UV-B辐射增强对森林生态系统的影响

综述了近年来UV-B辐射增强对森林生态系统的相关研究,主要从树木生长、森林生态系统竞争平衡与群落动态、生态系统营养分配以及UV-B辐射增强对林木的间接影响等方面进行概述。针叶树、耐荫树种以及高海拔区的植物对UV-B辐射忍耐性较强。在UV-B辐射增强背景下,阔叶树种、阳生树种可能会提早退出植物群落;高海拔地区的群落结构也会产生相应变化,严重影响森林群落的演替与更新。森林生态系统的营养分配也会因UV-B辐射增强造成植物体内C、N平衡的改变而改变。UV-B辐射增强对林木生长、系统营养分配等方面的研究还没有定论,尚需要进一步研究,尤其是UV-B辐射增强背景下,需要对森林生态系统植物种间关系、植物与动物、微生物之间,以及地上地下部分之间的协同演变进行系统分析并长期监测。     

紫外辐射增强对大豆-土壤系统温室气体排放的影响机理初探

[目的]初步探讨紫外辐射增强与农田生态系统温室气体排放之间的关系。[方法]以豫豆19为材料,通过室外盆栽试验研究地表UV-B辐射增强20%对土壤-大豆系统温室气体排放的影响及其影响机理。[结果]在大豆营养生长期,UV-B辐射增强对土壤-大豆系统CO2和N2O的排放影响不显著;在大豆生殖生长期,UV-B辐射增强显著降低了土壤-大豆系统N2O和CO2的排放,降低了该系统的呼吸速率。UV-B辐射增强主要通过影响大豆的光合作用及N代谢过程影响土壤-大豆系统的温室气体排放,如降低大豆叶片叶绿素含量、改变其硝酸还原酶活性及硝态氮含量等。[结论]UV-B辐射增强对土壤-大豆系统温室气体排放和植物生长及其氮代谢过程等均有一定影响。     

UV-B辐射与生态系统：胁迫与调控

 阐述了UV-B辐射与生态系统的相互关系,即胁迫与调控。UV-B 辐射不仅是植物的一种环境胁迫因子,还是植物和生态系统进化中的一个重要调控因子。植物次生代谢和形态变化是UV-B辐射调控生态系统的重要途径。自然生态系统可能产生抗性物种来适应增强的UV-B辐射。人工培育抗性作物品种则是减轻UV-B 辐射对农田生态系统影响的可行的调控手段。     

植物根际对增强紫外线-B辐射的响应

臭氧层减薄导致地表中波紫外-线B(UV-B,280~320 nm)辐射增强,UV-B辐射能量远高于可见光,并且能被植物体内蛋白质和核酸等生物大分子吸收。当前,植物的UV-B效应研究主要集中在地上部分,对地下部分的研究很少。综述了近年来增强UV-B辐射对植物根际影响的研究进展,主要包括根形态、根系分泌物、根际微生物和根系中矿质营养。并就今后该方面的研究提出建议。     

硅营养对UV-B辐射条件下水稻酚类代谢的影响

本研究在不同硅营养条件下，探讨了UV-B辐射增强对两个供试水稻品种(Lemont和Dular)硅营养特性和酚代谢物质的影响。结果表明：(1)在缺硅营养和UV-B辐射胁迫下，Lemont的硅营养吸收能力和生理利用率都比Dular强。（2）不同硅营养条件下，UV-B辐射胁迫促使Lemont叶片的PAL、PPO、 POD、CAT活性增强，总酚、类黄酮和绿原酸含量升高，而可溶性蛋白质含量降低；上述指标在Dular叶片中也表现出相同的变化趋势。但在缺硅营养和UV-B辐射共同胁迫下，Lemont表现出较强的酚类合成能力。（3）硅营养有利于水稻酚类代谢物质的积累，以减少UV-B辐射的伤害。综上所述，Lemont与Dular之间硅营养特性的不同，可能是引起两个供试水稻的酚类代谢差异，从而表现出对UV-B辐射抗性不同的原因之一。     

