土壤微生物对环境胁迫的响应机制

微生物在生态系统物质循环和能量流动过程中起重要作用.研究土壤微生物对各种环境胁迫的响应有助于认识微生物对环境变化的适应与演变机理,维持土壤生态系统功能的稳定.土壤微生物群落多样性是衡量土壤生态系统稳定性的一个重要指标.多数研究表明,土壤微生物群落多样性越高,土壤生态系统越稳定.本文在总结土壤微生物群落多样性及其与环境胁迫响应关系的基础上,进一步讨论了土壤微生物对环境胁迫响应的生态学机制,包括:①抗性微生物的出现及抗性基因的水平转移.该过程导致了土壤微生物群落结构和多样性的改变,产生了更多抵抗能力较强的微生物类群,从而达到对外源干扰的适应,使土壤微生物群落对环境胁迫的抵抗力和恢复力随之提高.②土壤微生物群落功能的冗余.这些冗余程度越高,冗余组分缓冲维持生态系统正常功能的能力越强,从而提高微生物群落对环境胁迫的抵抗力和恢复力.研究土壤生态系统的稳定性与微生物多样性之间的关系,不仅有助于揭示土壤生态系统稳定性的内在机制,为合理调控提供科学依据,也可以为土壤环境质量管理提供参考.     

镉污染胁迫下水稻生理生态表征高光谱识别模型

利用水稻生长季节多个时相的ASD实测高光谱数据和同步获取的土壤-作物特征参数,系统分析了高光谱遥感指数与镉污染胁迫下水稻生理生态参数变化特征之间的响应关系.选择叶绿素含量、水分含量、细胞结构和叶面积指数4个重要生理生态参数作为水稻镉污染胁迫响应因子,通过理论分析和实验验证,得到对上述因子变化敏感的高光谱遥感指数及其响应规律.在此基础上建立MCARI-NDWI、MCARI-RVSI、MCARI-RVI、NDWI-RVSI、NDWI-RVI和RVSI-RVI模型,揭示了不同污染程度条件下响应因子在各光谱指数空间中的表征规律.     

背角无齿蚌AwPrx4A基因克隆及在PFOS和PFOA胁迫下的表达分析

硫氧化蛋白过氧化物酶(Prx)可以将过氧化氢、有机过氧化物和过氧化合物分别转化为水、乙醇和亚硝酸盐,是机体一种重要的抗氧化蛋白。为了探讨全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)对背角无齿蚌的胁迫效应,背角无齿蚌随机分为对照组、PFOS处理组和PFOA处理组;同时克隆出AwPrx4A全基因序列,分析PFOS和PFOA对AwPrx4A表达的影响。背角无齿蚌AwPrx4A cDNA全长由958个核苷酸组成,包含1个120 bp的5’非编码区,1个412 bp的3’非编码区和1个426 bp的开放阅读框,开放阅读框为由142个氨基酸组成的多肽链。PFOS和PFOA对背角无齿蚌的LC50分别为28.388和192.083 mg·L~(-1)。与对照组相比,浓度6.25、12.5、25、50和100 mg·L~(-1)的PFOS处理后,实验观察过程中肝胰腺中AwPrx4A mRNA水平分别增加了18.75%、2.85倍(P 0.05)、5.08倍(P 0.01)、5.52倍(P 0.01)和6.77倍(P 0.01)以上。与对照组相比,浓度50、100、200、400和800 mg·L~(-1)的PFOA处理后,实验观察过程中肝胰腺AwPrx4A mRNA水平分别增加了20.83%、2.21倍(P 0.01)、2.25倍(P 0.01)、3.19倍(P 0.01)和5.64倍(P 0.01)以上。与对照组相比,PFOS和PFOA处理后鳃中AwPrx4A mRNA水平分别增加了61.61%(P 0.05)和59.59%(P 0.05)以上。与对照组相比,PFOS和PFOA处理后血淋巴中AwPrx4A mRNA水平分别增加了47.42%和20.61%以上。结果表明,PFOS和PFOA处理对背角无齿蚌AwPrx4A表达具有明显的诱导作用,其原因与对抗PFOS和PFOA的胁迫效应有关。     

