酸雨伤害植物机理与稀土调控研究

阐述了酸雨对植物质子效应、离子效应、光合效应和自由基效应等伤害机理 ,探讨了应用稀土及配合物调控植物代谢、减轻酸雨伤害植物的效应和机理 ,并指出该项研究方向     

30种草本观赏植物对模拟酸雨的反应

采用叶面喷洒模拟酸雨方法,研究了30种草本观赏植物对酸雨急性伤害的反应。试验结果表明,随酸雨胁迫强度增强,多数草本观赏植物叶片伤斑面积加大。当酸雨pH达2．0时,所有植物叶片均出现伤斑,其中近半数种类叶片伤斑面积>20％。30种草本观赏植物中敏感植物3种,占10．0％;抗性植物17种,占56．67％;中等抗性植物10种,占33．33％。在设定的酸雨胁迫强度(pH 2．0～3．5)下,多数植物的伤害阈值可被确定,惟有羽衣甘蓝、三色堇和葱兰在pH 2．0酸雨胁迫下仍无法确定其伤害阈值,表明此3种草本观赏植物对酸雨有极强抗性。试验表明30种受试草本观赏植物抗酸雨能力强弱与叶片细胞pH变化有关,即叶片细胞pH缓冲能力影响了酸雨对叶片的表观伤害效应。     

植物对酸雨的敏感性及其影响因素

由大气污染物主要是SO_2的长距离传输所引起的“酸雨”已不是一种新问题。然而,酸雨所造成的生态学影响,尤其是对植被的生态学影响,至今仍然缺乏充分证据。当酸雨在植物表面降落时,许多溶解在雨水中的大气成分便会被植物吸收或积累,有的成分会对植物造成伤害。酸雨对植物的     

五酸钾对酸雨胁迫伤害香青菜的缓解效应

采用人工模拟酸雨的实验设计,以国家农业地理标志产品香青菜（Brassica chinensis L.）为实验材料,以叶片喷施蒸馏水为对照（CK）,设置直接喷施pH3.0的酸雨（SY）和10mg·L−1浓度五酸钾溶液预处理后再喷施pH3.0的酸雨（WS）两个处理组。测定并比较分析各处理组香青菜根系活力、质膜透性（MP）、过氧化氢酶（CAT）活性、超氧阴离子自由基产生速率和脯氨酸（PRO）含量,研究酸雨胁迫对香青菜主要生理指标的影响和五酸钾对酸雨胁迫伤害香青菜的缓解效应,从而探索五酸钾对酸雨胁迫下植物幼苗的防护效果。结果表明,叶面喷施浓度10mg·L−1的五酸钾溶液能够显著提高酸雨胁迫下香青菜根系活力、CAT活性,保护了细胞质膜,有效降低香青菜体内PRO含量及超氧阴离子自由基产生速率。说明五酸钾可缓解酸雨对香青菜的生理伤害,对提高香青菜抗酸雨伤害能力具有优良效果。     

紫外辐射与复合胁迫对植物抗氧化酶系统的影响

植物抗氧化酶系统对UV-B辐射增强与复合胁迫的响应是植物抵御逆境伤害的关键机制之一。结合近年来国内外研究成果,概述了UV-B辐射对植物抗氧化酶基因表达、转录与翻译的影响,植物抗氧化酶系统对UV-B辐射与干旱、臭氧、高温、盐渍、重金属及酸雨复合胁迫的响应,以及CO2、抗坏血酸、α-萘乙酸、硒、激光辐射和稀土等调节因子对UV-B辐射下植物抗氧化酶系统的作用。     