紫外线(UV)-B增强对植物的影响研究

对大气中臭氧层变薄的现状及紫外线划分的方法进行了介绍。综述了国内外近几十年有关UV-B辐射对植物影响的研究现状,讨论了增强的UV-B辐射对植物生长及形态结构,植物生理生化代谢,UV-B吸收物质,植物遗传物质及某些基因表达,植物细胞膜及抗氧化系统,环境多因子相互作用对植物和种群及生态系统的影响,并对该研究领域今后的研究方向进行了展望。     

UV-B辐射增强影响作物生长发育的研究进展

UV-B辐射增强对作物生长发育的影响是目前科学研究的热点之一,本文综述了国内外有关UV-B辐射增强对作物生长发育影响的研究现状与动态,讨论了UV-B辐射增强对作物形态结构、光合生理代谢、抗氧化系统、细胞膜和DNA损伤等方面的影响,同时还探讨了UV-B辐射影响作物生长发育的分子机制,并展望了UV-B辐射增强影响作物生长发育研究领域中值得深入探讨的问题。     

紫外线B辐射增强对杂交稻籼型恢复系结实率和千粒重的影响(英文)

[目的]研究UV-B辐射增强对杂交稻组合及亲本的影响。[方法]通过盆栽和增强UV-B辐射试验,研究了UV-B辐射增强对10个新育籼型恢复系结实率和千粒重的影响。[结果]UV-B辐射增强导致籼型恢复系结实率明显下降,与对照相比差异全部达到极显著水平;UV-B辐射增强导致绝大多数籼型恢复系千粒重下降,与对照相比差异达到显著或极显著水平。但UV-B辐射增强对不同籼型恢复系结实率和千粒重的影响程度差异较大,参试恢复系之间达到显著或极显著差异水平,这一结果预示着筛选抗UV-B辐射的杂交水稻育种材料和组合的可能性。初筛出的09R-14、泸恢37和10R-7703具有较强的抗UV-B辐射能力。[结论]该研究为选育抗UV-B辐射的杂交水稻奠定了基础。     

UV-B辐射和施氮对满江红生长、矿质营养和抗氧化生理的影响

为探讨UV-B辐射和施氮对满江红（Azolla）生长、矿质营养和抗氧化生理的影响,以元阳梯田稻田满江红为材料,室内模拟UV-B辐射（0 kJ·m^-2与5.0 kJ·m^-2）和施N处理（无氮和0.06 g·L^-1氮）,研究其对满江红生长、矿质营养和抗氧化生理的影响。结果表明,与CK （0 kJ·m^-2、无氮）相比,UV-B+N（5.0 kJ·m^-2、0.06 g·L^-1氮）、UV-B辐射（5.0 kJ·m^-2、无氮）处理均显著降低满江红光合色素含量,抑制其生长,导致生物量显著下降。UV-B辐射与施N单独或复合处理均显著增加满江红的N含量与累积量,降低植株Mg、Ca的含量。UV-B辐射与施N单独或复合处理均显著增加满江红丙二醛（MDA）含量,提高超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性,降低类黄酮含量和过氧化物酶（POD）活性。此外,UV-B辐射导致满江红抗坏血酸（AsA）含量下降、总酚含量增加,UV-B辐射与N处理显著增强满江红的总抗氧化能力。相关性分析发现,类黄酮、类胡萝卜素含量与生物量呈显著正相关。双因素分析表明,UV-B辐射显著增加了满江红氮、总酚、MDA含量,提高SOD、GR活性与总抗氧化能力; N处理显著增加AsA、MDA含量及SOD、GR活性; UV-B+N处理对满江红的生长系数、生物量、磷、钙、镁、叶绿素a、类胡萝卜素、AsA、总酚和类黄酮含量及POD、SOD活性和总抗氧化能力的影响存在交互作用。综上,UV-B辐射增强会抑制满江红生长,导致满江红N含量与累积量增加,施氮不能缓解UV-B辐射对满江红生长的抑制效应。     

