密叶绢藓抗氧化酶活性对模拟酸雨与镉复合胁迫的响应

通过实验室模拟试验,研究重金属镉（Cd）和模拟酸雨复合污染对密叶绢藓抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着酸雨强度的增强和Cd浓度的增加,密叶绢藓叶绿素含量持续降低,在Cd浓度为50 mg·L^-1,pH值3.5时达到最小值,比对照低了47.93%;丙二醛（MDA）含量逐渐升高,在Cd浓度为20 mg·L^-1,2种强度酸雨（pH值4.5,3.5）处理下的MDA含量达到高峰,与对照组相比,分别高出了103.26%和124.37%;超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性则是先升后降的趋势。说明酸性条件下重金属离子对植物细胞产生氧化胁迫作用,且复合胁迫毒性效应大于单一胁迫。     

施用玉米秸秆生物炭对镉生物有效性及其胁迫下生菜生长的影响

为明确施用玉米秸秆生物炭对重金属镉（Cd）生物有效性及其产生的植株生长胁迫效应的影响,本研究向模拟土壤溶液中加入0%和2%（m/V）的玉米秸秆生物炭,在不同pH值（4.3和7.0）条件下,通过等温吸附实验分析了Cd²⁺在生物炭上的吸附行为,并结合生菜（Lactuca sativa var.longifolia）幼苗植株的生长、根毒性及其Cd积累量的研究,探讨了生物质炭影响下Cd生物有效性与其环境行为之间的关系。结果表明,生物炭表面负电荷量随溶液pH值的增大而增加,玉米秸秆生物炭能够通过静电效应吸附Cd²⁺;Langmuir方程能够较好地拟合Cd²⁺在玉米秸秆生物炭上的吸附行为,且方程表征的Cd²⁺最大吸附量参数Q_m随pH值的增大而增加。生菜幼苗的根长和干质量均随生物炭的施加而增大,而根中Cd积累量则随生物炭的施加而降低;与模拟土壤溶液中Cd总量（Cd_total）和根中Cd积累量相比,溶液中Cd²⁺浓度指标能够更好地预测幼苗根伸长抑制率RRE（r²=0.80,P<0.001）和根中Cd积累量（r²=0.88,P<0.001）。上述研究结果表明,施加玉米秸秆生物炭能够有效降低重金属污染物的生物有效性及其生态环境风险。     

木麻黄幼苗对酸雨胁迫的生理效应

通过研究不同pH值的酸雨胁迫对木麻黄Casuarina equisetifolia幼苗部分生理特征的影响，结果表明，随酸雨pH值下降，超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素含量及叶绿素a/b值逐渐下降，与酸雨pH值呈显著正相关，其相关系数分别为0.974、0.981及0.979；过氧化物酶(POD)活性和蛋白质含量则逐渐增加，与酸雨pH值呈显著负相关，其相关系数分别为-0.943、-0.920；过氧化氢酶(CAT)活性先升后降。     

基于GC-MS分析酸雨与镉复合胁迫对玉米幼苗代谢物的影响

为了探讨酸雨与重金属镉复合胁迫对玉米幼苗生长的影响机制,进行了不同强度酸雨单一处理和不同强度酸雨与Cd2+含量为5 mg/kg的复合处理2组系列试验,基于气相色谱-质谱(GC-MS)技术分析其差异代谢物及相关的代谢通路。结果表明,2种胁迫均引起玉米幼苗代谢物中氨基酸含量变化;单一胁迫诱导下苹果酸、柠檬酸显著升高,同时复合胁迫后玉米幼苗三羧酸循环紊乱;2种胁迫下,葡萄糖、蔗糖均显著升高,能量代谢受阻,并且腐胺和肌醇抗逆物质含量显著升高。酸雨与镉复合胁迫对玉米幼苗代谢物影响的作用机制主要是通过阻碍三羧酸循环和抑制光合作用进行的。     

