镨对镉胁迫下水稻幼苗根系生长和根系形态的影响

为了解稀土镨对镉胁迫下水稻(Oryza sativa L.)根系毒害的缓解效应,以水稻幼苗为实验材料,采用溶液培养方法,研究了50μmol·L-1镉胁迫下不同浓度镨对水稻幼苗根系鲜质量、形态和根系活力的影响。结果表明,50μmol·L-1镉胁迫下,水稻根系生长受到明显的抑制,根系鲜质量、根长、根表面积、根体积和根系活力明显降低,且随镉处理时间的延长,抑制程度加重。但镉对根系平均直径无明显影响。23～184μmol·L-1的镨对水稻镉毒害有一定的缓解效果,可不同程度的减轻镉对幼苗的伤害,促进了镉胁迫下根系鲜质量、根系长度、根系表面积和根系体积的增加,提高了根系活力,且随着处理时间的延长,缓解效应愈加明显,与单镉毒害相比,镨处理5天后根系鲜质量、根长、根表面积、根体积和根系活力分别提高了0.92%～14.8%、1.61%～16.3%、2.57%～20.3%、1.52%～17.2%和3.71%～32.8%,处理10d后根系鲜质量、根长、根表面积、根体积和根系活力分别提高了2.55%～31.2%、1.44%～21.4%、1.78%～27.2%、2.16%～23.4%和8.14%～52.9%;此外,23～184μmol·L-1的镨处理对直径≤1.0mm的根长和根表面积、直径0.5mmD≤1.0mm的根体积影响较大,其分别提高了0.9%～24.3%、1.9%～32.6%、0.4%～33.2%,其中以92μmol·L-1镨缓解效果最好。但随着镨浓度的进一步加大,当镨浓度达到230μmol·L-1时,反而会使水稻根系受到更严重的毒害。     

基于复合节间组分关系的结缕草克隆植株形态可塑性特征分析

结缕草Zoysia japonica克隆植株的基本形态学单元是复合节间。分析复合节间组分关系,可以进一步揭示其形态可塑性的细微特征和资源传输与分配的差异,同时也可以为形态可塑性成因提供合理的生理生态学解释。本文对温室内、外两种环境条件下生长的结缕草克隆植株的复合节间组分进行测定和分析,结果表明：温室内、外植株主匍匐茎的长度和生物量的波动比一级分枝大,缩短节间长度比伸长节间长度稳定,但缩短节间生物量较伸长节间生物量变化幅度大。伸长、缩短节间长度、生物量分别与复合节序数呈二次函数关系。伸长、缩短节间生物量和分株生物量在一个生长季的生长方程亦均呈二次函数关系。主匍匐茎根数量、生物量随复合节数递增基本呈递增趋势。在两种环境下,A分株根数、生物量均大于B分株根数、生物量（在结缕草匍匐茎上,着生于每个复合节的基端和梢端缩短节间上的分株分别称为A、B分株）,且差异明显。温室内植株,在分株发育形成后,伸长、缩短节间的长度、生物量分别与匍匐茎根、A分株根数、B分株根数、生物量间相关性显著,温室外的相关性格局较复杂,且总体显著性低于温室内。结缕草克隆植株基本形态结构单元的复合节上的各个组成部分之间存在的密切相关关系,是导致结缕草克隆植物形成形态可塑性的细微特征格局的主要原因。     

Variations among rice cultivars on root oxidation and Cd uptake

In order to understand the mechanisms on the variation between rice cultivars in Cd uptake and accumulation, two pot soil experiments were conducted with typical rice cultivars that varied greatly in soil Cd uptake. The experiments with six rice cultivars showed that the root oxidation abilities of rice differed with rice cultivars and also with types of the cultivars, the cultivars with indica consanguinity were significantly higher than the cultivars with japonica consanguinity. Root oxidation abilities of the rice cultivars correlated positively and significantly （P〈0.01） with their Cd concentrations and Cd quantity accumulations in rice plants. The experiments with two rice cultivars showed that significant differences also existed between the two cultivars in pot soil redox potentials, which of Shan you 63 （higher soil Cd accumulator） were significantly higher than that of Wu yun jing 7 （lower soil Cd accumulator） under different soil Cd levels, but the degrees of the differences varied with soil Cd levels. The differences were larger under soil Cd treatments than the control. The results indicate that root oxidation ability, especially in Cd contaminated soil, is one of the main mechanisms which dominate Cd uptake and accumulation by rice plant.     

植物床-沟壕系统的藻类捕获功能

采用原位实验验证植物床．沟壕系统的藻类捕获功能。结果表明：该系统能够有效拦截和捕获源水藻类。在水力梯度驱动下,约35％源水进入高位小沟流经植物床内部根孔结构而汇至低位小沟。低位小沟内叶绿素a（Chl-a）浓度显著低于高位小沟（P=0．0239）,其降低比例为11．1％。以植物床．沟壕系统为结构形式的根孔净化区其出水Chl-a浓度较源水整体下降了27．0％。估算该片根孔净化区捕获藻类鲜生物量约122kg／d。石臼漾湿地共含根孔净化区11片,按供水25万t／d计,估算捕获藻类鲜生物量约1100kg／d。     

Bioremediation of benzene-, MTBE- and ammonia-contaminated groundwater with pilot-scale constructed wetlands

