6种沉水植物对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价

为了在进行滨海及盐碱地湿地修复时筛选出耐盐的沉水植物,笔者研究了苦草、轮叶黑藻、金鱼藻、穗花狐尾藻、篦齿眼子菜、小茨藻6种常用沉水植物的耐盐性及4项生理指标。在室内模拟条件下,分别用不同浓度的NaCl溶液对6种沉水植物进行盐分胁迫,每周进行盐害症状的观测,并测定叶片叶绿素a、叶绿素b、脯氨酸、可溶性蛋白及丙二醛的含量。结果表明,在6种沉水植物中,耐盐性为:小茨藻篦齿眼子菜金鱼藻苦草、轮叶黑藻穗花狐尾藻。其中,小茨藻和篦齿眼子菜能在盐度为15‰和8‰的盐胁迫条件下存活。金鱼藻的最高耐受盐度为6‰,苦草和轮叶黑藻的盐度胁迫能力较弱均为4‰,穗花狐尾藻的盐度胁迫能力最弱,仅为2‰。该试验为沿海及盐碱化地区的水生态系统修复提供理论依据,为项目工程实践及沉水植物的抗盐生理学研究奠定基础。     

六种沉水植物对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价

[目的]为了在进行滨海及盐碱地湿地修复时筛选出耐盐的沉水植物,本文研究了六种常用沉水植物,苦草、轮叶黑藻、金鱼藻、穗花狐尾藻、篦齿眼子菜、小茨藻的耐盐性及四项生理指标。[方法]在室内模拟条件下,分别用不同浓度的NaCl溶液对六种沉水植物进行盐分胁迫,每周进行盐害症状的观测,并测定叶片叶绿素a、叶绿素b、脯氨酸、可溶性蛋白及丙二醛的含量。[结果]结果表明,在六种沉水植物中,耐盐性为小茨藻>篦齿眼子菜>金鱼藻>苦草、轮叶黑藻>穗花狐尾藻。其中小茨藻和篦齿眼子菜能在盐度为15‰和8‰的盐胁迫条件下存活。金鱼藻的最高耐受盐度为6‰,苦草和轮叶黑藻的盐度胁迫能力较弱均为4‰,穗花狐尾藻的盐度胁迫能力最弱,仅为2‰。[结论]该实验为沿海及盐碱化地区的水生态系统修复提供理论依据,为项目工程实践及沉水植物的抗盐生理学研究奠定基础。     

轮叶黑藻栽培技术

在螃蟹养殖生产中,水草具有重要的作用。我地螃蟹养殖一开始种苦草,后种伊乐藻,现在普遍种植轮叶黑藻。据调查,种植轮叶黑藻每亩可捞收芽苞种子60 kg,一般年份单价36～40元/kg,亩产值2 200元还可以收获鲜草2 500 kg,平均售价1.4元/kg,亩产值3 500元,两项合计可实现产值5 700元,     

钝化剂投加对重污染湖湾围格中水质日变化的影响

在滇池重污染湖湾-福保湾-的现场围格中投加由铝盐、土和钙盐复合的钝化剂,研究围格中水质的日变化：投加钝化剂围格上覆水中总磷(TP)浓度日变化率为67%~90%,明显高于未投钝化剂围格(48%~53%);投加钝化剂围格上覆水中总氮(TN)浓度日下降率为15%~28%,而未投钝化剂围格为-7%~-18%;投加钝化剂围格上覆水中浊度和叶绿素a日均变化率分别为62%和51%,均明显高于未投钝化剂围格浊度的日均变化率(43%)和叶绿素a日均变化率(35%)。综合分析了投加钝化剂对围格上覆水水质和氮形态迁移转化的影响,结果表明投加钝化剂的重污染围格的上覆水中的pH值和DO值升高,水体透明度改善,水体中藻类生物量和有机氮浓度降低,水质明显改善。     

覆草和氮肥对苹果光合作用的影响

为了考察覆草和氮肥对苹果光合作用的影响,以一年生‘寒富’苹果/GM256/山定子为试验材料,设计覆草和施用氮肥试验。测定不同处理的叶绿素含量、叶面积以及光合作用参数净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和水分利用率(WUE)。试验结果表明:覆草和施用氮肥对苹果叶面积有促进的作用,对苹果叶片气孔导度和净叶光合速率具有抑制作用。     

