不同类型竹种光合特性的比较研究

光合作用是植物生长和物质积累的基础,其光合特性是高光效竹种选育的重要生理指标。为了更好开发利用我国丰富的竹种资源,确定不同类型竹种的光合性能,掌握其合成有机同化物的能力是必须探索的一个重要问题。文章采用Li-6400光合测定仪,通过对不同地下茎类型的6个竹种光合参数和光响应的测定分析,进一步探讨不同类型竹种存在差异的生理基础,以期对不同类型竹种的选育和经营管理提供依据。试验结果表明:不同竹种净光合速率(Pn)差异显著,大木竹Bambusa wenchouensis(Wen)Q.H.Dai的净光合速率最高,Pn值平均达到8.379μmol·m-2·s-1,毛竹Phyllostachys heterocycla cv.pubescens和雷竹P.praecox cv.prevernalis次之,斑苦竹Arundinaria oleosa和苦竹Pleioblastus amarus最低,总体呈现丛生竹>散生竹>混生竹的趋势,1～2 a生竹净光合速率高于3～4 a生竹,但没有显著差异。气孔导度(Cond)、胞间C02浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)综合说明丛生竹的光合固碳能力最强,其中蒸腾速率与气孔导度与净光合速率关系最为紧密,是影响净光合速率的主导因子。光响应曲线表明当光强刚开始增强时,各竹种间差异较小,但随着光强的继续增加,不同竹种出现很大的差异,其中绿竹Dendrocalamus.oldhami(Munro)Keng的潜在光合能力最高,远高于其他竹种,同样表现为丛生竹>散生竹>混生竹,进一步说明丛生竹种较强的光合固碳能力,从而为今后不同类型竹种,尤其是优良丛生竹种的筛选和开发利用提供理论参考。     

丹参提取液对球形红细菌菌体蛋白及几种酶的影响

为探索球形红细菌对丹参的生物转化机理,采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(N-PAGE)分别对丹参水提液、醇提液、醇水提液培养后球形红细菌菌体及纯球形红细菌(PRS)菌体蛋白质(Pro)、酯酶(EST)、细胞色素氧化酶(COD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)进行分析,比较用丹参提取液培养前后球形红细菌菌体蛋白及4种酶的同工酶变化.结果表明:丹参提取液培养前后球形红细菌菌体蛋白及4种酶的同工酶谱带差别较大,同工酶的电泳迁移率、活性、所表达同工酶的数目及分布均有差异,培养d 2～6蛋白及酶表达量变化最大,d 14～20基本稳定.研究表明丹参能诱导球形红细菌生成新的蛋白质及酶,亦可抑制某些蛋白质和酶的合成;这些蛋白和酶可能参与了丹参化学成分的生物转化.图4参22     

光合细菌及活性污泥法联用工艺处理明胶废水试验

研究了光合细菌(photo-synthetic bacteria,简称PSB)及活性污泥法联用工艺处理明胶生产过程中产生的高浓度有机废水的可行性。经过光合细菌及活性污泥先后次序的变换,得出了最优处理工艺。结果表明:"PSB+活性污泥"工艺、"活性污泥+PSB"工艺COD去除率平均值分别为94.7%和96.0%;"活性污泥+PSB"工艺有较强的去除钙质和耐冲击负荷的能力,该工艺适合处理此种含高钙、高氯、高碱明胶的废水。     

沼泽湿地植物光合特性及固“碳”潜势对外源氮输入的响应

以沼泽湿地典型草甸植被小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,在三江平原进行了野外培养实验,探讨了4个不同氮素输入水平(0(NO)、6(N6),12(N12)、24(N24)g·m-2· a-1)下沼泽湿地植物生长与光合特性的响应特征,并从光合固"碳"的角度分析了小叶章沼泽湿地的固"碳"潜势.结果表明,外源氮输入明显促进了小叶章的株高、叶面积及植株数,显著增加了碳的生物量积累,到植物生长季结束,N6、N12和N24三个施氮水平下,小叶章地上部分生物量分别比对照增加了58.79%、133.11%和190.55%.同时,小叶章叶片全氮含量、叶绿素、可溶性蛋白和游离氨基酸含量也显著增加,净光合速率明显提高,分别比对照增加了20.70%、26.69%和53.54%.从光合固"碳"的角度来看,外源氮输入能够促使沼泽湿地植物通过光合作用固定更多CO2.     