养分胁迫引自由基对植物细胞膜伤害的机理

本文简述了各种营养胁迫引起植物细胞膜伤害的机理，重点讨论了营养胁迫对植物体生物自由基产生和清除系统的影响过程，以及这些过程与养分胁迫的关系。     

利用冠层和叶片水平的反射光谱研究模拟酸雨对小麦的影响

通过光谱分析技术,研究了模拟酸雨（SO-42：NO-31=5：1）对小麦产量和生理特性的影响。结果表明,模拟酸雨伤害了小麦叶片的结构和功能,降低了叶绿素含量和光合速率,从而显著降低了小麦的产量,经过pH为2的酸雨处理后的小麦产量降幅达19.1%。通过对植被指数的分析可以看出,小麦冠层叶绿素含量在开花期以后逐渐降低,而旗叶的叶绿素含量则在灌浆期以后开始下降,两者的下降幅度都随着酸雨pH的下降而增大。光合速率表现出与叶绿素含量相同的变化。另外,对小麦产量与不同生育期冠层和叶片水平的植被指数的相关分析表明,灌浆期的小麦冠层水平的NDVI、mND705和WI与酸雨处理后小麦的产量显著相关。总之,利用光谱分析技术可以快速、无损伤地监测不同酸雨处理对小麦的生长和营养状况的影响。     

运用市场机制控制大气污染—美国酸雨计划中的SO2排放交易系统

系统分析了美国酸雨计划中的SO2排放交易系统，从法规、管理、技术和市场交易等角度研究其排放限额的分配、流通、追踪以及与之配套的污染源监测技术保障，并对我国酸雨和SO2的污染控制中引入市场机制进行了探讨。     

钐-甘氨酸-维生素B6对酸雨胁迫下大豆幼苗的影响

试验研究钐-甘氨酸-维生素B_6(Sm-Gly-VB_6)对模拟酸雨伤害大豆幼苗的防护作用结果表明,在pH2.5酸雨胁迫下大豆幼苗叶绿素含量减少,叶绿素a/b值下降,细胞质膜透性增加,过氧化氢酶(CAT)活性下降。而同一强度酸雨胁迫下经50mg/kg Sm-Gly-VB_6预处理的大豆幼苗叶片叶绿素含量、细胞质膜透性与过氧化氢酶活性损伤较轻,对酸雨伤害大豆幼苗有一定缓解效应。     

铅和酸雨对大豆结荚期根系抗氧化系统的复合影响

植物体内含有由多种保护酶及抗氧化物质组成的活性氧清除系统,结荚期是大豆生物量形成的关键期。了解Pb与酸雨（AR）对大豆结荚期根系抗氧化系统的复合影响,是科学评价AR和Pb伤害植物的重要依据,相关研究报道较少。本文以结荚期大豆根系为试材,选取POD、CAT、MDA、质膜透性为考察目标,分析其对Pb和AR复合胁迫的响应规律,为科学评价和预防大豆结荚期Pb和AR伤害提供参考。     

基于光谱和成像技术的作物养分生理信息快速检测研究进展

该文阐述了应用光谱和成像技术进行作物养分生理信息快速检测的主要研究进展和发展趋势。介绍了光谱和成像技术的基本原理、常用数据处理方法、建模方法和模型评价指标,重点总结了光谱和成像技术在5种常见农作物(水稻、小麦、油菜、玉米、大豆)的养分生理信息检测中的应用成果和研究进展(主要包括叶绿素类和氮素检测,病虫害、水分、杂草、重金属、农药胁迫诊断及产量预测等方面),分析了光谱和成像技术在作物生长信息检测的发展趋势。结果表明,光谱和成像技术能够快速无损获取作物养分生理信息,并能有效地对作物长势和逆境胁迫响应进行动态监测,对实现农业的精准化、数字化、信息化及智能化管理和作业具有重要意义。     

作物病虫害遥感监测研究进展

农作物病虫害监测目前在数据采集上主要依靠植保人员田间调查、田间取样等传统方式,不仅耗时、费力,而且存在以点代面的代表性差、主观性强和时效性差等弊端,难以满足大范围病虫害实时监测的需求。近年来遥感技术的发展,为大面积、快速获取作物和环境信息提供了重要的手段,是未来大面积病虫害监测和预测预报与产量损失评估的重要手段。该文在阐述植物病虫害胁迫光谱响应的生理机制的基础上,对目前病虫害遥感监测中所常用的光谱敏感波段及植被指数进行了汇总、整理,并对病虫害识别、严重度监测和损失评估等方面所使用的算法进行了综述。在此基础上,指出了目前作物病虫害遥感监测中尚需解决的关键技术问题,并就如何实现大面积作物病虫害遥感监测提出了解决思路。     

