重金属在超富集植物少花龙葵和李氏禾体内的分布和移动特征

通过研究超富集植物少花龙葵和李氏禾在加镉/铬和去镉/铬处理中重金属的富集情况,探讨镉/铬在这两种植物体内的分布和移动特征.结果显示,少花龙葵在100 mg/L Cd污染时生物量显著高于对照,根、茎和叶镉含量分别达到22 930、3 250、94 mg/kg,富集系数分别为229、32.5和0.9.去镉处理改变了镉在少花龙葵体内的分布模式.少花龙葵根、茎的镉浓度在去镉处理比加镉处理降低31.2％和35.9％,叶的镉浓度上升90.3％.少花龙葵在加镉处理成熟叶(第2、3片叶)的镉含量最高,在去镉处理中转移至老叶(第1片)和新叶(第5、6片)中.李氏禾在加铬处理20mg/L Cr(Ⅲ)和20mg/L Cr(Ⅵ)时叶生物显著低于对照,但在去铬处理恢复正常.在20 mg/L Cr(Ⅲ)和20 mg/LCr(Ⅵ)处理中李氏禾根、茎和叶的铬浓度相当,分别为7 114、1 021、223 mg/kg,富集系数分别为352、51和6.8.李氏禾不同叶位的叶片铬浓度相差不大,去铬处理没有改变铬在李氏禾体内的分布模式.结果表明,少花龙葵和李氏禾对镉或者铬污染具有很好的修复效果;镉在少花龙葵体内具有移动性,镉离子进入植物根、茎和叶后,受到外部环境影响可以进行再分配;李氏禾对铬的吸收是一个单方向过程,先在根系中积累,进而跨膜转运至茎中,少部分转移叶中,铬进入植物体各部位,很难进行再分配.     

不同灌水下限对水稻生长特性及产量的影响

为了给水稻生长过程中适宜灌溉下限指标提供参考,以银粳2号水稻为试材,研究了不同灌水下限(20％、40％、60％、80％)对水稻生长特性及产量的影响.结果表明:灌水下限对水稻生长、生理特性、光合指标和产量影响较大,灌水处理下水稻生长指标变化趋势基本一致;随着灌水下限的增加,水稻生长指标(主根长、株高、茎粗、叶面积指数、比叶重、地上和地下生物量)、生理指标(保护酶SOD、POD、CAT和非保护酶PAL、PPO活性、叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖)、光合特性(净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、胞间CO2浓度Ci、光饱和点LSP、光补偿点LCP、表观资产额AQY、羧化效率CE、气孔限制值Ls和水分利用效率WUE)均表现为先上升后下降趋势,游离脯氨酸和丙二醛(MDA)含量逐渐降低;当灌水下限为60％时,水稻幼苗生长各指标最大,80％次之,灌水下限为20％时水稻幼苗生长各指标达到最小,60％～80％可作为水稻育苗的灌水下限指标;灌水处理并没有改变水稻光合日变化趋势,不同灌水处理下水稻净光合速率(Pn)日变化均呈双峰曲线,胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(EVAP)日变化与光合速率(Pn)日变化趋势相反,说明了气孔限制导致了光合“午休”现象.     

渭北旱塬果园土壤干燥化生态修复方式效应研究

【目的】探讨不同生态修复方式对渭北旱塬果园土壤水分和果树光合特性的影响。【方法】2012-05-12,以地处渭北旱塬的陕西陇县梁甫村10年生红富士苹果园为研究对象,设置秸秆覆盖、起垄覆膜、微孔梯度深层集水、秸秆覆盖+起垄覆膜、秸秆覆盖+微孔梯度深层集水、起垄覆膜+微孔梯度深层集水、起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖7个处理,以裸地为对照(CK),于7-11月每月30号采集果园0~2m土层土样测定土壤含水量,8-9月每月30号测定果树叶片光合特性。【结果】各处理0~2m土层土壤平均含水量均高于对照,其中以起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖处理的效果最好,其0~1m土层土壤含水量比对照提高9.83%,1~2m土层土壤含水量比对照提高7.91%,其次是秸秆覆盖+微孔梯度深层集水处理,其0~1和1~2m土层土壤含水量分别比对照增加8.55%和7.40%;不同生态修复方式均能明显提高苹果树的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),且均以起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖处理最高,其Pn、Tr、Gs分别比对照提高了18.46%,0.90%和52.94%。各生态修复处理的Pn均与对照差异达极显著水平(P0.01),而在Tr和Gs中,除起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖和秸秆覆盖+微孔梯度深层集水处理与对照差异达显著水平(P0.05)外,其他处理均与对照差异不显著。Pn、Tr、Gs与土壤含水量呈正相关线性关系。【结论】微孔梯度深层集水方式与地表覆盖方式相结合能够大幅度提高土壤水分含量,影响果树光合特性,其中以起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖方式效果最好,可作为改善果园土壤干燥化的方法加以利用。     

