臭氧对植物新陈代谢的影响

从气孔反应、膜透性变化、光合作用反应、物质代谢变化和酶活性变化等５个方面系统综述了臭氧对植物新陈代谢的影响。     

气孔开闭与锶叶面吸收的相互影响

叶面吸收是核素长距离迁移进入植物的首要方式,研究气孔开闭与核素叶面吸收之间的相关关系具有重要意义。以研究最为广泛的锶(Sr)作为核素代表,以双子叶乔木红叶石楠叶片为研究对象,用脱落酸(ABA)和激动素(KT)调节气孔的开闭,探讨核素离子的气孔吸收作用及叶面核素吸收对气孔开闭的影响。结果表明:Sr对气孔开启有明显的抑制作用,浓度越高抑制效果越明显;在10 mmol/L的Sr溶液中暴露2 h后,气孔开启度仅为-105.18%;气孔开闭对核素吸收存在显著的影响,开启度越高核素叶面吸收越强;72 h时,Sr单位叶面吸收量为9.61μg/cm2,添加20 mg/L ABA后叶面吸收量下降13.1%(8.35μg/cm2),而添加20 mg/L KT后叶面吸收量增加21.6%(11.69μg/cm2)。     

SO2诱导的萱草保卫细胞气孔运动及其信号调节

气孔运动调节对植物抵御环境胁迫具有十分重要的作用,然而,其在SO2对景观植物毒作用过程中的响应及可能的信号机制目前还不清楚.因此,本文以萱草叶片下表皮为材料,研究了SO2诱导的萱草保卫细胞气孔运动及其信号调节.结果表明,50~400μmol·L-1SO2衍生物(Na2SO3∶Na HSO3=3∶1)处理萱草叶表皮后,保卫细胞气孔开度随处理浓度增大而逐渐减小,Ca2+、NO和ROS含量逐渐增加(p0.05),且处理浓度大于250μmol·L-1时,各指标与对照差异极显著(p0.01);经缓冲液洗脱处理后,50~250μmol·L-1SO2衍生物处理组气孔开度恢复显著(p0.01).用250μmol·L-1SO2衍生物分别与抗氧化剂抗坏血酸(As A:0.05、0.1、0.5 mmol·L-1)和过氧化氢酶(CAT:100、200、300 U·m L-1),Ca2+螯合剂EGTA(0.05、0.1、0.5 mmol·L-1)和Ca2+通道抑制剂La Cl3(0.05、0.1、0.5 mmol·L-1),以及硝酸还原酶抑制剂Na N3(0.05、0.1、0.2 mmol·L-1)、NO清除剂C-PTIO(0.05、0.2、0.5 mmol·L-1)和NO合成酶抑制剂L-NAME(0.01、0.02、0.03 mmol·L-1)共同作用后,与SO2衍生物单独处理组相比,气孔关闭程度显著减小,保卫细胞中Ca2+、NO和ROS含量显著降低.用抗氧化剂As A、NO干扰剂L-NAME和SO2处理后,ROS、Ca2+和NO水平均显著降低,而用钙离子干扰剂EGTA和SO2处理后,只有Ca2+水平显著降低,而ROS、NO水平变化不显著.以上结果表明,NO、ROS和Ca2+参与了气孔运动的调节,且Ca2+在NO、ROS下游发挥作用.     

行道树对城市道路交通环境的响应研究

以南方常见的8种城市行道树作为研究对象,并以各自在远离城市道路交通环境生长的树种作为对照,对行道树及其对照样品叶片和树皮的重金属铅和镉、电导率、pH值、叶片伤斑率及叶片表皮结构气孔数等进行测定,以探讨不同树种对交通环境的响应.结果表明,与对照树种比较,行道树叶片和树皮能累积城市道路交通环境中的重金属铅和镉,其电导率和叶片的伤斑率增加,pH值下降.叶片气孔数的变化随树种不同有所差别,如阴香〔Cinnamomumbur-manii(Nees)〕等的叶片气孔数比对照少,而细叶榕(FicusmicrocarpaL.)等比对照多.根据行道树的生长状况及净化重金属的能力,8种供试植物中,白兰(MicheliaalbaDC.)和垂叶榕(FicusbenjaminaL.)最适合选作行道树,而阴香因其在交通环境中生长不良,净化效益差,不宜选作交通密集区的行道树种.图3表3参17     

城市交通环境对行道树叶片表皮结构影响的研究

以珠江三角洲常见的 8种受到交通环境影响的城市行道树及其对照树作为研究材料 ,对其叶片的上下表皮结构进行了研究。结果表明 ,交通环境引起城市行道树叶片表皮结构如气孔数、气孔口等发生变化 ,但不同的树种的叶片表皮结构对交通环境的响应不同。     

