除草剂对植物光合作用和吸肥能力影响初探

本文应用P~(32)、C~(14)同位素示踪技术研究棉花与大豆施用三种除草剂对植物吸肥能力和光合作用的影响。结果表明,拿捕净抑制棉花对P~(32)的吸收,稳杀得反而起促进作用,禾草克影响不明显,三种除草剂对光合作用的抑制影响,稳杀得>拿捕净>禾草克。施药一周后,大豆和棉花的光合作用已恢复正常,施用拿捕净和稳杀得的两种作物对P~(32)的吸收均起促进作用,而施用禾草克的作物对P~(32)吸收已逐趋正常。     

大气CO2浓度升高对植物光合作用的影响

大气CO2浓度不断升高以及由此带来的温室效应已成为全球变化研究的热点问题之一。CO2作为植物光合作用的底物,其浓度升高必然对植物的光合作用产生影响。大气CO2浓度升高对植物光合作用的影响主要体现在:对不同植物的光合色素含量均有影响,但结果有所差异;短期处理光合速率提高,而长期处理则可能出现光合适应,其适应机理目前尚存在分歧;不同光合类型植物的叶片形态结构有不同的响应结果,叶绿体超微结构也明显变化;生物量和产量提高。此外,CO2浓度升高与其它环境因子相互作用对植物的光合作用也具有重要影响。大气CO2浓度升高条件下对木本植物的研究、在分子水平上的深入研究以及在不同环境下的研究将成为未来研究的主要方向。     

人工湿地污水处理对三种植物光合作用及叶绿素荧光特性的影响

人工湿地环境下,湿地植物的光合代谢过程与陆生自然环境有较大的不同.通过对人工湿地三种中生植物即薏米(Coixaquatica Roxb)、文殊兰(Crinum asiaticum)和蜘蛛兰(Hymenocallis Americana)进行污水处理,研究人工湿地对植物的光合作用和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:(1)与陆地自然环境相比,在人工湿地环境下,薏米,文殊兰和蜘蛛兰的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),气孔导度(Gs),叶绿素含量,最大荧光(Fm)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)均降低,而胞间CO2浓度(Ci)和初始荧光(Fo)升高.其中叶绿素含量,Fo和Fv/Fm在四月份生长旺盛期差异极显著(P<0.01),Gs差异显著(P<0.05).(2)在整个生长期,三种植物的光合参数和荧光参数的变化趋势不是单一的上升或下降,不同植物其变化过程和变化幅度也不一样.蜘蛛兰在生长旺盛期较薏米和文殊兰Pn,Gs,Fv/Fm,Fm,Fo大,而Ci较薏米和文殊兰低.可见人工湿地污水处理对三种植物光合作用和叶绿素荧光特性均有影响,但对各植物影响不一致.综合各项参数,蜘蛛兰耐性强于薏米和文殊兰.     

氟化物对植物生理生化的影响

综述了氟化物对植物的光合作用，呼吸作用，膜生理和有机物的代谢等生理过程，及异常衰老和遗传为异的影响，并提出了今后的研究方向。     

植物叶片相对吸硫量的研究及在绿化中的应用

为探索北京市本土植物对污染物硫的降解能力，从重度污染区(首钢邻山)、轻度污染区(北京植物园内山上)和对照区(北京周边数个森林公园)分别采集21种植物叶片，采用比浊法消解和定容、IRIS advantage型等离子体发射光谱仪测定其含硫量。分析不同程度污染区植物叶片的相对吸硫量。不同污染区绿化降硫时，考虑选用相应地带叶片净吸硫量大的植物类型。     

绿化树种对大气金属污染物吸滞能力

研究测定了部分城市绿化树种对重金属大气铅、镉污染物的吸滞能力。结果表明：绿化树种对大气铅、镉污染物具有一定的吸收净化能力，并依污染气体和树种的不同具有明显差异；对铅吸收量高的树种有：桑树、黄金树、榆树、早树、梓树；吸镉量高的树种有：美青杨、桑树、早树、榆树、梓树、刺槐。     

