濒危植物疏花水柏枝种子萌发的生态学特性

疏花水柏枝Myricaria laxiflora分布于我国三峡从宜昌至重庆段长江干流的消落带,分布区十分狭小.三峡工程兴建后,疏花水柏枝将失去绝大部分的生境而成为濒危物种.通过设置一系列控制实验测试了土壤水质量分数,温度和土壤类型对疏花水柏枝种子萌发的生态学的影响.实验结果表明,土壤水质量分数、温度和土壤类型对种子萌发率都有显著影响.其中种子萌发率随土壤水质量分数增加而增大,土壤水质量分数达到饱和程度时萌发率达到最大值;高温条件下的种子萌发率高于低温,种子萌发率在21～27℃达到最大值;种子在河沙基质上萌发好于在沙土基质上.结合分布区萌发季节的环境条件分析,土壤水质量分数是限制该物种分布于消落带的关键作用因子.据此就该物种的种群保护与重建提出了一些建议.     

黄河三角洲生态区土壤石油污染及其对碱蓬萌发的生态影响

基于黄河三角洲生态区内的油田生产区中石油污染土壤的调查取样,分析石油污染状况,并在实验室人工控制条件下,研究土壤中不同质量分数的石油污染对该区先锋植物——碱蓬（Salsola glauca Bung）的种子萌发影响。结果表明,油田区土壤受到了不同程度的石油污染;溢油处石油的质量分数最高达6.230 g·kg^-1。另外,萌发实验说明在土壤污染情况下种子萌发率具有不确定性,土壤石油污染质量分数为5～40 g·kg^-1时,对碱蓬种子的萌发无明显抑制作用。该研究对黄河三角洲生态区土壤石油类污染敏感指示指标的筛选和植物的生物修复具有重要意义。     

外来入侵杂草银胶菊种子萌发特性及无性繁殖能力研究

银胶菊Parthenium hysterophorus L.是一种危害性很强的外来入侵杂草,在我国南方多省均有分布,在山东省莒南县也大面积分布,目前已对发生地生态环境造成巨大影响。文章于2011年采用人工气候箱培养皿法和温室土壤盆栽相结合的方法,研究银胶菊的种子在不同pH、盐浓度、湿度、营养条件、不同埋藏深度等条件下种子萌发特性及其无性繁殖能力,以期为明确其入侵机制和适生环境提供依据。结果表明,银胶菊种子适宜的萌发环境为酸性,pH=6.0时发芽率最好,到pH=8.0时,种子不能萌发;盐对银胶菊种子的萌发影响很大,随着盐浓度的提高,发芽率下降明显,当盐浓度达到0.12 mol·Lˉ1时,种子不再萌发;但不同的营养条件和不同P水平对种子的萌发无显著影响;干旱或水涝均能降低种子发芽率;种子埋藏土层越深,其发芽率越低,土层深度达3.0 cm以上,银胶菊种子几乎无发芽率。银胶菊有较强的无性繁殖能力,根部、基部茎和上部茎等不同部位埋入土壤后均能发芽,基部茎的发芽率最高(为66.7%-88.9%),根部和上部茎发芽率较低(为22.2%-44.4%)。另外,从发芽后的生长来看,茎部(包括基部茎和上部茎)发芽后均能正常生长,但根部发出新芽后逐渐黄化死亡。由此可以看出,银胶菊种子适应力、耐贫瘠能力强,一般的农田、荒地环境均能萌发生长,但盐碱地的环境下不能萌发生长;散落在土壤表层的银胶菊种子萌发率最高,因此,没有人类扰动的荒地、沟渠更适宜其萌发和生长;由于其很强的无性繁殖能力,人工砍伐的防除措施不能将其彻底防除。这些都是银胶菊入侵后,能够在短时间内暴发成灾,且不易彻底防除的原因。     

外源ABA对不同品种辣椒种子萌发的影响

以4种辣椒种子为试验材料,研究了不同浓度ABA(0~100 mg/L)对种子萌发的影响.结果表明:低浓度ABA对种子的发芽势和发芽率没有显著影响,高浓度ABA极显著抑制种子的发芽势和发芽率,辣椒品种(系)不同,种子萌发对ABA浓度的敏感性也不同.不同浓度ABA溶液极显著降低了种子的发芽指数,随着ABA浓度的增加,对发芽指数的抑制程度逐渐加强,种子的发芽起始时间也被推迟,浓度越高,萌发延迟天数越多.ABA溶液极显著抑制种子胚根和胚轴的分化和生长,ABA浓度越高,抑制程度越强.图6,表1,参17.     

