植物光合特性及其对湿地DO分布、净化效果的影响

为了研究人工湿地中植物的光合特性及其对湿地系统中溶解氧(DO)分布和污染物净化效果的影响,通过中试试验考察了芦苇、美人蕉、空心菜、富贵竹等几种典型湿地植物的光合作用特性及其与湿地DO分布、污染物去除效果之间的关系,藉此优选湿地植物,改善DO分布,强化脱氮效果.结果表明,植物净光合速率(Pn)对DO分布影响显著,湿地中段DO浓度高于两端,证明了植物对湿地系统存在供氧作用,其中芦苇产氧输氧能力最强,为湿地首选植物;此外,Pn还与湿地TN、NH4 -N去除效果显著相关.因此,可通过优选光合产氧输氧能力强的植物或采用适当增加种植密度等方式加强供氧以强化脱氮效果.     

酸雨与镧对大豆幼苗生长的复合伤害效应研究

为探索酸雨与稀土镧对大豆幼苗生长的复合影响及其内在机制,以重要油粮作物大豆(Glycine max)为材料,研究在模拟酸雨pH分别为3.0、3.5、4.5与稀土镧La(Ⅲ)浓度分别为60、100和300mg·L-1处理下大豆幼苗生长及光合作用的变化.结果表明,相对单一酸雨与镧处理,酸雨与La(Ⅲ)复合处理组中大豆幼苗的生长受抑制程度增大,两者呈协同效应,且pH越低,La(Ⅲ)浓度越高,抑制效应越明显.光合参数的变化规律与生长指标近同,相同处理组各光合参数的降幅不一致,其中最大荧光(Fv/Fm)和叶绿素含量(Chl)的降幅范围分别为9.53%～22.75%和9.14%～24.53%,较净光合速率Pn(22.78%～84.7%)、希尔(Hill)反应速率(15.52%～73.38%)和Mg2+-ATPase活性(14.51%～71.54%)小,表明各光合参数对2个胁迫因子的敏感程度存在差异.进一步相关性分析发现,Pn变化主要受Hill反应速率与Mg2+-ATPase活性的影响,而Chl、Fv/Fm次之.表明酸雨与La(Ⅲ)对植物光合过程各环节的作用机制不同,光合作用受阻是影响植物生长的重要因素之一.     

风沙灾害对南疆棉花光合特性的影响

在干旱半干旱风沙区,风沙流活动强烈是其主要环境特征之一,风沙流对植物的影响很大,是棉花栽培及生长发育的重要制约因素。该研究通过设置不受风沙影响的棉花和受风沙影响的棉花2组处理3个重复,测定棉花不同生育期的光合参数,探讨风沙对棉花光合特性的影响,结果表明:在苗期和蕾期风沙对棉花光合参数的影响非常明显,而在棉花花铃期的差异不显著,因此棉花受风沙影响的阶段主要在苗期和蕾期,而在花铃期影响不大;受风沙影响的棉花叶片会在风沙的作用下受到伤害,并在叶片上留下伤痕,新伤棉花功能叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)要明显低于旧伤和未受伤的棉花;风沙过后的降尘会对棉花叶片的光合作用参数有很大的影响;单位叶面积降尘量与叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)都表现为显著负相关。     

一品红挥发性有机物释放日变化规律研究

实验采用静态箱式动态吸附采样,利用热脱附——气质联用分析研究了一品红挥发性有机物(VOCs)的组成及含量的日变化规律。检测到八类共49种挥发性有机物,包括烷烃、酮类、醇类、醛类、烯烃、酯类、芳香烃类和其他物质等在内的。其中三氯乙烯,1,1,2,2-四氯乙烷,苯乙酮,枯烯,甲苯,乙苯,萘和邻苯二甲酸二丁酯等8种挥发性有机物为EPA重点控制空气中有害污染物。实验发现,各种物质的释放具有显著的日变化规律,且不同种类物质释放的日变化规律也不同。同时利用LI-6400XT便携式光合仪测量六项生理生态指标,表明这些挥发性有机物的释放与一品红叶片温度(Tleaf)、光合作用有效辐射(Par)、湿度(%)、光合作用速率(Photo)、气孔导度(Cond)和蒸腾速率(Trmmol)存在一定相关性。不同物质的释放规律与这些环境影响因子的相关性有一定差异。     

