开放式空气CO2浓度升高对水稻根系形态的影响

在FACE（free-air carbon dioxide enrichment）技术平台上，采用水培的研究方法，观测了大气CO2浓度升高和两种氮水平下水稻根系形态的变化。结果表明，在水稻各生育期，CO2浓度升高都极显著增加了根干质量，且主要增加于根粗为2．0～2．5mm／n的部位。根系形态的各项指标均对高CO2浓度有积极的响应，在抽穗期尤为明显；N处理的差异很明显，低氮条件下根系表现为根长、根尖数和根表面积增加，常氮条件下根粗和发根数增加。各生育期的根冠比在高CO2浓度下极显著增加，尤其在LN处理下。水稻从分蘖期到抽穗期，因地上部分的增幅大，根冠比表现为逐渐降低的趋势。     

水稻根系生长发育对CO2浓度升高的响应及其品种间的差异

Minirhizontrons是一种非破坏性、定点、可直接观测和研究植物根系的新方法。利用微根管Minirhizotrons在试验田的温室大棚内研究CO2浓度升高作用下的水稻根系生长发育,试验采用完全随机处理,探讨CO2浓度升高（800μmol·mol-1）对水稻（Oryza sativa L.）生物量和根系形态的变化差异。结果表明,与CO2对照相比,CO2浓度升高显著增加4个水稻品种（2种杂交籼稻和2种常规籼稻）的地上部生物量,增幅为8.58%-12.66%,平均增加10.61%。CO2浓度升高条件下,根的生物量分别增加了3.16%-12.13%,平均增加8.64%。高CO2浓度对根系形态的影响表明,4种水稻根系对CO2浓度升高都有积极的响应。CO2浓度升高条件下,各根系指标在水稻不同生育期都有显著增加,根长密度、表面积、体积和根数的平均增幅分别为10%-27%、21%-24%、20%-58%和4%-18%。但在水稻生长发育过程中,品种间也存在着差异。CO2浓度升高和对照处理,籼型杂交稻威优644（V644）和金优207（JY207）的根长密度和根数表现出相似的变化趋势;高CO2浓度处理时其根长密度平均都增加了10%,根数平均增加4%和8%。CO2浓度升高和对照处理,2种籼型杂交水稻的根体积和表面积表现出较快的增长幅度,都呈现出近线性的生长趋势;CO2浓度升高处理下其根体积平均增加40%和25%,表面积平均都增加了24%。CO2浓度升高和对照处理,籼型常规稻湘晚12号（XW12）和丰华占（FHZ）的生长变化趋势表现一致,生长发育后期达到一个近似饱和的拐点。CO2浓度升高条件下其根长密度、根数和根体积分别平均增加27%和24%、18%和11%、58%和20%,根表面积平均都增加了21%。     

大气CO2浓度升高对水稻和稗草根系生长的影响

在两种N水平下(低N 10 mg.L-1和常N 30 mg.L-1),采用水培方法比较了分蘖盛期C3植物水稻(O ryzasativa)和C4植物稗草(Echinochloa crusgalli)在CO2浓度升高(550μmol.mol-1)和CO2浓度未升高(350μmol.mol-1)条件下的根系生长变化。结果表明,常N水平下高浓度CO2显著增加水稻和稗草的根干重、根体积、根总长和根直径,水稻对CO2浓度升高的响应强于稗草;低N胁迫时,高浓度CO2显著增加稗草的根干重、根体积和根总长,而对水稻生长无明显促进作用。在两种N水平下,高浓度CO2均显著降低水稻和稗草根系N含量,而C含量上升不明显,导致C/N比值显著增加。高浓度CO2显著降低水稻和稗草单位根重根毛数,这可能是CO2浓度升高条件下根系活力显著降低的形态学原因之一。     