Cu2+、Cd2+、Hg2+对玉米幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】研究必需元素Cu²⁺和非必需元素Cd²⁺、Hg²⁺对玉米幼苗生长及抗氧化酶活性的影响,探讨玉米抵抗重金属毒害的机理。【方法】用自来水(CK)及高(1 mmol/L)、中(0.5 mmol/L)、低(0.25 mmol/L) 3个浓度的重金属离子Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺溶液滴灌玉米幼苗,处理3 d后测定玉米幼苗根长和叶长、可溶性蛋白和叶绿素含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性,并对根系和叶片中POD同工酶表达的变化进行电泳分析。【结果】与CK相比,3种重金属离子明显抑制玉米幼苗生长,提高根系和叶片中可溶性蛋白含量,对叶绿素含量的影响与其浓度有关。Cu²⁺对玉米根系中SOD活性无明显影响,Cd²⁺和Hg²⁺明显降低了根系中SOD活性。Cu²⁺使玉米幼苗根系中POD活性增强;低浓度Cd²⁺和Hg²⁺使玉米根系中POD活性增强,中、高浓度Cd²⁺和Hg²⁺则使玉米根系中POD活性减弱。重金属对根系中POD同工酶的影响表现为：Cu²⁺无明显影响,Cd²⁺减弱了Rb1和Rb2的表达,Hg²⁺则抑制了Rb1的表达,增强了Rb2的表达,且低浓度Hg²⁺诱导出了Rb3。重金属对叶片中POD同工酶的影响表现为：随着处理浓度的增大,Lb5表达增强,其中Cd²⁺的诱导效果最强;与CK 及Cu²⁺ 和Cd²⁺相比,Hg²⁺完全抑制了Lb6的表达。【结论】Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺对玉米生长及SOD和POD活性的影响,与重金属种类和浓度有关,并存在器官特异性。重金属中必需元素和非必需元素都会影响POD同工酶的表达,但作用机理不同。     

外源Ca2+对模拟酸雨胁迫下不同抗性水稻根系氮吸收的影响

为减轻酸雨对植物生长的不利影响,探究Ca²⁺对植物耐酸性的调控机制,本文以五优308（抗性种）和南粳9108（敏感种）两个品种水稻为研究对象,研究外源Ca²⁺对低强度酸雨（pH 4.5,SAR1）和高强度酸雨（pH 3.0,SAR2）胁迫下水稻幼苗根系生长、氮（NO₃^-和NH₄⁺）含量及吸收速率、ATP含量、质膜H⁺-ATPase活性及其磷酸化水平的影响。结果表明： SAR1处理下两个品种水稻的H⁺-ATPase磷酸化水平和活性增加（P<0.05）,促进ATP分解,增加供能,使NH₄⁺吸收增加（P<0.05）,但NH₄⁺仅在南粳9108根中过量积累（P<0.05）,引起铵毒,造成根系生长抑制,五优308中NO₃^-和NH₄⁺含量及其生长均未受影响（P>0.05）。SAR2处理下,两个品种水稻质膜H⁺-ATPase活性和NO₃^-、NH₄⁺吸收速率及含量均降低,根系生长受到抑制（P<0.05）,其中南粳9108降幅大于五优308。Ca²⁺+SAR1处理组两个品种水稻根系质膜H⁺-ATPase磷酸化水平和活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长均与对照（叶喷去离子水处理）差异不显著（P>0.05）。Ca²⁺+SAR2处理下H⁺-ATPase活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长低于对照（P<0.05）,但显著高于单一SAR2处理（P<0.05）。研究表明,外源Ca²⁺可有效保障模拟酸雨（pH 4.5、3.0）下质膜H⁺-ATPase磷酸化水平,促进H⁺-ATPase活性升高,缓解酸雨对NO₃^-和NH₄⁺吸收的抑制,维持根系生长。其中,外源Ca²⁺对相同强度模拟酸雨胁迫下五优308的调控效果优于南粳9108,说明外源Ca²⁺对酸雨胁迫下植物氮吸收的影响不仅受酸雨强度限制,而且也会受品种影响。本实验中,外源Ca²⁺对不同强度酸雨胁迫下不同抗性水稻氮吸收均有调控效果,合理利用外源Ca²⁺将有助于调节酸雨区农作物的营养吸收,缓解酸雨对农业生产的危害。     