大气中CO2与O3浓度升高对植物光合作用影响研究

随着工业化进程的加快,两种温室气体CO2和O3在大气中浓度不断升高,对植物光合作用产生重要影响.通过从气体交换参数、光合色素含量、叶绿素荧光特性、光合酶、生物量及产量等多方面分析国内外CO2O3单独作用及复合作用对植物光合过程和机理、光合作用物质基础及光合产物的影响,深入了解两种污染气体作用下植物光合响应机制,以期为植物光合作用分子水平的研究以及有效应对未来全球大气变化提供理论依据.     

氮输入和水淹对闽江河口短叶茳芏光合特性的影响

由于人类活动导致的外源氮(N)输入增加强烈影响着河口湿地生态系统.本研究采用中型生态系方法,以闽江河口潮滩湿地主要土著种短叶茳芏(Cyperus malaccensis)为研究对象,探讨不同外源N输入水平(0、8和16 g·m~(-2)·a~(-1))和水淹(短时水淹和中度水淹)对短叶茳芏的生长和光合特性的影响.结果表明,实验6个月后,短时水淹的地上、地下生物量显著高于中度水淹(p0.05);N输入主要通过提高光饱和点(LSP)和叶绿素相对含量(SPAD值),同时降低暗呼吸速率(Rd值),提高光合性能,进而显著提高植物的生物量.短叶茳芏各个生长期净光合速率(Pn)日变化与胞间CO_2浓度(Ci)日变化大致相反,短时水淹在各个生长期Pn日变化都为"单峰"曲线,中度水淹则在第15个月变为"双峰"曲线,出现明显的"光合午休"现象.N输入增强条件下,非气孔因素是短叶茳芏植株日均Pn值显著提高的重要光合生理因素.     

纵向岭谷区高速公路干扰强度对沿线植物主要生理生态特征的影响

选定西南纵向岭谷区的大保(大理-保山)和思小(思茅-小勐养)2段高速公路,在分析公路建设对植物生理特征影响方式的基础上,采用方差分析和LSD检验等方法研究了高速公路干扰强度对沿线主要建群种植物光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等指标的影响.结果表明:1)高速公路建设对植物生理生态指标的干扰强度随着与公路距离的增大而逐渐减弱;2)随着公路干扰程度的加剧,选定乔木的Pn和WUE整体呈下降趋势(p＜0.05),Tr呈上升趋势(P＜0.05),灌草植物Pn、WUE和Tr在整体上均呈增大趋势(p＜0.05),但Ⅰ级、Ⅱ级和部分Ⅲ级干扰对各指标的影响不大(p＞0.05);3)2条公路沿线各选定植物的生理生态指标变化幅度不同,大保公路沿线选定的乔木和灌木植物Pn、WUE和Tr,草本植物Pn的变化幅度大于思小公路沿线;不同植物类型比较,选定的灌木和草本植物Pn和Tr的变化幅度大于乔木,WUE变化幅度小于乔木.     

地表臭氧增加对4种植物光合作用的影响

以秋枫(Bischofia javanica Bl.)、木棉(Bombax malabaricum DC.)、黄花夹竹桃(Thevetia peruviana(Pers.)k.Schum.)和芒果(Mangifera indica L.)4种植物苗木为试材,研究不同O3浓度胁迫(环境大气NF,O3体积分数10×10-9~20×10-9;低浓度O3处理E50,O3体积分数50×10-9;中浓度O3处理E100,O3体积分数100×10-9;高浓度O3处理E200,O3体积分数200×10-9)对4种植物光合生理指标的影响。结果表明:随臭氧浓度的增加,黄花夹竹桃和木棉叶片叶绿素a含量主要为减少趋势,叶绿素b含量则是先升高后降低;叶绿素总含量呈降低趋势。芒果和秋枫叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量均呈升高-降低-升高的趋势。臭氧胁迫对4种植物的光合作用均起到了明显的抑制作用,并且浓度越高,抑制作用越大。黄花夹竹桃和木棉降幅均达70%以上,4种对臭氧胁迫的耐受性为:其中芒果表现出对臭氧抗性最强,其次为秋枫、木棉,黄花夹竹桃对臭氧表现最敏感。     

