铜与草甘膦复合污染对小麦种子发芽与根伸长的抑制作用

污染物的交互作用及其生态毒理效应已成为环境科学研究的重要方向.论文以小麦种子为供试作物,研究了重金属铜(Cu2+)与除草剂草甘膦复合污染对其发芽率以及发芽后的根长、芽长的影响,以表征Cu与草甘膦复合污染的生态毒性.研究结果表明,在实验浓度下,Cu2+单一污染对小麦发芽率没有明显的影响,对根伸长和芽长的抑制显著;而草甘膦单一污染对小麦发芽、根伸长和芽长均有明显的抑制效应.当Cu2+与草甘膦复合污染时,Cu2+的存在在一定程度上减弱了草甘膦对小麦发芽及芽长的抑制作用;而在根伸长实验中,在低草甘膦浓度条件下,Cu2+的存在在一定程度上增加了草甘膦对根伸长的抑制作用;在较高草甘膦浓度条件下,Cu2+的存在则降低了草甘膦对根伸长的抑制作用.Cu2+的存在减轻草甘膦对小麦毒性的可能原因是:草甘膦与Cu2+络合形成了毒性较小的稳定络合物,使草甘膦毒性降低或失去活性.     

近30年来土壤种子库研究的回顾与展望

土壤种子库(Soil Seed Bank)是指单位面积的土壤及土壤表面的落叶层中所有具有生命力的种子的总和.由于土壤种子库在植被的更新和恢复、生物多样性的维护、植被的演替过程和扩散过程等方面都具有重要作用,近年来成为生态学和土壤学等学科的研究热点.文章查阅了近30年来发表的关于土壤种子库研究的代表性SCI论文,首次运用文献分析与管理软件Endnote X1和Refviz对该研究领域的相关文献进行了系统的分析,结果发现:有关土壤种子库论文发表数量逐年增长的同时,每个年代末会呈现一个明显的峰值.在此基础上,根据不同年代研究的内容和特点,初步将土壤种子库的研究划分为三个主要阶段:(1)土壤种子库研究的探索阶段(1978-1989年);(2)土壤种子库研究方法与内容的成熟阶段(1990-1999年);(3)土壤种子库理论体系与研究内容扩展阶段(2000年至现在),并对各个阶段的研究重点和主要研究成果进行了详细的综述.最后就长久土壤种子库调查、种子库年际变化、干扰影响机制等研究热点做了展望,为今后土壤种子库的研究工作提供了参考策略.     

入侵藤本薇甘菊的耐盐能力

薇甘菊Mikania micrantha Kunth为原产中南美洲的入侵藤本植物,现已在全球热带和亚热带地区照成严重的生态问题。野外观察发现薇甘菊已在珠三角沿海植被中滋生。为揭示薇甘菊的耐盐能力及其对滨海盐生植被的潜在危害性,分别对薇甘菊种子、根系和茎干在不同盐度胁迫下的响应进行了测定。在珠三角地区采集了薇甘菊3个批次的种子,并选取珠江三角洲6种常见植物（菊科假臭草Eupatorium catarium、藿香蓟Ageratum conyzoides、野茼蒿Crassocephalum crepidioides、鬼针草Bidens pilosa、翅果菊Pterocypsela indica和旋花科小花假番薯Ipomoea triloba）作为对照,测定了它们在不同NaCl盐度（质量分数）胁迫下的萌发率和幼苗生长;为揭示薇甘菊种子是否可由海水传播,将薇甘菊和对照植物假臭草、藿香蓟和鬼针草在不同盐度条件下浸泡不同时间后解除胁迫再观测其种子萌发率;为确定薇甘菊能否在滨海盐土中无性繁殖,分别对薇甘菊的根系和茎干在盐水浸泡下的植株生长进行了测定。研究结果表明：1）总体而言,薇甘菊3个种群在≤0.6%盐度胁迫下的种子萌发率均与对照组无显著差异,个别种群的这一阈值可高达1.5%,明显高于其他对照植物;同一盐度胁迫条件下,薇甘菊幼苗根系和苗高生长受抑制程度明显低于对照植物。2）即使经高达3.0%盐度胁迫浸泡长达12 d后,薇甘菊、藿香蓟和假臭草种子的萌发率也没有受到显著影响,而鬼针草种子的萌发率有明显下降;四种植物受浸泡后萌芽的幼苗生长均正常。3）薇甘菊根系受0.5%盐度胁迫时没有植株死亡,但苗高增长仅为对照组的53.3%;根系在1.0%盐度胁迫下有95%的植株能存活至少25 d,但苗高增长仅为对照的18.9%;根系在≥1.5%盐度胁迫下薇甘菊无法存活。4）被清水浸泡的薇甘菊茎茎叶均能存活且在全部被浸泡的节上萌芽。当薇甘菊茎干受≥1.0%盐水浸泡时,受浸泡的叶片全部死亡,在1.0%、2.0%和3.0%盐度胁迫下受试茎第21天的死亡率分别为42.9%、40.9%和86.4%。以上结果表明薇甘菊对盐生生境具一定的适应能力,可能通过种子萌发或无性繁殖扩张的方式对滨海盐生植被构成威胁,应当引起重视。     

