老芒麦的各值处于中间水平.9种牧草均受到恶劣气候条件的不同程度胁迫,PSⅡ反应中心的活性及电子传递受到抑制,其中,天山赖草和披碱草受到的影响较小,而矮生高羊茅、冰草和碱茅的PSⅡ结构和功能受到比较严重的影响,光合作用受抑制的程度较大.     

水分胁迫对不同抗旱类型冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响

在人工气候室水培条件下,选用3个不同抗旱类型的冬小麦品种,研究了水分胁迫对冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明：水分胁迫下,冬小麦幼苗可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、可变荧光与最大荧光比(Fv／Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv／Fo)、光化学淬灭系数(qF)均降低;而初始荧光(Fo)与非光化学淬灭系数(qNP)则升高,说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv／Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv／Fo)降低;光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制,起光保护作用的热耗散提高。但水分胁迫下品种间各参数变化幅度不同。除qNF外,其余各参数均为抗旱性越强降低幅度越小,而qNF则升高幅度越大。说明水分胁迫对冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响与其抗旱性密切相关。     

短尾铁线莲叶绿素荧光特性研究

运用便携式光合气体分析系统(LI-6400)对短尾铁线莲(Clematis brevicaudata)的叶绿素荧光动力学曲线、淬灭分析、荧光光曲线以及荧光ACI曲线等生理特性进行测定和对比分析。结果表明:随光照时间的增加,短尾铁线莲的荧光参数ETR、qP和NPQ逐渐上升并在28 min左右达到稳定。最大荧光产量Fm′在叶片转入黑暗后逐渐上升,在52 min左右趋于稳定;NPQ则开始下降,在50 min左右达到稳定。PhiPS2和PhiCO2呈线性正相关(P<0.01)并随着光照强度的增加而减小。短尾铁线莲对CO2浓度的变化十分敏感,在50~200μmol.mol-1范围内,CO2浓度的增加可显著提高其PhiPS2和PhiCO2的值,增加CO2浓度是提高短尾铁线莲光合速率的有效途径。     

两种生境条件下6种牧草叶绿素含量及荧光参数的比较

昆仑山前山牧场海拔较高, 策勒绿洲海拔相对较低, 两者生境差异较大。以昆仑山前山牧场和策勒绿洲边缘两种不同生境条件下生长的6种牧草: 冰草(Agropyron cristatum)、无芒雀麦(Bromus inermis)、矮生高羊茅(Festuca elata)、披碱草(Elymus dahuricus )、红豆草(Onobrychis pulchella)及和田大叶(Medicago sativa var. luxurians)为试验材料, 研究了不同生境条件下牧草叶片叶绿素含量及叶绿素荧光动力学参数的变化情况。结果显示: (1)在两种生境条件下, 昆仑山前山牧场生境生长的牧草叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量明显较高, 生长在策勒绿洲生境的牧草品种叶绿素a/b值较高; (2)昆仑山前山牧场生境牧草最大荧光、光系统II (PSII)最大光化学效率、PSII潜在活性和单位面积反应中心的数量的值明显高于策勒绿洲生境品种, 而初始荧光、单位反应中心吸收的光能、单位反应中心捕获的能量、单位反应中心耗散的能量、荧光诱导曲线初始斜率值则低于策勒绿洲生境品种。因此, 两种生境下环境因子发生了改变, 对牧草产生综合的胁迫作用; 策勒绿洲生境明显对牧草生长产生了抑制, 策勒绿洲生境牧草的色素含量降低以及PSII的机构遭到损坏, 导致反应中心一部分失活或裂解, 剩余有活性的反应中心的效率增加, 昆仑山生境则相对比较适宜牧草生长; 两种生境不同牧草叶绿素含量和叶绿素荧光参数的变化幅度不同。     

Changes of Photosystem Ⅱ Electron Transport in the ChlorophyⅡ-deficient Oilseed Rape Mutant Studied by ChlorophyⅡ Fluorescence and Thermoluminescence