UV-B增加与酸雨复合处理对大豆种子萌发和幼苗生长的影响

研究了UV-B辐射增加与酸雨的复合处理对大豆种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：UV-B辐射增加对大豆种子的萌发没有影响，酸雨处理降低了大豆种子的发芽率。UV-B辐射增加与酸雨的复合处理，降低了幼苗的株高、绿叶数、叶面积、干质量、叶绿素和蒸腾速率，复合胁迫的下降幅度明显高于单一因子胁迫，并且下降幅度受UV-B辐射强度与酸雨pH的影响。UV-B辐射增加与酸雨处理在抑制幼苗生长上具有协同作用。     

两种四环素类兽药抗生素对白菜种子发芽与根伸长抑制的毒性效应

采用土培和水培相结合的方法,在预试验研究的基础上,研究砖红壤中不同质量分数金霉素（0～4 000 mg·kg-1）、土霉素（0～25 000 mg·kg-1）和水溶液中不同质量浓度金霉素（0～150 mg·L-1）和土霉素（0～150 mg·L-1）污染对白菜（Brassica pekimensis）种子发芽的抑制与毒性效应。结果表明：（1）当土壤中添加外源土霉素时,白菜种子发芽率总体呈下降趋势。而当添加金霉素时,白菜种子发芽率在85%附近波动,与对照相比,并无显著差异（P〉0.05）。而在水培条件下,金霉素对白菜发芽的抑制作用大于土霉素,但并未达显著差异水平（P〉0.05）。（2）白菜根伸长量随着土壤、水溶液中土霉素和金霉素质量分数或质量浓度的增加而缩短,生长均受到抑制。且与两种抗生素的质量分数或质量浓度均表现为极显著的相关性（P〈0.01）。（3）同一质量分数或质量浓度水平下,发芽率、根伸长、芽伸长对金霉素和土霉素的生态毒性敏感顺序依次为根伸长〉芽伸长〉发芽率。根伸长抑制率可作为诊断土霉素、金霉素对土壤毒性的敏感指标,反映土壤被四环素类抗生素污染的状况。（4）金霉素和土霉素在水培条件下对白菜的IC50值分别为20.32和287.52 mg·L-1。而在土壤中,白菜对金霉素和土霉素的IC50值分别为851.08和14 045.75 mg·kg-1。说明在土霉素对白菜的毒性作用小于金霉素,并且2种抗生素在土壤中对白菜根伸长的抑制效应明显低于水溶液中的抑制效应,这与土壤对抗生素污染有重要的缓冲作用有关。     

污灌区土壤-小麦系统重金属污染、迁移和积累--以开封市化肥河污灌区为例

以开封市化肥河污灌区为例，研究了土壤-小麦系统重金属(Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni和AS)污染、迁移和积累规律。结果表明，该区土壤重金属污染较为严重，所有样点的综合污染指数均大于1，其中Cd和AS污染最为严重，其平均质量分数远远超出了土壤环境二级标准值。在该区土壤上种植的小麦也表现出一定程度的重金属累积，但其茎叶和种子重金属质量分数差别较大；在所有种子样品中，Zn质量分数都未超标，AS、Cr和Pb质量分数部分到达了较高的残留水平，Cd质量分数则远远超出了国家食品限量卫生标准。依据重金属迁移累积率(βi)，小麦对As和Cr的吸收能力较低，而对Ni和Cd的吸收能力较高；在所有小麦样品中，除Cu外，茎叶对同一重金属的平均富集能力均大于种子。     

镐与酸雨对大豆种子萌发的动态影响

为了探索Cd2+酸雨(AR)污染对大豆种子萌发的影响,采用种子常规萌发试验研究不同浓度Cd2+与AR处理对大豆种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数的动态影响.结果表明,低强度AR与低浓度Cd2+对种子萌发有促进作用,但Cd2+的促进作用会随胁时延长而减弱,二者复合处理与Cd2+相似;高强度AR与高浓度Cd2+持续抑制,达显著差异水平胁时明显提前,复合毒害效应大于单因素效应的总和,抑制显现协同作用;4项指标均与胁时呈负相关,各组与CK达显著差异胁时不尽相同:Cd2+AR>Cd2+>AR;胁迫解除时间越早,4指标降低越少,种子受损害越轻.综合考虑,Cd2+污染效应大于AR污染效应,是构成复合污染的主要因素.发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数的动态影响.结果表明,低强度AR与低浓度Cd2+对种子萌发有促进作用,但Cd2+的促进作用会随胁时延长而减弱,二者复合处理与Cd2+相似;高强度AR与高浓度Cd2+持续抑制,达显著差异水平胁时明显提前,复合毒害效应大于单因素效应的总和,抑制显现协同作用;4项指标均与胁时呈负相关,各组与CK达显著差异胁时不尽相同:Cd2+AR>Cd2+>A     

