Local and systemic induced responses to cabbage root fly larvae (Delia radicum) in Brassica nigra and B. oleracea

Summary. Feeding by belowground herbivores may induce systemic changes in shoot defence levels that affect the performance of above ground herbivores and higher trophic levels. In this paper two wild Brassica species, B. nigra and B. oleracea were experimentally infested with 10 larvae of the cabbage root fly, Delia radicum. Plant dry masses and glucosinolate levels in shoots, main roots, and fine roots were determined at 3, 7, 12 and 14 days after infestation and compared to those of control plants. The systemic response in the leaves differed between plant species. In B. nigra shoot glucosinolate levels in D. radicum infested plants steadily increased with time until they were almost twice those of controls 14 days after infestation. B. oleracea plants infested with D. radicum did not show significant changes in shoot glucosinolate levels within 14 days, which may be due to the unexpected poorer performance of D. radicum on this species. Both plant species showed a local increase in indole glucosinolates in the main roots, which are the preferred feeding site of D. radicum larvae. B. oleracea plants however showed a stronger (1.9 – 4.7 times) increase in indole glucosinolate levels than B. nigra (1.5 – 2.6 times). The increase in indole glucosinolates in B. nigra main roots, was counterbalanced by a significant decrease in aromatic glucosinolate levels. These differences in local responses to D. radicum feeding between the two species may have contributed to the slower growth rates of the larvae on B. oleracea. D. radicum feeding did not result in altered glucosinolate levels in the fine roots in either plant species. The differences in glucosinolate induction patterns between the summer annual B. nigra and the perennial B. oleracea are discussed in the light of their different life histories.     

草本植物对排土场边坡稳定性提升效果研究*

为了研究草本植物对排土场边坡加固能力,通过对排土场碱蓬和早熟禾根系生长情况进行调查,量化植物根随深度的分布关系,与此同时,采集2种草本植物根,通过根的抗拉试验,采用纤维束模型量化2种草本植物根黏聚力,采用FLAC3D分析边坡稳定性。结果表明,2种草本植物根的抗拉力与直径呈现幂律关系,根的抗拉力存在显著性差异。2种草本植物根面积比和根黏聚力均随深度的增加而降低,对比根黏聚力,碱蓬的根黏聚力大于早熟禾。草本植物加固后边坡安全系数提高,裸露边坡的安全系数为2.08,早熟禾与碱蓬加固的边坡的安全系数分别为2.09和2.1。     

Methylopila sp.SD-1与大豆联合修复苯磺隆污染土壤

分离得到1株苯磺隆降解菌株SD-1,根据表型、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,将其鉴定为Methylopila sp.SD-1,为首次报道能够降解苯磺隆的Methylopila属菌株,其在4d内完全降解50mg/L苯磺隆,最适降解温度、pH值分别为30℃和7.0,降解中间产物对大豆的毒性显著降低.大豆根系分泌物能促进菌株SD-1的生长,培养5d,菌株SD-1的数量由1.0×10⁷CFU/mL增至6.7×10⁷CFU/mL.分泌物中含有16种氨基酸,菌株SD-1对其中的Asp、Glu和Phe表现出明显的趋化性.接种菌悬液至苯磺隆污染土壤（3mg/kg）并种植大豆幼苗,培养4d,菌株SD-1依赖趋化性向大豆根系运动并定殖,存活率提高,根际土壤中苯磺隆的降解率相较于未种植大豆的处理提高36.0%.     

废铁屑对剩余污泥厌氧消化特性的影响

为探明废铁屑（RSI）对中温厌氧消化特性的影响,利用RSI为外源添加剂研究其投加对剩余污泥厌氧消化水解酸化、产气效率以及污泥表面形态的影响.结果表明:①剩余污泥酸化水解产物VFAs的主要成分是乙酸,其含量随RSI投加量的增加呈先升后降的趋势.②RSI投加量适中（不超过20 g/L）时可促进乙、丁酸型发酵,抑制丙酸型发酵,进而提高剩余污泥厌氧消化效率.③当RSI投加量分别为0、1、5、10、20和30 g/L时,累积甲烷产率分别为135.4、141.9、159.2、178.9、209.3和180.7 mL/g（以VS计）,甲烷含量分别为51.2%~56.4%、53.9%~58.6%、58.1%~62.5%、59.5%~68.3%、61.1%~71.2%和51.9%~61.4%.RSI最佳投加量为20 g/L,与空白组相比,累积甲烷产率和甲烷含量分别提升了54.6%和23.0%.④结合扫描电镜-X射线能谱（SEM-EDX）分析方法发现,在厌氧消化过程中微生物可促进RSI的溶解,且随RSI投加量的增加,消化污泥表面的铁元素含量也随之增加.⑤RSI的投加会提高蛋白酶和纤维素酶的活性,但若投加量过高则会产生负面效应.研究显示,外源添加剂RSI投加量适中（不超过20 g/L）时可促进剩余污泥厌氧消化效率.      