贵州中部喀斯特山区水稻田面水N、P浓度变化及污染评价

为了探讨喀斯特山区水稻土中N、P的迁移转化规律及对地表水环境的影响,选择贵州中部普定县喀斯特山区代表性的水稻土为对象,研究喀斯特山区水稻田面水中N、P浓度的变化及其与土壤中N、P含量的关系。结果表明：喀斯特山区水稻田面水中总氮(TN)浓度范围为1.39~15.81 mg/L,其中NH4+-N、NO3--N浓度分别为0.57~13.35 mg/L和0.15~1.37 mg/L,其浓度的变化与土壤中碱解氮含量有一定的正相关性;田面水中总磷(TP)的浓度范围为0.027~0.324 mg/L,其浓度变化与土壤有效磷含量有显著的正相关性。田面水中TN和NH4+-N浓度超过地表水Ⅴ类水体的标准限值,农田排水氮的迁移对周围地表水体质量会产生明显的影响。     

土壤修复与覆盖防草布对台地柚园氮磷流失的影响

为促进果园生草栽培技术推广和做好果园土壤酸化治理工作,更好促进琯溪蜜柚生产的高质量发展,利用径流小区法,观测琯溪蜜柚果园土壤修复和覆盖防草布对果园土壤径流量和对氮、磷面源污染的控制效果差异。结果表明：（1）果园覆盖防草布可显著降低地表径流量,各次产流量为对照区的21.29%~86.29%;（2）施用沸石粉和白云石粉能够降低径流总氮和可溶性总氮的浓度及流失量,总氮流失量分别为对照（清耕）的64.16%和63.39%,可溶性总氮浓度为对照（清耕）的56.76%和57.65%,两者都有显著性降低。施用沸石粉和白云石粉可降低径流总磷和可溶总磷的浓度和流失量,但差异都不显著;施用沸石粉和白云石粉间的效果,差异不明显。（3）果园覆盖防草布能够显著降低径流总氮流失量和可溶性总氮浓度,可极显著降低年径流总磷和可溶总磷浓度,平均浓度分别为0.035 mg/L和0.006 mg/L,显著减少径流总磷11.54 g/hm²和极显著减少可溶总磷年流失量为2.02 g/hm²;果园生草栽培模式中配套覆盖防草布技术,可很好地解决生草栽培给生产带来的不便,并且可降低径流量和径流氮、磷浓度达到降低氮、磷流失量;土壤修复可降低径流氮、磷浓度达到降低氮磷流失量。     

平和县琯溪蜜柚山地果园径流氮磷含量变化

为了解决平和县琯溪蜜柚过度种植,化肥、农药滥用导致环境污染的问题。通过实地调查与室内分析相结合的方法,调查了平和县琯溪蜜柚不同施肥状况山地果园径流氮磷含量情况。结果表明:(1)一年间果园径流磷含量(总磷和可溶磷含量)和氮含量(总氮、可溶性总氮、硝态氮、氨态氮含量)都有逐渐降低的态势,分别大于不同试验区汇水含量(山塘水、沟水、溪水和九龙江水);(2)径流N/P都大于6.5,果园径流磷含量为富营养化限制因素;果园径流硝态氮含量低于饮用水限制含量(10 mg/L);(3)试验区汇水全年总磷含量分别为0.403、0.280、0.503、0.417 mg/L,基本大于Ⅲ类水质要求(0.3 mg/L),全年氨氮含量分别为0.14、0.20、0.44、0.10 mg/L,达到Ⅱ类水质要求,总氮含量分别为3.77、3.49、3.89、3.38 mg/L,都大于Ⅴ类水质要求2.0 mg/L。果园径流总体上都达不到地表水环境质量标准要求,直接排放会产生水体富营养化。     