飞机草的繁殖能力与种子的萌发特性

飞机草（Chromolaena odorata）是一种入侵性极强的外来杂草,现正在我国南部地区迅速传播,其繁殖特性与种子萌发对环境条件的适应能力是成功入侵扩散的前提。采用野外调查与室内试验相结合的方法,研究了飞机草的繁殖能力与种子的萌发特性。结果表明,飞机草能够进行无性繁殖,但其有性生殖能力更强,成熟植株的种子生产量高,种子质量轻,并且具有冠毛等附属结构。环境因子能够影响飞机草种子的萌发,其萌发的最适温度约为28℃,萌发过程中不需要特别的养分供应,并且能够忍耐一定程度的干旱胁迫。酸性环境能够促进飞机草种子的萌发,但当pH降至2.0时,其发芽率显著降低。掩埋处理能够抑制飞机草种子的萌发,当埋藏深度达3.0 cm时,所有的种子均不能正常萌发与出苗。     

外源脱落酸、水杨酸对小麦种子萌发及生理特性的影响

穗发芽严重降低籽粒产量、品质和种用价值,是小麦育种和生产急需解决的难题.为利用发芽抑制剂的化控途径有效防治穗发芽,研究了不同浓度的外源激素脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)对种子发芽的抑制作用及其生理生化响应.结果表明:浓度大于70 mg L-1 ABA和大于4 mmol L-1 SA均不同程度地抑制种子发芽并表现剂量效应,赤霉素对二者有拮抗作用,70 mg L-1 ABA+8.0 mmol L-1 SA对小麦普遍具有强烈的发芽抑制效应;ABA阻抑种子发芽是一种延缓作用,受基因型影响较大;SA对不同基因型有强烈的休眠促进作用,并显著提高种子对ABA的敏感性(P0.01);种子萌发过程中,两种激素均诱导籽粒α-淀粉酶和PPO活性下降,且SA处理组的酶活性降幅更大;ABA明显促进种子PAL活性,而SA处理组的PAL活性水平最低.因此,ABA与SA的发芽抑制效应与作用方式不同,SA增强种子的ABA敏感性,二者组合产生了良好、稳定的发芽抑制效果.     

Effect of Diesel Fuel on Growth of Selected Plant Species

Diesel oil is a complex mixture of hydrocarbons with an average carbon number of C8–C26. The majority of components consist of alkanes, both straight chained and branched and aromatic compounds including mono-, di- and polyaromatic hydrocarbons. Regardless of this complexity, diesel oil can be readily degraded by a number of soil microorganisms making it a likely candidate for bioremediation. The concept of using plants to enhance bioremediation, termed phytoremediation, is a relatively new area of scientific interest. It is particularly applicable to diesel oil contamination as diesel oil generally contaminates the top few metres of soil (surface soil) and contamination is not uniform throughout the site. By encouraging plants to grow on diesel oil contaminated soil, conditions are improved for the microbial degradation of the contaminant. During this study, establishing plants on diesel oil contaminated soil proved difficult. Diesel oil is phytotoxic to plants at relatively low concentrations. At concentrations below this phytotoxic level, the development of plants grown in diesel oil contaminated soil differs greatly from plants grown in uncontaminated soil. Tolerance of plants to diesel oil and ability to germinate in diesel oil contaminated soil varied greatly between plant species as well as within plant species. The broadest differences in germination were seen within the grasses with certain species thriving in low levels of contamination (e.g. Creeping bent) while others were intolerant of diesel oil contamination (e.g. Rough meadow grass). The herbs, legumes and commercial crops screened appeared to be largely unaffected by low levels of diesel oil contamination (25g dieselkg^–1). At the higher level of contamination (50g dieselkg^–1), half of the twenty two plants species screened failed to reach a germination rate equal to 50% of the control rate. Two species of grass failed to germinate at all at this contamination level. Plant species that successfully germinated and grew were studied further to determine the effect of diesel oil contamination on the later stages of plant development. This work investigates the effect of diesel oil on plant growth and development.     