油菜根系分泌物对不同作物幼苗生长的化感效应

在实验室采用发芽试验的方法研究了油菜Brassicacampestris根系分泌物对小麦、油菜、蚕豆和玉米种子活力、幼苗生长发育及生理生化特性造成的化感效应。结果表明,油菜根系分泌物的化感累加作用对不同作物种子发芽率、幼苗芽长、芽质量、根长、根质量、根系活力以及幼芽过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量均具有显著影响,其化感效应对小麦的影响程度最弱,其中对小麦的种子发芽率、幼苗根长、芽干物质量、POD活性和根系活力以及各作物幼芽细胞膜的毒害程度均表现出促进作用,而对小麦幼苗其它生长特性以及油菜、蚕豆和玉米幼苗的所有生长特性均表现为抑制作用,表明油菜根系分泌物对不同作物及不同生长特性的化感效应具有不同的选择性。因此,合理搭配油菜作物的间、套、轮作是其夺取优质、高产栽培的关键技术。     

不同强度的声波对猕猴桃试管苗根系发育的影响

通过用不同强度的声波刺激中华猕猴桃(Actinidia chinensis)的组培试管苗，研究模拟声场的力学刺激对木本植物根系发育的生物学效应．结果表明：适度强度的声波刺激(100dB左右)可促进猕猴桃试管苗根系的生长发育，而根系质膜的通透性也相应降低以阻挡外界有害物质的侵入，使根系活力以及与之相关的根系总长、分根数等指标明显增强；但当声波强度超过一定范围后，对根系发育的促进效应就受到明显的抑制，当110dB时甚至开始抑制试管苗的根系发育．从细胞和分子生物学水平对环境应力影响根系发育的可能机理进行了讨论．图2表1参13     

谷子根系对群体压力胁迫的生物学响应

采用根管土柱栽培的方法,比较了在相同根管土柱体积上种植不同株数谷子时谷子根系的主要特征,如根系数量,根系入土最大深度,根系SOD、POD活性,总根长,根系MDA含量及根系总吸收面积与活性吸收面积等对群体密度变化的可塑性.结果表明,不同群体下,谷子单株根数前期差异小,中后期差异大;而单位土体中的根量前期差异大,后期差异小.群体大(密度高),谷子根量、总根长及根系总吸收面积与活性吸收面积达到高峰的时间早,但衰亡时期也早,且入土深度较浅.群体小根量高峰出现得迟但维持的时间较长,根系在土体中的延伸深度也较大,有利于后期营养的获取和产量的提高.群体在作物生长中起着量的决定作用,而个体生长发育由于群体不同而引起质的差异.在生产上要想获得理想的产量,既要有足够量的保证,又要求达到一定质的标准,以使群体与个体协调发展.表4图2参18     

高寒沙区两种典型固沙植物改良土壤的策略

植被恢复与重建是退化土地生态修复的重要途径,植物与土壤环境的关系一直是热点科学问题,但对高寒沙区尚缺乏系统性的研究。为探明不同沙生植物对高寒沙地土壤的改良策略,以青海共和盆地中间锦鸡儿(Caragana intermedia)和乌柳(Salix cheilophila)两种典型固沙植物为研究对象,通过对比细根分布规律分析其环境适应性,结合林地土壤物理性质、有机碳含量和土壤含水量等要素,分析两种植物对土壤的改良作用。结果表明,(1)两种植物的细根主要集中在0-60 cm土层,中间锦鸡儿水平方向分布更多,且细根平均生物量密度和有机碳含量都高于乌柳。(2)乌柳人工林各深度土壤有机碳密度均高于中间锦鸡儿,其累计百分比在0-40 cm土层较高,中间锦鸡儿在40-120 cm较高。(3)两种人工林的土壤容重、最大持水量和毛管持水量均值差异不显著。中间锦鸡儿林地土壤容重在0-40 cm土层大于乌柳,在40-120 cm小于乌柳;其最大持水量和毛管持水量在0-60 cm小于乌柳,在60-120 cm大于乌柳。(4)两种人工林土壤含水量和土壤温度都呈表层高,随土壤深度递减趋势。乌柳林地各深度土壤含水量均高于中间锦鸡儿,土壤温度均低于中间锦鸡儿。研究表明,中间锦鸡儿的环境适应性和固沙能力较强,倾向于深层土壤改良和固碳策略;乌柳人工林的固碳作用和涵养水源能力较强,倾向于表层土壤改良和固碳策略;同时,两种人工林都倾向于表层保水的策略。该文通过对比分析不同沙生植物改良土壤的策略,为长期研究高寒沙区生态修复与优良固沙植物筛选等工作提供理论依据。     

氟化钠与强致突变物联合诱致的高等植物细胞微核效应

氟化钠在与强致突变物的联合实验中均发生较强的颉颃(减毒)作用,例如非常显著地抑制由平阳霉素(染色体断裂剂)或秋水仙素(有丝分裂毒素)诱致的微核效应(F＇相似文献   

黄土高塬沟壑区植被恢复对不同地貌部位土壤可蚀性的影响

通过采集不同地貌部位（塬面、塬坡和沟坡）各土地利用（农地、草地、灌木地和林地）坡面土壤和根系样品,采用综合土壤可蚀性指数（CSEI）评价了植被恢复对土壤可蚀性的影响。结果表明：（1）不同地貌部位的CSEI差异显著,沟坡CSEI较塬坡和塬面分别增加8.1%和77.7%。（2）塬面草地、灌木地和林地的CSEI较农地分别降低21.1%、29.2%和28.8%;而塬坡和沟坡林地CSEI均低于其他土地利用。（3）CSEI与粘粒含量、砂粒含量、毛管孔隙度、根重密度、根平均直径、根长密度及根表面积密度均呈极显著负相关,而与粉粒含量和土壤容重呈显著正相关关系;粉粒含量、土壤容重和根重密度是影响CSEI的关键因素,其中粉粒含量对CSEI的直接影响最大,而根重密度通过直接或间接作用对CSEI产生负相关影响。建议在塬面上以灌木作为植被恢复模式的首选,而在塬坡和沟坡上选择以乔木为优势群落的恢复模式对水土流失的控制更为有效。