两种豆科作物种子萌发对酸雨胁迫的响应

采用室内生物试验方法,研究了不同pH值模拟酸雨溶液对豆科作物大豆和花生种子萌发的影响.结果表明:酸雨胁迫对大豆种子的发芽势、萌发率产生显著的抑制作用,并且随着酸雨pH值的降低其抑制效应不断增强,但花生种子萌发几乎不受酸雨胁迫的影响;另外,酸雨胁迫对大豆和花生种子萌发后的幼芽、幼根生长同样具有明显的抑制效应,随着酸雨浓度的增加,幼苗的芽长和根长逐渐缩短、抑制指数相应上升,其中在酸雨pH≤3.5时的大豆幼苗芽长以及pH≤4.0时的大豆幼苗根长和花生幼苗芽长和根长均显著低于蒸馏水处理,而在酸雨pH≤4.0时2种作物的芽长和根长抑制指数均显著高于蒸馏水处理;种子抗酸雨胁迫能力强弱表现为花生高于大豆.     

酸雨胁迫对水稻萌芽及幼苗生长的影响

【目的】酸雨影响农作物的生长发育,探究酸雨胁迫对水稻幼苗萌发期及分蘖期生理指标的影响, 为水稻种植提供理论参考。【方法】采用模拟室内酸雨培养试验,设置 pH 3.5、pH 4.0、pH 4.5、pH 5.0 模拟酸 雨处理与 pH 6.0 对照（CK）,测定不同酸处理后水稻萌芽和生长等相关生理指标。【结果】水稻种子发芽率 （处理后 7 d）随 pH 值降低而下降,但各处理差异不显著。低强度酸雨（pH 4.5、pH 5.0）胁迫水稻种子发芽指 数、幼苗苗长与 CK 差异均不显著,pH 5.0 处理苗长为 6.82（±0.17）cm,略高于 CK（6.78 cm±0.13 cm）;而 高强度酸雨（pH 3.5、pH 4.0）胁迫发芽指数、活力指数和幼苗苗长均显著低于 CK。水稻幼苗株高、根长、叶 绿素在 pH 3.5~6.0 间整体呈现先增后减趋势,弱酸处理部分生理指标优于 CK,其中 pH 4.5、pH 5.0 处理株高分 别为 23.54（±0.97）、24.44（±0.57）cm,均高于 CK（21.54 cm±1.80 cm）;叶绿素含量为 26.13（±1.07） SPAD、27.13（±0.63）SPAD, 均 高 于 CK（23.91±2.00 SPAD）;pH 4.5 处 理 根 长 为 6.56（±0.26）cm, 略 高 于 CK（6.50 cm±0.42 cm）。而强酸处理水稻幼苗各生理指标均显著低于 CK 且增速极为缓慢,表明酸雨对水稻生长 具有明显的“低促高抑”作用。【结论】高强度酸雨胁迫抑制水稻萌发及生长,低浓度酸雨则有一定的刺激作用。     

Cd和模拟酸雨复合污染对密叶绢藓生理生化指标的影响

[目的]为密叶绢藓作为环境监测的指示植物提供参考。[方法]通过实验室模拟试验,研究了重金属Cd（0~50 mg/L）和模拟酸雨（pH值分别为3.5、4.5和5.6）复合污染对密叶绢藓生理生化指标的影响。[结果]随着酸雨强度的增大和Pb处理浓度的增加,密叶绢藓的可溶性蛋白质含量在Cd浓度为20 mg/L,pH值为3.5时达到最大值,比对照高出40.91%;超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性则是先升高后降低;而可溶性糖和游离脯氨酸含量则是随着Cd含量的增加而增加,在pH值3.5酸雨胁迫下,密叶绢藓受害程度最高。[结论]密叶绢藓对酸雨有较好的耐受能力,酸雨和Cd复合污染比单一污染对密叶绢藓造成的胁迫更严重。     