四环素对铜绿微囊藻光合作用和抗氧化酶活性的影响

以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为试验材料,研究了四环素暴露对铜绿微囊藻光合作用和抗氧化酶活性的影响。结果显示,0.80~35.00 mg.L-1四环素暴露胁迫4 d时,铜绿微囊藻的叶绿素荧光和潜在最大电子传递速率(Re,t,max)受到抑制,抑制作用随ρ(四环素)的增加而增强,最大抑制率分别为39.95%和44.08%;暴露7 d时,2者最大抑制率分别升高至59.48%和91.90%。抗氧化酶系统也受到四环素的影响,暴露4和7 d时,超氧化物歧化酶(SOD)活性分别下降30.36%~35.92%和25.03%~35.51%,不同四环素浓度组间差异不显著;过氧化物酶(POD)活性升高,在7 d内呈现诱导现象。可见,四环素暴露能够阻碍铜绿微囊藻光合作用,破坏抗氧化酶系统平衡,抑制藻类生物量的增长。     

有机肥与植物种类对铁肥形态转化及其有效性的影响

通过盆栽试验的方法,研究了牛粪和植物种类对石灰性土壤中铁肥形态转化及其有效性的影响。结果表明,牛粪施用改变了土壤中铁(含外源铁)的有效性及其在各形态铁间的分配。从长期的观点来看,牛粪施用能提高土壤铁的有效性,有利于土壤铁有效供给的维持。与花生相比,油莱对土壤铁具有更高的利用和活化能力,种植油菜后,土壤交换态铁被耗竭,而有效铁、氧化锰结合态铁和无定形氧化铁结合态铁的含量明显提高。有机肥的合理施用和铁效率差异性植物间的轮作或间作是增加、维系土壤铁有效性的重要农艺措施。     

日光温室主要生态因子变化规律及其对黄瓜光合作用的影响

每年11月至翌年5月，晴天条件下日光温室内的光量子通量密度（DPFD/μmolm^-2s^-1)变化范围为110-1068μmolm^-2s^-1，1月最低，5月最高；白天气温（θa)变化范围10-35℃，地温（θs)12-28℃;相对湿度（RH）43%-91%，日光温室中午透光率高于早晨和下午，晴天DPFD、θa,θs先升后降，而RH和CO2浓度则先降后升，峰值和谷值多出现在12-14时，光是影响黄瓜功能叶光合速率（Pn)最重要的环境因子，黄瓜光合作用对光和温度的反应最为敏感，在一定温、光条件下，CO2浓度对其有重要影响，在有机肥充足的情况下无需进行CO2施肥，表观量子效率（VAQY）随θa,θs的升高略有增加；羧化效率（ECE）对θa反映较敏感，θs偏高或高或偏低都导致ECE降低，图5表2参11。     

底质营养状况对黑藻生长及光合作用的影响

在室内模拟条件下,利用三种不同营养状况的底质,研究了底质营养对黑藻生长及光合作用的影响,结果表明:(1)营养水平最高的HH底质对黑藻的早期生长和光合有利,但在高温季节会严重降低黑藻的根系活力和叶绿素含量,影响黑藻后期生长;(2)TR底质营养水平较低,该处理下黑藻生物量累积量较低;(3)HK底质能够充分满足黑藻生长的营养需求,且在高温季节对黑藻的生长和光合有利。相关分析表明,底质营养状况是影响黑藻生长的重要因素。     

Fe3+对赤潮异弯藻生长和光合作用的影响

用人工海水APSW以f／2营养加富，在总铁浓度为0—1000nmol L^-1的范围内，考察了总铁浓度对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长和光合作用的影响．结果发现，当铁浓度小于10nmol L^-1时，最大藻细胞密度与比生长速率均受到明显限制．补铁后受铁限制的细胞得到缓解，表明铁是藻细胞生长的重要限制因子．当铁浓度大于100nmol L^-1时，最大细胞密度与比生长速率不再受铁限制，但其光合作用活性有所改变．在铁限制下细胞的光饱和光合作用速率Pm，暗呼吸速率Rd，表观光合作用效率a与铁丰富细胞相比都有所减小，而光补偿点Ic及饱和光强Ik增大．图5表1参11     

