多金属富集植物李氏禾根系对铜吸收机理的研究

李氏禾（Leersia hexandra Swartz）是一种多金属富集植物,通过研究其根系吸收铜的途径和方式,有助于解释李氏禾对铜的富集现象,为开发李氏禾修复铜污染土壤的植物修复技术提供科学依据。本文在温室水培条件下,利用钙离子通道抑制剂（LaCl3）和钾离子通道抑制剂（TEA）,研究了李氏禾根系铜吸收与钙、钾离子通道的关系;同时,在研究 ATP 酶抑制剂、解偶联剂和低温作用对铜吸收影响的基础上,探讨了李氏禾根系铜吸收与能量代谢的关系。结果表明,在1 mmol＆#183;L-1钙离子通道抑制剂的作用下,李氏禾根对铜的吸收明显被抑制了（p＜0.05）。处理48 h后,李氏禾根中铜的浓度较对照下降了39.2%。这说明李氏禾根吸收铜与钙离子通道密切相关。在5 mmol＆#183;L-1钾离子通道抑制剂的作用下,李氏禾根对铜的吸收与对照没用显著差异。这表明,李氏禾根系对铜的吸收可能不是通过钾离子通道进行的。ATP酶抑制剂钒酸钠（Na3VO4）显著地抑制李氏禾根对铜的吸收（p＜0.05）。25μmol·L^-1和50μmol·L^-1 Na3VO4处理48 h后,李氏禾根中铜的浓度较对照分别下降了26.2%和31.0%。由此,推测李氏禾根系对铜的吸收是一个消耗能量的过程。该结果与解偶联剂抑制实验结果相一致。在25μmo·L^-1和50μmol·L^-1解偶联剂2,4-二硝基苯酚（DNP）作用下,李氏禾根系中的铜浓度较对照分别下降了25.8%和42.7%。低温处理对李氏禾根吸收铜的抑制作用较解偶联剂和ATP酶抑制剂更为明显。2℃下暴露48 h,李氏禾根中铜的浓度较对照（25℃）下降了60.1%。这进一步证明了,李氏禾根系对铜的吸收存在消耗能量的主动过程。     

孔雀草对镉胁迫的响应及其积累与分布特征

采用营养液培养法研究了不同浓度的Cd(0、0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4 mmol·L-1)对孔雀草叶片光合色素和丙二醛含量以及Cd积累量、亚细胞与化学形态分布的影响.结果表明,随着营养液Cd浓度的增加,叶片光合色素含量呈先升后降趋势,丙二醛含量则呈线性递增趋势,高浓度Cd处理(≥0.1 mmol·L-1)对孔雀草产生了显著的胁迫响应.Cd主要贮存于可溶组分中,根系中占50.91%—66.40%,叶片中占39.09%—60.52%;其次为细胞壁,细胞器中的镉比例较低.随着Cd处理浓度的增加,Cd在根系细胞壁中的贮存比例呈增加趋势.液胞区隔化和细胞壁固持是孔雀草应对Cd胁迫的重要耐性机制.根系中的Cd主要以乙醇提取态存在,占27.62%—70.46%,叶片中Cd主要以去离子水提取态和氯化钠提取态存在,两者合计占58.91%—71.09%.叶片中活性态Cd含量显著低于根系,显著降低了地上部Cd的积累,也显著降低了Cd对地上部的胁迫作用.     

CO2和O3浓度倍增及复合效应对大豆生长和产量的影响

利用OTC-1型农田开顶式气室,模拟研究了大气中CO₂、O₃浓度倍增及其复合效应对大豆生长、根瘤和产量形成的影响.结果表明,CO₂浓度倍增促进根系生长,固氮能力增强,植株高度和基部粗度增加,对发育期、绿叶数和绿叶面积影响不大.O₃浓度倍增抑制大豆根系和茎的生长,固氮能力下降,叶片伤害使绿叶数和绿叶面积显著下降, 衰老提前.在CO₂和O₃的复合试验中,CO₂浓度增加明显缓解O₃浓度增加对大豆伤害和抑制作用,CO₂、O₃浓度持续倍增处理下大豆生长和固氮能力与CK的数量差异明显小于单一O₃浓度倍增与CK 的数量差异,逐渐增加CO₂、O₃浓度的刺激作用和剂量效应使大豆生长后期伤害加重,绿叶数、绿叶面积显著下降,而根系固氮能力有所提高.     

土壤残留氯磺隆和镉联合胁迫对菠菜代谢产物的影响

通过盆栽试验,评价土壤长残效期除草剂氯磺隆与重金属镉单一污染及复合污染对后茬作物菠菜生长、代谢产物的影响。基于GC-MS技术对3个不同处理组菠菜的代谢产物进行了辨识和分析。主成分分析结果表明,3个处理组的代谢物含量存在显著差异。具体表现为:1)与空白对照相比,氯磺隆诱导菠菜多种氨基酸、与能量代谢相关的3种糖类物质、苹果酸、γ-氨基丁酸、乳酸和腐胺的含量显著上升(*P0.05);肌醇显著下降(*P0.05);镉诱导菠菜多种氨基酸、与能量代谢相关的5种糖类物质、参与三羧酸循环的苹果酸和柠檬酸含量显著上升(*P0.05);肌醇和腐胺含量显著下降(*P0.05)。2)与单一污染相比较,复合污染诱导菠菜多种氨基酸,多种糖类物质和苹果酸等含量显著下降(*P0.05)。由此可见,复合污染减弱了氯磺隆和镉单一污染时对氨基酸代谢和能量代谢的上调作用;氯磺隆和镉之间没有协同作用,相反对某些特定的代谢物存在拮抗作用。     