蓝藻堆积对水环境和沉水植物生长的影响

湖泊富营养化是世界面临的重大环境问题,针对湖泊富营养化引起的蓝藻(Cyanobacteria)爆发等问题的研究具有重要实践意义,湖泊富营养化常导致蓝藻生物量的增加,水质恶化。本实验于2012年8月12日至9月3日研究添加蓝藻的围隔和对照植被区的水体中总氮(TN)、总磷(TP)、铵氮(NH4 -N)、叶绿素a浓度以及植物生长的区别,并采用自然状态下的水体,研究了蓝藻堆积对水环境和沉水植物生长的影响。研究表明：添加蓝藻的围隔中TN、TP以及叶绿素a含量均显著高于对照区域;蓝藻堆积的围隔中,沉水植物群落总生物量下降,而对照区沉水植物生物量则大量增加;金鱼藻(Ceratophyllum demersum L)、马来眼子菜(Potamogeton wrightii Morong)、伊乐藻和微齿眼子菜(Potamogeton maackianus A. Bennett)等沉水植物的生物量下降,但狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)的生物量略有增加。由此得出,蓝藻堆积导致水环境营养盐含量增加,藻类密度增加,沉水植物群落受到抑制,大部分沉水植物的生长受到抑制,但对狐尾藻的影响不大。     

不同管理措施对三峡库区柑橘园土壤养分和径流氮磷流失的影响

综合考虑施肥管理方式和植物配置,本研究设置了常规施肥(CF)、常规施肥+生草覆盖(CF+GC)、常规施肥+生草覆盖+植物篱(CF+GC+PH)、水肥一体化(IWF)、水肥一体化+生草覆盖(IWF+GC)、水肥一体化+生草覆盖+植物篱(IWF+GC+PH)等管理措施,采用野外径流小区法,研究了不同管理措施对三峡库区柑橘园土壤养分及地表径流氮磷养分流失的影响。结果表明：水肥一体化柑橘园较常规施肥柑橘园土壤总氮(TN)和总磷(TP)平均高92.41%和32.45%,且配置生草覆盖和植物篱等可提高土壤总氮比例范围为17.30%~39.10%,但对总磷未见规律性影响。施肥方式以及配置生草覆盖和植物篱对土壤硝态氮(NO₃^—N)未表现出规律性影响,而配置生草覆盖和植物篱措施明显提升了铵态氮(NH₄⁺-N)含量。随着降雨量的增加,各处理地表径流量均呈逐渐增加趋势。相较常规施肥管理,水肥一体化管理可有效降低地表径流量,配置生草覆盖和植物篱措施均可进一步降低地表径流量,且以水肥一体化+生草覆盖+植物篱(IWF +GC+PH)削减地表径流效果最好。水肥一体化柑橘园地表径流中TN和NO₃^--N浓度相对较高,而TP和NH₄⁺-N浓度则相对较低。同时,配置植物措施可降低TN浓度比例为15.88%~37.55%,TP为23.48%~55.54%,NH₄⁺-N为14.11%~39.92%,NO₃^--N为25.34%~47.96%。综上可知,施肥方式、施肥时间、降雨强度、地表植被配置等差异均会影响土壤养分留存以及地表径流氮磷流失,建议未来三峡库区柑橘园管理应加大推广水肥一体化,减少肥料投入量,并配置水保型植物措施以降低养分流失水平。     

盐胁迫对雪菊种子萌发的影响

以雪菊(Coreopsis tinctoria Nutt.)种子为试验材料,研究盐胁迫对雪菊种子萌发的影响。用不同浓度的NaCl、Na₂SO₄以及混合盐NaCl:Na₂SO₄:Na₂CO₃=2:7:1（质量比）处理雪菊种子。结果表明：盐胁迫使雪菊种子的发芽指数、发芽势和发芽率明显降低,且随着盐浓度的增加,抑制作用增强;3种盐对雪菊种子萌发的抑制作用强度依次为：混合盐>NaCl>Na₂SO₄;雪菊种子耐盐适宜范围为NaCl 0.78%、Na₂SO₄ 0.84%、混合盐0.15%;耐盐半致死浓度为NaCl 1.34%、Na₂SO₄ 1.41%、混合盐0.89%;耐盐极限浓度为 NaCl 2.23%、Na₂SO₄ 2.31%、混合盐2.08%。盐胁迫解除后雪菊种子仍具有较高的萌发率。

     

