酸雨和铅对大豆种子萌发的复合影响

关于酸雨（acid rain,AR）对植物种子萌发影响的研究,已有大量报道。但自然状态下,AR污染往往与重金属铅（Pb）等污染复合出现。因此,研究AR和Pb复合污染对植物种子萌发的复合影响,具有现实意义。本文以重要经济作物大豆（Glycine max）种子为试材,选取发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和异状发芽率5个参数作为考察目标,分析种子萌发对不同强度AR和Pb处理的响应规律,为在农业生产实践上科学评价AR与Pb复合污染的环境安全风险,提供借鉴。     

小麦与油菜种子萌发对酸雨胁迫的反应研究

用pH2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0模拟酸雨处理小麦和油菜种子试验结果表明,pH2.0时小麦和油菜种子不发芽,pH2.5时只有小麦异状发芽,pH≥3.0时小麦和油菜种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均与pH值显著正相关,小麦异状发芽率则随pH值上升而降低。小麦和油菜的吸水值、呼吸速率、贮藏物质运转效率也与pH值显著正相关,小麦贮藏物质消耗率与pH值显著正相关,而油菜与pH值显著负相关;小麦和油菜的根、芽长抑制指数均与pH值显著负相关,且小麦抗酸雨胁迫能力强于油菜。     

水稻种子萌发对酸雨胁迫的响应

大量研究表明[1,2,9],一定pH酸雨能够抑制花生、水稻、小麦及油菜种子的萌发,且酸雨胁迫下,水稻(Oryza sativa)种子的发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数及异状发芽率等萌发指标皆随酸雨胁迫强度与胁迫时间的改变而变化,但引发上述萌发指标变化的内在原因尚不明晰。为此研究了水稻种子萌发生理生化反应对酸雨胁迫的响应,为诠释酸雨胁迫影响水稻种子萌发的深层原因提供依据。1试验材料与方法模拟酸雨(含离子构成,以下简称酸雨)配制时先配制pH 1·0酸雨母液,其中硫酸根和硝酸根体积比为4·7∶1。用蒸馏水将母液调制成pH 2·5、3·0、3·5、…     

模拟酸雨对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

以中性溶液（pH=7.0）为对照,研究了pH值为1.0,2.0,3.0,4.0,5.0和6.0模拟酸雨对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,小麦种子萌发和幼苗生长各指标随着pH值的降低而降低,弱酸（pH5.0～6.0）条件下小麦种子能够正常萌发和生长,种子萌发和幼苗生长各指标与对照没有显著差异（P > 0.05）;在pH低于5.0时,小麦种子萌发和幼苗生长严重受阻,种子萌发和幼苗生长各指标均显著低于对照（P < 0.05）;pH为1.0时,小麦种子则完全失去活性;不同pH值模拟酸雨胁迫对小麦幼苗生理指标影响较大,叶绿素含量、类胡萝卜素含量、保护酶（SOD,POD,CAT）和非保护酶（PPO,PAL）活性随酸性的增强呈降低趋势,而相对电导率和丙二醛（MDA）含量呈上升趋势。综合分析认为,小麦幼苗生长比种子萌发对模拟酸雨的响应更为敏感。     

镧对酸雨胁迫下高粱种子萌发及POD活性和MDA含量的影响

本文以高粱"熊杂9号"为对象,采用模拟酸雨伤害的常规种子实验方法,研究稀土镧对酸雨胁迫下高梁种子萌发及过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响.结果显示,12 mg·L-1La(Ⅲ)浸种后,可明显缓解酸雨对高梁种子萌发的抑制作用,高粱种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数较未处理组升高,而异状发芽率降低,pH 2.5时变化幅度最明显.pH 2.0时由于酸雨使种子内部结构严重破坏,La(Ⅲ)的加入已无法缓解酸雨引发的伤害.La(Ⅲ)处理组MDA含量和POD活性均低于未处理组.上述结果表明,La(Ⅲ)可通过调节POD活性减轻酸雨胁迫引发的膜脂过氧化,缓解酸雨对种子萌发的抑制作用.     

