双酚A对紫背浮萍生长和光合色素及抗氧化系统影响

以紫背浮萍为实验对象,探究双酚A(bsiphenol A, BPA)对其生长、光合色素含量、抗氧化系统和渗透压调节物质的影响。结果表明,不同浓度(0、1、5、20和50 mg·L~(-1))BPA连续暴露7 d后,与对照组相比,随暴露浓度升高,紫背浮萍湿重和叶绿素含量呈现先显著增加后降低的趋势;暴露组过氧化氢(H_2O_2)含量和抗超氧阴离子自由基活性显著降低;丙二醛(MDA)含量在20和50 mg·L~(-1)组显著升高;暴露组抗氧化酶活性包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和总抗氧化能力(T-AOC)均低于对照组;谷胱甘肽(GSH)含量在高浓度组显著升高,20 mg·L~(-1)组可溶性糖含量显著升高,可溶性蛋白含量在中高浓度组显著增加。研究表明,中低浓度BPA会提高紫背浮萍光合色素含量,有机物积累增多,促进其生长;但随BPA浓度不断升高,紫背浮萍体内产生氧化损伤,抗氧化酶活性及叶绿素含量降低,生长受到抑制。本研究结果将为BPA污染控制及对水生植物生态毒性效应评价提供理论基础。     

Effects of Nitrogen Supply on the Sensitivity to O3 of Growth and Photosynthesis of Japanese Beech (Fagus crenata) Seedlings

To obtain basic information for evaluating critical levels of O₃ under different nitrogen loads for protecting Japanese beech forests, two-year-old seedlings of Fagus crenata Blume were grown in potted andisol supplied with N as NH₄NO₃ solution at 0, 20 or 50 kg ha⁻¹ year⁻¹ and exposed to charcoal-filtered air or O₃ at 1.0, 1.5 and 2.0 times the ambient concentration from 16 April to 22 September 2004. The O₃ induced significant reductions in the whole-plant dry mass, net photosynthetic rate at 380 μmol mol⁻¹ CO₂ (A ₃₈₀), carboxylation efficiency (CE) and concentrations of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and total soluble protein (TSP) in the leaves. The concentrations of Rubisco and TSP were negatively correlated with the concentration of leaf acidic amino acid, suggesting that O₃ enhanced the degradation of protein such as Rubisco. The N supply to the soil did not significantly change the whole-plant dry mass and A ₃₈₀, whereas it significantly increased the CE and concentrations of Rubisco and total amino acid. No significant interactive effects of O₃ and N supply to the soil were detected on the growth, photosynthetic parameters and concentrations of protein and amino acid in the leaves. In conclusion, N supply to the soil at ≤50 kg ha⁻¹ year⁻¹ does not significantly change the sensitivity to O₃ of growth and net photosynthesis of Fagus crenata seedlings.     

不同光强下镉胁迫对紫茉莉光合作用和抗氧化系统的影响

通过土培实验,比较分析了3种光强(全光照(HL)、50%全光照(ML)和10%全光照(LL))下镉胁迫(30 mg·kg-1)对紫茉莉植株生长、光合作用、光合色素、镉、镁、铁和钾含量、脂质过氧化、抗氧化酶活性、抗坏血酸和谷胱甘肽含量的影响.结果发现,镉胁迫显著降低紫茉莉叶片的净光合速率,对HL植株的抑制程度高于ML和LL植株;HL和LL植株最大光化学效率在镉胁迫下显著降低,而ML植株所受影响不明显;镉胁迫显著提高了紫茉莉叶片的暗呼吸速率,ML植株提高幅度最大.镉胁迫对紫茉莉植株生长的抑制作用显著,对HL植株的抑制最大.镉胁迫显著增加了紫茉莉叶片的镉含量,减小叶片叶绿素、类胡萝卜素、Mg、Fe和K的含量,对HL植株影响最大.镉胁迫下,HL植株超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性增强,过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性降低,谷胱甘肽和抗坏血酸含量减小,过氧化氢和丙二醛含量、超氧阴离子产生速率增高,电解质渗漏加重.上述结果表明,镉加重了叶片氧化胁迫程度和强化了对紫茉莉生长的抑制,特别在高光强条件下.     

