锌镉污染区植物根际与非根际土壤微生物区系研究

本文研究锌镉污染的区植物根际与非根际土壤微生物区系,为污染土壤生物修复提供理论基础。现场采样和室内培养分析的结果表明,污染区内土壤重金属锌镉含量大大超过土壤环境质量标准。植物根际土壤中锌镉含量低于非根际土壤锌镉含量,污染区根际与非根际土壤微生物区系组成发生了明显变化,土壤三大类微生物细茵、真茵、放线茵的数量均显著降低。微生物数量与土壤全锌、镉都呈显著的负相关,锌对微生物的抑制作用比镉显著。     

NaCl和PEG胁迫对不同大小刺槐种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】研究盐和干旱胁迫下不同大小刺槐种子的萌发规律,提出合适种子大小与胁迫程度的选配建议,为刺槐优良苗木的培育提供参考。【方法】利用土壤筛,将种子分为大粒、中粒和小粒3个等级,明确每个等级种子大小特征、千粒质量和吸胀率。用NaCl和PEG 6000模拟盐和干旱胁迫,配制不同渗透势(0、-0.05、-0.15、-0.30、-0.49 MPa)的NaCl、PEG溶液。将不同大小的种子放置在光照培养箱内进行萌发试验,分析种子的萌发特征、幼苗生物量和根系发育,并比较不同大小种子在萌发中的可塑性。【结果】1)大粒和中粒种子的吸胀率显著大于小粒种子,中粒与小粒种子的千粒质量对比大粒种子分别降低22.01%、61.72%。2)随胁迫程度的增加,发芽率、发芽指数、活力指数显著降低,平均发芽时间显著增加;幼苗含水量、生物量、根长、根表面积、比根长、比根表面积显著降低。盐胁迫处理比干旱胁迫有着高的发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗含水量,但在根干重、根冠比、根长、根表面积、比根长、比根表面积上低于干旱胁迫的。在各个指标的胁迫指数上,盐胁迫高于干旱胁迫的。3)在整个萌发过程中,大粒和中粒种子与小粒种子相比,...     

桐花树幼苗生长与生物量分配对淹水胁迫的响应

在潮汐模拟实验室中,设置每半日2、4、6、8 h的淹水时间,每天2次,即模拟半日潮,研究淹水胁迫对桐花树(Aegiceras corniculatum)幼苗生长的影响。结果表明,淹水胁迫对除地径增量以外的桐花树生长及生物量指标影响显著,每半日潮水6 h,桐花树单株平均生物量、根茎叶各部分生物量、叶面积、叶片数量、茎伸长都达到最大值,随着淹水时间的延长,根生物量比重呈下降趋势,说明4～6 h是最佳淹水时间,与其他耐水湿植物相似,茎伸长和生物量分配转移是桐花树幼苗对淹水胁迫的一种主动适应机制。     

木麻黄人工林生物产量的结构特征

木麻黄干材、树皮、果实生物量及全林生物量均随林龄的增长而提高,树叶、枝、根生物量分配比例的变化呈相反趋势。随着林分的生长,木麻黄浓密的枝叶层由树冠下部逐渐上移,密集根层亦由土壤下层向上发展。不同生长级林木的生物量大小表现为优势木>平均木>劣势木,干、皮量随胸径增大而下降,枝叶量以平均木最高,果、根量则以优势木最大。     