镧对西葫芦种子酸雨胁迫的缓解效应

研究了镧对酸雨胁迫下西葫芦种子萌发状况及活性氧代谢的影响。结果显示,经12mg/L LaCl3浸种后,可明显缓解酸雨对西葫芦种子萌发的抑制作用,pH3.5时效应最显著,种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数显著升高,并接近于对照;pH3.0时也有明显改善,但达不到对照水平;在pH2.5时,发芽状况没有明显改变,仍只有少数种子能萌发。同时,镧处理能显著减少强酸雨对抗氧化酶的破坏,缓和MDA的积累。上述结果表明,镧浸种可通过调节抗氧化酶活性,缓解酸雨对种子萌发的抑制作用;但活性氧代谢的改进必须达到其阈值,否则就没有生长促进效应。因此,这类指标的数值不能直接用于抗逆性评价。     

中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的影响研究

本文研究了NaCl和Na2SO4不同浓度下两种中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的效应。结果表明:≤280 mmol/L浓度的NaCl和≤240 mmol/L浓度的Na2SO4处理时,发芽率高于60%,高浓度的Na2SO4抑制种子发芽强于NaCl;不同浓度Na2SO4处理的发芽高峰期出现比对照早3～5天,比NaCl处理的早2～6天;Na2SO4处理种子的发芽势小于相同浓度的NaCl;中性盐胁迫浓度大于200 mmol/L时,种子发芽指数小于对照,NaCl溶液各梯度处理下的发芽指数均高于相应浓度的Na2SO4处理。发芽率、发芽势和发芽指数都与NaCl和Na2SO4浓度呈极显著负相关,发芽高峰期出现的天数与NaCl浓度呈正相关,与Na2SO4浓度呈负相关。     

PEG胁迫对沙冬青种子萌发过程的影响

采用PEG—6000溶液模拟干旱胁迫,设计5%、10%、15%、20%、25%五种浓度梯度,对应渗透势-0.054,-0.177,-0.393,-0.735,-1.25 MPa,探讨了渗透胁迫对沙冬青种子萌发过程的影响和其萌发幼苗中可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛含量及保护性酶SOD、POD、CAT等变化规律。结果表明,随胁迫程度加深,沙冬青种子的发芽率逐渐降低,死亡率逐渐升高,幼苗鲜重出现不同程度的降低。相对电导率和丙二醛含量随胁迫加深逐渐上升。可溶性蛋白和脯氨酸含量的变化趋势一致,均为先增加(5%~15%)后降低(20%和25%)。SOD、POD、CAT活性先上升后下降,PEG15%时,幼苗生长受阻,PEG浓度≥20%时,幼苗生长受到严重影响。     

一氧化氮对NaCl胁迫下苜蓿种子萌发的影响

以甘农4号、阿尔冈金2个品种苜蓿为材料,用一氧化氮(NO)供体硝普钠、NO 清除剂c-PTIO、一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂、硝酸还原酶抑制剂钨酸钾及硝普钠类似物亚铁氰化钠(不产生NO)处理苜蓿种子,研究NO对盐胁迫下苜蓿种子萌发的生理效应。结果表明,盐胁迫显著抑制了2个苜蓿品种的发芽率、胚芽和胚根长及幼苗干重(P<0.05),降低种子萌发过程中α、β-淀粉酶、蛋白水解酶活性,抑制淀粉水解和可溶性糖积累(P<0.05);盐胁迫下添加外源NO则使2个品种苜蓿α、β-淀粉酶、蛋白水解酶活性、种子发芽率显著提高(P<0.05),淀粉含量降低,可溶性糖含量升高、胚芽和胚根长及幼苗干重显著增加(P<0.05);NO 供体SNP 的类似物亚铁氰化钠对盐胁迫下苜蓿种子萌发的各项指标无明显影响;施用NO 清除剂c-PTIO、硝酸还原酶抑制剂钨酸钾和一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂具有降低苜蓿种子萌发的效应(P<0.05)。因此,盐胁迫抑制苜蓿种子的萌发,而添加外源NO是缓解这种抑制作用的有效途径,内源NO也可能参与盐胁迫下苜蓿种子萌发的调节,且通过NOS和NR途径产生的NO在缓解盐胁迫抑制苜蓿种子萌发中可能起关键作用。     