气候变化情景下地表O3对水稻产量的潜在风险评估

利用2013~2015年水稻生长季期间气象因子、O₃浓度和气孔导度的实测数据,分析了O₃浓度与AOT40的变化,引入并修订了水稻气孔导度模型,模拟了水稻气孔O₃吸收通量的动态变化,评估了当前和未来气候变化情景下O₃污染所造成的水稻产量损失.结果表明：2013~2015年水稻生长季期间的白天时段,平均O₃浓度分别为35.8,42.0,47.9nL/L,AOT40值分别为5.33,9.03,11.25μL/（L·h）.修订后的模型可用于本地区水稻气孔导度的模拟,2013~2015年水稻气孔O₃通量AF_st02分别为2.02,6.42,7.79mmol/m².2013~2015年地表O₃造成水稻平均相对产量损失分别为4.9%、11.7%和14.3%.在未来气候变化情景下若不考虑O₃浓度的变化,O₃对水稻的胁迫效应将会降低,若考虑未来O₃浓度的变化,O₃造成水稻产量的损失将增加4.7~5.7%.     

铜对污染区和非污染区海州香薷光合作用差异

在铜胁迫下,以水培的方法,对污染区、非污染区海州香薷的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、叶绿素(Chl)等进行比较研究。结果表明,15μmol/L和45μmol/L铜处理下,污染区、非污染区海州香薷Pn均显著下降,但是污染区Pn下降了16%~27%,非污染区Pn下降了56%~62%。此外,非污染区海州香薷Gs、Ci均明显下降,Ls明显上升,Chla、Chlb含量没有明显变化(15μmol/L铜的Chla含量除外),表明其净光合速率下降的主要原因是气孔限制;但是,污染区海州香薷Gs、Ci、Ls上升或轻微变化,Chla、Chlb含量均明显下降,表明其光合作用可能不存在气孔限制,同时Chl含量明显下降可能是其净光合速率下降的原因之一。此研究揭示了金属型植物光合作用差异及其气孔和非气孔限制,可为进一步查明其生长限制因子提供科学依据。     

小径管气孔和氧化皮在射线数字图像上的评定

电站锅炉、压力容器及管道中的小径管通过焊接连接,合格的对接焊口可保证锅炉安全运行。射线检测技术在缺陷定性检测等方面具有独特的优势,是工业领域广泛应用的无损检测技术。射线检测以其成像直观、可以长期保存等优点,广泛应用于电站锅炉部件的检测。本文介绍了气孔和氧化皮在底片上的影像特点,并分析了底片和数字射线影像的差别。     

麦田O3浓度的长期变化及其对冬小麦干物质和产量损失的估算

近地层臭氧污染及其对作物产量和粮食安全的负面效应已成为国内外广泛关注的焦点之一.利用2014~2016年冬小麦主要生长季期间臭氧浓度和气象因子观测资料,分析了麦田臭氧浓度、AOT40的变化特征.根据Pleijel等2007年修正的气孔导度模型,模拟了冬小麦气孔导度的变化,并与实测值进行对比验证,同时结合通量模型,计算了冬小麦气孔臭氧通量.此外,利用前期课题组建立的模型,估算了臭氧对冬小麦干物质累积和产量的影响.结果表明:臭氧浓度在冬小麦生长季期间从前期到后期逐渐增加,并呈现明显的单峰型日变化特征.从2014~2016年的每年3月1日~5月31日,平均臭氧浓度分别为36.2、37.7和33.6 n L·L~(-1),AOT40值分别为17.08、17.90和11.84μL·(L·h)~(-1).Javis气孔导度模型可以用来模拟本地区冬小麦的气孔导度,模型解释了实测气孔导度81%的变异性.2014~2016年冬小麦气孔臭氧吸收通量分别为9.36、9.32和8.65 mmol·m~(-2).在近3年臭氧浓度平均水平下,近地层臭氧会使冬小麦产量减少18.03%,干物质累积减少19.31%.     

水泥厂废气污染对绿化树木的影响

本通过对广州水泥厂厂区及周围绿化树木叶片含量，以及叶片干重、下表皮气孔密度、叶绿素含量等三项影响指标进行分析测定。并与对照点比较，综合反映水泥厂废气污染对绿化树木的影响．结果显示．绿化树木已产生明显的污染影响特征．这是环境多因子长期作用的结果，而水泥厂粉尘污染物是影响绿化树木的首要因素．