UV-B辐射增强和模拟酸雨对C4植物玉米和苋菜生长的影响

UV-B辐射增强和酸雨胁迫同时发生并对植物及生态系统产生复合影响.为了探讨全球气候变化背景下UV-B辐射增强和酸雨加剧对C4植物的交互影响,单子叶C4植物和双子叶C4植物对两者交互作用响应是否存在差异及其可能原因,该研究选择单子叶C4植物玉米[糯玉米(Waxy corn)Zea mays L.certain Kulesh,品种"渝糯7号"]和双子叶C4植物苋菜[(Edible amaranth)Amaranthus mangostanus L.,品种"红圆叶苋菜"]为实验对象,采用自控设施模拟酸雨处理(pH值为6.5、4.5和3.5)和增强UV-B辐射[0,2.88和5.76(玉米)或4.32(苋菜)kJ/m2·d]处理,研究增强UV-B辐射和模拟酸雨及复合作用对两种C4植物生长和生物量分配的影响.增强UV-B辐射降低了玉米和苋菜的株高、叶面积等生长指标,并减少了生物量的积累.在无酸雨或者轻度酸雨下,增强UV-B辐射并不改变玉米生物量的分配,仅在重度酸雨下降低其根冠比.轻度酸雨下苋菜的根冠比随着UV-B辐射增强下降,在重度酸雨下随着UV-B辐射增强而增加.轻度酸雨刺激了两种C4植物的株高生长和叶面积增大,并促进了生物量的积累,但重度酸雨表现为明显的负面效应.对于玉米,在任何浓度的UV-B下,酸雨均降低其根冠比.但对于苋菜,在无UV-B辐射时,轻度酸雨增加其根冠比,但重度酸雨降低其根冠比,而在有UV-B辐射时,轻度酸雨降低其根冠比,而重度酸雨增加其根冠比.UV-B辐射和酸雨复合处理对玉米的生长表现为拮抗作用,即酸雨减缓了UV-B辐射增强对玉米生长的负面影响;但对苋菜而言,轻度酸雨对UV-B辐射增强有减缓作用,但重度酸雨与UV-B产生了协同作用.玉米和苋菜对UV-B辐射和酸雨增强的复合作用响应存在显著的种间差异,玉米所受到的影响低于苋菜,说明玉米对UV-B辐射和酸雨胁迫复合作用的抗性或者耐受性大于苋菜.     

不同时期UV-B辐射增强对灯盏花生物量和药用有效成分产量的影响

采用小区试验,研究不同时期UV-B辐射增强(5.0 kJ.m-2,旺长期辐射T1、花期辐射T2、旺长期+花期辐射T3)对灯盏花(Erigeron breviscapus(Vant.)Hand-Mazz)各部位生物量和药用有效成分含量的影响。结果表明:(1)不同时期UV-B辐射均导致灯盏花株高、基叶数、最大基叶长、最大基叶宽、总生物量降低,其中总生物量下降2.91%~15.79%;花期辐射(T2)下,各形态指标和生物量降低的幅度小于旺长期辐射(T1)。(2)不同时期增强的UV-B辐射均导致灯盏花各部位有效成分(总黄酮、咖啡酸酯、灯盏乙素)含量升高,含量依次为T3>T2>T1>CK。(3)不同时期增强的UV-B辐射使灯盏花药用有效成分产量发生改变,仅花期辐射(T2)使灯盏花总黄酮、灯盏乙素和咖啡酸酯总产量均显著增加,其中灯盏乙素增加10%,总黄酮增加4.01%,咖啡酸酯增加4.05%。总之,通过增加UV-B辐射来增加灯盏花药用有效成分产量是可行的,以灯盏花花期进行UV-B辐射30 d具有较好的效果。     