蝉蜕诱导对球孢白僵菌生物学特性及其毒力影响的研究

利用改良蝉蜕诱导培养基对球孢白僵菌进行诱导,以无蝉蜕PDA培养基作为对照,目的是比较蝉蜕诱导后球孢白僵菌菌株的生长速率、产孢量、孢子萌发率等多个生物学指标,及二者对3龄亚洲玉米螟幼虫的毒力。经蝉蜕诱导的球孢白僵菌菌株的产孢量、孢子萌发率以及对玉米螟幼虫毒力都高于对照组,且差异显著,对玉米螟幼虫毒力处理组LT₅₀为4.73天,对照组需要6.97天。同时经蝉蜕诱导过的菌株开始产孢时间和胞外蛋白酶活性都优于对照组,胞外蛋白酶活性的变化范围是1.497×10^-2~3.538×10^-2 IU/mL,但经诱导菌株的生长速率低于处理组。鉴于球孢白僵菌菌株经蝉蜕诱导后,其产孢量和孢子萌发率增加,并且能够增强对玉米螟幼虫毒力,可利用其进行球孢白僵菌菌种保存和改良。

     

重庆市RDLS与人居环境地形适宜性评价

“重庆五大功能区”范围的确定,人口因素是不得不考虑的。从地形起伏度方面探索人口分布的规律,进一步佐证重庆市五大功能区划分的科学性。采用重庆市1:250000 DEM数据、2010年分县人口数据,以Arcgis9.3为基础软件,运用邻域分析的方法,计算出了栅格格式的RDLS,单元大小为1 km。RDLS的空间地理规律以及它和人口地理分布的关系,主要从地理空间、构成状况和海拔高度等方面考虑。分析显示：RDLS值主要集中在中低值,RDLS值小于1.5的区域占重庆市总面积的78.82%,累积人口数量占总人口数量的66.37%;RDLS值较高的地区主要集中于渝东北生态涵养发展区和渝东南生态保护发展区;海拔与RDLS呈现出正相关;RDLS曲线和人口密度曲线呈现出高拟合度,通过以RDLS为主要考虑因素,对重庆市地形适宜性做出了评价。

     

水稻草状矮化病毒侵染下水稻根发育相关基因的表达分析

水稻草状矮化病毒(Rice grassy stunt virus, RGSV)引起的水稻草矮病是热带和亚热带稻区的重要病害,RGSV侵染引起水稻植株根系严重发育不良。为解析RGSV侵染引致水稻根系发育不良的分子机制,以水稻品种‘汕优63’为材料,通过实时荧光定量RT-PCR技术分析水稻经RGSV侵染后根系发育相关基因OsPHR2、QHB、OsRR1、OsEXPB5、Crl-5和OsEXPA17等基因的mRNA表达量变化。结果表明,RGSV侵染引起OsPHR2和Crl-5基因表达下调,下调比率分别为2.18和4.86,而水稻病株QHB、OsRR1、OsEXPB5和OsEXPA17等基因的表达量与健株相比,各基因差异比率分别为1/1.49、1.01、1.39、1/1.37,表明RGSV侵染未引起这些基因的表达量发生变化。RGSV可能通过直接或间接调控根系发育相关基因表达水平而使根系发育异常。

     

乌桕和无患子容器苗育苗密度与苗木生长和质量的关系

为提高乌桕与无患子的苗木品质,研究育苗密度对乌桕与无患子的苗木生长形态变化及苗木品质的影响。试验以当年生乌桕与无患子幼苗为试验材料,设不同育苗密度5个处理,测定分析不同育苗密度下乌桕与无患子幼苗的生长进程以及干物质积累、叶片数、主根长形态指标。结果表明:不同育苗密度下,乌桕与无患子的生长进程差异十分显著;且无患子和乌桕的苗高随着密度的变大逐渐增加,但是当苗高增加到一定程度时,苗高并未随之增加;乌桕、无患子的单株、茎生物量表现为随着育苗密度的变大而逐渐增加。且乌桕与无患子的合格苗所占的百分率随其苗木密度的变大而降低,与之呈负相关关系。综合苗高、地径、单株生物量、茎生物量、幼苗形态因子分化参数、合格苗率、单位面积合格苗数等指标,无患子以育苗密度为280~342株/m2、乌桕以育苗密度为337~412株/m2时,其生长形态和植株品质比较协调,植株苗木品级合格率较高。     

磷胁迫对三七生长及干物质积累的影响

为了研究磷胁迫对三七生长及干物质积累的影响,确定适宜的施磷量。笔者采用盆栽土培试验,定期采样测定植株生长性状及干重。结果表明,缺磷抑制1年生三七及2年生三七生长及其干物质积累;高磷利于1年生三七生长及干物质积累,对2年生三七生长及干物质积累有抑制作用。1年生三七的适宜施磷量为0.18 g/kg土,2年生三七的适宜施磷量为0.15 g/kg土。     