营养盐对长江口2种主要赤潮原因藻光合色素和光合作用影响的比较研究

比较研究了不同营养条件对中肋骨条藻和东海原甲藻的光合色素含量和光合作用的影响.结果发现：①低浓度营养盐处理组培养的中肋骨条藻和东海原甲藻的叶绿素a （chlorophyll a,Chl-a）、叶绿素c （chlorophyll c,Chl-c）和总类胡萝卜素（total coloured carotenoids,TCC）含量均低于高浓度营养盐处理组;②初始N/P比值一定（16/1）的条件下, 2种藻的光合速率变化不同,对于中肋骨条藻,低浓度处理组以单位细胞表示的光合速率从第5 d开始显著低于高浓度处理组,至试验结束时, 2组的光合速率(以O₂计,下同)分别为0.031×10^-4 μmol·(cell·h)^-1和0.13×10^-4 μmol·(cell·h)^-1,以单位叶绿素a（μg）表示的光合速率与高浓度处理组之间差异不显著,分别为12.92 μmol·(μg·h)^-1和13.03 μmol·(μg·h)^-1,而对于东海原甲藻,低浓度处理组的以单位细胞和单位叶绿素a表示的光合速率均显著高于高浓度处理组;P源充足低N处理组的2种藻的单位细胞表示和以单位叶绿素a表示的光合速率均高于高N处理组;N源充足低P处理组的2种藻以单位细胞表示和以单位叶绿素a表示的光合速率低于高P处理组;2种藻的光合速率与胞内磷酸盐浓度之间存在显著正相关关系;③相同营养条件下东海原甲藻比中肋骨条藻含有更多的单位细胞光合色素含量和更高的光合速率.试验从2种藻的光合特性角度,进一步论证了东海原甲藻比中肋骨条藻更能适应营养盐浓度较低的环境.     

氢同位素组成及光合特征对梵净山珙桐水源的解析

珙桐(Davidia involucrata)系我国特有的单科单属植物,为第三纪孑遗种,被列为我国一级珍稀濒危植物。贵州省梵净山地区气候常年温凉湿润,在梵净山国家级自然保护区内,选取人工种植及天然分布的珙桐为研究对象,通过测定珙桐的光合参数,比较阴天和晴天珙桐光合日变化,分析生长地大气降水、土壤水分、地下水以及珙桐树枝水分氢同位素组成,研究了梵净山珙桐的水分利用状况和不同水源利用份额。结果表明,珙桐幼树为阳生植物,蒸腾速率较低,适宜在阴凉的环境生长,且温度不宜超过30℃。人工林种植和天然生长的珙桐利用大气降水分别为76%和58%。低蒸腾速率导致根部对土壤水的拉力小,因此,利用土壤深层水分的份额小。阴凉、多雨、云雾缭绕的环境为梵净山的珙桐生存提供良好的水分条件。     

富里酸存在条件下铜对普通小球藻光合作用与细胞生理的影响

为探究富里酸存在条件下,铜对普通小球藻光合作用与细胞生理的影响,对普通小球藻进行富里酸及铜的复合暴露,检测相关的光合作用及细胞生理指标,并与单独暴露富里酸的普通小球藻指标水平进行比较分析.结果表明,铜的加入会影响藻细胞的光合作用,增加细胞膜通透性,使藻细胞体积增大,并导致藻细胞的死亡.富里酸可以明显减弱铜的毒性,减少藻细胞的死亡.随富里酸浓度升高,藻细胞死亡率呈下降趋势;高浓度的富里酸(74.5 mg·L~(-1)和119.2 mg·L~(-1))可以明显减弱铜对藻细胞体积增大的作用,低浓度的富里酸(20 mg·L~(-1)和54 mg·L~(-1))无明显影响.富里酸单独作用能够增强普通小球藻的光合作用,增加藻细胞的细胞膜通透性,但不具有致死性.     

光合细菌球形红杆菌摄磷能力的研究

研究了光照、碳源、酸碱对光合细菌球形红杆菌摄磷能力的影响。试验结果表明,在微好氧培养条件下,不同因素对该菌摄磷能力有很大影响,在光照条件下该菌从培养基中摄磷能力增强,甚至有过量摄磷现象。相反,在黑暗条件下,该菌体向培养基中释放磷,出现磷释放现象;以乙酸钠为碳源时该菌的摄磷量大于以乙醇为碳源时的摄磷量;向培养基中滴加3M的氢氧化钠（使pH保持在7.5左右）时,该菌出现过量摄磷现象,相反,向培养基中滴加1.5M的硫酸（使pH值保持在6.5左右）时,该菌出现磷释放现象     

