外来入侵物种空心莲子草光合日变化初步研究

外来入侵物种空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)发生广、危害重的区域多为中国南方省市,2005年发现其已大面积入侵山东省济南市境内的小清河上游.测定了空心莲子草净光合速率、气孔导度和细胞间隙CO2浓度,并与同一生境的芦苇(Phragmites communis)和水芹(Oenanthe javanica)进行了比较.空心莲子草净光合速率日变化曲线为双峰型,最高峰值24.40μmol CO2/(m2·s)出现在10:00左右,第二峰值22.80 μmol CO2/(m2·s)出现在16:00左右,整个曲线明显高于对照植物芦苇和水芹.在16:00至16:30光强迅速下降阶段.其净光合速率仍能保持较高水平,为9.85 μmol CO2/(m2·s).     

Cr6+和Cr3+对水花生几种生理生化指标的影响比较

通过Cr6 和Cr3 对水花生 (Alternantheraphiloxeroides)的叶及根的某些生理生化指标影响的对比研究发现 ,Cr6 和Cr3 均能对水花生产生毒害 ;铬污染后 ,水花生的叶绿素含量、超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT)活性和可溶性蛋白含量 5项重要生理生化指标发生相应变化 ;Cr6 的毒性明显大于Cr3 ,根的受害程度比叶严重。     

利用水生植物水花生制备高吸水性树脂

以水生植物水花生(Alternanthera philoxeroides,空心莲子草)和丙烯酸为接枝共聚原料,通过自由基反应制备高吸水性树脂,对接枝聚合物进行FTIR、SEM的结构表征,同时对影响吸水树脂性能的因素进行优化。当水花生干粉用量10 g时,优化条件如下:活化温度为35℃,丙烯酸单体与水花生干粉质量比为6:1,丙烯酸中和度为56%,引发剂过硫酸钾的用量为单体质量的1%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为单体质量的0.075%,引发温度为65℃。在此优化条件下制备的吸水性树脂吸水性能最好,对去离子水吸水倍数达到442 g/g。     

巢湖十五里河水花生生长区沉积物及间隙水中营养盐的基本特性

为揭示十五里河水生植物(水花生)生长区沉积物及间隙水营养盐的基本特征,在河道上选择3个具有代表性的采样点位(SP1、SP2和SP3)和1个对照点位(SP4),采集15根沉积物柱状样,并按2 cm厚度现场分层,得到样品80个.在对沉积物TN、TP、NH4+-N、NO3--N、Fe/Al-P、Ca-P、有机质含量及间隙水TN、TP、NH4+-N、NO3--N、PO34--P浓度分析测试基础上,解析沉积物及间隙水的氮磷垂直剖面分布特征,并进行氮磷相关性分析.由间隙水氮磷剖面分布发现,水花生生长区孔隙水氮磷浓度具有大致相似的垂直变化特性;除PO34--P浓度存在差异外,不同采样点位表层沉积物-上覆水界面的营养盐源汇关系,也具有很好的一致性.研究表明,在沉积深度0～18 cm内,水花生生长区的间隙水NH4+-N和NO3--N垂直浓度剖面,基本上都可以由Origin软件提供的Exp2PMod2或Exp3P2指数函数拟合,而PO34--P则不具备这一特点,暗示着间隙水PO34--P扩散的规律性弱于NH4+-N和NO3--N.     

汞对水花生愈伤组织生理及超微结构的毒性效应

研究了Hg胁迫对水花生致密型愈伤组织叶绿素含量、可溶性蛋白含量、活性氧水平、抗氧化酶活性及细胞超微结构的影响.结果表明,随着Hg施加浓度的增加,总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、可溶性蛋白含量呈先升后降趋势,叶绿素a/叶绿素b逐渐下降;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先升后降,而过氧化氢酶(CAT)活性呈逐渐下降趋势;同时,超氧阴离子(O2-·)产生速率、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量均呈逐渐上升趋势.电镜扫描结果发现,Hg胁迫破坏了细胞膜系统,特别是对线粒体、叶绿体、细胞核造成了较为严重的不可逆的损伤,所观察到的核膜破裂方式主要是超量分泌膜泡.Hg对水花生愈伤组织的致死浓度范围为20～40μmol·L-1.     

H3PO4活化制备喜旱莲子草基活性炭及性能表征

为了解决喜旱莲子草入侵带来的环境污染和生态破坏问题,探索了综合利用其制备价廉、质优活性炭的可能性、在正交实验的基础上,对实验结果进行了单因素方差分析,结果表明,控制因素对活性炭得率和碘吸附值的影响大小均依次为:炭化温度＞炭化时间＞浸渍时间＞浸渍比,且前三者有显著影响、极差分析表明最佳制备工艺组合为:浸溃比4∶1、浸渍时间6h、炭化温度873 K和炭化时间1h.在最佳制备条件下制得的喜旱莲子草基活性炭得率和碘吸附值为:37.44％和752.36 mg/g;其比表面积、总孔体积、平均孔径和中孔率分别为:1 100.720 m2/g、0.610 cm3/g、2.216 nm、72.00％.红外光谱分析表明,活性炭形成了大量表面官能团,主要有以下几种:羧基、酚基、醚基等、正交实试和物理特性表征均表明,喜旱莲子草是良好的中孔活性炭制备原料.     

