有机污染胁迫对人工湿地中浮萍抗氧化系统的影响

湿地植物在处理高负荷有机废水时会受到不同程度的氧化胁迫。本研究基于对浮萍的有机污染胁迫模拟系统,通过对浮萍脂质过氧化和抗氧化防御系统的监测与分析,研究了浮萍对有机污染胁迫的耐受能力及胁迫去除后浮萍的恢复规律。结果表明,浮萍对有机污染胁迫具有较高的耐受性,在胁迫去除后,具有一定的恢复能力。在COD小于400mg/L时,浮萍并未受到氧化胁迫;当COD达到800 mg/L时,浮萍体内ROS含量上升,细胞膜脂过氧化加剧,但抗氧化酶活性升高,抗氧化物质含量增加,浮萍可保持生长,胁迫去除后,抗氧化防御系统可恢复到对照水平;当COD过高（≥1 000mg/L）,ROS急剧上升,抗氧化防御系统遭受破坏,造成不可逆伤害,胁迫去除后不能恢复正常生长。     

钙对李氏禾富集和耐受铬的调控作用

通过水培实验,研究钙对铬胁迫下李氏禾幼苗生理生化、草酸分泌及铬吸收量的影响,考察钙对李氏禾体内草酸合成的调控,进而促进李氏禾的铬耐性富集能力的作用。结果显示,不同浓度Cr³⁺胁迫下缺钙处理,李氏禾生长受抑制及质膜过氧化作用加剧,体内总草酸含量为对照处理的113%~169%,且主要表现为水溶性草酸含量显著高于对照,水溶性草酸含量为对照处理的135%~197%;高钙处理,李氏禾细胞膜透性、丙二醛（MDA）含量低于对照,李氏禾叶部总草酸含量为对照处理的125%~155%,且主要表现为不溶性草酸含量显著高于对照,其含量为对照处理的181%~270%。低浓度（0.2、0.4 mmol/L）铬胁迫下,高钙处理总铬含量分别为对照处理的175%和215%,高浓度（0.8、1.0 mmol/L）铬胁迫下,总铬含量与对照处理无显著差异（P>0.05）。可见,添加Ca²⁺能在一定Cr³⁺浓度胁迫下,有效缓解铬对李氏禾的毒害,且能通过提高植物体内不溶性草酸含量达到促进植物富集和耐受铬的能力。     

丛枝菌根对盐胁迫的响应及其与宿主植物的互作

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizae Fungi,AMF)作为陆地生态系统的组成部分之一,在促进宿主植物对土壤养分和水分的吸收、提高植物生物量生产、调节种群和群落的结构、维持生态系统的稳定性等方面发挥了重要作用。其中,盐渍化是自然生态系统中广泛存在的一种胁迫生境条件,全球盐渍化土地约占耕地总面积的10%,因而探讨AM菌根在此胁迫生境下对宿主植物生长的影响具有重要意义。从以下几个方面,围绕盐胁迫条件、AM菌根和宿主植物三者之间的关系对当前国际上相关领域的研究进展进行了综述:1)AM真菌对盐胁迫的响应,包括菌根共生体形成、菌根侵染率、AM真菌的分布、菌丝体生长发育、孢子的形成和分布等;2)盐胁迫条件下AM菌根对宿主植物的效应,包括AM菌根促进宿主植物对P、N等元素的吸收、降低植物体内Na 的含量、提高光合作用能力,进而提高植物的生物量和对植物的群落结构产生影响等;3)AM菌根提高宿主植物耐盐性的机理,分别从植物根系形态的改变、水分吸收能力的加强、细胞内营养物质的平衡,以及细胞生理代谢的调节等方面对AM菌根促进植物抗盐性的机理进行了剖析。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜根系多胺含量和抗氧化系统的影响

采用营养液栽培,研究了外源亚精胺(Spd)对盐胁迫下抗盐能力不同的2个黄瓜品种"长春密刺"和"津春2号"幼苗根系生长以及根系中多胺(PAs)含量和抗氧化系统的影响.结果表明,外源Spd提高了盐胁迫下黄瓜根系游离态Spd和精胺(Spm)、酸可溶性结合态和酸不溶性结合态腐胺(Put)、Spd和Spm含量,降低了游离态Put含量;同时提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了超氧阴离子(O2(-/.))产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量及电解质渗透率,明显促进了幼苗根系生长;根系中酸不溶性结合态Spd含量与抗氧化酶活性间呈正相关性.表明黄瓜幼苗根系中较高的游离态Spd和Spm、酸可溶性结合态和酸不溶性结合态PAs尤其是酸不溶性结合态Spd含量有利于提高植株抗氧化酶活性,降低O2(-/.)产生速率和膜脂伤害,增强植株抗盐性.     