CO2倍增对几种植物的生态生理影响

本研究结果表明：木本植物辽东栎、臭椿、丁香叶片气孔对ＣＯ２倍增反应不第三,表现出气孔阻抗不增大,蒸腾速率无明显变化,光合速率比对照增加１０％－２０％或无增加,水分利用效率可提高１０％－１００％不等,叶面积略有增加或接近对照。可以认为ＣＯ２倍增上述植物有不同程度的促进作用,草本植物水稻、大豆、谷子、稗草叶片气孔对ＣＯ２倍增反应敏感,尤其是Ｃ３植物的水稻、大豆、表现为气孔阻抗增大,腾速率减少,光合速率     

刈割对生态浮床植物黑麦草光合作用及其对氮磷等净化效果的影响

以多花黑麦草为试材,通过水培实验方法,研究刈割强度对黑麦草生长、光合作用以及对污染水体氮、磷等去除效果的影响.结果表明,①刈割显著促进黑麦草新芽再生能力,刈割后5～13 d,C2（留茬2 cm）实验组新芽再生速率达2.78 cm·d^-1,远高于不刈割组（0.88 cm·d^-1）;刈割组株高、现存生物量以及生产量均大于不刈割组,且随刈割强度的增加,植物补偿指数显著变化,其中重度刈割（留茬高度≤5 cm）试验组新芽高度以及累积生物量分别为40.6～44.0 cm、31.6～37.2 g,均表现为超补偿作用,表明重度刈割有利于黑麦草生物量的累积;②刈割对黑麦草叶片叶绿素组成具有一定影响,其中C2组叶绿素a、叶绿素a/b 最大,为1.85 mg·g^-1、 3.18, C1（不刈割）组最小,为C2组的89.29%、90.13%;③刈割对黑麦草叶片叶绿素荧光参数有显著影响,随刈割强度的增加,PSⅡ的实际光能转化效率（ФPSⅡ）以及PSⅡ的非循环电子传递速率（ETR）均有所升高,其中C2组ФPSⅡ、ETR分别为C1组的1.13、1.09倍,表明刈割显著提高了叶片对光能的转化,使植物光合作用能力提高;④刈割显著提高了黑麦草系统对氮、磷等的去除效果,且刈割强度越大,浮床系统对TN、NH⁺₄-N、TP、COD的去除率越好,其中C2组对TN、NH⁺₄-N、TP、COD的去除率比C1组高1.07、1.20、1.05、1.44倍,远高于无植物系统的去除率;⑤留茬2～5 cm为黑麦草刈割最佳高度,此结论可为浮床植物科学管理提供重要依据.     

Cu2+对普通小球藻的光合毒性：初始藻密度的影响

为了研究Cu2+对普通小球藻的光合毒性以及初始藻密度对Cu2+光合毒性的影响,将初始密度为107mL-1的普通小球藻暴露于Cu2+的6个浓度(0、5、10、20、30和40μmol.L-1)中进行96 h的毒性暴露实验,在2、48和96 h分别利用叶绿素荧光仪(MAXI-Imaging-PAM)测定各项叶绿素荧光参数,同时,针对3个不同初始密度的普通小球藻(2×106、5×106和2×107mL-1),测定并比较了其暴露于0、20和40μmol.L-1的Cu2+12 h后,叶绿素荧光参数的变化。不同初始藻密度的毒性实验结果显示,初始藻密度为2×106mL-1时,20和40μmol.L-1Cu2+可完全抑制普通小球藻的光合作用;当初始藻密度增加到5×106和2×107mL-1时,40μmol.L-1Cu2+对普通小球藻的实际光合作用效率仅有约75%和25%的抑制。这表明初始藻密度越大,Cu2+的光合毒性越弱。但随着初始藻密度的增加,初始藻密度的变化对Cu2+光合毒性的影响减弱。初始藻密度为107mL-1时的毒性实验结果显示,暴露于20~40μmol.L-1Cu2+2 h后,普通小球藻的光合作用即受到抑制,且该抑制程度随Cu2+浓度的增加而增强,并随着暴露时间的延长有所缓解。随着Cu2+浓度的增加,最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(Yield)、相对电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭系数(NPQ/4)逐渐上升。研究结果表明,Cu2+对普通小球藻的光合作用有一定的抑制作用,其机理可能为通过引起PSII系统反应中心的部分失活,导致PSII系统反应中心的开放比例减少,引起电子传递速率降低以及ATP和NADPH的合成减慢,从而使光合作用速率下降;初始藻密度对Cu2+的光合毒性大小有较大的影响,故在进行藻类的毒性实验时,也应关注初始藻密度的影响。