镉、铅、锌复合胁迫对滇杨幼苗富集及转运镉的影响

为探究Cd-Pb、Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合污染的交互效应,以滇杨幼苗为研究对象,通过土培盆栽试验对Cd（50 mg·kg^-1）、Pb （500 mg·kg^-1）、Zn （500 mg·kg^-1）单一及复合胁迫下滇杨富集、转运Cd的特征进行深入分析,旨在为滇杨的矿区修复利用提供依据。结果表明：单一及复合胁迫可降低滇杨幼苗株高增长率,提高其地径增长率,其中Cd-Pb-Zn复合胁迫株高增长率降幅最大（24.45%）,Cd-Zn复合胁迫地径增长率增幅最高（317.04%）,而滇杨生物量仅在Cd-Pb-Zn复合胁迫时显著下降,降幅为30.28%。与单一Cd胁迫相比,Cd-Pb复合胁迫显著增加滇杨茎中Cd含量,Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合胁迫显著降低滇杨各器官Cd含量;单一Cd胁迫下滇杨Cd积累量为0.32 mg·pot^-1,Cd-Pb胁迫未显著改变Cd积累量（0.34 mg·pot^-1）,而Cd-Zn（0.14 mg·pot^-1）和Cd-Pb-Zn胁迫（0.13 mg·pot^-1）显著降低Cd积累量。不同胁迫条件下滇杨Cd富集与转运系数变化规律结果显示,复合胁迫中Pb和Cd的交互作用（Pb×Cd）促进Cd由土壤向滇杨富集,并增强Cd向地上部转运,Pb×Cd表现出协同效应; Zn×Cd抑制滇杨Cd富集,但能提高Cd转运,对Cd富集和转运分别表现出拮抗和协同效应; Pb×Zn×Cd抑制滇杨对Cd的富集和转运,三者复合时表现出拮抗效应。研究表明,滇杨幼苗对Cd-Pb、Cd-Zn复合胁迫具有耐受性,复合胁迫下交互作用类型及作用的植物器官决定了对Cd富集与转运的影响程度。     

模拟酸雨和Zn对四季豆根与叶酶活性的影响

采用盆栽方法，研究了模拟酸雨和Zn复合污染对四季豆根、叶活性酶的影响。结果表明，两种污染的复合使四季豆根、叶MDA含量大于这二者中任何一种的单一污染。相同酸雨下，MDA的含量随着Zn浓度的增加而增加，并且表现出显著的浓度-效应关系，MDA含量的变化能较好地反映四季豆被酸雨和Zn污染的状况。当酸雨强度和Zn浓度增加时，四季豆根、叶SOD活性呈下降的趋势；但酸雨和Zn的胁迫，使四季豆叶中POD的活性呈增加的趋势，根系POD的活性则先增加后下降，说明同一种作物不同的部分对酸雨和Zn的反应不同。     

镧-甘氨酸对酸雨胁迫下植物根系生长的影响

采用营养液培养法 ,研究了酸雨对大豆根系生长的影响。结果表明 ,pH3.0酸雨严重抑制大豆幼苗根系生长 ,损伤生理机能 ;La -Gly浸种的大豆植株 ,根系受酸雨的胁迫减轻 ,这同La -Gly稳定质膜结构和保护酶 (CAT,POD)功能 ,降低丙二醛 (MDA)含量 ,提高根系活力 ,促进根系生长等作用有关。     

铈对酸雨胁迫下玉米生长的影响

研究了铈对酸雨胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:10mg/L铈对酸雨胁迫下玉米种子萌发具有最佳防护作用;30mg/L铈对酸雨胁迫下玉米幼苗的防护效应较好,可使细胞膜脂过氧化程度及质膜透性下降,叶绿素含量及光合强度增加,根系活力及硝酸还原酶活性上升,SOD和POD活性下降,CAT活性上升及脯氨酸含量上升。     