喜旱莲子草对Pb、Cd胁迫响应的研究

采用营养液培养法,以喜旱莲子草为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0,0.1,10,50,100和200 mg/L条件下,Cd在浓度梯度0,0.01,1,10,20和40 mg/L条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对喜旱莲子草生长的影响。结果表明,在试验条件下,对单一Pb及Cd对喜旱莲子草生长及生理影响而言,与对照相比,当Pb处理浓度为0.1 mg/L时,植物最高株高和最长根长分别增加了3.8%和15%。随着Pb处理浓度增加到200 mg/L时,植物生长受到明显抑制,茎叶株高呈显著下降。当Cd处理浓度为1 mg/L时,与对照相比,植物最高株高和最长根长分别增加了9.0%和10.0%,随着Cd处理浓度增加(20~40 mg/L),植物生长受到明显抑制,茎叶株高呈显著下降。随Pb和Cd处理浓度增加,喜旱莲子草叶绿素含量呈下降趋势,POD活性先升后降,MDA含量呈上升趋势,植株体内Pb、Cd积累量呈上升趋势。在研究Pb、Cd对喜旱莲子草生长及生理胁迫的基础上,选择Pb、Cd不同配比浓度,探讨其对喜旱莲子草的复合胁迫作用,研究植物对重金属Pb、Cd富集特性,结果表明,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收富集,高浓度处理表现出相互抑制吸收富集的特性。     

The growth response of Alternanthera philoxeroides in a simulated post-combustion emission with ultrahigh [CO2] and acidic pollutants

Although post-combustion emissions from power plants are a major source of air pollution, they contain excess CO₂ that could be used to fertilize commercial greenhouses and stimulate plant growth. We addressed the combined effects of ultrahigh [CO₂] and acidic pollutants in flue gas on the growth of Alternanthera philoxeroides. When acidic pollutants were excluded, the biomass yield of A. philoxeroides saturated near 2000 μmol mol⁻¹ [CO₂] with doubled biomass accumulation relative to the ambient control. The growth enhancement was maintained at 5000 μmol mol⁻¹ [CO₂], but declined when [CO₂] rose above 1%, in association with a strong photosynthetic inhibition. Although acidic components (SO₂ and NO₂) significantly offset the CO₂ enhancement, the aboveground yield increased considerably when the concentration of pollutants was moderate (200 times dilution). Our results indicate that using excess CO₂ from the power plant emissions to optimize growth in commercial green house could be viable.     

香根草等三种植物的抗盐性比较

盐度对香根草、百喜草和水花生３种草本植物生长发育的影响相当明显．植物体，尤其是茎叶内的Ｎａ＾＋和Ｃｌ＾－直接影响到植物的株高、分蘖数、叶面积、根长等生长指标，进而影响到生物量；但在盐胁迫下，生物量的下降幅度不及上述４个指标的降幅大，根系生物量的降幅又不及茎叶的降幅。叶片光合色素亦受Ｎａ＾＋或Ｃｌ＾－的影响。在盐度不高时，色素含量增加，盐度较高时，色素含量下降，但它的幅度远不及生物量的下降幅度大。     

空心莲子草对水分变化的形态适应研究

在人工栽培空心莲子草并控制其立地水分条件,使之形成相应三种生境类型——旱生型、挺水型、漂浮型的条件下,初步研究了空心莲子草对水因子变化的形态适应机理。对节间长度、不定根数、不定根长度、叶形指数、抽枝率、节间最大周长等六个形态学指标进行的单因素方差分析和因子分析的结果表明：水分条件的变化对全部形态参数都有极显著影响;旱生型空心莲子草以地上部迅速占有空间的生长为主,其次是地下部生长;与旱生型空心莲子草相比,漂浮型的生长趋势中茎的增粗生长和根的数量生长上升到重要位置,然后才是茎与根的伸长生长;挺水型的第一位生长具有旱生型与漂浮型的双重特点,第二位生长在一定程度上具有与漂浮型相同的特征。按旱生型—挺水型—漂浮型逐级过渡,节间长度、不定根数极显著增加;第一公共因子中不定根数的重要性逐步升高,而且抽枝率始终是重要参数,但其均值在漂浮型中最小。所以,对旱生型与挺水型空心莲子草的治理应以抑制其抽枝为主要手段,对于漂浮型则应以抑制其生根为主。后续的相关研究应该以寻找其根和茎的发育机理为主,并以此为突破口采用适当的方法治理该种的蔓延。