人工湿地污水处理系统植物光合作用特性的研究

利用人工湿地处理生活污水,考察了湿地植物光合作用特性及其与污染物净化效果的关系。结果表明,植物净光合速率只与湿地COD、TN去除率显著正相关。而与TP去除率关系不大。在实际工程中,可将植物光合速率作为湿地植物选择的重要依据之一。     

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.     

A study of Taipei ozone problem

A high level of ozone has been a serious problem in Taipei. At one station there were concentrations of hourly O₃ 127 and 60 time > 120 ppbv in 1986 and 1987, respectively. The diurnal O₃ variation is mainly governed by a single-peaked (SP) pattern with a major peak near noontime, and a double-peaked (DP) pattern with a primary peak near noontime and a secondary peak in the early morning. The analyses of observed NO_x, NO₂ and NMHC distributions suggest that the photochemical production of ozone is responsible for the primary peak but not the secondary peak. In January, DP occurs more frequently than SP, while in June the SP pattern dominates. Analyses of the surface meteorological data suggest that a unique localized circulation may be responsible for the occurrence of the secondary peak of the DP pattern. A simplified quasi-three-dimensional model is developed to analyze the effect of land-sea breeze on the temporal and spatial variation of O₃.     

Trends in ground level ozone concentrations in the European Union

Following the Council Directive 92/72/EEC on air pollution by ozone the Member States of the European Union have to inform the European Commission on ozone concentrations and exceedances of threshold values within their territory. Using the available information covering the period of 5 years (1994–1998), the data has been analysed for a possible trend in statistical parameters (50- and 98-percentiles) and number and severity of exceedances. Time series are relatively short but the data suggest that there might be a small increasing trend in the 50 percentile values. The ozone peak values, expressed as 98-percentile values or as number of exceedance days tend to decrease. However, these conclusions must be interpreted carefully as on the short time scales considered here meteorological variations and inter-annual changes may play an important role. The decrease in peak values is most likely caused by the decrease in European ozone precursor emissions since 1990; insufficient data is available to explain the increasing 50-percentile values. Possible explanations are an increase in tropospheric ozone background values caused by a world-wide increase in CH₄, CO and NO_x emissions or a reduced ozone titration by reduced NO_x emissions on the local scale. The data submitted under the ozone directive is insufficient to provide firm conclusions on this point.     

CO 污染对木本植物的影响

CO是一种无色、无臭、无味的气体,是一种重要的大气污染物质,它主要来自交通运输,燃料不完全燃烧和生产过程排放的废气。 目前大工业城市空气中CO浓度对植物的影响如何,尤其是对木本植物的影响国内外有关的报道尚不多。本文就CO对木本植物伤害症状以及对光合作用的影响进行初步探讨,为环境质量生物学评价提供资料。     