不同石灰岩生境淡竹非结构性碳水化合物浓度及分配特征

【目的】探讨石灰岩山地优势种淡竹非结构性碳水化合物(NSC)浓度、分配特征及其生态意义。【方法】对赣西北石灰岩山地3种不同土壤含水率生境(连续土、半连续土和零星土)的淡竹进行取样调查,比较分析不同生境淡竹个体(全株)和构件水平(叶、枝、秆、蔸、鞭、根)的非结构性碳水化合物浓度和分配特征。【结果】 1)在个体水平,从连续土、半连续土到零星土,随着土壤含水率下降,淡竹可溶性糖浓度逐渐增加,零星土生境值(3.32%±0.20%)显著高于连续土生境值(2.52%±0.17%)(P<0.05),NSC和淀粉浓度先降后升,半连续土生境值均显著低于零星土生境值(P<0.05);2)在构件水平,3种土壤生境淡竹叶的NSC、可溶性糖和淀粉浓度高,枝和根次之,秆、蔸和鞭相对较低;3)随着土壤含水率降低,淡竹根中可溶性糖浓度升高,增加幅度大于其他构件,半连续土和零星土生境增幅分别为74.29%和39.35%;叶、根等生理活性高的构件可溶性糖分配比例增加,相比连续土生境,在零星土生境叶、根分别增加71.26%、50.61%,而秆、蔸、鞭等贮存的构件分配比例均减少。【结论】淡竹通过调节个体和构件非结构性碳水化合物浓度和分配来适应干旱胁迫,构件水平的NSC调节行为比个体水平能更深入反映植物应对干旱胁迫的生理策略。     

NaCl胁迫对青檀种子发芽率、叶气体交换和苗木生长的影响

在水培条件下,本文探讨了NaCl胁迫对青檀种子发芽率、叶气体交换和苗木生长的影响。研究结果表明,NaCl胁迫延长了青檀种子的发芽时间,特别是当NaCl浓度超过17mM(1.0g/L)时,发芽率明显降低;NaCl胁迫降低了青檀叶的呼吸速率、气孔导度和净光合速率,并随着NaCl胁迫浓度的提高,下降的幅度更大,但NaCl胁迫苗木胞间隙CO2浓度明显高于对照;与对照相比,在NaCl胁迫50天后,青檀苗木的成活率、苗高和地径生长以及根系、茎和叶生物量显著降低,但茎和叶生物量下降更为明显。本文的研究结果认为,青檀是一种对盐胁迫较敏感的植物,一年生幼苗的耐盐阈值在34mM(2.0g/L)左右。图2表3参27。     

盐胁迫对香菇草克隆生长及其钠、钾离子平衡的影响

选取长势一致的香菇草(Hydrocotyle vulgaris)为实验材料,在人工气候箱内,研究了盐胁迫下香菇草克隆生长及体内Na+、K+积累的特性,结果表明,当NaCl浓度3.0 g/L时,香菇草的生长显著受到抑制,在NaCl浓度为5.0 g/L时,香菇草各生长指标降低的百分率分别为花序数(87.06%)花序生物量(82.61%)叶生物量(59.26%)整株生物量(58.60%)叶片数(58.27%)根生物量(58.33%)匍匐茎生物量(51.22%)节间数(27.10%);在盐度为1.0~5.0 g/L,除了叶比重有显著波动以外,茎重比、根重比和花重比并没有明显变化,表明香菇草可以通过内在调节机制适应盐度的变化;根、茎和叶中的Na+、K+随着盐度的增加,分别表现上升和下降趋势,相关分析表明,根、茎和叶中的Na+、K+间分别呈现极显著负相关。     

半红树植物杨叶肖槿幼苗耐盐性研究

温室内对半红树植物杨叶肖槿幼苗进行7个盐度(5、8、11、14、17、20、23 g·kg-1)的胁迫处理,并对各处理下杨叶肖槿的生长量、生物量、生理指标和光合速率进行测定,结合生理指标进行适应度分析.结果表明:杨叶肖槿的苗高、地径、叶片数、根、茎、叶干质量及总生物量随着盐度的上升均呈下降趋势,在盐度为5、8 g·kg...     

土壤铜胁迫对白蜡幼苗生长及铜积累量的影响

采用盆栽试验的方法研究了不同铜胁迫浓度下白蜡幼苗生长及各器官铜积累量的变化状况.研究结果表明:随着重金属铜胁迫浓度的增加,白蜡的株高增长量、地径增长量逐渐下降;比叶重呈较明显的下降趋势;生物量明显减小;各器官铜积累量逐渐增加,铜在白蜡体内分布的规律是:根>茎>叶.     

