铀胁迫对植物光合特性的影响及植物对铀的吸收转移

在铀污染土壤的二次修复中,采用7科12种植物,研究铀胁迫对植物光合作用、叶绿素荧光特性的影响以及植物对铀的吸收、富集情况,为铀污染土壤的植物修复提供理论和方法依据。结果表明:(1)铀胁迫显著影响红圆叶苋、苍耳、美洲商陆、刺天茄和苘麻5种植物的光合效率,具体表现为叶片净光合速率(Pn)降低,胞间CO2浓度(Ci)增加,初始荧光(F0)增加,光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭(qP)和最大相对电子传递速率(rETRmaxr)降低;而反枝苋、菊苣、鬼针草、向日葵和牛皮菜则对铀胁迫表现出较好的耐性。(2)酸模、鬼针草、苍耳和向日葵吸收富集铀的能力较强,在铀含量为485 mg/kg的二次修复土壤中生长3个月,体内积累的铀含量分别为363.57、91.87、75.80和65.42 mg/kg;而反枝苋、牛皮菜和美洲商陆吸收富集铀的能力较弱,体内的铀含量分别为16.20、15.11和12.36 mg/kg。(3)铀在植物体内的转移能力较差,器官间的铀富集能力一般表现为根叶茎果。综合比较而言,酸模、向日葵和鬼针草对铀的耐性较强、体内铀含量高,可作为铀污染土壤二次修复植物。     

Investigation on the Chemical Structure of Nonextractable Residues of the Fungicide Cyprodinil in Spring Wheat Using 13C-C1-Phenyl-Cyprodinil on 13C-Depleted Plants—An Alternative Approach to Investigate Nonextractable Residues

Abstract

¹³C-labelled cyprodinil was applied on ¹³C-depleted wheat plants with 27-fold field application rate. A control experiment applying same amounts of ¹⁴C-cyprodinil showed that main portions of the residues were detected in the cellulose (15% NER), hemicellulose (28.3% NER), and lignin fraction (23.3% NER). 16.7% were detected in water soluble polymers, 6% in both, pectin and protein fraction, and 4% in the starch containing fraction. Free cyprodinil was detectable by TLC in all fractions except lignin. A direct characterization of the residues in vivo by CP-MAS was not successful. Cell wall fractions were further analysed by liquid state NMR to determine the structure of the mobilized highly polymer/polar residues: Within lignin, where most of the residues were located at field application rate, neither intact cyprodinil nor its metabolites could not be detected. The ¹³C-label introduced was probably incorporated in the polymer as natural lignin monomers and thus are not considered as bound residues according to IUPAC definition.     

The critical levels and the maximum metal uptake for wheat and rice plants when applying metal oxides to soil

Abstract

Wheat is more sensitivity to CdO and ZnO compared with rice plant. The yield of wheat decreased by 30% in the presence of 30 ppm Cd, but that of rice plants by only 8%. The critical levels of meal uptake by wheat and rice plants for applying metal oxides to soil (CdO, ZnO, PbO) were determined. The highest concentration obtained for wheat grain was 141 μg/g Cd at the Cd 10,000 ppm in soil. This value is higher the value of 4.97 μg/g for unpolished rice and higher than any other we have seen in the reports for treatment with CdO. Also, as concentration of more than 1.0 μg/g Cd in wheat was obsertced at 5 ppm Cd, while similar concentrations for rice plants were observed at 30 ppm Cd in soil.     