UV-B辐射增强对不同大麦品种生理特性的影响

通过大田试验,研究了UV-B辐射增强对不同生育期3个大麦(Hordeum vulgare)品种光合和蒸腾生理特性的影响。试验设对照(自然光)和辐射增强(辐照强度14.4 kJ.m-2.d-1)2个UV-B辐射水平。结果表明,UV-B辐射增强明显抑制大麦光合作用和蒸腾作用。与对照相比,UV-B辐射增强可降低叶片叶绿素含量、气孔导度、净光合速率和蒸腾速率,但对胞间CO2摩尔分数基本没有影响。不同大麦品种对UV-B辐射增强响应的敏感性存在差异,单2号对UV-B辐射增强较为敏感,而苏啤4号较不敏感。     

铺地榕对不同土壤磷营养水平的生理生态学响应

磷矿废弃地的形成在破坏植被和景观的同时,还导致水土流失和水体富营养化等不良环境影响.本文通过控制实验研究了铺地榕Ficus tikoua对不同土壤磷营养水平的生理生态学响应,以求在揭示植物对高磷条件生态响应的机理上,为磷矿弃地的生态恢复筛选适宜的先锋物种.结果显示,在磷处理质量浓度为0～360 mg·L~(-1)范围内,铺地榕的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素质量分数、可溶性糖和根系生长的相关参数随着磷处理质量浓度的增加而增加,其后则显示出逐渐减少的趋势.植物的光饱和曲线和二氧化碳饱和曲线显示,该物种的光饱和点和二氧化碳饱和点分别为800 μmol·m~(-2)·s~(-1)和1 000 μmol·mol~(-1),表明该物种具有较强的光合性能,且是一种喜阳植物.该物种各器官对磷的吸收能力依次为根>茎>叶,实验中植物体的磷质量分数最高达到植物干物质量的1.13%左右.综合分析表明,铺地榕对土壤磷营养的适应范围较广,吸收固定能力强,是一种潜在的可用于磷矿废弃地治理的先锋物种.     

光合细菌球形红细菌厌氧降解氯代苯

采用光合细菌球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)在厌氧光照条件下对氯代苯进行生物降解.结果表明,氯代苯不能作为球形红细菌生长的唯一碳源和能源.球形红细菌厌氧降解氯代苯是在适宜碳源存在下,由氯代苯诱导产生诱导酶以共代谢的方式进行,降解途径是先打开苯环生成小分子的氯代烷烃、再还原脱氯.在培养基中加入一定量的酵母膏,可使细菌生长的停滞期明显缩短,提高氯代苯的脱氯率.在氯代苯浓度为100mg/L时,厌氧降解的最适宜条件为苹果酸浓度1.0g/L、硫酸铵浓度0.1g/L、pH7.0、酵母浸膏浓度1.0g/L.     

污染水体中三氮转化过程的模拟研究

以城市河涌污染水体为研究对象,通过模拟实验,研究了水体中的三氮转化规律及其与环境条件的关系。实验结果表明:室内和室外条件下氨氮转化十分迅速,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮没有出现明显的累积现象;而在培养箱中,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮则出现明显的累积现象。此外还研究了光合细菌对水体三氮转化的影响,发现其在室内和室外条件下有利于水体中的三氮转化,而对培养箱条件下的三氮转化起抑制作用。     

增补UV-B辐射下南亚热带森林建群树种叶片对UV-B辐射的防护

研究了我国南亚热带森林5种建群树种UV-B辐射诱导的UV-B吸收物质(在280～320 nm波长下测定)的积累及抗UV-B辐射的可能性保护机制.增补UV-B辐射下,马尾松(Pinus massoniana)针叶的甲醇可溶性提取物和细胞壁的碱提取酚类的含量明显高于正常水平的光辐射下.红椎(Castanopsis hystrix)和厚壳桂(Cryptocarya chinensis)叶片的这些化学物质也升高,意味着增补UV-B辐射刺激UV-B辐射吸收物质的生成,形成抗UV-B辐射的功能性保护结构.然而,自然光下已含有大量细胞壁碱提取酚类的荷木(Schima superba)和藜蒴(Castanopsis fissa),这些化合物在增补UV-B辐射下则见下降,很有可能表皮层细胞壁碱提取酚类被转移到含有较低甲醇可溶性色素的液胞可溶性化合物里,这一现象意示着可能涉及叶肉组织光合机构的保护策略.增补UV-B下,马尾松针叶的叶绿素a和b含量不受影响,而其他4种阔叶树叶片则下降10.7% 到16.8%不等.胡萝卜素对增补UV-B辐射的响应变化不一,红椎和荷木的胡萝卜素水平下降,而马尾松、厚壳桂和藜蒴的胡萝卜素则上升,后者也许与功能性增加激发能耗散有关.结果显示,自然条件下不同树种展示出不同的驯化策略以形成抗UV-B辐射增加的防护机制.表4参29     

西双版纳胶-茶群落中茶树的光合特性及其影响因子

胶-茶群落在西双版纳地区有大面积分布,研究该群落中茶树的光合特性及其影响因子,可以为胶茶间作和茶树种植的实践提供理论依据.在自然条件下使用Li-6400便携式光合系统测定了西双版纳低(570 m)、高(870 m)两个不同海拔高度的胶-茶群落中茶树连体叶片的光合日进程,并对比研究了群落和纯林中茶树叶片的光响应.结果表明,两个群落中茶树叶片的最大净光合速率、暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点均显著低于茶树纯林.两个群落中茶树的净光合速率日进程曲线均为"单峰"型,高海拔茶树的光量子通量密度、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著高于低海拔茶树的.相关性分析表明,光量子通量密度是引起群落中茶树光合差异的主要因素.群落林下光照的增强提高了茶树的净光合积累.在高海拔地区采用以茶树为主的胶茶种植结构将促进经济效益的提高.图3表3参24