水杨酸浸种处理对干旱胁迫下云南蓝果树种子萌发和早期幼苗生长的影响

利用不同浓度的水杨酸(0g/L、0.25g/L、0.5g/L、0.75g/L、1g/L)对云南蓝果树种子进行浸种处理和不同浓度的PEG-6000溶液(0、5%、10%、15%)模拟不同强度的干旱胁迫,研究水杨酸浸种处理对干旱胁迫下云南蓝果树种子萌发和早期幼苗生长的影响。结果表明,未经SA浸种处理时,轻度干旱胁迫就显著抑制了云南蓝果树种子的萌发,且随着PEG-6000胁迫浓度的增加,云南蓝果树种子的萌发率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗根长、根冠比以及根干重、根鲜重、子叶鲜重和子叶干重都显著下降。SA溶液浸种后(SA溶液浓度范围为0.25~1.0g/L),在不同程度干旱胁迫条件下(PEG-6000浓度为5%~15%),云南蓝果树种子萌发率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、根干重、根鲜重、子叶鲜重和子叶干重都显著高于对照,并随着SA浓度的增加而显著增加,在SA浓度为0.75g/L时,增加幅度最显著。因此,云南蓝果树对干旱环境具有非常差的耐受性,但是SA的浸种处理可以缓解干旱胁迫对云南蓝果树种子萌发和早期幼苗生长的影响。建议育苗前对云南蓝果树种子进行SA预处理,最适浓度为0.75g/L。本研究为水杨酸在云南蓝果树保育中的应用提供了科学依据。     

干旱胁迫对蚬木幼苗生长及光合特征的影响

为探讨蚬木(Excentrodendron hsienmu)幼苗对干旱的适应能力,采用盆栽水分胁迫试验法,比较了田间最大持水量的65%~75%(对照)、50%~60%(轻度胁迫)、35%~45%(中度胁迫)和20%~30%(重度胁迫)4个水分梯度下,蚬木幼苗的生长、生物量分配及光合参数的变化。结果显示,重度胁迫显著抑制了幼苗的株高生长,地径生长受干旱影响不明显;中度和重度胁迫对植株茎、叶及总生物量积累产生显著影响,地上生物量比随土壤干旱增强下降、根生物量比和根冠比增加。干旱胁迫显著降低蚬木幼苗叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。胞间CO2浓度在干旱初期先降后升、气孔限制值逐渐增加;随干旱时间延长和胁迫增强,胞间CO2浓度显著上升,气孔限制值变化趋势与之相反。水分利用效率总体上表现为随胁迫加剧而增强的趋势。胁迫初期,气孔限制因素与非气孔限制因素的共同作用可能导致了蚬木幼苗净光合速率的下降。蚬木幼苗在干旱胁迫下采取降低光合、增加地下生物量分配并减缓生长等适应策略,对干旱具有一定的耐受能力。土壤含水量低于最大田间持水量的65%~75%时,及时补充水分可以保证幼苗正常生长。     

4种重金属胁迫对工业大麻种子萌发的影响

通过发芽试验,研究重金属Zn、 Pb、 Cu、 Cd胁迫对工业大麻种子萌发率、胚根伸长、胚芽生长以及总生物量的影响。结果显示,在4种重金属胁迫下,低浓度对种子萌发有促进作用,高浓度会抑制种子萌发和胚根的生长。4种重金属对种子萌发抑制作用依次为Cu2＋和Cd2＋＞Zn2＋＞Pb2＋,其中Zn2＋和Pb2＋在1000 mg/L浓度时,萌发率仍然达到80％以上;对胚根长、胚芽长和总生物量的毒害或影响作用依次为 Cu2＋＞Cd2＋＞Zn2＋＞Pb2＋。结果表明,工业大麻种子萌发过程对Pb2＋和Zn2＋具有较高的抗性,抗性大小依次为Pb2＋＞Zn2＋＞Cd2＋＞Cu2＋。     