硅肥施用对重金属污染土壤甘蔗镉吸收的影响研究初探

长期采用受铁矿尾矿水污染的河水进行灌溉的农田,其土壤存在一定重金属镉污染,且土壤酸化严重,有效硅活性低。甘蔗是需硅量较大的植物,因此在甘蔗种植过程中施用碱性硅肥既可补充硅营养又可通过硅肥控制镉的吸收。本试验通过硅肥不同施用量及基肥、基肥＋追肥的施用方式的比较,结果表明：在甘蔗种植中一次性施用硅肥1500 kg·hm-2,可以使土壤中活性较高的弱酸提取态镉占镉总量的比例从38.45%下降到32.51%,而甘蔗不能利用的残渣态镉的占比从11.19%提高到14.78%;硅肥分为基肥与追肥两次施用的方式,其对土壤镉的形态的影响也存在相似的规律,且变化趋势更加显著,弱酸提取态镉占比从40.93%下降到35.47%,降幅更加显著;同样残渣态镉则随着硅肥施用量的增加而增加,其占比从16.26%增加到22.66%;施用硅肥能有效降低甘蔗汁中镉的含量,从一次性作为基肥施用的结果来看,每公顷施用375~1500 kg硅肥,其蔗汁中镉含量随施肥量增加而下降,从168.54μg·L-1降至57.87μg·L-1,降幅为28.26%~60.30%;蔗渣中镉含量也有相似的变化趋势,从468.36μg·kg-1降至377.77μg·kg-1,降幅为7.86%~19.34%;采用基肥＋追肥施用硅肥,无论是蔗汁还是蔗渣,其镉的含量同样随硅肥施用量的增加而下降,蔗汁镉含量的降幅更大,最高可降81.18%,从而达到降低甘蔗汁及蔗渣中镉含量水平的目的。     

垃圾填埋气对植物生长影响初探

以11种上海常见绿化植物的盆栽幼苗为对象,在上海顾村垃圾填埋场就填埋气对这些植物幼苗生长和生理特征的影响进行了初步分析和比较。研究测定的形态指标和生理指标主要包括：生长势、存活率、株高变化、叶绿素含量和脯氨酸含量。结果表明：1）距离填埋气排放口越近的植物生长越差,存活率越低,株高变矮。2）距离填埋气排放口越近的植物叶绿素含量越小,脯氨酸含量越高。3）狗牙根（Cynodon dactylon）、构树（Broussonetia papyrifera）等植物出现了受害后的恢复性生长,暗示了其对垃圾填埋气良好的适应性,而蚊母树（Distylium racemosum）存活率低且生长势差,暗示了其对垃圾填埋气的极度不适应。本研究的结果可以为在高浓度填埋气环境下对垃圾填埋场进行近自然植被恢复提供一定的研究基础。     

除草剂对土壤氮素循环的影响

土壤微生物参与土壤氮素循环的生物学与生物化学过程,对氮素形态转化与去向产生很大影响。在现代农作物生产上农田普遍施用除草剂,除草剂进入土壤生态环境中影响土壤微生物种群数量、活性和土壤氮素循环过程,在一定程度上改变氮素各去向的比例。因此,除草剂的施用对植物氮素吸收利用和土壤氮的环境释放具有一定效应。文章综述了除草剂对生物固氮、土壤氮矿化与转化、氨挥发、硝化反硝化、温室气体N2O排放、植物的氮吸收利用、土壤氮损失等方面的影响,并提出了今后进一步研究的方向,为减少氮素损失和温室气体排放以及除草剂使用的安全性评价提供参考。     

人工湿地植物量及其对净化效果影响的研究

人工湿地污水处理系统中,植物对污水净化效果起着非常重要的作用,而植物量是植物生长的关键参数之一。为了明确植物量对污水处理效果的影响,在2002—2008年期间,详细测定了芦苇(Ph.australis Trin)、再力花(Thalia dealbata)、荻(M.sacchariflorus)和美人蕉(Canna indica)4种典型湿地植物不同年度的生物量、不同生长阶段的生物量、生物量年产率,以及同期湿地COD、BOD5、TN和TP等的去除率。结果表明:湿地植物在栽植成活、稳定生长以后,至少要再经过1个以上的生长周期才能完全适应湿地环境,达到生物量的最大值,其中芦苇根系和茎叶生物量显著高于其他植物;同种植物的植物量与COD、BOD5、TN去除率呈显著正相关,与TP相关性不强;植物量随生长周期的变化对湿地净化能力的影响显著,确定合理收割期有利于湿地的稳定运行;不同种类植物生物量年产率与各种污染物的去除率均显著相关,芦苇、再力花和美人蕉均具有较高的生物量年产率,污染物去除能力较好。在试验范围内,芦苇湿地的运行稳定性最好,再力花湿地具有最强的脱氮能力,美人蕉湿地能快速形成规模、实现稳定运行,这些为构建不同特点和不同需要的湿地提供了重要参考。     