土壤有机磷降解菌的筛选、鉴定及其生长特性研究

【目的】从土壤中筛选有机磷降解菌,并对其进行鉴定和生长特性研究,为研制具有降解土壤有机磷功效的生物有机肥提供高效稳定的菌种。【方法】用解磷圈法和液体摇瓶培养法,分别以植酸钙和卵磷脂为惟一磷源,从采自陕西杨凌的农药厂排污渠、棉花地、果园、菜地等不同生态类型土壤中分离筛选有机磷降解菌,对其进行生理生化特征分析和分子生物学鉴定,并确定其最适生长温度和初始pH值。【结果】从采集的不同利用类型的土壤中共初筛分离出了25株有机磷降解菌,复筛选出解磷率较高的Z2-3、Z3-5、Z3-8、Z4-1 4株植酸钙降解菌和L5-2、L7-1 2株卵磷脂降解菌。其中Z2-3、Z3-5、Z3-8和Z4-1在植酸钙液体培养基中的解磷率分别达到64.2%,71.5%,67.2%和58.1%,L5-2和L7-1在卵磷脂液体培养基中的解磷率分别为76.7%和84.1%。生理生化特征测定结果和分子生物学分析结果表明,Z2-3、Z3-5、Z3-8、Z4-1、L5-2、L7-1株菌依次为变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、成团泛菌(Pantoea agglomerans)和土壤短芽孢杆菌(Brevibacillus agri)。植酸钙降解菌和卵磷脂降解菌的最适生长温度分别为28~35和28℃,最适初始pH值分别为8.0~8.5和7.5。【结论】分离、筛选、鉴定出了解磷率较高的6株有机磷降解菌,获得了其最适生长温度和最适初始pH值。     

3年生慈竹竹秆不同部位的解剖特征

【目的】研究慈竹竹秆不同部位的解剖特征,为慈竹的合理利用提供理论依据。【方法】采用数显投影仪、奥林巴斯显微镜和木材图像分析软件,对生长于四川洪雅3年生慈竹不同竹秆高度(0~10m)的竹材纤维长度、纤维宽度、纤维壁厚、纤维腔径等形态指标和组织比量进行测量分析。【结果】慈竹纤维长度2.60mm,属于长纤维,宽度14.44μm,长宽比179.73;壁厚9.85μm,腔径4.71μm,壁腔比2.28;基本组织比量47.84%,纤维组织比量42.25%,输导组织比量9.91%。在轴向上,纤维长度以竹秆中部最大,纤维宽度由竹秆基部向上逐渐减小,纤维壁厚和输导组织比量则相反;在径向上,纤维长度、宽度、腔径以中部最大,而壁厚由内侧向外侧呈逐渐增大的规律。【结论】慈竹是优良的纸浆材料。     

牛前体脂肪细胞的分离培养及诱导分化

【目的】建立牛前体脂肪细胞的体外分离培养方法,研究牛前体脂肪细胞的生物学特性和分化特征,为研究牛脂肪发育和脂肪沉积的机制提供一种简便有效的细胞模型。【方法】采用Ⅰ型胶原酶消化法自新生牛脂肪组织中获得前体脂肪细胞,对培养的牛前体脂肪细胞进行形态学观察、生长曲线测定、油红O染色及脂肪细胞标志基因LPL、PPAR-r和脂联素表达研究。【结果】80%的牛前体脂肪细胞接种后12h开始贴壁,4d后开始向脂肪细胞转化,10d后绝大部分细胞脂滴融合,细胞脂肪含量增加;分离的牛前体脂肪细胞接种后1~2d生长缓慢,3~8d进入对数生长期,9d后进入平台期,之后细胞数目开始下降。经胰岛素诱导分化过程中,LPL在牛前体脂肪细胞分化的早期开始表达,PPAR-γ在分化的中期开始高度表达,而脂联素在牛前体脂肪细胞分化的前期未检测到,在细胞分化后期高度表达。【结论】用Ⅰ型胶原酶消化法可获得大量的牛前体脂肪细胞。培养的牛前体脂肪细胞成分均一、生长旺盛,经胰岛素诱导后能稳定的向脂肪细胞分化。     