不同种源木棉种子萌发特性的抗旱性研究

木棉在热带雨林的湿润气候和极端干旱的热带稀树草原环境下均能生长、开花结实良好,其果实特性和种子萌发对干旱的响应是否存在差异值得研究。对干热河谷(元江)、湿热地区(西双版纳)和干旱地区(临沧)木棉果实特性进行调查和种子萌发特性研究。结果表明:1)随PEG浓度增加,不同种源萌发率和萌发指数均呈下降趋势,在0~0.2 g/L浓度下临沧种源萌发率和萌发指数较干热河谷和版纳高,当浓度大于0.2 g/L时,种子萌发率大小为干热河谷临沧版纳种源,且当浓度为0.3 g/L时,版纳种子不能萌发;2)临沧和干热河谷种子在土壤含水量大于10%时能萌发,而版纳需土壤含水量大于15%时才能萌发,表明临沧和干热河谷种子较版纳抗旱,版纳种子在土壤含水量为40%时萌发率最大,且在60%的土壤含水量时仍有7%的种子萌发,体现其更能适应湿润环境。     

蓖麻枝叶形态特征对蒴果性状的影响

为给蓖麻高产栽培提供参考,以‘淄蓖5号’为材料,测定蓖麻枝叶形态特征指标(开花时叶面积、灌浆期叶面积、收获时分枝直径)和蒴果性状指标(每穗果球数、果球质量、每果球种子数、种子质量、穗长、穗宽),分析蓖麻枝叶形态特征对蒴果性状的影响。相关性分析结果表明,按蓖麻枝叶形态特征的影响由大到小排序,各蒴果性状指标依次为果球质量、每穗果球数、种子质量、每果球种子数、穗长、穗宽。回归分析结果表明,蓖麻分枝直径对每穗果球数、果球质量变异的解释程度分别为31%、37%;开花时叶面积对每穗果球数、每果球种子数变异的解释程度分别为53%、51%;灌浆期叶面积对种子质量变异的解释程度为51%;开花时叶面积、灌浆期叶面积和收获时分枝直径对每穗果球数、果球质量、每果球种子数、种子质量变异的解释程度分别为67%、68%、76%、79%。修枝时保留粗壮枝条有利于获得更多果球、更大果球质量,开花时保持较大的叶片面积是获得更多果球和种子的重要保障,保持灌浆期较大叶面积利于获得饱满的种子。     

固沙先锋植物沙米的生物学特征研究

以石羊河下游荒漠区的古浪明沙咀和民勤西沙窝为研究区,研究了沙米的形态结构特征、种子形态及其萌发特性等,结果表明:沙米植株冠幅大小、第1层侧枝数、根径、根深、根幅和最大根长与株高呈线性正相关关系;地上生物量、地下生物量和总生物量与株高呈二次曲线关系,达到显著正相关;沙米生物量中地上生物量占到绝大部分,地上部分生物量中以10～20 cm生物总量最大,各层生物量逐渐减少;沙米种子的大小、千粒质量、种子含水率在不同生态区域或不同年份之间差异显著;沙米种子自然萌发率不高,在黑暗条件下,可提高其发芽率。     

干旱胁迫对竹节树幼苗生长的影响

为探明竹节树对干旱环境条件的适应性,以1年生竹节树(Carallia brachiata)幼苗为材料,研究不同干旱条件下(轻度、中度、严重干旱,土壤含水量分别为田间持水量的70%~80%、50%~60%、30%~40%)竹节树幼苗生长特征和生物量分配。结果表明:轻度干旱胁迫可促进竹节树幼苗生长,重度干旱胁迫使竹节树的叶片数、苗高、地径和冠幅减小,叶、茎、根和总生物量均大幅下降。随着干旱胁迫程度加剧,叶生物量比例先减小后增大,根生物量比例先增大后减小,地上与地下部分生物量的比值呈逐渐增大趋势。表明竹节树具有较强的抗旱性。     