乙烯消减盐抑制苜蓿种子萌发的机理研究

0．25mol/L的NaCl胁迫下的苜蓿种子转变1－氨基环丙烷－1－羧酸（ACC）和乙烯利为乙烯的能力明显降低。加入外源乙烯能引发受NaCl胁迫48h的苜蓿种子迅速萌发，但对种子内的Na^ 含量无明显影响。在种子吸涨过程中，外源乙烯对受NaCl胁迫的种子的水分吸收也无影响。外源乙烯能显著地提高NaCl胁迫下种子的呼吸速率和ATP含量。对乙烯消减盐抑制苜蓿种子萌发的作用机理进行了讨论。图6表1参21     

柴油污染土壤生物修复对土壤酶活性的影响

在柴油污染土壤的生物修复过程中,分析了土壤中柴油降解菌数量和3种土壤酶活性(过氧化氢酶、脱氢酶和脂酶)等生物活性指标与土壤中柴油去除率的相关性.结果表明,土壤受到柴油污染后的一段时间后过氧化氢酶、脱氢酶和脂酶的活性上升,而后随着土壤中石油烃的降解,脂酶又不断降低.进一步分析表明脂酶活性与柴油降解率及柴油降解菌数量都具有很好的正相关性,可以采用土壤脂酶活性来指示柴油生物降解成效.     

0~#柴油和流花原油对斑节对虾(Penaeus monodon)幼体的急性毒性效应

溢油污染导致的原油和燃料油入海,会对海洋生物的生长发育过程产生影响。为研究溢油污染对海洋虾类的毒性效应,以斑节对虾(Penaeus monodon)为研究对象,比较了不同浓度0#柴油和南海流花原油(LH原油)乳化液对斑节对虾不同发育阶段幼体的急性毒性效应。结果表明,3.59 mg·L~(-1)0#柴油和0.77 mg·L~(-1)LH原油乳化液可以显著降低斑节对虾无节幼体变态率(P0.05),且对无节幼体变态具有延迟效应。较之0#柴油,LH原油乳化液对斑节对虾无节幼体发育的影响更为明显。0#柴油对斑节对虾无节幼体、蚤状幼体、糠虾和仔虾的48或96小时半致死浓度(48 h/96 h-LC50)分别为0.55 mg·L~(-1)、0.42 mg·L~(-1)、0.95 mg·L~(-1)和1.09 mg·L~(-1),其对应的安全浓度分别为0.05 mg·L~(-1)、0.04 mg·L~(-1)、0.10 mg·L~(-1)和0.11 mg·L~(-1);LH原油对上述幼体的48 h/96 h-LC50则依次为0.62 mg·L~(-1)、0.51 mg·L~(-1)、1.05 mg·L~(-1)和1.42 mg·L~(-1),对应的安全浓度分别为0.06 mg·L~(-1)、0.05mg·L~(-1)、0.11 mg·L~(-1)和0.14 mg·L~(-1)。斑节对虾不同发育阶段幼体对0#柴油和LH原油的耐受力依次为:仔虾糠虾无节幼体蚤状幼体,0#柴油和LH原油乳化液对斑节对虾的毒性大小为0#柴油LH原油。上述结果为深入研究石油类污染对海洋生物的毒性效应提供了基础数据和理论依据。     

不同土壤水分条件下添加硅对紫花苜蓿茎叶和土壤氮磷钾含量的影响

为提高植物氮磷钾利用能力,采用盆栽试验研究了不同土壤水分条件下添加硅对紫花苜蓿(Medicago sativa)茎叶和土壤氮、磷、钾含量的影响.结果表明,土壤含水量为饱和含水量的35%和80%时添加硅对紫花苜蓿生物量没有明显影响,而土壤含水量为饱和含水量的50%和65%时则显著提高了紫花苜蓿生物量(P<0.05);添加硅对紫花苜蓿茎叶内氮含量没有显著影响,但显著提高了茎叶内钾和磷含量(P<0.05);添加硅对土壤全氮、速效氮、全钾和全磷含量没有显著影响,而显著提高了土壤速效磷含量(P<0.05),显著降低了土壤速效钾含量(P<0.05).说明添加硅能够显著增加紫花苜蓿茎叶内磷和钾的积累量,刺激土壤速效磷释放,降低土壤速效钾含量.     

Phytotoxicity in seven higher plant species exposed to di-n-butyl phthalate or bis (2-ethylhexyl) phthalate