锌对汞胁迫下小麦种子萌发的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌（Zn）对汞（Hg）胁迫下小麦种子萌发率、芽长、根长以及萌发过程中α淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明,单独Hg（15mg·L-1）胁迫下,小麦种子萌发率降低,根长与芽长受到抑制,α淀粉酶与过氧化氢酶活性降低,蛋白酶活性升高。加入10~100mg·L-1Zn后,种子萌发率未表现出明显变化,根长、芽长及α淀粉酶受抑制情况缓解,缓解程度随Zn浓度升高而下降,表明Zn可在一定程度上缓解Hg对小麦种子的毒害,但须在一定浓度范围内;10mg·L-1Zn减弱了Hg单独胁迫对小麦种子蛋白酶活性的促进作用,使其恢复至接近对照水平,20~100mg·L-1Zn则表现出对蛋白酶的抑制作用,使其活性低于对照水平,并且随Zn浓度升高呈下降趋势。Zn的加入对Hg单独胁迫下活性降低的过氧化氢酶未表现出缓解抑制的作用,反而进一步抑制了酶的活性,并且随着Zn浓度升高,抑制作用逐渐加强。因此,Zn的加入可在总体上缓解Hg胁迫对小麦种子萌发的影响,最适Zn浓度为10mg·L-1,但这种缓解作用只表现在部分方面。     

酸雨与镉对大豆幼苗光合作用复合影响的模拟试验

采用生化分析方法、叶绿素荧光测定系统及透射电镜技术,测定不同强度酸雨与镉胁迫对大豆幼苗叶绿素含量、Hill反应速率、Mg2＋-ATPase活性、荧光参数及叶绿体结构的复合影响。结果表明,与对照相比,单一酸雨和镉作用下,各指标随胁迫强度变化趋势为叶绿素含量（Hill反应速率和Mg^2＋-ATPase活性）降低,初始荧光＂先降后增＂,最大光化学效率和最大量子产量＂先增后降＂。酸雨与镉复合作用下,叶绿素含量的变化表现为上述单一作用的相加效应,Hill反应速率、Mg^2＋-ATPase活性变化为单一作用的协同效应,荧光参数对酸雨与低（高）含量镉复合作用的响应表现为单一作用的拮抗效应（协同效应）。酸雨与镉复合作用下,叶绿体超微结构受到损伤。结合各指标变化进一步得出,叶绿体结构损伤是酸雨和镉对大豆幼苗叶绿素含量及光合光反应,乃至光合作用受抑的内在原因之一。     

Effects of Interactions Between Chemical Seed Dressings And Bradyrhizobium Japonicum on Soybean Seeds

Soybean seeds, both untreated and dusted with selected pesticides, were inoculated with Bradyrhizobium japonicum and stored in the laboratory at room temperature. Approximately 1 hour, 24 hours and 48 hours following inoculation samples of the seeds were taken to count the surviving rhizobia and to grow soybean plants in the greenhouse experiment. Numbers of B. japonicum cells surviving on soybean seeds (two cultivars) treated with the tested pesticidal dressings and on the untreated seeds did not differ significantly when analysed within the first hour following seed inoculation with the rhizobia. However, analyses performed 24 hours and 48 hours later showed no B. japonicum cells surviving on the seeds dressed with mancozeb (fungicide), while the numbers of these bacteria on the untreated seeds and on the seeds treated with a mixture of carbendazim + thiram (fungicides) or with carbosulfan (insecticide) were similar and remained on relatively high levels. Only soybean plants that developed from mancozeb treated seeds had significantly less nodules, both in terms of numbers and mass, as well as lower fresh and dry weight of shoots as compared to the plants grown from the control seeds and the seeds treated with the other pesticides tested. The toxicity of mancozeb to the symbiosis was particularly severe when soybean seeds inoculated with B. japonicum were stored for 24-48 hours before planting     