低磷条件下玉米‖蚕豆间作作物根系间距对玉米磷吸收的影响

为探究不同根系间距下禾本科作物玉米(生长和磷吸收)受相邻作物玉米或蚕豆的影响，本研究以玉米为目标作物，通过圆柱形根箱培养试验，设置单株玉米、单作玉米、玉米‖蚕豆间作并改变相邻作物根系间距，探究低磷条件下，不同根系间距的相邻作物对目标玉米的生长、磷吸收和根际过程的影响。结果表明:1)与单株玉米相比，目标作物玉米与相邻作物玉米和蚕豆之间均以竞争为主，当作物根系间距较近时，单作玉米的生物量、磷含量分别下降21%、33%，间作玉米分别下降34%、31%；当作物根系间距较远时，单作玉米的生物量、磷含量分别下降10%、15%，间作玉米分别下降29%、29%。2)当根系间距较近时，蚕豆的根际pH低于玉米，且间作玉米和蚕豆之间的根际pH存在显著差异，而在根系间距较远的处理中两作物的根际pH无差异；相邻作物根系间距较远时，间作玉米的根际有机酸浓度显著高于单作玉米，间作玉米与单作玉米的根际有机酸浓度在根系间距较近时无差异。3)不同处理中单作和间作玉米的总根长、总根表面积无差异。综上所述，在低磷条件下，单作玉米的种内竞争强度随根系间距的增大而降低；而在不同根系间距下，间作玉米与蚕豆的种间竞争强度相似且无种间磷吸收促进作用。因此，种间根际互作形成的磷吸收竞争作用或促进作用依赖于适度的土壤磷供应。     

模拟酸雨对黄瓜种子萌发及幼苗生理特性的影响

[目的]衡量黄瓜对酸雨的耐受能力,同时也为正确评估酸雨给黄瓜规模化生产造成的损失提供参考。[方法]以津优1号黄瓜为试验材料,研究6个不同pH（6.5、5.04、.03、.5、3.02、.5）的模拟酸雨对黄瓜种子萌发和幼苗生理特性的影响。[结果]pH≤3.5的酸雨胁迫对黄瓜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均表现明显抑制作用,pH 2.5时,种子不萌芽;根（茎）抑制指数随pH降低而升高,同一pH下对主根的抑制强于茎,pH 5.0的弱酸对侧根的形成有促进作用;随着pH逐渐下降,根系活力和POD活性呈先升高后降低的趋势,而相对电导率和MDA含量一直上升。[结论]酸雨对黄瓜种子萌发及幼苗生理活动影响的阈值大致在pH 3.5。     

低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性的影响

为探究低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性影响,文章以杂交玉米品种天农9和天合1为试验材料,采用低温培养(发芽期6℃,苗期4℃)方法,分析低温胁迫下玉米发芽(发芽率)、幼苗农艺性状(株高、根长、地上部及地下部干鲜重)和生理生化指标(SPAD值、Pn、MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量)变化。结果表明,低温胁迫抑制玉米种子发芽和幼苗生长,降低幼苗株高、根长、地上部地下部干鲜重、叶绿素含量和净光合速率提高MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量。不同品种间差异显著,天合1对低温胁迫更敏感。研究成果为解决玉米生产冷害问题提供理论依据。     