外来入侵杂草银胶菊种子萌发特性及无性繁殖能力研究

银胶菊Parthenium hysterophorus L.是一种危害性很强的外来入侵杂草,在我国南方多省均有分布,在山东省莒南县也大面积分布,目前已对发生地生态环境造成巨大影响。文章于2011年采用人工气候箱培养皿法和温室土壤盆栽相结合的方法,研究银胶菊的种子在不同pH、盐浓度、湿度、营养条件、不同埋藏深度等条件下种子萌发特性及其无性繁殖能力,以期为明确其入侵机制和适生环境提供依据。结果表明,银胶菊种子适宜的萌发环境为酸性,pH=6.0时发芽率最好,到pH=8.0时,种子不能萌发;盐对银胶菊种子的萌发影响很大,随着盐浓度的提高,发芽率下降明显,当盐浓度达到0.12 mol·Lˉ1时,种子不再萌发;但不同的营养条件和不同P水平对种子的萌发无显著影响;干旱或水涝均能降低种子发芽率;种子埋藏土层越深,其发芽率越低,土层深度达3.0 cm以上,银胶菊种子几乎无发芽率。银胶菊有较强的无性繁殖能力,根部、基部茎和上部茎等不同部位埋入土壤后均能发芽,基部茎的发芽率最高(为66.7%-88.9%),根部和上部茎发芽率较低(为22.2%-44.4%)。另外,从发芽后的生长来看,茎部(包括基部茎和上部茎)发芽后均能正常生长,但根部发出新芽后逐渐黄化死亡。由此可以看出,银胶菊种子适应力、耐贫瘠能力强,一般的农田、荒地环境均能萌发生长,但盐碱地的环境下不能萌发生长;散落在土壤表层的银胶菊种子萌发率最高,因此,没有人类扰动的荒地、沟渠更适宜其萌发和生长;由于其很强的无性繁殖能力,人工砍伐的防除措施不能将其彻底防除。这些都是银胶菊入侵后,能够在短时间内暴发成灾,且不易彻底防除的原因。     

云南地区中国种子植物特有属的研究

物种特有现象的研究具有重要的区系地理学和保护生物学意义。利用大尺度的植物物种分布信息,探讨了云南地区中国种子植物特有属的科、属组成,区系性质及其地理分布格局。结果表明,云南地区拥有中国种子植物特有属125属,分属于59科,共含种子植物246种,是中国种子植物特有属的重要分布地区之一。含特有属较多的科主要为菊科Compositae、苦苣苔科Gesnefiaceae、伞形科Umbelliferae、禾本科Gramineae和唇形科Labiatae。从各属所包含的物种数来看,单型属占主体地位。根据科的分布区类型构成,云南地区中国种子植物特有属主要起源于热带地区。从属的生活型构成来看,主要以草本植物属为主,而木本植物属所占比重相对较小,暗示着研究区域内特有属的区系兼有年轻成分和古老成分,但以年轻成分为主。从空间分布格局来看,特有属主要分布在“田中线”以东地区。与过去的研究结果不同,我们发现云南地区拥有3个重要的特有属分布中心和3个次级分布中心。     