大气CO2浓度增高对不同供氮水平下水稻生长和化感物质释放的影响

利用开放式空气CO2浓度升高(free air carbon-dioxide enrichment,FACE)平台中的水培试验,研究了低氮(LN:10 mg·L-1)和高氮(HN:30 mg·L-1)水平下,大气CO2浓度升高对化感与非化感水稻(Oryza sativa L.)品种的生长、碳氮比(C/N)和化感物质含量的影响,并分析了CO2浓度升高条件下水稻C/N和化感物质含量间的相互关系.结果表明:CO2浓度升高对化感(PI)与非化感水稻品种(秀水)的生长均有极显著促进作用.CO2浓度升高后,LN条件下水稻C/N显著增加,HN条件下则无显著变化.CO2浓度升高后化感水稻品种次生代谢物质含量增加,特征化感物质含量增加,非化感品种的这种变化不显著.化感水稻品种C/N分别与次生代谢物质含量和特征化感物质含量之间呈显著正相关关系.     

亚热带和温带生态条件下水稻生长速率和产量的相关性研究

在亚热带生态环境下的云南省宾川县和温带环境下的韩国水原市,2002和2003年对中国和韩国筛选出的4个水稻（Oryza sativa）高产品种进行了生长速率和产量的相关性研究,结果表明：在亚热带和温带的两种生态条件下水稻品种的叶面积指数和收获指数相近,但亚热带生态条件下实际产量和生长速率分别比温带条件下高3．06t·hm^-2和7．09g·m^-2·d^-1,产量高50．75％和生长速率高58．22％,差异达极显著水平。在亚热带条件下,移栽到移栽后20d、孕穗到抽穗的生长速率的增加能极显著提高水稻产量,以移栽到移栽后20d的生长速率影响最大,抽穗后20d生长速率的增加能增加水稻产量,但不显著。在施肥比例,基肥：分蘖肥：孕穗肥：穗肥：O％：50％：30％：20％的氮肥施用方式和稀植（30cmx14cm）条件下获得该生态区的最高产量和最大生长速率,分别为9．26t·hm^-2、19．53g·m^-2·d^-1;在温带条件下,移栽到抽穗的生长速率的增加能显著提高水稻产量,以移栽后21d到孕穗的生长速率影响最大,抽穗后20d生长速率的增加反而减低水稻产量,但不显著,氮肥施用方式基肥：分蘖肥：孕穗肥：穗肥=50％：20％：30％：0％和密植（20cm×14cm）条件下获得该生态区的最高产量和最大生长速率,分别为6．31t·hm^-2、12．00g·m^-2·d^-1。     

水稻根系生长发育对CO_2浓度升高的响应及其品种间的差异

Minirhizontrons是一种非破坏性、定点、可直接观测和研究植物根系的新方法。利用微根管Minirhizotrons在试验田的温室大棚内研究CO2浓度升高作用下的水稻根系生长发育,试验采用完全随机处理,探讨CO2浓度升高(800μmol·mol-1)对水稻(Oryza sativa L.)生物量和根系形态的变化差异。结果表明,与CO2对照相比,CO2浓度升高显著增加4个水稻品种(2种杂交籼稻和2种常规籼稻)的地上部生物量,增幅为8.58%~12.66%,平均增加10.61%。CO2浓度升高条件下,根的生物量分别增加了3.16%~12.13%,平均增加8.64%。高CO2浓度对根系形态的影响表明,4种水稻根系对CO2浓度升高都有积极的响应。CO2浓度升高条件下,各根系指标在水稻不同生育期都有显著增加,根长密度、表面积、体积和根数的平均增幅分别为10%~27%、21%~24%、20%~58%和4%~18%。但在水稻生长发育过程中,品种间也存在着差异。CO2浓度升高和对照处理,籼型杂交稻威优644(V644)和金优207(JY207)的根长密度和根数表现出相似的变化趋势;高CO2浓度处理时其根长密度平均都增加了10%,根数平均增加4%和8%。CO2浓度升高和对照处理,2种籼型杂交水稻的根体积和表面积表现出较快的增长幅度,都呈现出近线性的生长趋势;CO2浓度升高处理下其根体积平均增加40%和25%,表面积平均都增加了24%。CO2浓度升高和对照处理,籼型常规稻湘晚12号(XW12)和丰华占(FHZ)的生长变化趋势表现一致,生长发育后期达到一个近似饱和的拐点。CO2浓度升高条件下其根长密度、根数和根体积分别平均增加27%和24%、18%和11%、58%和20%,根表面积平均都增加了21%。     