毛果杨半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3的基因克隆和原核表达分析

为研究毛果杨半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3的酶学特征和生理功能,本实验对PtCP3进行了基因克隆和原核表达分析。从毛果杨(Populus trichocarpa Torr.Gray)中克隆得到半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3,将其克隆至pMD-18T载体。进一步构建原核表达载体pET30a-PtCP3,并在大肠杆菌(Escherichia coli)中成功诱导表达重组蛋白,然后通过包涵体洗涤法对目的蛋白进行纯化。测序结果表明,PtCP3基因CDS序列全长1074 bp,含有木瓜蛋白酶的保守催化位点和组织蛋白酶B的保守结构域。序列分析结果显示,半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3编码357个氨基酸,预测N-末端含有长度为27个氨基酸残基的信号肽序列,去除信号肽后蛋白酶大小为36.515 kDa,理论等电点为7.44。SDS-PAGE电泳结果显示,可以检测到大小约为42 kDa的目的条带,并可通过包涵体洗涤法在体外得到了高表达量、单一的重组蛋白PtCP3。     

沉水植物苦草属在水体环境修复中的研究进展和应用现状

为掌握具水生态修复功能的沉水植物苦草属的研究现状,综述了国内外近30年关于该属植物的生物学特性,与各类环境因子之间的相互作用,以及在工程中的具体应用等方面的内容。已有研究结果表明,有序地种植苦草属植物,并与其他水生植物进行合理搭配,既形成优美的景观,又具有十分重要的生态修复意义。同时,为使苦草属植物发挥良好的生态恢复效益,指出现有研究中尚存在的问题,并提出今后的3个研究重点:(1)加大教育宣传,扩大应用范围;(2)规范种植管养,开发实用工具;(3)提倡资源化利用,实现持续发展。     

生物熏蒸对黄瓜枯萎病抑制及品质和产量的影响

以传统化学农药进行土壤消毒控制作物枯萎病,在杀死病原菌的同时会造成农药残留和污染环境,寻找新的控制土传病害的方法是目前亟需解决的问题。试验利用含有硫苷的3种芸薹属植物(芥菜、红圆芜菁和秋冬小白菜)生物熏蒸含有黄瓜枯萎病的土壤,以非芸薹属植物菠菜和化学农药处理为对照,通过盆栽试验和大棚试验来研究生物熏蒸对黄瓜枯萎病抑制作用,以及对其品质和产量的影响。结果表明,芥菜生物熏蒸处理对黄瓜发病率、病情指数、防病效果分别为25.0%、25.0%、52.9%,显著优于其余各处理。小花叶芥菜和红圆芜菁熏蒸处理后,黄瓜果实维生素C、可溶性糖、可溶性固形物的含量均显著高于非芸薹属熏蒸和化学农药处理。小叶花芥菜和红圆芜菁生物熏蒸处理后的黄瓜总产分别是10.89、10.07 kg/m~2,是CK黄瓜产量的1.81、1.56倍。生物熏蒸能显著促进黄瓜植株的生长,对抑制黄瓜枯萎病有一定效果。     

西瓜枯萎病菌的鉴定及申嗪霉素对其防效评价

由于重茬西瓜种植面积增多,西瓜枯萎病的发生面积逐步扩大,严重影响了西瓜生产。本研究用PDA培养基从中国农业科学院郑州果树研究所大棚温室萎蔫枯萎的西瓜上分离病原菌。形态学鉴定为尖孢镰刀菌;ITS序列分析表明其与西瓜枯萎病菌的序列一致性达到99%;发现该菌引起西瓜枯死严重,发病率达96.7%以上。因此,证实是西瓜枯萎病菌引起的。为了防治该病害,进行了温室和室内的申嗪霉素药效评价。室内抑菌实验和温室内药剂处理结果一致,1%申嗪霉素100倍防治效果最好,抑菌率达76.03%,灌根防治率达58.86%。因此,生产上建议在西瓜枯萎病发病早期使用1%申嗪霉素100倍连续3次灌根,每次间隔约8天左右,尽可能减少西瓜枯萎病菌对西瓜的影响。