基于去污效果和气候适应性的湿地植物筛选研究

通过模拟垂直潜流人工湿地系统,在对菖蒲(Acorus calamus)、芦竹(Arundo donax)、茭白(Zizania latifolia)、旱伞草(Cyperus alternifolius)和再力花(Thalia dealbata)5种湿地植物的去污能力进行分析的基础上,利用最大熵(MAXENT)模型对它们在中国西南地区的适生区和分布的气候影响因子进行了综合分析。结果表明,5种湿地植物都有较高的去污能力,且不同植物的去污能力存在一定差异,对氮、磷去除效果较好的为旱伞草,茭白、再力花和菖蒲次之,芦竹较差;旱伞草在中国西南地区有着广泛的适生区,并可以越冬,是一种去污能力较好并可以全年使用的人工湿地植物。菖蒲、茭白、再力花也有较强的去污能力和气候适应能力,但是过冬效果相对较差,在西南地区大部分区域的春、夏、秋季适用于人工湿地栽种。芦竹虽然在西南地区适生区较广,但它在淹水环境中的去污能力相对较弱,可以适当地应用于人工湿地周边的湿生环境中。     

增施氮肥对黄顶菊与高丹草苗期竞争的影响

土壤氮素增加常有利于外来植物入侵。采用高丹草（Sorghum bicolor×Sorghum sudanense）替代竞争和增施氮肥的方法在田间条件下研究了对外来植物黄顶菊（Flaveriabidentis（L．）Kuntze）的影响。试验在2009年夏进行,共划分2m×1m小区36个。试验设3个氮肥处理（不施肥对照、施肥1次和2次,每次施肥为每小区15g尿素）,随机区组试验设计,4次重复。在相同氮肥水平下,黄顶菊单种时除株高和根冠比外其余指标均显著大于混种;而相同条件下,高丹草在混种时在多数生长指标上与单种无差异,说明混种对高丹草竞争生长影响不大;这一点也在相对竞争强度指标上得到证实,在混种条件下,无论施肥水平如何,高丹草以单株根质量、单株地上质量和总质量计算的相对竞争强度（RCI）均为负值。表明通过混种高丹草能够实现对黄顶菊的竞争性抑制。但是,除了根质量指标外,黄顶菊其余6个指标的表型可塑性指数均大于高丹草,黄顶菊对氮肥的响应高于高丹草,可能是因为其对氮肥的利用效率较高的原因。基于本文研究结果,氮肥的过量施用增加了农田系统的脆弱性,使其易于被黄顶菊入侵。对于此外来入侵种的管理要因其特性采取有区分性控制策略,包括在减量施肥的同时结合选择适宜物种进行替代控制。     

16种室内观赏植物对甲醛净化效果及生理生化变化

采用气体密封舱熏气法模拟居室装修后的甲醛污染环境,对16种常见室内观赏植物进行甲醛熏气处理,以熏气12h后植物单位叶面积吸收甲醛的量作为指标评价了不同植物对甲醛气体的净化能力,同时测定了熏气后植物的外观形态变化和叶片的SPAD值、相对电导率、丙二醛含量及POD活性等指标。结果显示,被测植物在一定程度上均可以有效吸收甲醛,单位面积吸收量从大到小依次为香石竹（Dianthus caryophyllus）、瑞典常春藤（Lsodon amethystoides）、蚊净香草（Saivia spp.）、比利时杜鹃（Rhododendron hybrida）、柠檬（Citrus limon）、袖珍椰子（Chamaedorea elegans）、龟背竹（Monstera deliciosa）、冷水花（Pilea cadierei）、长寿花（Kalanchoe blossfeldiana）、‘粉冠军’（Anthurium spp.）、巢蕨（Neottopteris nidus）、吊竹梅（Zebrina pendula）、栀子花（Gardenia jasminoides var.grandiflora）、百合竹（Dracaena reflex）、口红花（Aeschynanthus radicans）、孔雀竹芋（Calathea makoyana）。不同植物在甲醛熏气后表现出不同程度的受害反应和生理生化指标的变化,综合分析结果表明香石竹、瑞典常春藤、蚊净香草、袖珍椰子、冷水花、巢蕨等对甲醛的综合净化能力和抗性较好。     