黄土高原小流域土壤养分空间特征及其与地形因子的相关性

【目的】分析黄土高原地区小流域内土壤养分含量的空间特征及其与地形因子的相关性,为养分精确管理和土地资源高效利用提供参考依据。【方法】以位于黄土高原的陕西彬县红岩河小流域为例,于2011年结合GPS共采集了121个田间土样,对其土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷、有效钾)含量进行测定,并应用地统计学方法对土壤养分含量半方差函数模型及其参数进行了确定,用普通克里格插值(Kriging)绘制了研究区土壤养分空间分布图,统计分析高程、坡度、坡向、坡形等地形因子与土壤养分含量的相关性,并进行了插值结果检验。【结果】陕西彬县红岩河小流域土壤碱解氮的空间变异性很弱,有机质、速效磷和有效钾具有强烈的空间变异性。各养分含量空间分布均呈斑块状,条带性分布趋势不明显。总体上土壤有机质和速效养分含量与高程和坡度呈负相关,与坡向呈正相关,与坡形相关不显著。【结论】随机性变异(人为因素)对碱解氮的空间变异起主导作用,且变程较小,有机质、速效磷和有效钾的空间变异主要由结构性变异(自然因素)引起,且变程较大。高程、坡度及坡向明显影响土壤养分的含量和分布。     

亚热带常绿阔叶林11个树种的细根形态及碳氮含量研究

【目的】研究江西大岗山常绿阔叶次生林中11个树种的细根形态、组织化学元素含量与根序之间的关系。【方法】以大岗山次生林内6个受外生菌根侵染的树种(刨花润楠、小叶青冈、拟赤杨、丝栗栲、檵木和梓木)和5个受内生菌根侵染的树种(山乌桕、深山含笑、杉木、木荷和油桐)为研究对象,采用根序分级法对根系进行分级后,测量并比较各树种前5级根之间根长、比根长及C、N含量的差异。【结果】在细根形态方面,11个树种的根长均表现出随序级升高而增大的趋势,而比根长的表现则相反;在细根C、N含量方面,除3个树种(山乌桕、檵木和梓木)5级根C含量小于4级根、1个树种(油桐)2级根C含量小于1级根外,其余7个树种根组织的C含量均表现为随序级升高而增加;11个树种中除山乌桕外,其余10个树种根组织的N含量均表现为随序级升高而降低;在C/N上,有9个树种的C/N随序级升高而增加,其余2个树种(山乌桕和梓木)4级根的C/N略高于5级根。在不同树种间,同一序级的细根在细根形态和C、N含量上差异明显。6个受外生菌根侵染树种的根长和C、N含量均较5个内生菌根侵染树种大,而比根长以外生菌根侵染树种相对较小。【结论】11个树种前5级根根长、比根长、C含量、N含量和C/N随着序级增加而表现出相似的变化规律,生长在根系先端的1级根根长、C含量和C/N最小,比根长和N含量最大,随着序级的增加,根长、C含量和C/N增加,而比根长和N含量降低。受外生菌根侵染的树种,其根长、C含量和N含量均大于受内生菌根侵染的树种。11个树种之间细根形态和C、N含量存在明显差异,表明不同树种对地下环境的适应策略及对土壤养分的利用效率存在差异。     

强源活库优米栽培对华南广适型超级稻产量的影响

【目的】探明强源活库优米栽培技术对华南广适型超级稻产量的影响,即通过强化叶片"源"的功能和籽粒"库"的活性来提高华南广适型超级稻产量。【方法】以5个华南广适型超级稻品种"胜泰1号"、"玉香油占"、"桂农占"、"合美占"和"丰美占"为材料,设置强源活库优米栽培技术(简称强源活库栽培)和常规高产栽培技术(简称常规高产栽培)2个处理,通过大田试验研究栽培技术对华南广适型超级稻品种产量和物质生产特性的影响。【结果】与常规高产栽培技术相比较,强源活库栽培技术显著提高了"胜泰1号"、"玉香油占"、"桂农占"、"合美占"和"丰美占"的实际产量,产量增幅为18.60%~26.23%,并且在强源活库栽培技术下,水稻干物质积累量、叶面积指数、生长发育后期的叶片蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性及籽粒蔗糖合成酶(SS)活性均有提高,从而有利于高产形成。【结论】强源活库栽培技术可显著提高华南广适型超级稻的产量。     

阿拉善荒漠区小毛足鼠种群数量与繁殖特征

【目的】研究阿拉善荒漠区小毛足鼠的繁殖特征及其对种群的调节作用。【方法】于2006-2011年每年4、7、10月上旬,采用铗日法,对内蒙古阿拉善荒漠区小毛足鼠种群数量及繁殖特征进行了调查。【结果】调查期间,在该研究区共捕获小毛足鼠502只,其中雌性253只,雄性249只,其平均雌雄性比为1.02±0.22、平均怀孕率为(37.63±14.70)%、平均胎仔数为(5.64±1.58)只、平均睾丸下降率为(63.07±34.29)%、平均繁殖指数为0.77±0.17。小毛足鼠捕获数量与平均雌雄性比呈极显著正相关(r=0.99,P0.01),与平均睾丸下降率呈显著正相关(r=0.94,P0.05)。【结论】在阿拉善荒漠区小毛足鼠的繁殖特征参数中,雌雄性比和雄性睾丸下降率对其种群调节起重要作用。