西北干旱区白刺属植物适生环境的模拟分析

白刺属(Nitraria L.)植物是古地中海第三纪孑遗植物,对我国西北干旱、半干旱地区具有极高的生态效益。本研究基于MaxEnt模型和ArcGIS软件及其SDM工具箱预测了过去到未来不同时期下白刺属6个物种在我国的潜在适生区及其迁移路线,以期为该属植物的保护及资源利用方面提供一定的理论依据。结果表明:白刺属植物当代在我国的高适生区面积占我国国土总面积的6.32%,主要集中在宁夏北部、内蒙古南部和新疆西部地区。与过去相比,白刺属植物的潜在高适生区在当代减少了1.68%。与当代相比,白刺属植物高适生区预测面积在2070年(RCP4.5)气候情景下减少了0.13%,在2070年(RCP8.5)气候情景下增加了1.61%,主要集中在甘肃东南部和宁夏地区;白刺属植物在我国潜在适生区的主导环境因子是最冷月最低温(bio6);最冷季度的平均降水量(bio19)和年均温(bio1)是影响白刺属潜在地理分布的主要环境因子;白刺属植物在末次间冰期(LIG)、末次冰盛期(LGM)、当代及2070年(RCP4.5和RCP8.5)均有向青海等高海拔地区迁移的趋势。     

山桃幼苗响应镉胁迫的生理机制研究

为探究山桃(Amygdalus davidiana)幼苗响应镉(Cd)胁迫的生理机制,通过盆栽试验研究了山桃幼苗在10 mg·kg^-1Cd处理后1、15、30、90 d的生理响应和富集特征。结果表明,山桃幼苗叶片O2-·和丙二醛(MDA)相对含量随Cd处理时间的延长而上升,叶绿素a含量、叶绿素b含量、净光合速率(Pn)则逐渐降低。叶绿素a/b值在Cd处理后1~15 d上升,而在30~90 d下降,表明Cd处理前期对叶绿素b的影响较大,而后期主要影响叶绿素a的合成。Mg、Mn元素相对含量随Cd处理时间延长而显著降低,而Cu、Fe含量上升,表明Cd胁迫诱导的山桃幼苗叶绿素合成受限和Pn的降低与Mg、Mn的降低紧密相关,这是由于Mg、Mn分别参与叶绿素合成和光系统Ⅱ(PSII)反应过程。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在Cd处理1~15 d显著上升,30~90 d则逐渐降低;过氧化物酶(POD)活性则在处理1~15 d无显著性差异,在30~90 d显著上升;谷胱甘肽还原酶(GR)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量均随着Cd处理时间的延长显著上升;ATP硫酸化酶活性和半胱氨酸含量均随着Cd处理时间的延长而显著上升,硫醇代谢物非蛋白硫醇(NPT)和植物螯合素(PCs)在Cd处理前期(1~15 d)差异不显著,而在30 d后显著上升。综上,山桃幼苗在Cd处理前期主要发挥抗氧化酶(SOD、CAT)的功能,并促进抗氧化物质(GSH、AsA)的合成,而Cd处理后期,则以POD、GSH、AsA的功能为主,并增强NPT和PCs的合成,从而促进Cd向液泡中转移,这与Cd处理后期液泡中Cd含量增加的变化趋势一致。本研究结果为山桃可作为重金属植物修复材料提供了理论依据。     

40个不同糜子品种种子萌发期耐镉性评价

为了探索不同糜子品种萌芽期耐镉性差异，采用40个不同的糜子品种，测定0 μmol/L （蒸馏水，对照）、200 μmol/L镉溶液胁迫下不同糜子品种种子胚芽长、胚根长、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根干质量与胚芽干质量等指标，通过聚类分析对不同糜子耐镉性进行综合评价。结果表明，镉胁迫对糜子发芽势、发芽率和发芽指数影响较小，而对活力指数影响较大；200 μmol/L Cd²⁺胁迫浓度对糜子根长、根干质量的抑制作用大于芽长、芽干质量，并且对芽鞘长、根冠比的胁迫程度分别大于芽长、根干质量。镉胁迫处理下，活力指数与根长、芽长、芽干质量，根长与芽长、根干质量、根冠比，芽长与芽干质量均呈极显著正相关。对各指标胁迫指数进行聚类分析，将40个糜子品种划分为3种类型，即敏感型、中间型和耐镉型，分别占参试品种的 60.0%、17.5%、22.5%，其中‘陇糜6号’‘晋糜1号’‘晋黍7号’‘晋糜4号’‘陇糜8号’‘陇糜7号’‘内糜9号’‘榆糜2号’‘宁糜15号’等可作为耐镉糜子品种应用于陕北矿区镉污染土壤修复。     