神农架林区不同类型植物的叶片特征与光合性能研究

以神农架林区木鱼镇茶山上生长的8种不同类型植物为试验材料,于晴天选择其植株上东南朝向的顶部成长叶,采用LI-COR6400便携式光合测定系统、调制叶绿素荧光成像系统(IMAGING-PAM M-Series)及双通道PAM-100测量系统(Dual-PAM-100)和常规方法研究了其叶片特征、光合性能及相互间的关系,将有助于了解神农架植物的光合生产力及其植被管理。结果表明,不同类型植物叶片的叶片特征和光合性能存在明显的物种差异。比叶重(SLW)为乔木灌木草本;气孔参数以气孔导度(Cond)差异最大;草本植物的光合能力明显高于灌木和乔木,而灌木和乔木间的差异不大;叶绿素含量(Chl)及其组分的差异较小,类胡萝卜素(Car)和花青素含量(Ant)及其与Chl的比值差异极大。不同类型植物叶片特征和光合性能指标的变异系数在7.3%～73.0%间,Chla/Chlb最小,Car/Ant最大;Chla/Chlb、基于叶温的蒸汽压亏缺(VpdL)和胞间CO2浓度(Ci)小于15%,Cond、单位鲜重Car、PSII实际量子产量和PSI非光化学能量耗散的量子产量为40%～50%,单位干重Car、Ant、Chl/Ant和Car/Ant则大于60%,其他指标在20%～40%。相关分析显示,Pn受Cond、叶片含水量和单位干重Chl的正向调控,Ant和Car对Pn无决定性作用;PSII和PSI的实际量子产量依赖于Ci和Chl,Car过高导致其降低;PSI的光保护受SLW的负调控及单位鲜重Chl和单位干重Car的正调控;光合机构的光损伤受Ci的负调控和Chl/Car的正调控。     

不同植物人工湿地净化效果及基质微生物状况差异分析

为研究不同植物对人工湿地污染物净化效果和基质微生物状况的影响,采用序批式运行的沙培模拟人工湿地,探讨了菖蒲、香蒲、千屈菜、芦苇和白鹤芋5种湿地植物在不同HRT(水力停留时间,分别为1,3和5 d)下对模拟废水中TP,NH₄+-N和COD_Cr去除效果的影响,比较了不同植物类型模拟人工湿地中基质微生物的数量差异. 结果表明,不同植物系统对污染物的去除随HRT延长逐渐提高,HRT为5 d时各植物系统对污染物的去除效果最佳.TP,NH₄+-N和COD_Cr的最高去除率分别达90.4%,61.7%和96.4%.相对于其他试验系统,菖蒲系统对各污染指标均具有最优的去除效果. 植物种类对基质微生物数量的影响无显著差异.研究还发现,各系统中亚硝酸细菌数量与NH₄+-N去除率之间呈显著相关.      

Seasonal Distribution of Chemical Elements in Alisma plantago-aquaticaL. and Sagittaria sagittifoliaL.

Russian Journal of Ecology -     

~(31)P-NMR分析湖泊植物和藻类有机磷方法优化及形态研究

应用不同的提取剂和固液比提取湖泊水生植物和藻类中的藻类有机磷(P_0),并进一步采用液态核磁共振(~(31)P-NMR)技术分析其组成特征.结果表明:采用0.5mol/L NaOH+25mmol/LEDTA提取剂,并控制固液比为1:60可获得最优的P_0提取效果;~(31)P-NMR分析测试过程中,设置延迟时间(D1)为5s,扫描分析时间为15h(约扫描24000次)可获得较好的谱图.通过以上实验方法,分析水生植物和藻类中磷均由正磷酸盐、单酯磷、二酯磷及焦磷酸盐组成,其中P_0可分别占总磷(TP)的34-21%~53.36%和31.27%~72.96%.单酯磷是水生植物和藻类P_0的主要组分,其平均含量可占P_0的92%和83%;二酯磷含量均较少,占TP的0~6.65%;藻类体内焦磷酸盐含量可达水生植物的35倍.