植物对干旱胁迫的响应研究进展

植物在经受干旱胁迫时,通过细胞对干旱信号的感知和传导,调节基因表达,产生新蛋白质,从而引起大量形态、生理和生化上的变化.干旱胁迫对植物在细胞、器官、个体、群体等水平上的形态指标有显著影响,也会影响其光合作用、渗透调节、抗氧化系统等生理生化指标.植物对干旱胁迫的分子响应较复杂,包括合成一些新的基因如NCED、dehydrin基因和CBF、DREB等转录因子.另外,干旱胁迫还能造成蛋白质组学的变化.参52     

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和根系膜脂过氧化作用的影响

采用营养液水培,研究外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、根系膜脂过氧化作用的影响.结果表明,100 μmol·L-1NO供体硝普钠(SNP)能显著缓解50 mmol·L-1NaCl胁迫对黄瓜植株造成的伤害,提高幼苗生长量,增强幼苗根系抗氧化酶活性,提高根系脯氨酸(Pro)含量,缓解根系膜脂过氧化作用,从而提高植株耐盐性.     

盐胁迫对红海榄幼苗根茎叶膜保护系统的影响

红海榄(Rhizophora stylosa)属于乔木红树植物,它对不同盐度的生理反应存在着差异。本文通过对拒盐红树植物红海榄Rs在盐胁迫下各种生理反应的研究,分析了各种生理现象与盐度之间的关系,这对红树植物耐盐机理的研究打下了基础,并为中国南海岸耐盐红树树种的选育提供科学依据,也有助于从多学科研究的角度评估盐胁迫的生态重要性。通过对Rs用不同的盐度的水3个月的处理,发现Rs根、茎、叶中蛋白质质量分数随盐度的变化趋势与可溶性总糖质量分数与盐度的变化趋势相反。当盐度高于40时,Rs茎、叶的膜脂质过氧化破坏显著加强,植物体内超氧化物歧化酶(SOD)活性也明显增加,两者具有很好的相关性(R2=0.893)。随着盐度的升高,Rs各器官过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性都增强。根据实验结果,Rs能够在高盐度(50)下存活3个月。在盐度为20~30时,Rs在生理生态上表现对盐环境的适应性。当盐度高于40时,Rs的生理表现较为敏感,膜脂质氧化破坏严重。     

干旱区2种猪毛菜萌发过程对水盐胁迫的生态响应

在实验室内模拟研究的基础上,运用生理生态学的原理,研究了水盐胁迫对钠猪毛菜(salsola nitraria)和散枝猪毛菜(salsola brachiata)种子萌发的影响,结果显示,钠猪毛菜与散枝猪毛菜种子萌发的最适温度分别为25 ℃和15 ℃.在盐溶液和PEG溶液中,2种种子的萌发规律相似,即随着水势的降低,萌发率和萌发速率下降.在盐胁迫下钠猪毛菜和散枝猪毛菜种子萌发的最低水势接近-7.2 MPa;在水分胁迫下2种种子萌发的最低水势均未超过-2.0 MPa,其中,钠猪毛菜种子表现出较强的耐水分胁迫能力.在相同水势条件下,PEG对2种猪毛菜种子萌发的抑制程度显著大于等渗NaCl,说明渗透胁迫是影响2种植物种子萌发的主要因素.     

区域生态系统适应性管理概念、理论框架及其应用研究

论述了生态系统适应性管理基本概念与生态系统适应循环,着重分析了生态系统恢复力范围、抗性、不稳定性与跨尺度影响。生态系统适应循环通常经历入侵、保持、破坏、调整四个阶段,前两个阶段的生态系统演替是可以预测的,而后两个阶段是复杂、难以预测的。文章提出了适应性区域生态系统管理的基本概念,并构建了其理论框架,并以三峡库区小江流域为例,对小江流域景观生态特征、区域生态胁迫进行了详细分析。在此基础上,提出要以水生生态安全为总目标,并围绕这一目标,进行流域各生态系统的恢复力辨识、生态系统适应性循环过程研究,从各系统恢复力属性特征出发,提出了具体的适应性管理方法与模式。     

镉胁迫对大豆生长及籽粒中营养元素含量的影响

为了探明Cd胁迫下大豆生长发育及籽粒中Cd的积累和污染状况,采用土壤盆栽实验方法,研究了在两种土壤(红壤和河潮土)中添加不同质量比的Cd对大豆籽粒中N、P、K和Zn含量的影响,并对籽粒中Cd的累积量进行了分析.结果表明,两种土壤中添加低质量比Cd(0.25 mg/kg)均可促进大豆的生长,高质量比Cd则表现为抑制作用.不同质量比Cd的处理均降低大豆籽粒中N的质量分数.其下降幅度随Cd质量比的升高而增加;低质量比(0.25～0.50 mg/kg)Cd胁迫下,大豆籽粒中Cd-P表现为协同作用,高质量比Cd时则表现为拮抗作用;Cd-K在低质量比Cd胁迫下表现为拮抗作用;Cd-Zn在籽粒中表现为协同作用,叶片中则表现为拮抗作用.将土壤与大豆籽粒中Cd的质量比进行回归分析,表明在红壤中种植大豆,籽粒未受Cd污染(<0.20 mg/kg)的土壤的Cd临界质量比为0.157 mg/kg,河潮土则为0.769 mg/kg.