烟雾箱与数值模拟研究苯和乙苯的臭氧生成潜势

结合光化学烟雾箱实验与数值模拟研究了苯和乙苯在NO x存在条件下的光氧化臭氧生成潜势.重复实验表明,在乙苯-NO x反应体系中,反应物初始浓度、温度、湿度和光照强度接近的条件下,整个反应过程中臭氧的最大偏差仅为4%,证明了烟雾箱的可重复性较高.在烟雾箱实验的基础上,使用MCM(master chemical mechanism)模拟了苯和乙苯的光氧化O3生成,并将其结果与实验数据进行了比对分析.干燥(≤5%)时MCM对苯和乙苯的模拟结果与实验结果较接近,如在苯-NO x反应体系中,MCM模拟的O3峰值比实验值偏大20%;在湿度为5%~70%时,MCM模拟的乙苯光氧化O3峰值与实验值偏高约(10%~25%).用MCM模拟了太阳光照条件下苯和乙苯的臭氧生成等值线,得到在它们浓度为(10~50)×10-9,NO x在(10~100)×10-9时,苯和乙苯的6 h臭氧贡献值分别为(3.1~33)×10-9和(2.6~122)×10-9,臭氧峰值范围分别是(3.5~54)×10-9和(3.8~164)×10-9.此外,模拟得到苯和乙苯的最大增量反应活性(maximum incremental reactivity,MIR)值分别为0.25/C和0.97/C(每单位碳).该结果与Carter通过SAPRC机制得到的MIR值趋势一致.模拟得到苯和乙苯的最大臭氧反应活性(maximum ozone reactivity,MOR)分别为0.73/C和1.03/C.苯的MOR值远高于Carter使用SAPRC得到的结果,说明根据Carter得到的苯MOR会低估苯的O3潜势.     

O3浓度升高对南方城市绿化树种氮素的影响

近地层臭氧(O3)浓度升高会降低树木的光合速率,抑制Rubisco酶的活性,势必会间接影响树木N素的吸收与分配.本研究利用开顶式气室研究过滤大气(CF,<20 nL·L-1)与O3浓度升高(E-O3,约150 nL·L-1)对10种南方城市常用绿化树种幼苗N素吸收和分配的影响.结果表明,与CF相比,E-O3使枫香叶生物量和马褂木茎生物量分别显著降低了20.9%和21.4%,使枫香和马褂木的根生物量显著降低了24.2%和32.5%.O3对被测树种茎中N素含量影响显著,而对叶和根中N素含量无显著影响.O3对被测树种整株树N素吸收总量(Ntu)、叶片N素吸收量及根的N素吸收量存在显著影响,而对茎N素吸收量无显著影响.与CF相比,E-O3使马褂木与木荷的Ntu分别显著降低了28.4%与22.7%,而使舟山新木姜子Ntu显著增加了15.5%.O3浓度升高对各树种N素吸收量在各器官中的分配无显著影响.     

氮添加和地下水位交互作用对通江湖泊湿生植物陌上菅生长的影响

研究地下水位变化和氮沉降对植物功能性状的影响,有助于揭示植物对环境变化的响应和适应规律.采用原位试验的方法,选择不同地下水位梯度〔低水位（-75 cm）、中水位（-69 cm）、高水位（-39 cm）〕和氮添加〔缺氮处理（430 g/m2）、空白对照（0 g/m2）、低氮（4.32 g/m2）、中氮（8.64 g/m2）、高氮（17.28 g/m2）〕（其中缺氮处理添加量以碳元素含量计,其余处理以氮元素含量计）,研究升金湖消落带湿地物种丰富度、陌上菅（Carex thunbergii）地上生物量和根系形态学指标对地下水位和氮添加的响应.结果表明:①双因素方差分析显示,地下水位主要影响物种丰富度、陌上菅地上生物量和根系形态学指标;氮添加主要影响土壤养分含量和陌上菅比根长、根比表面积及根组织密度;地下水位和氮添加的交互作用对陌上菅比根长和根平均直径影响显著（P < 0.05）;相对而言,水位对陌上菅的影响大于氮添加.②地下水位对陌上菅地上生物量和根系形态学指标有显著影响.地下水位升高会降低陌上菅地上生物量、根系比根长和根组织密度,同时增加其根平均直径和根比表面积,且不同处理间差异显著（P < 0.05）.在空白对照处理下,相比于低水位,高水位下陌上菅地上生物量、比根长和根组织密度分别降低了97.6%、46.1%、86.1%,根平均直径和根比表面积分别增加了326.1%、198.5%.③氮添加主要影响陌上菅根系形态学指标.随着施氮水平的增加,陌上菅比根长和根比表面积呈现先减后增的趋势,根组织密度呈现先增后减的趋势.在高水位条件下,相比于空白对照,低氮处理下陌上菅比根长和根比表面积分别减少了36.1%、41.8%,陌上菅根组织密度增加了182.4%,且差异显著（P < 0.05）.研究显示,地下水位升高与氮添加对陌上菅地上生物量和陌上菅比根长的影响呈相互抵消的态势,这体现了土壤水分增加对陌上菅生长的胁迫作用;水位升高和氮添加对根比表面积和根组织密度的影响表现为协同效应,揭示了在水位胁迫条件下陌上菅对养分获取策略的变化.      

