外来入侵物种空心莲子草光合日变化初步研究

外来入侵物种空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)发生广、危害重的区域多为中国南方省市,2005年发现其已大面积入侵山东省济南市境内的小清河上游.测定了空心莲子草净光合速率、气孔导度和细胞间隙CO2浓度,并与同一生境的芦苇(Phragmites communis)和水芹(Oenanthe javanica)进行了比较.空心莲子草净光合速率日变化曲线为双峰型,最高峰值24.40μmol CO2/(m2·s)出现在10:00左右,第二峰值22.80 μmol CO2/(m2·s)出现在16:00左右,整个曲线明显高于对照植物芦苇和水芹.在16:00至16:30光强迅速下降阶段.其净光合速率仍能保持较高水平,为9.85 μmol CO2/(m2·s).     

高等植物对甲醇的释放和利用

植物可向大气中释放一种挥发性的有机气体——甲醇,同时对这种气体可加以利用。在详细阐述甲醇的产生、释放和可能的代谢机制的基础上,通过不同浓度的甲醇溶液喷施牡丹叶片,测定其对光合作用过程及叶绿素荧光参数变化的影响。结果表明,光合作用有较大改善:光合速率明显提高,气孔导度增加,叶内CO2浓度也有一定幅度改善。叶绿素荧光参数(qN和NPQ)以及电子传递速率(ETR)发生较大改变;Fm/Fo,Fv/Fo和ΦPSII的下降可能与甲醇对牡丹叶片的双向效应(促进性和毒性)有关,这取决于喷施的浓度、次数和时间。初步的结果显示:甲醇提高光合作用速率的同时,并没有伴随光合效率和机能的改善和提高。期间的气孔导度和胞内CO2浓度的提高以及非辐射能耗散(qN和NPQ)和光呼吸的降低可能是牡丹叶片光合作用速率提高的主要原因。     

高温和干旱对银杏光合作用、叶片中黄酮苷和萜类内酯含量的影响

为了探讨高温和干旱的相互作用对银杏(Ginkgobiloba)生长及叶内次生代谢物的影响,设干旱、高温(夜间30℃)和干旱+高温3个处理,测定了2年生银杏幼苗的生长指标、光合特性、叶片水势、气孔导度以及叶内黄酮苷和萜类内酯的含量。与对照(未经干旱或高温处理)相比,高温引起银杏叶片最大净光合速率降低,气孔导度和光补偿点增加;干旱处理后,银杏最大净光合速率、气孔导度和叶片水势均降低,但光补偿点以及叶片黄酮苷和萜类内酯含量增加,表观量子产量变化不明显。高温和干旱共同作用下,银杏光补偿点和呼吸速率增高,光饱和点显著降低,根冠干重比无统计学上显著变化,但总干重降低。上述结果说明干旱和高温降低了银杏对光的适应范围,银杏光能利用效率变低,气孔导度下降,最大净光合速率降低,呼吸作用增强,抑制了生长;干旱引起黄酮苷和萜类内酯含量增加的幅度大于高温。     

植物地上部分对大气CO2浓度升高的响应

大气CO2浓度升高对植物的影响，主要是促进了植物生长早期的光合作用，同时也增加了对其他资源的需求；植物的光合作用也存在对高CO2浓度的适应，不会一直维持较高的光合水平，而且植物的呼吸作用也可能会增加；大气CO2浓度升高和其他环境条件，如水分，温度和光照等对植物生长和产量存在相互作用，可以部分弥补条件的不足，也影响作物和杂草的竞争关系；自然植物群落由于有很高的多样性和复杂性，对其研究应该在生物群落水平上进行，用外推法回到植物水平，而不是相反，而且自然物种间的竞争是激烈的，CO2浓度升高或其他因素带来的任何改善，都会明显地改变竞争平衡。     

淡水绿藻的光合碳酸氢盐利用探讨

为了探讨藻类对碳酸氢盐的利用,采用pH漂移实验技术,辅以氧测定技术和抑制剂的抑制实验,研究了斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的光合无机碳摄取速率(PCU)和净光合速率(NPS).结果表明,PCU对pH的曲线上存在明显的转折点(简写为pHTP),在pH超过PHTP后存在第2个PCU峰,求此峰的平均值并以PCUsc表示,可以作为表征藻类碳酸氢盐利用的参数.蛋白核小球藻和斜生栅藻的PCUBC值分别为269.41和175.98μmol·g-1·h-1它们的平均NPS(pH为4.8～11.0)分别为477.5和495.9ttmol·g-1·h-1.随着碳酸酐酶抑制剂AZ(acetazolamide)浓度的增加,PCUBC减小;当AZ达到1.2mmol·L-1时,蛋白核小球藻的PCUBC减小到0.随AZ浓度增加,蛋白核小球藻PCUBC减小的速度比斜生栅藻的快.AZ和阴离子交换抑制剂DIDS(4,4'-diisothiocyanatoetilbene-2,2'-disuffonic acid)对蛋白核小球藻的PCU和NPS的抑制作用大于斜生删藻.AZ和DIDS对2株藻的PCU的抑制均大于对它们NPS的抑制.2株藻具有高的PCUBC值,都是强碳酸氢盐利用者.     