The photosystem Ⅱ （PSII） complex of photosynthetic membranes comprises a number of chlorophyll-binding proteins that are important to the electron flow. Here we report that the chlorophyll b-deficient mutant has decreased the amount of light-harvesting complexes with an increased amount of some core polypeptldes of PSII, including CP43 and CP47. By means of chlorophyll fluorescence and thermolumlnescence, we found that the ratio of Fv/Fm, qP and electron transport rate in the chlorophyll b-deficient mutant was higher compared to the wild type. In the chlorophyll lPdeflclent mutant, the decay of the primary electron acceptor quinones （QA-） reoxidation was decreased, measured by the fluorescence. Furthermore, the thermoluminescence studies in the chlorophyll bdeficient mutant showed that the B band （S2/S3QB-） decreased slightly and shifted up towards higher temperatures. In the presence of dlchlorophenyl-dlmethylurea, which is inhibited in the electron flow to the second electron acceptor quinines （QB） at the PSll acceptor side, the maximum of the Q band （S2QA-） was decreased slightly and shifted down to lower temperatures, compared to the wild type. Thus, the electron flow within PSll of the chlorophyⅡ b-deficient mutant was down-regulated and characterized by faster oxidation of the primary electron acceptor quinine QA-via forward electron flow and slower reduction of the oxidation S states.     

外源ATP对NaCl胁迫下菜豆叶片叶绿素荧光特性的调节

盐胁迫是影响植物生长的主要逆境因子之一,外源ATP被发现可作为信号分子参与植物对逆境胁迫生理反应的调节。为了探明外源ATP在植物盐胁迫响应中的作用,以增强植物对土壤盐渍化的耐性,更好地应用于土壤盐渍化修复。该研究以菜豆( Phaseolus vulgaris)为材料,通过叶绿素荧光技术探讨了外源ATP 对菜豆叶片在NaCl胁迫下叶绿素荧光特性的变化规律。结果表明：在NaCl胁迫下,叶片光系统Ⅱ( PSⅡ)潜在最大光化学量子效率( Fv/Fm)、光适应下最大光化学效率( Fv′/Fm′)、PSⅡ光适应下实际光化学效率[ Y (Ⅱ)]、光化学荧光猝灭( qP)、电子传递速率( ETR)与对照组相比均有显著性下降,而非光化学猝灭( NPQ)和( qN)较对照组有显著性增加,这表明NaCl胁迫导致菜豆叶片光系统Ⅱ光化学效率的下降和光能耗散的增加。而外源ATP(eATP)的处理能有效缓解NaCl胁迫所造成的Fv/Fm、Fv′/Fm′、Y(Ⅱ)、qP、ETR下降和NPQ、qN的上升。该研究结果表明在NaCl胁迫下外源ATP可以有效地提高菜豆幼苗光系统Ⅱ( PSⅡ)的光化学反应效率。     

缺铁对大豆叶片光合作用和光系统Ⅱ功能的影响

通过气体交换和叶绿素荧光测定研究了缺铁对大豆叶片碳同化和光系统Ⅱ的影响。缺铁条件下大豆光合速率(Pn)大幅下降;最大光化学效率(po)下降幅度较小;荧光诱导动力学曲线发生明显的变化,其中电子传递活性明显下降,K相(VK)相对荧光产量提高。缺铁大豆的天线转化效率(Fv'/Fm')、光化学猝灭系数(qP)和光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)降低,而非光化学猝灭(NPQ)则明显增加。此外,缺铁大豆的光后荧光上升增强。据此,认为铁缺乏伤害了光系统Ⅱ复合物供体侧和受体侧的电子传递;缺铁条件下光系统I环式电子传递的增强可能在维持激发能耗散和ATP供给方面起一定作用。     