中高分辨率遥感影像在农业中的应用现状

为了更加透彻地了解中高分辨率遥感影像技术在农业中的应用研究现状,该文通过对其应用研究现状进行了提炼和总结,并给以简洁的展望。明确了物种识别和分类、农作物面积估算与监测、作物养分和水分状况监测、农作物的叶面积指数、生物量和叶绿素含量监测、病虫害监测和预报、农业自然灾害的监测、农用地土地资源动态变化和监测、作物产量预测8个方面是中高分辨率遥感影像在农业工作中的应用重点,指出农业工作将更加精细、多种技术和方法的融合使用、统一的农业遥感影像数据库的完善、对当前遥感影像技术不足之处的弥补、标准农业植被光谱库的完善和健全的植被解译体系的完善6个方面将是未来一段时期内应用发展的重点和热点。本文可对遥感农业应用和研究工作提供一定参考。     

西双版纳州低温寒害基本特征及减灾对策

根据西双版纳州热带经济作物生长指标划分西双版纳州低温寒害标准，并把出现严重低温寒害天气过程作为主要研究对象。通过对西双版纳州多站点面气象资料普查分析，发现当地受寒天气影响的区域差异性大，地面辐射降温强烈，且山地逆温现象突出，得出高空冷空气的不断补充和地面辐射冷却的共同作用是造成低温寒害的的主要原因，并提出了不同热带作物的防寒减灾对策。     

重金属污染土壤间作修复的研究进展

种植单一的超富集植物修复重金属污染土壤,不但中断农业生产导致经济收益降低,而且因生物量较低、修复周期长等诸多弊端导致修复效果不甚理想。间作作为一种传统的农艺管理方式,利用生态位和生物多样性原理等能提高农作物对资源的有效利用,对共植的农作物种类增量提质。在中、轻度污染土壤修复中利用间作体系,通过调控超富集植物与农作物的生长发育,促进超富集植物根系低分子量有机酸(LMWOAs)的分泌,降低其根际土壤p H,增加重金属活性,从而增加超富集植物对重金属的吸收,同时抑制农作物根系LMWOAs的分泌,以减少农作物对重金属的吸收,提高其产量和品质,实现"边生产边修复",提高土地利用率,并增加经济效益。本文根据近几年来国内外相关文献,综述了间作条件下超富集植物和农作物生物量、生理生化响应、重金属吸收、转运、富集等方面的变化,以及间作对土壤环境质量的影响,并对间作修复重金属污染土壤领域的发展趋势,如超富集植物和农作物间作的信号转导和分子生物学机制、间作体系下两类植物根际微生物类群的差异及其功能机制,以及构建高效间作体系提高重金属污染土壤的修复效率等方面进行了展望。     

一种发根农杆菌介导的花生遗传转化新方法

花生是中国重要的油料作物、经济作物和豆科作物。作为世界第一花生生产国和出口国,利用遗传转化方法,加快花生生物性状和遗传育种的研究势在必行。花生根系和根瘤系统的研究对于提高花生抗性进而提高花生的产量和品质以及生物固氮能力具有重要的意义。然而,目前花生遗传转化体系还不成熟,给花生研究造成了严重的障碍。本文建立了利用发根农杆菌介导花生下胚轴形成转基因毛根和根瘤的新方法,并分别用GFP和GUS两种检测方法对该转化体系进行了检测,表明该方法是一个操作简易、高效的遗传转化方法,为利用基因工程技术对花生进行研究和遗传改良提供了一套新方法。     