人工湿地植物量及其对净化效果影响的研究

人工湿地污水处理系统中,植物对污水净化效果起着非常重要的作用,而植物量是植物生长的关键参数之一。为了明确植物量对污水处理效果的影响,在2002--2008年期间,详细测定了芦苇（Ph．australisTrin）、再力花（Thaliadealbata）、荻（M．sacchariflorus）和美人蕉（Cannaindica）4种典型湿地植物不同年度的生物量、不同生长阶段的生物量、生物量年产率,以及同期湿地COD、BOD5、TN和TP等的去除率。结果表明：湿地植物在栽植成活、稳定生长以后,至少要再经过1个以上的生长周期才能完全适应湿地环境,达到生物量的最大值,其中芦苇根系和茎叶生物量显著高于其他植物;同种植物的植物量与COD、BOD5、TN去除率呈显著正相关,与TP相关性不强;植物量随生长周期的变化对湿地净化能力的影响显著,确定合理收割期有利于湿地的稳定运行;不同种类植物生物量年产率与各种污染物的去除率均显著相关,芦苇、再力花和美人蕉均具有较高的生物量年产率,污染物去除能力较好。在试验范围内,芦苇湿地的运行稳定性最好,再力花湿地具有最强的脱氮能力,美人蕉湿地能快速形成规模、实现稳定运行,这些为构建不同特点和不同需要的湿地提供了重要参考。     

浮尘对冬小麦叶片光合作用及细胞膜透性的影响

我国是浮尘发生频繁的国家。浮尘作为一种灾害性天气不仅直接危害作物,而且通过减少直接辐射,减缓冰雪融化,减少河水流量,改变土壤性质等间接影响作物的生长发育。因此,深入研究浮尘对作物的影响具有重要意义。但目前,国内外的学者主要偏重研究人为粉尘和工业污染物对野生植物及绿化植物的影响,较少关注自然降尘对作物的影响;特别是在长期浮尘胁迫下冬小麦叶片的气孔导度、净光合速率、细胞质膜相对透性等生理指标的变化很少有研究。通过模拟降尘和盆栽试验,研究了拔节期和盛花期的降尘对冬小麦叶片温度（Tleaf）、叶绿素含量（Chl）、游离脯氨酸含量（Pro）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、细胞膜透性的影响（MP）。结果表明,降尘使拔节期和盛花期冬小麦的净光合速率分别下降52%和43.9%,差异均显著（P〈0.05）;降尘还增大细胞膜透性,破坏了冬小麦自身调节系统,使拔节期和盛花期的叶绿素含量分别下降14.4%和20.4%,达到极显著差异（P〈0.01）;降尘还使拔节期叶片的气孔导度下降到对照的26.9%（P〈0.05）,同时叶面温度升高,脯氨酸含量增加38.2%。     

除草剂对强筋小麦产量及生理特性的影响

在盆栽和大田条件下,研究4种除草剂对2个强筋小麦品种(“临优145”和“临汾138”)产量及生理特性的影响.结果表明,在推荐用量下,除草剂对成穗数、穗粒数和穗长的影响较小,对株高、千粒重、旗叶叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率及灌浆进程影响较大.2,4-D丁酯使旗叶SPAD值、净光合速率一直较低,千粒重降低;“巨星”在灌浆前期使旗叶SPAD值、净光合速率保持较高,灌浆中后期快速下降,并使灌浆持续时间相对缩短,千粒重最低,较对照分别低2.40g和0.84g;而“世玛”使灌浆前中期SPAD值和净光合速率较低,但下降相对缓慢,使灌浆持续时间分别延长3.48d和1.86d,“库”容增加,千粒重分别提高1.18g和1.05g,同时具有一定的降低株高作用;“骠马”虽使灌浆持续时间延长,但影响相对较小.除草剂对籽粒生长模型参数的影响,品种间存在一定差异,除草剂对“临优145”初始生长势、快增期和缓增期持续时间、快增期和缓增期平均灌浆速率影响较大,而对“临汾138”的这些指标以及总灌浆持续时间影响较大.分析旗叶光合特性、灌浆进程、千粒重及产量间的相关性,表明除草剂主要是通过旗叶生理和灌浆进程来影响千粒重和产量.图1表7参19