源于大气的氟在水稻不同器官的分布及对糙米含氟量的影响

用开顶式熏气罩熏气的方法，研究了气源氟在水稻不同器官的分布及对糙米含氟量的影响。结果表明：气源氟主要分布于水稻叶片中，根含氟量不受气源氟的影响；籽粒含氟量取决于籽粒器官形成后空气氟浓度，与籽粒器官形成前的空气氟浓度无关；糙米氟含量与水稻抽穗齐穗后所暴露的氟剂量间呈极显著线性相关关系。     

大气高CO2浓度对油菜氮素同化累积与植株生长的影响

为了指导高CO2浓度条件下甘蓝型油菜Brassica napus L.合理施氮、创建油菜高产高效以及进一步探明油菜氮代谢的调节机制提供理论依据,本研究采用微区试验,研究2个油菜品种（沪油15-33号和742-2）在2个CO2浓度水平（自然CO2摩尔分数400μmol·mol-1和高CO2摩尔分数（800±20）μmol·mol-1）和2个氮素水平（施氮与不施氮）条件下,氮素同化酶（NR和GS）活性和可溶性蛋白含量的变化,以及油菜地上部干物质量和氮素累积量的响应。试验结果表明,高CO2浓度会提高NR和GS活性;在氮素处理的影响方面,NR活性的变化与油菜的品种和生育时期不同有关：在高CO2浓度条件下,品种A在各时期的施氮处理的酶活性高于不施氮处理;品种B只在抽薹期的施氮处理低于不施氮处理,其他时期则升高;对于GS酶活性,在自然CO2浓度条件下施氮会提高GS酶活性,高CO2浓度条件下施氮则降低其活性（苗期除外）。CO2浓度升高会降低叶片中可溶性蛋白含量（盛花期除外）;在正常CO2浓度下,增施氮肥会提高叶片中可溶性蛋白含量,而在高CO2浓度下,增施氮肥会降低叶片中可溶性蛋白含量。CO2浓度升高和增施氮肥都会提高油菜地上部干物质量与氮素累积量,油菜干物质量与氮素累积量总体上与上述测定指标呈极显著相关。     

紫外光B辐射对水稻生长和生长素水平影响的初步研究

2个水稻品种IR68和Dular生长在室外条件下，在以自然条件、13．0和19．1kJ·m－2．d－1（分别模拟臭氧浓度下降20％和40％时的UV－B强度）的紫外光B（UV－B280～320um）进行2和4wk的照射处理，以研究UV-B对水稻生长的影响．结果表明：UV-B强度增加能使2个水稻品种的株高、叶面积和叶m（DW）下降，而对分蘖数没有影响；随着UV-B处理强度的增加，IR68和Dular叶片IAA含量显著下降．在4wk处理的条件下．19．1kJ·m-2·d－1的UV-B使IR68和Dular叶片的IAA含量分别下降了48．7％和46．2％．值得注意的是．UV-B处理提高了2个水稻品种叶片内的IAA氧化酶的活性．初步推测UV-B使水稻叶片IAA氧化酶活性提高导致IAA含量的下降．从而抑制了水稻的生长．     

多环芳烃在水稻植株中的分布

采集了天津东丽区幼穗期、蜡熟期和枯熟期的水稻植株样品,研究了多环芳烃在其不同器官中的分布.研究结果表明,水稻根中PAH15含量在幼穗期之后不断增加,至枯熟期达到土壤浓度的3倍.茎叶中PAH15含量则从幼穗期到枯熟期呈现逐渐下降的一般趋势,且穗梗含量高于稻茎,第一叶含量高于下叶.水稻籽实成熟期间生物量迅速增加,其增速高于PAH15累积,这样的稀释作用造成表观浓度的下降.水稻地上部分各器官PAH15含量与脂含量之间具有显著的正相关关系.图5参12     