镉胁迫下磁场对绿豆幼苗根茎叶显微结构的影响

以绿豆(Vigna radiata)为实验材料,比较研究了不同剂量磁场处理绿豆种子对种子电导率、幼苗生长和叶绿素含量的影响以及镉胁迫绿豆幼苗根、茎、叶显微结构的影响.结果表明:1)与对照相比,400mT、600mT、800mT、1000mT磁场均显著提高了种子电导率,且随着磁场强度的增加电导率显著增大;2)400mT、600mT、800mT磁场均能显著提高绿豆幼苗叶片叶绿素含量和幼苗发育,比较而言600mT效果最好,1000mT处理则显著降低了叶片叶绿素含量,抑制了幼苗发育;3)与对照组相比,5μmol·L-1镉胁迫绿豆幼苗栅栏组织和海面组织细胞排列紧密,厚度变薄,而种子经过600mT磁场预处理后再进行镉胁迫,厚度接近对照组.对于茎和根而言,镉胁迫抑制了形成层细胞分裂,维管束体积缩小,而种子经过600mT磁场预处理后再进行镉胁迫,其维管束体积增大接近对照组.表明,600mT磁场预处理种子可改善镉胁迫对幼苗的伤害.     

镉胁迫对白三叶萌发种子生理特性的影响

通过水培的实验方法,研究镉(Cd)胁迫对白三叶(Trifolium repens L.)萌发种子生理特性的影响。结果表明:随Cd浓度增加,白三叶萌发种子生物量逐渐下降,MDA含量上升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)仍保持较高活性。Cd浓度在10~50μmol/L时,其MDA含量略微上升,SOD活性显著升高。Cd浓度在1 250μmol/L时,MDA含量显著上升,SOD活性下降但仍高于对照。抗坏血酸过氧化物酶(APX)在Cd浓度为10~250μmol/L时保持较高活性,1 250μmol/L时,其活性与对照相比有所下降。Cd处理下,白三叶萌发种子SOD、POD和CAT协同合作,有效清除其体内的活性氧(ROS),使MDA在一定Cd浓度范围内保持相对稳定,在减少其膜质过氧化损伤和增强其抗性等方面起重要作用,同时也说明白三叶在城市Cd污染土壤修复中具有良好的应用前景。     

海菜花种子的萌发实验研究

为探讨通过种子繁殖恢复重建洱海湖滨带海菜花群落的可能性,开展了室外模拟与室内实验,研究了冷藏、双氧水浸泡、自然状态等3种前处理及水深、基质、温度、光照周期的交互作用对海菜花种子萌发的影响.结果表明：不同前处理、基质对海菜花种子萌发不产生影响,水深、温度、光照周期均对海菜花种子萌发有显著影响.海菜花种子萌发最适宜温度为30℃,最适宜光照周期为Light/Dark=24 h/0 h,最适宜水深为30 em～90cm.自然条件下,受风浪、水体透明度及物种竞争等因素的影响,不宜通过直接抛洒种子恢复重建海菜花群落.     

融雪剂对园林植物种子萌发的影响

使用融雪剂是高纬度城市冬季除雪的主要措施之一,但融雪剂中含有的盐类物质可以对园林植物造成伤害。在此研究了融雪剂对刺（Robinia pseudoacacia）、万寿菊（Tagetes erecta）、矮紫薇（Lagerstroemia indiea’Petite pinkie＇）、草地早熟禾（Poa pratensis）、侧柏（Platycladus orientalis）种子发芽率和相对受害率的影响。试验结果表明：5种植物种子的发芽率随融雪剂浓度的升高而降低．相对受害率则随融雪剂浓度升高而增大。其中草地早熟禾种子时融雪剂最敏感,可以用草地早熟禾种子萌发为指示,间接检验融雪剂对植物的伤害程度。     

参数化设计在给水排水工程设计中的应用

结合给排水工程设计中特点,将设计所需（包括结构设计和工程绘图）参数分为关键参数和种子参数,通过几个关键参数的设定后,由计算机自动进行计算和绘图。参数化设计的实现平台是结合VB编程语言、数据库技术和AutoCAD绘图软件。以无阀滤池为例,实现了其参数化设计。结果说明,参数化设计可以被广泛应用于给排水工程设计中,实现计算过程和绘图过程自动化,同时设计结果被保存在数据库中,可方便设计者调用已设计的项目,进行查看、编辑和再设计,从而使设计过程人性化、科学化和智能化。