施用秸秆生物炭和鸡粪对镉胁迫下玉米生长及镉吸收的影响

为探讨秸秆生物炭与鸡粪单独及其联合施用对镉(Cadmium,Cd)污染土壤的修复效应,采用模拟Cd胁迫盆栽试验,研究了施用秸秆生物炭(20、40 g·kg~(-1)土壤)、鸡粪(20、40 g·kg~(-1)土壤)、秸秆生物炭和鸡粪混合(各20 g·kg~(-1)土壤)对Cd胁迫下玉米生长及Cd吸收的影响。结果表明:(1)与对照相比,施用生物炭和鸡粪不同处理均显著增加Cd胁迫下玉米的株高和生物量,提高玉米叶片中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性,降低丙二醛(Malondiadehyde,MDA)含量。(2)与对照相比,施用生物炭和鸡粪不同处理均显著降低玉米根、茎、叶中Cd含量、富集系数、转运系数及土壤有效态Cd含量。(3)与鸡粪相比,秸秆生物炭降低土壤中有效态Cd含量和玉米组织中Cd含量效果优于鸡粪,而鸡粪促进玉米生长效果优于生物炭。(4)相比而言,施用40 g·kg~(-1)鸡粪处理促进Cd胁迫下玉米生长和抗氧化酶活性效果最佳,玉米株高和生物量分别较对照增加59.7%和72.5%,SOD、POD和CAT活性分别较对照提高48.4%、69.4%、81.9%,而生物炭和鸡粪等量复配处理对降低玉米根、茎、叶Cd含量和土壤有效态Cd含量效果最优,根、茎、叶Cd含量分别较对照降低46.9%、49.3%、63.9%,土壤有效态Cd含量降低61.1%。总之,采用生物炭和鸡粪进行Cd污染土壤修复均可通过增强玉米的抗氧化性能,从而促进Cd胁迫下玉米生长;而且二者联合应用更有利于降低土壤Cd的生物有效性,减少玉米对Cd吸收和积累。     

模拟酸雨对水稻种子发芽及幼苗生长的影响

通过模拟不同pH值(分别为3.0,4.0,5.0)的酸雨胁迫处理水稻(Oryza sativa)种子和幼苗,以了解酸雨对水稻种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示:pH值5.0的模拟酸雨对水稻种子发芽率影响不明显,但pH值4.0和pH值3.0处理下种子萌发率显著下降;幼苗对不同程度的模拟酸雨胁迫均敏感,各生长指标包括叶长、苗高、植株鲜重、不定根数等被显著抑制,且随着pH降低,被抑制程度越甚。试验结果表明,模拟酸雨对水稻种子萌发和幼苗生长发育均有影响,且幼苗阶段较种子萌发阶段对酸雨的影响更为敏感。     

铅与酸雨复合污染对水稻幼苗期保护酶系统的影响

[目的]研究酸雨和铅复合污染对水稻幼苗期保护酶系统的影响,为酸雨和铅复合污染对植物的毒性机理研究提供科学依据。[方法]以苏香梗3号水稻幼苗为试材,采用模拟联合污染方法,共设4个处理,即对照(CK)、酸雨组、铅组、铅+酸雨组,研究了铅及酸雨复合胁迫对水稻幼苗的危害。[结果]酸雨(p H=3)与铅的复合胁迫使水稻生长受到明显抑制,导致幼苗保护酶系统中SOD、POD升高后快速降低,CAT活性持续减弱。[结论]复合污染严重影响了水稻保护酶系统的正常功能,且复合污染的危害远大于单一污染之和。     

模拟酸雨对6种园林植物生长和生理反应的影响

就模拟酸雨对 6种园林植物损伤的形态和生理指标的变化及处理前后新梢的生长比率进行了研究 .结果表明 ,不同pH酸雨对 6种园林植物新梢生长有不同程度的抑制 ,酸雨的酸度越强 ,对园林植物的伤害越大 .随模拟酸雨强度的加强 ,6种园林植物叶片叶绿素的含量逐渐下降 ,叶片的细胞质膜透性和丙二醛 (MDA)含量升高 .pH 2 0的模拟酸雨对叶片伤害最为明显 .pH 4 0时 ,伤害较为轻微 .但不同种类植物之间对酸雨的抗性有明显差异 .它们的抗性强弱顺序为扶桑 (Hibiscusrosa -sinensisL .)、海棠花 (Malusspectabilis (Ait.)Borkh .)、细叶榕 (Ficusmicor carpaL .f.)、灰莉 (FagraeaceilanicaThunb .)、福建茶 (CarmonamicrophyllaL .)、九里香 (Murrayaexot icaL .) .