华南地区经济林果寒害研究进展

全球气候变化背景下,经济林果的寒害敏感性和寒害风险越来越引起科学家的广泛关注。为全面了解我国华南地区经济林果寒害方面的研究现状,在综合分析近10年来相关文献的基础上,从寒害的定义和气象学类型、寒害的作用机理及影响因素、寒害的辨识与分级、寒害风险评估、寒害监测预警及防寒减灾措施等6个方面系统阐述了目前华南地区经济林果的寒害研究进展,概括了目前寒害研究存在的主要问题。为实现华南地区经济林果种植布局的合理规划、寒害的精确预报预警和经济林果业的可持续发展,未来的寒害研究要重点关注综合寒害指数的准确构建、抗寒基因的转入和定量表达、区域尺度及全球气候变化背景下的动态寒害风险评估等方面。将卫星遥感影像数据和地理信息系统(GIS)技术相结合,借助于寒害的机理性研究和野外调查结果,综合考虑物种的生物学特性和地形差异,实现寒害的准确和定量化分级、寒害的精确预警和风险区划也将是未来的研究趋势。     

我国南方红壤酸化和铝毒现状及防治

南方红壤区是我国农业生产的重要基地,然而,红壤酸化和铝毒导致该区耕地生产力和质量下降.本文整理分析了近5年南方红壤酸化的相关报道和广东主要酸雨区森林土壤的调查结果,发现,红壤酸化面积加大,并且酸化程度和铝毒害日趋严重.本文还详尽阐述了导致南方红壤酸化加快和铝毒加重的主要因素,如酸沉降加剧、化肥不合理使用以及农业集约化生产和单一化种植.在此基础上,指出控制酸沉降、合理的施肥方式和作物栽培方式,是防治红壤酸化的主要措施.     

腐植酸促进植物生长的机理研究进展

【目的】腐植酸在我国农业生产中发挥了重要作用,许多研究证实,腐植酸具有促进植物生长的功能,本文从腐植酸刺激植物根系生长、调控土壤与肥料养分转化及肥料利用率和影响土壤微生物和酶活性方面,系统总结了国内外施用腐植酸促进植物生长的途径,阐述了腐植酸对植物生长促进作用的机理,旨在梳理腐植酸促进植物生长机理的研究现状,为腐植酸的进一步研究和应用提供参考依据。[主要进展]1）腐植酸能够对植物产生类似生物刺激素的效应。它能够提高植物根系H+-ATP酶等的活性、刺激植物根伸长和侧根生长点的增加,从而增加根系活力及植物根系与土壤养分的接触面积,增加植物对养分的吸收;2）逆境胁迫下,腐植酸能够通过调节植物体内的新陈代谢并改善植物生长环境,缓解甚至消除逆境胁迫对植物的伤害,从而促进植物生长;3）腐植酸能够通过与氮素、磷素和钾素发生结合效应,与磷酸盐产生竞争效应和对钾离子的吸附作用固持与活化土壤与肥料中的养分,提高土壤肥料有效性和缓释性能,提高肥料利用率,从而促进植物生长;4）腐植酸还能够影响土壤中与养分转化相关的酶活性和微生物群落结构及数量,在活化养分的同时,保蓄养分,降低养分的损失,为植物生长保障持久的养分供应;5）腐植酸对植物生长的促进效应受腐植酸结构特征、添加量和供试植物种类等因素的影响。[建议与展望]由于技术手段的限制和研究技术的差异,人们对腐植酸促进植物生长机理的认识还不够系统和深入,因此,腐植酸的基本特征、影响腐植酸作用的主控因子、土壤-植物系统中腐植酸促进植物生长的主要途径和腐植酸对土壤功能性微生物等的影响都将成为未来研究的重要方向。     

近20年来霜冻害的发生与防御研究进展

分析了近20年来霜冻害的发生趋于严重的原因，提出了相应的防御对策措施。重点概述了近年来霜冻防御技术研究的新进展。