氮源对杜氏盐藻生长及光合系统Ⅱ的影响

以NaNO3、CO(NH_2)_2、NaNO2、NH4Cl作为氮源,并设无氮处理,研究杜氏盐藻(Dunaliella salina)生长及其PSⅡ对不同氮源的响应特征,以明确杜氏盐藻对不同氮源的利用情况,为盐藻培养基的优化和营养盐的筛选提供理论依据。结果表明:(1)杜氏盐藻在CO(NH_2)_2环境中具更高的比增长速率[μmax,(0.482±0.032)/d]。(2)NaNO2、NaNO3、CO(NH_2)_2作氮源时,杜氏盐藻快速光响应曲线的初始斜率(α)、最大光量子产率(Fv/Fm)及反应活性中心所捕获的光能(ABS/RC)、反应活性中心捕获的激发能用于还原QA的能量(TR0/RC)、最大光化学效率(φP0)、t=0时捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的概率(ψ0)和t=0时用于电子传递的量子产额(φE0)在处理间均差异不显著(P0.05),但三者与无氮和NH4Cl处理组相比均具有显著差异。(3)与NaNO2、NaNO3、CO(NH_2)_2处理组相比,无氮环境使得盐藻相对可变荧光(Vj)显著升高,盐藻光合电子从QA-到QB的传递受阻,导致QA-大量积累;而NH4Cl做氮源时,杜氏盐藻叶绿素荧光动力学曲线的K相出现,使得其PSⅡ放氧复合体(OEC)受损。研究认为,杜氏盐藻在NaNO3、CO(NH_2)_2、NaNO2作为唯一氮源时均可良好生长,并在CO(NH_2)_2环境中生长得更快;缺氮胁迫使得盐藻生长受到显著抑制,PSⅡ反应活性中心的数量降低,电子传递受阻;而NH4Cl对杜氏盐藻的毒性效应使得其PSⅡ放氧复合体(OEC)受损,藻体在短期内开始死亡。     

干旱胁迫对燕麦生长及叶片光系统Ⅱ活性的影响

以‘燕科2号’燕麦品种为试验材料,采用盆栽控水的方式分别设置正常供水(75%田间持水量)、中度干旱胁迫(60%田间持水量)、重度干旱胁迫(45%田间持水量)3个水分处理,利用叶绿素荧光技术研究了不同水分梯度下燕麦生长和叶片光反应系统Ⅱ(PSⅡ)功能的变化,探讨干旱胁迫对燕麦叶片光合性能的影响。结果表明：(1)干旱胁迫导致燕麦株高变矮,叶片数、主茎数、穗数减少,叶片失绿发黄及籽粒产量显著下降。(2)与正常供水相比,重度干旱胁迫下燕麦叶片最大光化学效率(F_v/F_m)和光合性能指数(PI_ABS)显著降低。(3)重度干旱胁迫导致燕麦叶片单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)和单位反应中心耗散掉的能量(DI₀/RC)明显下降,单位反应中心用于电子传递的能量(ET₀/RC)和单位反应中心捕获的光能(TR₀/RC)明显升高;有活性反应中心的开放程度(Ψ₀)和电子传递链的量子产额(φ_E0)明显下降、非光化学淬灭最大量子产额(φ_D0)明显升高,V_J、V_K、V_L 3个位点的相对荧光强度明显升高,OJIP曲线初始斜率M_o明显升高。研究发现,燕麦叶片PSⅡ对中度干旱胁迫具有较强的适应能力,而重度干旱胁迫严重伤害其叶片PSⅡ反应中心,导致其反应中心能流分配失衡,电子传递受阻和PSⅡ稳固性减弱,进而影响燕麦光合作用,最终导致燕麦生长受到抑制。     

高温胁迫对光系统Ⅱ异质性的影响

高温胁迫可诱导光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）活性中心转化为无活性中心。本文讨论了在高温胁迫导致荧光猝灭的情况下如何用叶绿素荧光动力学计算ＰＳⅡ无活性中心相对含量的问题。正常的小麦叶片其ＰＳⅡ无活性中心相对含量（Ｆｖｉ／ＦＶ）约为０．１５５±０．０１１。小麦叶片经５０℃１分钟高温胁迫后,其Ｆｖｉ（相对于正常Ｆｖ）降至对照的７０％,在随后室温下６０分钟内又降至５０％。而５５℃５分钟和５５℃１０分钟高温胁迫后,在恢复期内其ＰＳⅡ无活性中心的含量从常温的１．４倍左右的基础上分别上升至２．４和２．９倍,说明高温胁迫对ＰＳⅡ中心除了起瞬时钝化作用外,还存在一个间接的较为缓慢的持续钝化作用。     