Evaluation of a number of chemical mechanisms for their application in models describing the formation of photochemical ozone in Europe

A series of 24 chemical mechanisms from the literature are compared against each other using harmonized emissions, photolysis rate coefficients for simple inorganic chemistry and life cycle data for ozone, PAN and H₂O₂. The evaluation sought to understand the impact of parameterizing hydrocarbon oxidation on the peak concentrations of photochemically-generated secondary pollutants. Only seven of the 24 chemical mechanisms gave peak concentrations of ozone, PAN and H₂O₂ simultaneously in their respective central ranges. PAN and H₂O₂ were generally calculated with a much lower precision compared to ozone. Only 11 mechanisms out of 24 gave responses to both 50% hydrocarbons and NO_x emissions controls in their respective central bands. The lack of coordinated ozone, PAN and hydrogen peroxide measurements across Europe currently limits the adequacy of model comparisons and hence the confidence which may be placed in assessments of likely impacts of future control strategies.     

Ozone in Central England: the impact of 20 years of precursor emission controls in Europe

Episodic peak ozone levels over the 1990–2007 period appear to have declined strongly whilst annual mean daily maximum levels have risen over the same period at monitoring sites within the midlands regions of the UK. Sensitivity studies carried out with a photochemical trajectory model have shown that European policies to control Volatile Organic Compound (VOC) and Nitrogen Oxides (NO_x) emissions are the likely cause of the decline in episodic peak levels. There appeared to have been little influence on the episodic peak from changes in intercontinental trans-Atlantic transport but an overwhelming influence on the annual mean daily maximum levels. Non-linear relationships between VOC and NO_x emission controls and ozone, together with the ambition level set by policy-makers, appear to explain why ozone levels in Central England still do not meet internationally accepted air quality guidelines despite two decades of policy actions within Europe.     

麦草及其烟尘中正构烷烃的组成

在明火和闷烧条件下对6种麦草进行焚烧试验,用GC/MS测定了秸秆和烟尘中正构烷烃的组成.结果表明,从麦秆和烟尘中检出的正构烷烃主要是C16~C33.麦秸中正构烷烃的总含量变化范围是19.6~62.3 mg·kg-1,平均值为36.0mg·kg-1.低碳数(碳数相似文献   

北京城区夏季O3化学生成过程

选取2007年7月1日—8月31日中的21个晴空日,利用观测资料和光化学箱模式计算了北京城区测点的O₃生成速率G(O₃)和O₃生成效率OPE.结果表明,21个晴空日中G(O₃)日最高小时值分布在(18~82)×10^-9h^-1之间;在O₃污染和非污染日G(O₃)最高值的平均水平无显著差异,且与O_x浓度之间不存在一致的对应关系,表明O₃化学生成过程不能全面解释地面O₃浓度的累积,物理传输过程对测点O₃实测浓度有显著作用;各个化学过程对G(O₃)的贡献率对比结果显示,HO₂ 在 NO向NO₂的转化中贡献最大;OPE值分布在2.8~5.8之间,总体水平为4.1±0.1;OPE值与NO_x浓度之间为非线性关系,OPE值随NO_x浓度的增加而减少,表明消减测点附近VOCs排放能有效降低O₃浓度.