基于CiteSpace重金属生物可给性的文献计量分析

为了解国内外有关重金属生物可给性研究领域的主题演进、研究现状、研究进展及发展态势,本文通过检索2006-2018年共13年CNKI与Web of ScienceTM核心合集数据库中有关重金属生物可给性的文献,利用CiteSpace软件绘制关于重金属生物可给性研究的知识图谱,并进行文献可视化分析。结果表明:近13年来本研究领域中英文发文数量呈波动式增长态势,且在2011年和2016年的发文数量出现小高峰。国际重金属生物可给性研究可分为3个发展阶段,各个阶段研究热点不同,当前研究热点为"土壤性质、大气灰尘、食物链、PM2.5";国内重金属生物可给性研究主题集聚成2个阶段及2条演化路径,其中2006-2014年为第一阶段,主要研究路径为"重金属-化学形态/体外消化法-生物有效性/生物可给性-健康风险评价";2015-2018年为第二阶段,主要研究路径为"农田土壤-钝化剂(羟基磷灰石、过磷酸钙、腐植酸钾等)-体外消化模型-健康风险评价",且第二阶段已受到广泛关注。健康风险研究由单一环境介质、单一风险受体、小尺度的评价演化为多种风险源、食物链、大尺度的综合评价。欧美国家奠定了重金属生物可给性的研究基础,中国起步较晚但发展迅速。     

混合盐碱胁迫对黄芩种子萌发的影响

以黄芩种子为材料,将中性盐NaCl和碱性盐Na₂CO₃按1:1比例混合用于模拟盐碱胁迫。并设置浓度梯度为20、40、60、80 mmol/L,以蒸馏水为对照,将发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及胚芽长和胚根长作为考察指标,探究在混合盐碱胁迫下黄芩种子的耐盐碱能力及其变化规律。结果表明,随着总盐浓度的升高,黄芩种子的各项指标总体呈现下降的趋势,且对胚芽的抑制作用强于胚根,但低盐浓度对黄芩种子萌发的影响并不明显,说明黄芩具有一定的耐盐碱能力。试验初步探讨了黄芩种子萌发期的耐盐碱程度,对盐碱地及沙区土地资源的充分利用具重要意义。     

甜高粱叶绿素荧光特性对生物有机液体混合肥的响应

为揭示生物有机液体混合肥对陕北农牧交错区青贮饲草作物光合作用的影响,以甜高粱(Sorghum bicolor L.)为研究对象,通过盆栽控制试验,设置4种浓度的生物活性水(BMW)(B1、B2、B3和B4,分别为稀释600、400、200和100倍的BMW溶液)和3种浓度的Aidoora溶液(A1、A2和A3,分别为稀释1000、500和300倍的Aidoora溶液)的生物有机液体肥处理,测定比较了不同生物有机液体混合肥下甜高粱叶片叶绿素荧光特性。结果表明:在大多数单一液体肥和混合液体肥下,适宜浓度水平的BMW和Aidoora溶液均能显著提高甜高粱幼苗叶片的PSⅡ最大光量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)和表观光合电子传递速率(ETR),并降低了其非光化学淬灭系数(NPQ),且以有机液体混合肥的促进作用更显著,这说明施加生物有机液体肥后均能提高其叶片PSⅡ光化学效率和光合电子传递速率,而降低了非辐射性热能量耗散。综上分析表明,B2A2相对于其他BMW和Aidoora混合液体肥有利于促进甜高粱幼苗叶片PSⅡ光化学活性。