基因型和环境对小麦主要品质性状参数的影响

利用8个冬小麦品种（系）于2002年种植在8个不同地点的试验结果,分析了品种（系）、环境以及品种（系）与环境的互作对谷蛋白大聚合体（GMP）及其组成、面团揉混仪参数及烘烤品质等主要品质性状的影响。结果表明,基因型对GMP、高、低分子量谷蛋白亚基有显著影响,说明GMP及其组成主要受基因型控制;沉淀值、峰值时间（MPT）、8min带宽（8TW）受环境影响程度比基因型小;而品种、环境及其互作对面包体积都有显著影响。小麦品质性状间的相关系数受环境条件的影响,不同地点品质性状问的相关系数不同。品种（系）和地点的互作效应在同一品种不同地点间是不同的,即使在不利的环境下,也有表现好的品种（系）。综合考虑对烘烤品质的影响,烟台点和济麦20表现最好。因此,进行品质评价时,不同地点间不仅考虑蛋白质含量的变化,还要考虑蛋白质质量、GMP及其组成、沉淀值、中线峰值时间以及8min带宽的变化规律。     

Status of water environment pollution in the Xixi Wetland and its ecological treatment countermeasures

In this paper,the water quality of the Xixi Wetland was evaluated and the characteristics of water pollution were described according to the survey data.Based on the status of water quality and its functional requirements as an urban wetland,biological-ecological countermeasures were suggested.The experimental use of ecological technologies,such as artificial wetlands,ecological aquiculture and artificial floating island,were done in several fish ponds in the Xixi Wetland.Water monitoring results show that the quality of the treated water has improved significantly and the measures to purify the eutrophic water in the wetland have been effective.     

国家重点生态功能区转移支付改善县域生态环境质量效应评估

国家重点生态功能区转移支付已成为中国乃至全球最大的政府生态保护补偿项目,其资金使用对地方生态环境保护的作用尤为值得关注。为解决既有研究在研究对象和数据采用上的不足,基于包含全国区县、省级和陕西县域等多尺度数据,采用分组平均值及其变化率、统计相关性检验等评估方法,通过不同批次享受政策的县域及不同生态功能区类型县域的对比,对国家重点生态功能区转移支付在自然生态、大气、水环境3个方面的生态环境效益进行了多维度评估。研究结果表明：（1）2011-2017年,转移支付县域在生态质量上趋于稳定,部分生态类型特征的指标有向好趋势,案例和省级分析表明,转移支付与湿地覆盖率存在显著的正相关,该政策对县域生态质量的稳定和提升起到了一定积极作用。（2）2015-2018年,转移支付政策县域PM_2.5、SO₂、NO₂平均浓度均呈下降趋势,大气环境改善较为显著,其中PM_2.5浓度下降尤为明显且在防风固沙型生态功能区县域降幅最大。NO₂浓度的下降幅度较小。（3）转移支付县域的水环境各项指标在2012-2018年波动较大,总体看水环境质量有轻微改善,不同时间享受政策县域的改善效果有所差异,2016年新增的政策县域水环境质量改善更为显著。评估结论表明,国家重点生态功能区转移支付对县域生态环境质量产生了一定积极影响,其中对大气环境质量改善最为明显,对生态和水质的改善存在较大提升空间。     

Simultaneously protecting the environment and its residents: The need to incorporate agroforestry principles into the ecological projects of China

To mitigate severe environmental problems, the Chinese government introduced many ecological projects in degraded regions in the past 20 years. At the same time, ecological projects occupied cultivated croplands and thus, the income of local residents was significantly affected. From the perspective of both economic and ecological benefits, converting the current land use system into agroforestry systems is suggested in this study. Through a scientific design, an agroforestry system will be capable of supplying considerable output to residents in the land conversion region. In addition, the government should create an appropriate subsidy system, stable market environment, and free agricultural training services to help farmers. Amidst the increasing population and limiting cropland expansion globally, agroforestry is an answer to problems related to achieving the aims of sustainable development in China and other developing countries.     