CO2浓度升高和UV-B辐射增强对小麦条锈病流行组分的影响

 【目的】研究CO2浓度升高和UV-B辐射增强综合作用对小麦条锈病流行组分的影响,预测未来气候条件下小麦条锈病的发生情况,为防治工作提供依据。【方法】以人工接种条锈病菌32号生理小种的不同小麦品种（铭贤169、京9428、京0045和京冬8号）为供试材料,对其进行浓度升高的CO2和辐射增强的UV-B处理,分析二者对病害流行组分的影响。【结果】高CO2浓度下,在铭贤169、京9428和京0045上,小麦条锈菌的侵染概率显著提高,病害的潜育期缩短,病斑扩展量增加,AUDPC值显著增加。UV-B辐射对侵染概率、潜育期、病斑扩展和AUDPC的影响不显著。在CO2浓度升高与UV-B辐射增强的综合作用下,4个品种上的小麦条锈病的流行组分与对照相比无显著变化。【结论】CO2浓度升高能加重小麦条锈病的发生和危害,UV-B辐射对病害影响不大,CO2浓度升高与UV-B辐射增强两者综合作用对病害几乎没有影响。     

增强UV-B辐射对烤烟水溶性糖和蛋白质含量以及施木克值的影响

 在大田栽培和自然光条件下,研究了人工模拟两种强度UV-B辐射（308nm,1.83kJ/m2,1.06kJ/m2）增强对烤烟品种红花大金元和云烟87叶片中水溶性总糖和蛋白质含量以及施木克值的影响。结果表明：UV B辐射能显著抑制烟叶中水溶性糖的合成和积累（P< 0.05）,尤其对云烟87上部叶水溶性糖含量降低极为明显（P< 0.01）,显著降低烟叶的施木克值（P< 0.01）;1.83kJ/m2的UV-B可大幅提高红大上部叶蛋白质的含量,而1.06kJ/m2的UV-B则会降低红大上部叶蛋白质含量,大幅提高了其下部叶的蛋白质含量,但总体含量明显升高（P< 0.05）;UV-B也促进云烟87 叶片中蛋白质的合成（P< 0.01）,其上部叶含量增加最为明显（P< 0.01）     

UV-B增加对小麦及玉米物候发育影响的初步研究

观察了UV-B增加对小麦及玉米物候发育的影响,结果表明:UV-B增加对小麦及玉米物候期具有明显的推迟效应,且这种推迟效应可能与UV-B增加影响作物的营养供给无关;UV-B增加对小麦群体内小气候有显著影响,表现为气温和土温显著升高,UV-B增加对小麦物候期的推迟效应与UV-B增加条件下作物群体内小气候的变化无关;初步探讨了紫外线UV-B增加对作物物候影响的机制,并提出有待于进一步研究的问题。     

UV-B辐射增强对稻田土壤氮转化的影响

本文旨在探讨UV-B辐射增强对稻田土壤氮转化的影响。在元阳梯田原位种植当地传统水稻品种——白脚老粳,研究UV-B辐射增强(0、2.5、5.0 k J·m~(-2)和7.5 k J·m~(-2))对水稻生长期稻田土壤氮转化相关酶活性、无机氮含量及N_2O排放量的影响。结果表明:5.0 kJ·m~(-2)UV-B辐射增强处理导致水稻分蘖期和孕穗期土壤亚硝酸还原酶、脲酶活性显著降低;孕穗期时所有处理亚硝酸还原酶活性显著高于其他时期,分蘖期时所有处理脲酶活性显著高于其他时期;与对照相比,3个UV-B辐射增强处理导致成熟期硝酸还原酶、蛋白酶活性显著增加;孕穗期时2.5、5.0、7.5 k J·m~(-2)UV-B辐射增强处理硝酸还原酶活性显著高于其他时期,分蘖期时所有处理蛋白酶活性显著高于其他时期的相同处理。2.5 k J·m~(-2)UV-B辐射增强处理在水稻整个生育期中,除拔节期外NH_4~+-N含量均显著降低,5.0 kJ·m~(-2)UV-B辐射增强处理导致稻田土壤NO_3~--N含量在整个水稻生育期显著升高。UV-B辐射增强显著降低拔节期和孕穗期N_2O排放通量,成熟期则显著增加。相关分析发现,稻田土壤N_2O排放通量与NH_4~+-N含量呈极显著正相关,而NH_4~+-N含量与NO_3~--N含量及脲酶活性呈极显著正相关(P0.01)。从水稻生长的生育期来看,UV-B辐射提高了土壤硝酸还原酶、蛋白酶活性,抑制了亚硝酸还原酶、脲酶活性,促进了NH_4~+-N向NO_3~--N的转化,从而抑制了拔节期、孕穗期N_2O的排放。     