补增UV-B辐射对焕镛木(Woonyoungia septentrionalis)叶片光合参数的影响

补增UV B辐射 ,焕镛木 (Woonyoungiaseptentrionalis)叶片的光饱和光合速率较自然光下的降低 2 9% ,叶片的光合量子产率降低 5 0 .4 % ,光能转换效率亦降低 4 9% .补增UV B辐射抑制光下呼吸速率 (Rd) ,但不明显改变不包括光下呼吸的CO2 补偿点 .补增UV B辐射 ,焕镛木叶片的RuBP饱和的最大羧化速率和最大电子传递速率分别较自然光下的低 4 3.4 %和 4 6 .4 % ,Jmax:Vcmax亦降低 ,显示补增UV B辐射对Jmax的影响较Vcmax明显 .补增UV B辐射亦引起磷酸三碳糖利用速率降低 .叶片多个生化过程被抑制可能是引起植物光合速率降低的原因 .补增UV B辐射 ,降低了气孔对空气CO2 浓度和相对湿度变化的敏感度 ,则可能影响植株对环境因素变化的适应性 .图 3表 4参 2 3     

久效磷对扁藻的生理效应

运用急性毒性实验和生化分析方法对久效磷胁迫下扁藻细胞的生理变化进行了研究，结果表明：（１）久效磷对扁藻生长有较强的抑制作用。其７２ｈ半抑制剂量为１．４６ｍｇ／Ｌ；（２）久效磷胁迫下，扁藻细胞的３种大分子物质－－蛋白质、ＤＮＡ和ＲＮＡ的含量降低；（２）久效磷引起扁藻叶绿素ａ的降解和光合速率的下降，这说明久效磷处理抑制了扁藻的生理代谢。     

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。     

Geochemical and biological controls on trace metal transport in an acid mine impacted watershed

Water samples collected in an acid mine impacted watershed indicated that the concentrations of dissolved trace metals were diurnally influenced by mineral saturation, which is controlled primarily by pH and water temperature. Measurements taken suggested that these variations only occur at sample locations immediately downstream from the confluence of acidic and alkaline waters. It is at these locations where initial mineral precipitation occurred and where subtle changes in solubility were most affected, increasing trace metal removal when both the rate of photosynthesis (influencing pH in headwaters) and water temperature were at a maximum. The role of iron photoreduction (increased midday production of ferrous iron) on overall Cu, Mn, and Zn transport was also evaluated, but found to be inconclusive. Iron photoreduction may however influence adsorption and/or coprecipitation of trace metals through associated changes in oxidation state, solubility, and mineralogy of various iron colloids, which are produced upon the neutralization of acidic, metal enriched water. Furthermore, measured values of copper and zinc were compared to relative USEPA chronic criterion for exposure to continuous concentration (CCC) of metals by the calculation of a “toxicity unit” (TU). It was found that average values of both copper and zinc only exceeded the CCC (TU>1) in the acid mine-impacted Leona Creek. In general, zinc toxicity decreased while copper toxicity increased downstream of the confluence of the mine impacted Leona Creek and background Lion Creek (sampled at Lake Aliso), indicating a significant source of zinc in upstream, non mine-impacted samples.     

东北春大豆品种东生1号对臭氧胁迫的响应

采用开顶式气室(OTCs)方法,研究了不同臭氧(O3)浓度处理对春大豆品种"东生1号"的影响,主要包括产量与产量构成因子,叶片与籽粒碳、氮元素与碳氮比、盛花期叶片气体交换速率、叶绿素荧光参数与光合色素含量变化.试验设置3个臭氧水平:过滤大气(CFA,10 nL·L-1)、自然大气(NFA)与自然大气添加40 nL·L-1(NFA+O3).结果表明,经过一个生长季处理(AOT40值累积为10.6μL·L-1·h),与CFA相比,NFA处理东生1号大豆单株产量与百粒重降低4.5%、4%,而NFA+O3处理分别显著降低34%、18%(P<0.05),而处理间株高、主茎节数、单株荚数与每荚粒数均无显著变化.鼓粒期NFA+O3处理叶片C、N元素含量分别显著增加3%、26%,碳氮比则显著降低18%.CFA与NFA相比,NFA+O3显著降低盛花期大豆叶片净光合速率(Asat)、气孔导度(gs)、水分利用效率(WUE)、开放的光系统反应中心激发能捕获效率(F’v/F’m)和作用光下光系统Ⅱ的实际量子效率(ΦPSⅡ),而胞间CO2浓度(ci)、光化学猝灭系数(qP)和光合色素含量则无显著变化.结果表明,O3浓度升高导致东生1号单株产量下降的主要原因是其显著降低百粒重、净光合速率和电子传递效率.