我国农业环境问题及其防治对策

从农业自然资源、生态环境破坏现状及环境污染3方面对我国农业环境问题现状进行了系统的总结,并对其产生原因进行了初步分析,在此基础上提出防治对策。总体上看,我国农业自然资源短缺且受污染严重;农业生态破坏较为严重;由化肥、农药和农膜等农业投入品造成的面源污染日趋严重;秸秆处置不当、畜禽养殖污染、农村生活污染控制不力造成的环境污染日益严重,乡镇企业及城镇污染向农村的转移又进一步使农业环境恶化。我国农业环境问题的产生很大程度上与部分农业政策的实施有关;此外,农业环境保护立法不完善、执法不力以及农村环境保护意识淡薄、环境管理体系不完善等也是其产生的主要原因。基于以上原因,提出解决农业环境问题的如下对策措施：开展农业政策战略环境评价;重视生态建设,推动资源高效利用,发展生态农业;合理控制农用化学品投入,实施种植业清洁生产;加强畜禽养殖污染控制监管;制定激励机制,减轻农业面源污染;建立健全农村环境污染监管机制;加强宣传教育,增强农民环境保护意识。     

可鲁克湖流域生态环境质量诊断

为查清可鲁克湖流域生态环境质量及其演化特征,依据环境生态学相关理论,运用综合调查、遥感解译与反演、统计分析等技术手段,选取自然地理、气象、土地利用/覆盖和社会经济4个方面的15个因子,采用因子分析和熵值法计算指标权重,建立流域土壤质量模型和生态环境质量诊断模型,分析2000、2005、2010和2015年可鲁克湖流域土...     

农业环境中土壤取样误差研究

对自然条件下8种土壤类型、39个取样地块的25个土壤理化参数的取样误差进行了综合研究。结果表明,不同地块间,按累计取样误差大小排序为:池塘>地块边缘>自留地>林地>商品菜地>旱地>水田>滩地。在所有地块测定项目中,取样误差最大的是Cl^-,平均高达70%以上,其次是土壤有效磷,除滩地外取样误差基本上都超过30%;有效钾和全硫的取样误差也多在20%以上;取样误差最小的理化参数与成土母质有关,其中包括各种重金属和全量P、K、Mg以及pH和砂粒等,除极个别外,误差都在10%以下;2种粒度的土壤水分、碳酸钙、粉砂、粘粒、有机碳、全量N、Na、Ca、B和As等11项理化参数的取样误差居中,误差变动于10%～20%之间。聚类分析可以将不同测定项目大致分为3类,客观反映了人类活动对土壤理化参数分布均匀性的影响。     

气候变暖可能对东北三省农业生态环境的影响及其对策

随着未来气候变暖,我国东北三省农业生态环境可能发生较大的变化,其变化趋势为,热量条件变好,作物生育期延长,冷害频率降低,积雪期缩短,湿润条件变差,干旱频率增大,蒸发量增加。未来气候变暖,若平均气温升高2℃,那时东北三省粮食产量可增加36%左右,农业地带将大幅度地向北推移,并且提出相应的农业对策。     

虾-鱼-贝-藻生态优化养殖及其水质生物调控技术研究

建立了一种虾、鱼、贝、藻多池循环水生态优化养殖模式及水质生物调控系统,包括对虾养殖、鱼类养殖、贝类养殖和大型海藻栽培等4个不同功能养殖区,1个水处理区以及1条应急排水渠。通过在封闭循环系统内不同池塘中放养生态位互补的经济动植物对虾池水环境进行生物调控。结果表明,循环水养殖系统内虾池水层悬浮物数量、COD值、氨态氮和硝酸态氮含量比对照组对虾单养池明显降低(P<0·01)。养殖排放水不处于富营养化状态(E<1)。对虾饲料产出对虾0.667kg·kg-1、罗非鱼0.037kg·kg-1、牡蛎0.738kg·kg-1、江蓠0.437kg·kg-1,净增产值2.01元。投入产出比由对虾单养的0.588降低为优化生态养殖的0.235。该养殖模式不仅实现了虾池水环境的生物调控与养殖用水的零排放,且显著提高了饲料利用率和经济效益,具有防病、环保、高效等优点。     

The scientific evaluation of the thermal environment of cave dwellings in China

1. 1. The conclusion drawn from the result of the research work carried out is that the majority of the existing cave dwellings are not warm in winter and are cool in summer.

2. 2. Unless these cave dwellings are improved they are not suitable and pleasant places for people to live in.

3. 3. Therefore the following measures should be taken so as to improve the quality of the cave dwellings: (i) in summer more fresh air should be let in to replace the state air and the air should be dehumidified to solve the problem of being too cool and humid; and (ii) in winter the geothermal energy and the solar energy should be made full use of, in addition, there should be local heating in the cave dwellings.