We investigated phytotoxicity in seven plant species exposed to a range of concentrations (0– 500 mg·kg⁻¹ soil) of di-n-butyl phthalate (DnBP) or bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), two representative phthalate esters (PAEs) nominated by USEPA as priority pollutants and known environmental estrogens. We studied seed germination, root elongation, seedling growth, biomass (fresh weight, FW) and malondialdehyde (MDA) content of shoots and roots of wheat (Triticum aestivum L.), alfalfa (Medicago sativa L.), perennial ryegrass (Lolium perenne), radish (Raphanus sativus L.), cucumber (Cucumis sativus L.), oat (Avena sativa) and onion (Allium cepa L.), together with monitoring of plant pigment content (chlorophyll a, b and carotinoids) in alfalfa, radish and onion shoots. Root elongation, seedling growth and biomass of the test species were generally inhibited by DnBP but not by DEHP, indicating a lower level of phytotoxicity of DEHP than of DnBP. MDA contents of four species were promoted by PAE exposure, but not in alfalfa, ryegrass or onion shoots, indicating lower sensitivity of these three species to PAE pollutants. Plant pigment contents were clearly affected under the stress of both pollutants, implying the potential damage to the photosynthetic system of test plants, mainly by decreasing the content of chlorophyll a and b. Results of DnBP and DEHP phytotoxicity to the primary growth of test plants has provided information for the assessment of their environmental risk in the soil and also forms a basis for the further analysis of their toxic effects over the whole growth period of different plant species.     

影响石油污染物挥发行为的因素

进行了4种不同石油制品在不同温度时的挥发试验,并对其挥发量与挥发时间的关系进行了模拟,试验结果表明,柴油和煤油的挥发量与挥发时间呈二次多项式关系,而90#汽油的挥发量与挥发时间呈对数关系,混合芳烃的挥发量与挥发时间呈线性关系。柴油经过不同程度的挥发后,其物理性质如粘度和比重发生了改变,其中柴油粘度随着挥发而增加,并且柴油的粘度与挥发质量分数有很好的正相关性,相关系数为0.988。     

Clove bud oil: an efficient, economical and widely available oil for the inhibition of wheat seed germination

Pre-harvest sprouting refers to the precocious germination of the grain in the spike prior to harvest as a result of moist weather conditions at harvest time. From the agricultural viewpoint, it is necessary to impose an exogenous dormancy to wheat seeds in order to improve the resistance of seed to pre-harvest sprouting. In this regard, we found that clove bud essential oil is a strong inhibitor for wheat seed germination. The extract obtained from clove bud by supercritical fluid extraction using CO₂ as solvent minimized the number of extracts to two compounds, eugenol and eugenyl acetate. Eugenol, as the main constituent of the oil, was responsible for its strong inhibitory activity in wheat seeds. The aqueous solution of clove bud oil was submitted to germination assay at various concentrations from 50 to 400 mg/L. Complete inhibition of seed germination was recorded when the concentration was 400 mg/L. Roots and sprouts have similar sensitivity to inhibitory effect. In an empirical study, the synergistic cooperation of eugenol and eugenyl acetate from clove bud oil in the inhibition of seed germination was found to be a 1:1 ratio. The clove bud essential oil is widely available and will broaden the horizon of applications for natural and safe inhibitors in the fields.     

4种草对铅锌尾矿污染土壤重金属的抗性与吸收特性

盆栽试验的结果表明,高羊毛、早熟禾、黑麦草、紫花苜蓿在纯尾矿污染土壤或经处理的尾矿污染土壤上都能生长,但在处理的土壤上生长的植物长势明显优于对照,其中紫花苜蓿的生物量所受影响比其他几种草坪草更大,说明其重金属抗性低于其他几种植物。单位面积上 4 种植物体内重金属质量分数高低均为 w(Zn)>w(Pb)>w(Cu)>w(Cd),但每种植物对 Cd、Pb、Zn 和 Cu 的吸收质量分数和分布均不相同,一般为根系质量分数大于茎叶。加入改良剂(CaCO3)和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的 4 种草坪草生物量显著增加,植物体中的 Cd、Pb、Zn 质量分数下降,但 Cu 质量分数反而上升,结果单位面积上草坪草吸收各重金属元素的量均有所增加,可见利用改良措施与草坪草相结合的方法来修复重金属污染土壤具有可行性。     

Ca^2＋参与乙烯消减NaCl对苜蓿种子萌发的抑制

外源乙烯能消减ＮａＣｌ对苜蓿种子萌发的抑制，乙烯的这种作用对包被（种皮和胚乳）具有依赖性；胚与包被处于分离时，外源乙烯的消减作用消失；加回包被后，外源乙烯的作用恢复．分析表明，包被中存在某种易溶于水的、热稳定的小分子物质为乙烯作用所必需；当包被存在时，ＥＤＴＡ及ＥＧＴＡ都能减少乙烯的作用．分析显示：包被中Ｃａ２＋含量较大，且Ｃａ２＋能代替包被作用；无包被存在时，Ｃａ２＋对外源乙烯的有效性具决定作用，表明包被中的有效物质可能是Ｃａ２＋，乙烯的作用依赖于Ｃａ２＋．