滨海城区土地利用格局时空演变及生态服务价值研究--以大连市旅顺口区为例

基于大连市旅顺口区4期土地利用数据,应用土地利用矩阵等方法揭示了2006—2015年旅顺口区土地利用方式和生态服务价值的时空变化特征。结果发现:①旅顺口区土地利用呈现出从未利用地、耕地转移至建设用地的趋势,北部建设用地与耕地之间转换最为剧烈。②近10年间旅顺口区生态服务价值降低了5.63亿元,“建设用地→林地”是生态服务价值提升效率最高的转换类型。③只有林地的生态敏感性指数大于1,说明旅顺口区生态服务价值缺乏弹性。     

砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

大同盆地是典型的高砷地下水分布区。利用从地方性砷中毒严重病区山阴县采集的高砷地下水样品,用稀释培养法实验研究了外加砷源对地下水中微生物数量的影响;同时基于生物学可培养法和16S rDNA序列比对法,选取代表性高砷水样,研究了耐砷菌的种群特征。结果表明,外加砷源对地下水中微生物数量影响显著,高浓度砷会抑制大部分微生物生长,使微生物数量减少;低浓度砷对微生物生长具有一定促进作用。通过多次分离、纯化从3个不同砷含量地下水样中分离到多株砷抗性菌,经鉴定属于主要为Bacillus、Pseudomonas、Paenibacillus、Aeromonas、Enterobacter5个属。从RDP(Ribosomal Database Project)分析显示3个水样可培养微生物组成不同,都有生存能力强能够耐低浓度NaAsO₂的Bacillales,优势耐砷菌是γ-proteobacteria,其中Enterbacter具有耐高浓度NaAsO₂的能力。     

麻疯树种仁油粕脱毒

为获得经冷榨脱油后麻疯树油粕最佳的脱毒方法,采用超声提取,运用四因素三水平正交实验,考察了脱毒温度、脱毒时间、脱毒次数以及脱油后种仁与乙醇料液比对脱毒效果的影响.结果显示,最佳的脱毒方法为料液比8:1,40℃,超声3次,每次20 min.该方法处理后麻疯树油粕中佛波酯含量为0.011 mg g-1.脱毒后的麻疯树油粕对小鼠的急性毒性实验显示,小鼠无死亡,体重增长正常,未出现中毒症状,初步表明脱毒方法有效.图2表3参9     

镉污染对水稻不同生育期抗氧化系统的影响

采用土培的方法,研究了不同Cd添加水平（0、5、10、20、30、60 mg.kg-1,以CK,T1,T2,T3,T4,T5表示）对水稻分蘖期、孕穗期和抽穗期叶绿素、可溶性蛋白质、丙二醛（MDA）、总巯基（-SH）、谷胱甘肽（GSH）、植物络合素（PCs）含量以及水稻叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性的影响。结果表明,叶片中Cd的含量随生长时期的延长而增加;T1处理时,水稻3个时期中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b含量最高,表明低质量分数Cd有利于水稻的生长;而T4和T5处理显著降低了叶绿素含量（P〈0.05）。Cd对不同生育时期抗氧化酶的影响不一,对分蘖期SOD、POD、CAT活性影响较明显,而对孕穗期和抽穗期SOD、POD、CAT活性以及可溶性蛋白质含量影响不显著（P〉0.05）。高质量分数Cd提高了叶片中MDA含量,在T5处理时,MDA含量在分蘖期、孕穗期和抽穗期分别为对照的1.9倍、4.5倍和4.6倍。水稻不同生育时期总-SH、GSH、PCs含量随着Cd处理质量分数的增加而增加,表明Cd处理诱导了水稻PCs的解毒机制。     

新乡市公园土壤重金属污染

通过对新乡市区6个有代表性公园土壤重金属含量的调查,结果发现市区公园表层土壤Pb、Cr、Cd和Zn的平均含量分别为63.22 mg/kg、91.35 mg/kg、0.57 mg/kg、115.63 mg/kg。以河南省土壤背景值为标准,用内梅罗指数法综合评价,结果表明:6个公园土壤中重金属Cr、Zn为轻度污染;Pb为中度污染;Cd为重度污染。所有公园土壤都存在Pb、Cd和Zn污染。     

珠江三角洲稻田土壤砷及其向水稻籽粒迁移特征

采集珠江三角洲区域水稻(Oryze sativa L.)植株的根系、秸秆、稻谷和对应的耕层土壤(0～15锄)样品,分析土壤和水稻植株中砷含量,初步研究土壤砷与土壤基本理化性质的关系及砷在土壤-水稻系统中的迁移规律.结果表明,土壤砷含量在1.83～18.14 mg·kg~(-1)之间,土壤砷与土壤有机质、砂粒含量呈显著负相关,与土壤粉粒含量呈显著正相关.糙米中的砷含量在0.21～0.43mg·kg~(-1)之间,均未超过国家食品卫生标准(0.7mg·kg~(-1)),砷在水稻植株中的分布规律为根>秸秆>颖壳>糙米.糙米砷含量与秸秆砷含量呈极显著正相关,与秸秆中P/As、Si/As摩尔比呈极显著负相关,因此,降低秸秆中As的积累、增加秸秆中P、Si的积累可降低水稻籽粒中的砷含量.