优质蛋白玉米籽粒超微结构与品质性状的相关研究

以两个优质蛋白玉米（QPM）群体（T34QPMC3和陕综5号／O2C0）为试材，采用胚乳硬质度0，1，2，3，4五级分类法，对籽粒进行分析、观察．结果表时：胚乳硬质度越高，籽粒物理性状越好，蛋白质品质越差；硬质度越低，籽粒物理性状越差，蛋白质品质越好．在半硬质胚乳奥帕克-2玉米中，胚乳硬质度、籽粒密度的差异主要表现于胚乳内部组织，而胚乳边缘组织无差异．胚乳内部组织结构的疏密排布、淀粉粒形状、均匀住、角质化程度决定了籽粒物理性状的优劣；胚乳内部组织中基质蛋白形态、密度以及与淀粉粒结合紧密程度决定了优质蛋白玉米胚乳营养品质．     

天津市环境空气中SO2污染特征分析

在全面监测天津城区环境空气中SO2现状污染水平的基础上,分析天津市SO2大气污染特征,影响因素及治理效果,并且分析天津市环境空气质量的变化趋势。     

QUAL2E模型在大沽河干流青岛段水质模拟中的应用

采用QUAL2E模型对大沽河干流青岛段的水质进行了模拟和预测。针对大沽河的具体情况,选用BOD5、COD和氮作为模拟预测指标,用实验模拟方法、模型率定法并参考相关文献确定了BOD耗氧系数k1、BOD复氧系数k2、BOD沉降系数k3、COD耗氧系数和弥散系数等水质参数,并对模拟结果进行了验证,表明预测值和实测值的相关性较好;对BOD5、k1、k2和Q(流量)进行了灵敏度分析,结果表明对大沽河DO浓度影响敏感的参数依次是:Q、k2、BOD、k1,即流量Q是模型最敏感的参数,说明河流的水力学参数对DO影响较大。     

水网区域的水质模拟预报及污染容量

本文研究了頔塘河震泽段的水质指标(BOD、DO)在水体中的迁移转化规律,建立起模拟頔塘河震泽段的水持数学模型。在以水环境规划为目标的水质数值模拟中,首次结合全面的水文分析及该河段的模型参数估计,给出頔塘河震泽段的水质模拟预报及全年污染容量的计算,作为水质管理规划的定量依据。     

神经网络模型在辽河水质量评价中的应用

为准确的反映辽河水质量状况和发展趋势，在对辽河水质监测采样和实验分析的基础上，建立了水质评价的BP神经网络模型，应用该模型对辽河的水质现状进行了质量综合评价，4个监测断面的评价结果均在4～4．5之间，水污染情况较为严重。该评价结果与监测断面污染项目的超标情况分析的结论吻合，评价效果较好。     

除草剂对优质小麦品质和旗叶保护酶的调控效应

通过田间试验研究了4种除草剂在正常剂量下对2个优质小麦品种品质性状、蛋白质组分和旗叶保护酶系的影响.结果表明,整个籽粒灌浆过程中,2,4-D丁酯处理使籽粒蛋白质含量一直较高,世玛处理在灌浆前中期籽粒蛋白质含量较高,但灌浆末期籽粒蛋白质含量最低,巨星和骠马处理影响较小.2,4-D丁酯处理使收获时籽粒蛋白质含量及组分最高,湿面筋含量、沉降值、吸水率、稳定时间和评价值等加工品质最好,世玛处理则使营养品质和加工品质最差,巨星和骠马处理影响相对较小.籽粒灌浆期间,2,4-D丁酯处理使旗叶SOD、CAT和POD活性一直较低,尤其是籽粒灌浆末期活性最低;其它除草剂使旗叶SOD、CAT和POD活性在不同灌浆时期存在差异:灌浆前中期,骠马处理使3种保护酶活性最高;灌浆后期,世玛处理使旗叶中保护酶活性下降缓慢,且活性最高.籽粒灌浆期前期,4种除草剂对旗叶中MDA含量的影响是:世玛＞骠马＞CK＞巨星＞2,4-D丁酯,灌浆中后期,2,4-D丁酯和巨星处理使MDA含量快速提高,世玛和骠马处理使MDA含量升高相对较慢,到灌浆末期,2,4-D丁酯使MDA含量最高,世玛处理最低.图5表2参22     