化感作用及其在环境保护中的应用

生物体产生生物活性物质即化感物质在生物体之间传递信息并导致生物质相互作用，这称为化感作用。化感作用是一个崭新的研究领域。本文介绍了化感作用的概念、分类、不同生物体之间比感作用的作用机理，着重论述了化感作用在环境保护中的应用途径、实例及建议。     

东北地区春旱对春玉米幼苗长势的影响指标和模式

春旱对春玉米幼苗长势影响田间试验分3个播种期(温度处理)和4个土壤水分胁迫处理。结果表明,在东北中部玉米主产区,玉米幼苗长势好坏主要取决于水分。玉米幼苗长势(叶龄、生物量和株高)与春季土壤湿度和土壤累积有效水量的关系模式均为二次函数。干旱胁迫降低玉米苗期生叶速度和植株高度,减轻生物量,严重抑制幼苗营养生长。玉米春旱的指标是:W在18%～19%之间,或H在45～54mm之间为轻旱;17%～18%或40～45mm为中旱;17%以下或少于40mm为严重干旱。     

中国北方气候变化对小麦产量的影响——基于EPIC模型的模拟研究

中国的粮食产量在过去的几十年中一直保持着稳定的增长,农业技术在其中起到了重要的作用。但随着全球气候变暖及其导致的气候极端事件的增加,气候变化对作物生长和产量造成了不同的影响。选用美国农业部提出的EPIC（Environmental Policy Integrated Climate）农作物生长模型评价了气候变化对小麦产量的影响。基于EPIC模型,模拟了中国北方80个典型站点的春小麦和冬小麦1961—2005年期间的生长过程,分析了不同作物类型、不同灌溉类型和不同农业区域小麦产量的波动,以及生长季辐射、水分胁迫因子和温度胁迫因子对产量波动的影响。结果表明：在不考虑农业技术因素的条件下,辐射的波动是导致小麦产量波动的主要原因;温度胁迫的降低在一定程度上促进了小麦的增产。     

强化接触氧化法处理高盐废水

废水中盐分含量过高,会给生物处理带来一定的难度。因为盐析作用可致使微生物的脱氢酶活性降低,同时水的渗透压也会升高,使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离,从而导致微生物细胞破裂而死亡。传统的一些生物方法对此类废水的COD的去除率低。本试验使用两株嗜盐菌在接触氧化反应器中通过连续操作对含盐废水进行处理,研究了盐度,COD负荷,溶氧对COD去除率的影响关系。在废水盐度为35g/L,进水COD为4500mg/L,COD容积负荷为3.5kgCOD(/m·3d)时,COD去除率达到90%左右,取得较好的去除效果。     

耐盐植物根际促生菌筛选及促生效应研究

开展盐渍化土壤中耐盐植物根际促生菌研究,有助于利用根际促生菌改良盐碱土壤.以前期分离自宁夏银北盐碱区耐盐植物根际土壤的110株细菌为材料,测定了菌株解磷、产IAA、产ACC脱氨酶和铁载体等促生特性,通过高活性菌株的交互作用,筛选出11个互不拮抗的菌株进行了菌种鉴定和复合菌群的构建,并验证了高效菌群C3和C8对植物幼苗的...     

水溶液中盐的浓度与其电导率的关系研究

采用电导法研究了水溶液中盐的浓度与其电导率的关系。结果表明 ,在低浓度范围内电导率与浓度的平方根呈线性关系 ;在较高的浓度范围内 ,首次发现浓度与电导率的关系和 Langmuir吸附等温式中的压力与吸附量之间的关系类似。利用浓度与电导率间的定量关系确定水溶液中盐的浓度 ,比传统的重量法和滴定法快速且准确。     

盐雾沉降率对产品腐蚀危害的研究

盐雾沉降率对产品腐蚀危害的研究航空航天部三０一所姚连芬１研究的目的随着环境科学的不断发展，目前世界上已有数十个国家制定了相应的盐雾试验方法，我国也有十几个部门有相应的标准方法在应用。据报导，美国每年损失于腐蚀方面的费用高达７００亿美元。我国每年损失３...