氯化钠胁迫对廊坊杨苗木生长特性的影响

为了选择抗盐性较强的树种,合理利用盐碱土,以廊坊杨3个无性系和其亲本之一山海关杨的1a生扦插苗为试验材料,用不同浓度的氯化钠溶液处理,分析了盐胁迫对苗木生长特性的影响。结果表明:盐胁迫下各无性系苗高随盐浓度的增加,单位时间内高生长量减小,各无性系苗高增长率随盐浓度的增加而逐渐减小。在浓度0.9%的氯化钠溶液处理下按相对增长率以廊坊杨3号最高,比对照山海关杨高3倍;盐胁迫抑制各无性系叶面积的扩展,但廊坊杨3号幼叶生长受影响最小;盐胁迫下各无性系总生物量逐渐减少且根、茎、叶生物量的分配比例发生了明显的变化,廊坊杨3个无性系根系生物量所占比例均增加,廊坊杨3号增加最多,而山海关杨的根、茎、叶分配比例变化不明显。     

铅锌胁迫对蓖麻种子萌发与根系形态的影响

采用盆栽试验,研究了不同浓度Pb~(2+)、Zn~(2+)胁迫对蓖麻种子萌发与根系形态发育的影响。结果表明:单一和复合Pb~(2+)、Zn~(2+)胁迫对蓖麻的种子萌发和根系形态指标都产生了不同的影响。单一Pb~(2+)浓度≤400 mg/kg时能促进蓖麻种子萌发及根系和幼苗的生长;单一Pb~(2+)浓度为600 mg/kg时,根系生长受到明显的抑制作用,较对照组的主根长、根表面积分别下降了87.7%、47.7%;单一Zn~(2+)浓度≥400 mg/kg时,主根长、根表面积比单一Pb~(2+)胁迫下降更明显,且抑制作用随着Zn~(2+)浓度的增加而增加。复合胁迫基质中,Zn~(2+)对植物根系发育与生长的抑制作用大于Pb~(2+),但Pb~(2+)能在一定程度上缓解高浓度Zn~(2+)对植物的抑制作用。     

半红树植物海檬果幼苗耐盐性研究

温室内对半红树植物海檬果幼苗进行7个盐度(5、8、11、14、17、20、23 g.kg-1)的胁迫处理,并对各处理下海檬果的生长量、生物量、生理指标和光合速率进行测定,结合生理指标进行适应度分析。结果表明:海檬果的苗高增量、地径增量、叶片数增量,根、径、叶干质量及总生物量随着盐度的上升均呈下降趋势;单株叶干质量和总生物量均在对照处理下值最大,且显著高于其他处理,分别为最小值的23.07倍和4.74倍。低盐处理下海檬果光合作用较强,高盐抑制海檬果光合作用;随着盐度的增大,海檬果幼苗叶绿素总量、叶绿素A含量和根活力呈下降趋势,SOD、丙二醛和游离脯氨酸呈上升趋势。生理指标适应度分析表明,海檬果可耐受盐度为8 g.kg-1的处理,在盐度≥11 g.kg-1处理下呈不适应性生长。     

复合功能菌群的构建及其对铅锌胁迫下蓖麻种子萌发和铅锌积累的影响

为了研究复合菌群对铅锌胁迫下蓖麻种子萌发的影响,以期为下一步微生物-蓖麻联合修复盆栽实验提供功能菌群和理论基础,从课题组内经菌肥改良后的植物根际土壤中筛选出根际促生菌,与课题组已有的菌株进行平板拮抗实验,优选测序并构建复合菌群。沙培实验考察复合菌群对铅锌胁迫下种子萌发的影响,收获后分别测定其萌发生长指标、扫描其根系形态、测定重金属富集量,并对其结果进行分析。筛选出了具有溶磷能力的真菌L14为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum,且与实验室两株耐性菌HA、J3构建的复合菌群相互无拮抗。该复合菌群接种到基质后,能在高浓度重金属胁迫下有效促进蓖麻种子萌发及幼苗生长,同时促进其根系对重金属的富集。其中,对Pb的累积量最大可提升38.6%,对Zn的累积量最大可提升25.2%。分析结果表明:该复合菌群在铅锌胁迫下不仅能够促进蓖麻种子萌发及幼苗生长,还可以显著提高幼苗根系对重金属的吸收累积。