Environmental indicators as tools for the management of estuaries—Methodology and case study of the Tejo estuary

The need for a better management of estuaries requires an environmental characterization following a methodology that allows the comparison of distinct estuarine systems and the assessment of their evolution. The peculiar characteristics of estuaries, in particular their intrinsic variability, make this characterization difficult and there is no commonly accepted general methodology available. The approach followed in freshwater ecosystems is generally based on the concept of environmental indicators, but such a concept has not been developed for estuaries. Indeed, a different approach is needed here, due to the spatial heterogeneity and the different time scales associated with the processes that control water quality. This paper presents a proposal for a methodology that starts with observed values and uses a procedure to integrate these values in time and space in order to calculatesignificant values, upon whichnormalized indicators are built which take into account criteria based either on legal, scientific or heuristic concentration limits. A normalization is carried out in two steps: (1) application of a mathematical operator to theignificant values, (2) transformation using the concept ofpenalty curves. This methodology may be complemented with the definition ofquality classes, particularly appealing and useful, as tools to communicate with decision makers and the public in general. Water quality data pertaining to the Tejo estuary are used to test the methodology.     

中国环境基准理论与方法学研究进展及主要科学问题

环境基准是指环境介质中的环境要素对特定保护对象不产生不良或有害效应的最大限值,是环境标准制修订的科学依据。环境基准理论与方法学一直是国际环境科学和环境保护科学研究领域的前沿,也是国家环境管理的重大科技需求。本文在总结国际和我国环境基准研究成果的基础上,较为系统地阐述了环境基准的基本概况、理论方法学及重要进展。同时,结合学科特点和环境基准科技需求,综合分析了与环境基准理论方法学密切相关的系列关键科学问题。     

城市污水污泥中PCBs的分析及其QA/QC研究

采用正己烷/丙酮混合萃取剂索氏提取污泥,浓硫酸洗涤和硅胶层析柱净化分离出纯净的PCBs,以毛细管GC-ECD和内标法对PCBs定量,并进行了QA/QC研究.以实际城市污水污泥作为加标基质,方法的检测限为0·92—2·82ng·g-1(干重),19种PCBs同族体的回收率为54·2—140·6%,相对标准偏差为6·5—15·3%,满足US EPA对PCBs回收率的要求.经过3次平行分析,城市污水污泥中含有12种PCBs,PCBs总量的平均值为115·73ng·g-1(干重),相对标准偏差为9·57%.     

Paternal age and offspring growth: separating the intrinsic quality of young from rearing effects

Younger individuals are often less successful in reproduction than older ones. This might be because of improving breeding skills with age or because the genetic quality of young or early maternal effects on them vary with parental age. However, no attempt has been made to experimentally separate these processes in vertebrates. We conducted a cross-fostering experiment in collared flycatchers (Ficedula albicollis) in three breeding seasons to disentangle origin- and rearing-related effects of paternal age on chick growth, while controlling for date-specific environmental conditions as well as differences in clutch and brood size. The age of the male at the nest of origin, but not that of the rearing male, had a year-dependent effect on nestling body mass and tarsus length. In two seasons, young of subadult males grew slower in the early linear phase of growth than young of adult males. There was no compensatory growth in the final asymptotic phase, so both body mass and tarsus length before fledging reflected the differential early development. In the remaining year, the age of the male at the nest of origin had no significant effect on chick growth. The environment-dependent origin effect we detected was unexplained by incubation times, hatching asynchrony, chick masses at swapping or previously described age-dependent egg quality patterns. Our results therefore suggest a genotype × environment interaction on the relative development of offspring sired by subadult and adult males. Our results also raise the possibility that female birds may gain genetic benefits by mating with older males. Further studies should identify general patterns of male age-dependent female mate choice and offspring quality in different environmental conditions.