UV-B辐射增强对棉花叶片显微结构的影响

[目的]研究在大田栽培和自然光照条件下,人工模拟紫外辐射(UV-B,280～320 nm)增加对棉花叶片显微结构、品质和产量的影响.[方法]通过人工增加对棉花UV-B辐射,设置4个处理,每个处理的辐射剂量分别为0 w/m2 (R0)、0.5(R1)、1(R2)和1.5 w/m2(R3).在处理的第45 d时测定棉花叶片伤害状况,叶面积、叶绿素含量和棉花叶片显微结构.[结果]随着UV-B辐射增强, 棉花叶片可见伤害症状越来越严重;叶面积逐渐减小,各个处理之间均达到了极显著差异(P<0.01);棉花叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈现先升后降的趋势;经过主脉的叶片厚度、木质部和韧皮部厚度变化趋势是R1>R0>R2>R3,上表皮、下表皮、栅栏组织和海绵组织厚度大小为R1>R2>R0>R3.[结论]UV-B辐射增强对棉花造成一定程度的伤害,当辐射剂量超过棉花植株体内一定的阈值之后,伤害程度就越大.     

UV-B辐射对植物物质代谢的影响

综述了UV-B辐射对植物物质代谢的影响研究进展,讨论了增强UV-B辐射对植物核酸、蛋白质、水、生长调节物质、紫外吸收物质代谢的影响,并对该领域未来的研究工作进行展望。     

UV-B辐射增强和氮沉降对不同种源地乌桕叶绿素荧光参数的影响

以来源于入侵地美国和中国本地的乌桕(Triadica sebifera)为研究对象,通过模拟UV-B辐射增强、氮沉降加剧,研究两者对不同种源地乌桕种群叶绿素荧光参数的影响。结果表明,UV-B辐射和氮沉降在乌桕株高方面存在显著交互作用,UV-B辐射和种源在F_v/F_m方面存在显著交互作用;UV-B辐射显著增加乌桕SPAD;氮沉降显著增加乌桕SPAD,降低Y(Ⅱ)、ETR_max;氮沉降能减缓UV-B辐射对乌桕株高生长的胁迫作用;来源于入侵地美国的乌桕种群相比于中国本地乌桕种群,具有较高的实际光能转化效率和株高生长速度,较低的SPAD,并对UV-B辐射胁迫更敏感。     

短暂UV-B辐射对玉米幼苗生理生化指标的影响

由于臭氧层的变薄,导致到达地球表面的UV-B辐射增强,所以研究植物对UV-B辐射响应的生理生化机制具有重要的意义。通过对垦玉7幼苗进行短暂UV-B辐射处理后不同时间玉米幼苗叶片生理生化指标的分析发现:短暂UV-B辐射对POD和SOD氧化酶活性的影响不显著,叶绿素a、Fv/Fm值、脯氨酸和可溶性蛋白在处理后不同时间受UV-B辐射影响显著,结果表明光合作用和蛋白质代谢参与玉米对短暂UV-B辐射的应答,抗氧化酶系统受到UV-B辐射影响较小。     

UV-B辐射增加对水稻生长发育及产量的影响

在盆栽条件下,以有代表性的2个粳稻品种为试材,采用盆栽方法,研究UV-B辐射对2个粳稻品种生长发育及其产量的影响。试验设3个处理,分别为自然光、紫外辐射增强5%和10%。试验结果表明,UV-B辐射强度增加明显滞后水稻的生育期,使株高变矮,分蘖数减少,叶面积和干物重下降,最终导致产量降低。并且UV-B辐射强度增加后穗粒数和穗数的下降是水稻产量降低的主要原因。总体来说,UV-B辐射增加越多对水稻的影响越大,但其抑制程度依品种,水稻所处的生长阶段的不同而不同。