酸雨对勋章菊保护酶活性及叶绿素荧光参数的影响

采用盆栽方法,以不同pH值(5.6、4.5、3.5、2.5)的模拟酸雨胁迫试验,探讨其对勋章菊(Gazania Hybrids)叶片质膜透性、MDA含量、保护酶活性、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响.结果表明,随pH值的降低,勋章菊叶片质膜透性和MDA含量呈逐渐升高的趋势,且二者呈显著正相关;SOD、CAT和POD活性呈先升高后下降的单峰曲线变化,其中SOD、CAT和POD活性最大值均出现在pH4.5处理;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的含量、叶绿素a/b、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ实际光化学量子产量(Φps.Ⅱ)、光化学淬灭系数(qP)均随pH值的降低而下降,非光化学淬灭系数(qN)随pH值的降低而升高.模拟酸雨对勋章菊叶片隐形伤害的阈值为pH≤3.5,表明勋章菊对酸雨具有较强的耐受性,可作为酸雨危害较严重地区的园林绿化地被植物之一.     

酸雨对土壤呼吸的影响机制研究进展与展望

土壤呼吸是陆地生态系统与大气之间进行碳交换的主要途径,其动态变化直接影响着全球碳平衡。由于人类活动的影响,酸雨成为人类当前面临的最严重的生态环境问题之一,但其对土壤呼吸的影响及其机理尚无定论。本文综述了不同生态系统土壤呼吸对酸雨的响应特征,多数文献表明,高强度的酸雨抑制土壤呼吸,而在低强度的酸雨作用下土壤呼吸的响应存在差异。从影响土壤呼吸的4个关键生物因子,即光合作用、微生物、凋落物和根系生物量,重点讨论了酸雨对土壤呼吸的影响机制。在此基础上,提出了以下研究展望:①开展土壤呼吸对不同组成类型酸雨的响应研究;②开展与土壤碳排放相关的功能微生物对酸雨的响应研究;③开展不同物候期土壤呼吸对酸雨的响应研究;④开展土壤呼吸各过程对酸雨的响应研究;⑤建立全球酸雨地区土壤碳排放监测研究网络。     

模拟酸雨组成对棉花根际土壤水解酶活性的影响

本文模拟酸雨离子组成,运用恒温恒湿连续培养的方法,考察了外源酸对棉花根际土壤脲酶、转化酶、磷酸酶活性的影响。结果表明:低酸度对脲酶、中性磷酸酶产生一定的激活效应,进而转为抑制;而在[H+]0～55mmol/kg范围内,外源酸对转化酶与酸性磷酸酶活性表现为明显的激活效应。三种水解酶活性随培养时间的延长均表现为激活-抑制的变化规律。相关分析表明,脲酶、中性磷酸酶活性与[H+]呈极显著负相关;而转化酶、酸性磷酸酶活性与[H+]正相关。     

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。     

酸雨对土壤生态系统影响的研究进展

酸雨是人类当前面临的最严重的环境问题之-,并目益成为土壤学和生态学研究的热点.现有的大量研究表明,酸雨对土壤生态系统的功能特性,包括土壤的盐基离子以及重金属与微量元素的淋溶、土壤营养、土壤酸化、土壤微生物数量及其活性、土壤缓冲性能、土壤对酸雨的敏感性、土壤结构、土壤矿物风化等方面均会产生一定的影响.本文就酸雨对土壤生态系统特性的影响研究进展进行了综述,旨在为其他学者今后开展相关研究提供参考.     

PEG-6000模拟干旱胁迫对紫苏种子萌发的影响

为研究不同紫苏品种种子在萌发期对干旱胁迫的响应,给评价紫苏种子的抗旱性和栽培管理提供理论依据,以紫苏品种TS003号和贵苏4号为试料,采用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,分别测定2个品种的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和鲜重等指标。结果表明,不同浓度的PEG-6000干旱胁迫处理对TS003号、贵苏4号的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和鲜重均产生抑制作用,均随着PEG-6000浓度的增加呈下降趋势。与蒸馏水空白对照相比,在低浓度PEG-6000(3%、6%)干旱胁迫下,各指标值下降幅度差异不显著(P ＞ 0.05),PEG-6000浓度在12%及以上时显著下降(P < 0.05),尤其在PEG-6000浓度为24%(重度干旱胁迫)处理下紫苏种子发芽完全受到抑制。