In this pilot-scale constructed wetland (CW) study for treating groundwater contaminated with benzene, MTBE, and ammonia-N, the performance of two types of CWs (a wetland with gravel matrix and a plant root mat) was investigated. Hypothesized stimulative effects of filter material additives (charcoal, iron(III)) on pollutant removal were also tested. Increased contaminant loss was found during summer; the best treatment performance was achieved by the plant root mat. Concentration decrease in the planted gravel filter/plant root mat, respectively, amounted to 81/99% for benzene, 17/82% for MTBE, and 54/41% for ammonia-N at calculated inflow loads of 525/603 mg/m²/d, 97/112 mg/m²/d, and 1167/1342 mg/m²/d for benzene, MTBE, and ammonia-N. Filter additives did not improve contaminant depletion, although sorption processes were observed and elevated iron(II) formation indicated iron reduction. Bacterial and stable isotope analysis provided evidence for microbial benzene degradation in the CW, emphasizing the promising potential of this treatment technique.     

流化床生物反应器培养青蒿毛状根生产青蒿素

利用自制的流化床生物反应器进行青蒿毛状根多层培养生产青蒿素．对毛状根在生物反应器生长过程的形态特征进行观察,并在合适的工艺条件下,经２０ｄ分批培养获得生物量干重２１．３ｇ／Ｌ,青蒿素产量３４９．８ｍｇ／Ｌ,并对培养过程中底物消耗的动力学进行了研究．     

发根农杆菌转化青蒿影响因素的研究

对叶盘法转化过程中各种影响因素进行研究．结果表明：发根农杆菌种类、基本培养基和青蒿株系对转化率有明显影响,而培养基ｐＨ在５．２～５．８对转化率没有明显影响;发根农杆菌ＡＴＣＣ１５８３４的转化率最高;基本培养基中ＭＳ效果最好;青蒿株系０２５对发根农杆菌最敏感;处于对数生长期的发根农杆菌（Ｄ６６０ｎｍ＝０．７５）稀释５倍后用来转化效果最好;幼嫩的叶片的转化率比成熟叶片高;向共培养培养基中加入乙酰丁香酮等酚类物质对转化没有促进作用．在最适的转化条件下,发根农杆菌ＡＴＣＣ１５８３４对青蒿株系０２５的转化率可达到１００％．ＰＣＲ检测证明,青蒿发根基因组中含有发根农杆菌Ｒｉ质粒ＴＤＮＡ上的ｒｏｌＣ片段．     

氮肥施用对紫色土-玉米根系系统N2O排放的影响

通过不同施氮水平与不同氮肥品种2个田间试验,结合静态箱-气相色谱法研究了川中丘陵区2005年5～9月石灰性紫色土-玉米根系系统的N2O排放变化.结果表明:1)施用氮肥显著地增加了N2O排放,在3个施氮水平下(0、150和250 kg·hm-2),N2O排放总量分别为0.88、2.19和2.52 kg·hm-2;施氮量越高,N2O排放量也越高.当施氮量超过一定水平后,施肥量高低对N2O排放总量的影响并不显著.由氮肥施用引起的N2O排放量占施氮量的0.87%(150 kg·hm-2)和0.66%(250 kg·hm-2).2)氮肥品种显著影响N2O排放,尿素(酰胺态氮肥)和硫酸铵(铵态氮肥)处理的N2O排放量分别为2.09和1.80 kg·hm-2,显著高于硝酸钾(硝态氮肥)处理(1.27 kg·hm-2),三者排放量分别占施氮量的0·80%、0.60%和0.27%.3)降雨是玉米生长季N2O排放的主要影响因子,而无机氮则是影响N2O排放的主要限制因子.     

成都城郊典型蔬菜中重金属元素的富集特征

通过成都城郊典型蔬菜莴笋、红薯及其根系土的研究,探讨了重金属在蔬菜内的富集特征。研究表明:茎叶类蔬菜对重金属的富集能力总体上高于块茎类蔬菜,蔬菜中高富集元素为Cu、Cd、Zn,中等富集元素为Hg、As、Cr,低富集元素为V、Pb;蔬菜根系土除As外,红薯根系土中重金属平均含量高于莴笋根系土对应元素含量,其中莴笋根系土Cd、红薯根系土Cd,Zn超过国家土壤二级质量标准;对照无公害蔬菜质量标准,莴笋茎中重金属元素无超标,莴笋叶Pb,Hg部分超标,红薯Pb,Cr部分超标;与前人的研究对比,蔬菜叶中重金属含量有较大幅度的增加,显示大气环境污染有加剧的趋势。     

基于氢氧稳定同位素的华北农田夏玉米耗水规律研究

农作物耗水规律的研究对提高农业用水效率,缓解我国华北地区的水资源短缺现状具有重要意义。论文基于水文监测与氢氧稳定同位素方法,以山西省运城市董村农场为例,研究了夏玉米在不同生长期的根系吸水深度变化,以及农田灌溉条件下SPAC系统的水分通量。研究结果表明,夏玉米拔节期、开花期和成熟期的主要根系吸水深度分别为0~20 cm(96%~99%)、20~50 cm(58%~85%)、0~20 cm(69%~76%),在整个生长期内存在着先由浅变深,后由深变浅的规律;夏玉米漫灌后,蒸腾量占蒸散发量的71.3%,深层入渗损失量占到灌溉水量的43.3%,灌溉水的利用率仅为40.4%,应采取措施减小深层入渗量以提高灌溉水利用率。