铜绿微囊藻对漂浮栽培植物去除氮磷效应的影响

以不同季节的漂浮栽培植物大漂(Pistia stratiotes Linn.)和冬牧70(Secale cereale L.)为研究对象,研究了铜绿微囊藻对两种植物去除氮磷效应的影响。结果表明,总氮(TN)的去除效率由高往低依次为:铜绿微囊藻+大漂82%铜绿微囊藻76%大漂68%对照CK 23%;铜绿微囊藻+冬牧70 79%冬牧70 65%铜绿微囊藻61%对照CK 11%;TP的去除效率由高往低依次为:铜绿微囊藻+大漂83%铜绿微囊藻79%大漂68%对照CK 26%;铜绿微囊藻+冬牧70 77%冬牧70 68%铜绿微囊藻63%对照CK18%。因此,铜绿微囊藻对富营养化水体中的氮磷有较好的吸收去除作用,特别是当藻类与植物相结合修复富营养化水体时可以有效提高水体中氮磷的去除效率,但是重要的前提条件是两者之间并无明显的克生作用存在。     

施用稀土元素镧对南非马唐生长及若干生理特性的影响

盆栽试验研究喷施和土施条件下稀土元素镧对禾本科牧草南非马唐生长的影响。结果表明,不论是喷施还是土施,镧均显著提高南非马唐叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等保护酶的活性,降低其叶片丙二醛（MDA）含量,从而减轻了南非马唐生长过程中活性氧（ROS）对细胞膜、叶绿体膜的过氧化伤害,维护叶片光合机能。施用稀土元素镧能显著增加南非马唐叶片的叶绿素含量,提高净光合速率（Pn）,促进生长,增大叶面积,最终显著增加了南非马唐的干物重。收获时,地上部干重,喷施镧比对照提高了5.60%～14.45%,土施提高了4.00%～12.85%;根干重喷施提高了6.28%～20.96%,土施提高了7.01%～21.18%,差异均达显著水平。在同一施镧水平上,喷施的干物质积累和土施的无显著性差异。本试验看出,土施稀土元素的量比喷施的量提高1～2倍即可,这样不仅有利于促进南非马唐生长,而且可以避免稀土元素在土壤中的积累过多,影响生态环境。     

铜绿微囊藻对亚硝态氮的利用

通过室内培养,研究了不同亚硝态氮浓度对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）生长的影响和藻对亚硝态氮的利用,实验分析了水体中亚硝态氮、硝态氮和铵态氮浓度的变化,测定了铜绿微囊藻的生长曲线、藻细胞内亚硝态氮含量和藻亚硝酸氧化酶（NOR）。结果显示,在10mgNO^-2-N·L^-1的处理组中,培养基中亚硝态氮和硝态氮浓度同时减少,说明铜绿微囊藻可以同时利用亚硝态氮和硝态氮;在20和30mgNO^-2-N·L^-1的处理组中,随着藻的生长培养基中亚硝态氮的浓度减少,硝态氮浓度增加,而且电泳实验显示此培养条件下铜绿微囊藻能产生亚硝酸氧化酶,表明培养基中的亚硝态氮被亚硝酸氧化酶氧化为硝态氮。本实验也表明高浓度的亚硝态氮（大于10mgNO^-2-N·L^-1）能够抑制藻的生长。     

壳聚糖-高岭土复合体去除铜绿微囊藻的试验研究

利用室内模拟试验,研究了壳聚糖和高岭土单独及复合作用对铜绿微囊藻的去除效果。以250mL烧杯作为试验容器,纯种藻为试验用藻,以叶绿素a和浊度表征藻液浓度的变化。结果表明,单独使用高岭土除藻效率较低,增加高岭土用量难以提高藻的去除率;单独使用壳聚糖对藻的去除效果较好,但是藻的絮凝沉降速度较慢。壳聚糖-高岭土复合体可以明显加快藻类的沉降速率,改善除藻效果。     

基于均匀设计的铜绿微囊藻最适增殖条件研究

铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）是中国乃至世界最易爆发水华的蓝藻之一,对水产养殖生物和人类生活产生了极坏的影响。探索其发生条件,预测和治理水华成为人们研究的重点内容。由于水华发生的原因复杂,要更好地了解铜绿微囊藻的增殖情况,预测和防治其水华暴发,必须考虑到多方面因素的综合影响。单凭一个因子就预报、评论水华是片面的。目前关于多因素的实验报道极少,本研究利用均匀设计的优势,开展5因素多水平的研究。     

施硒对紫云英生长、生理和硒积累特性的影响

通过盆栽试验,系统地研究了紫云英生长过程中对不同土壤硒浓度(0,0.125,1.25,2.5和5 mg kg~(-1))处理的生理生态响应以及不同土壤硒浓度处理下紫云英各部位硒的赋存形态,以期为紫云英的进一步综合开发利用提供科学理论依据。研究表明,随着土壤施硒浓度的升高,紫云英各项生长指标(株高、茎粗、根长、各部分鲜重和干重)呈先升后降趋势,土壤施硒浓度为0.125 mg kg~(-1)时,其各项生长指标达到最大值。随着土壤施硒浓度的增加,SOD活性、POD活性、可溶性蛋白和叶绿素含量均呈现先降后升再降的变化趋势;CAT活性呈先降后升的趋势;脯氨酸含量呈上升的趋势;可溶性糖含量则呈逐渐下降的趋势。随着施硒培养时间的延长,各处理组SOD活性和脯氨酸含量主要表现为先降后升再降的趋势;POD活性、可溶性糖、可溶性蛋白以及叶绿素含量主要表现为先升后降的趋势;CAT活性主要表现为先降后升的趋势。在土壤施硒浓度为0~5 mg kg~(-1)下,紫云英根部的硒含量为0.14~150.87 mg kg~(-1),地上部分硒含量为0.04~215.17 mg kg~(-1),其中,土壤施硒浓度≥2.5 mg kg~(-1)时,地上部分含硒量高于根部。硒在紫云英中主要以有机态(Se Met、Me Se Cys和Se Cys2)存在,占提取液总硒的81.43%~93.05%。综合研究结果认为,紫云英适合被开发为高硒材料,实际生产中以土壤施硒浓度为2.5 mg kg~(-1)为宜。     

铜绿微囊藻混养生长能力及其对细胞增殖的影响研究

以葡萄糖为外加碳源,对不同氮磷营养水平下低光照条件中铜绿微囊藻的混养生长能力及其对细胞增殖的影响进行了系统研究,同时讨论了不同营养水平下葡萄糖对微囊藻生长的贡献差异。结果表明,铜绿微囊藻在低光照（[500±50）lx]下可吸收利用外界葡萄糖维持自身生长;外界适当浓度葡萄糖会促进微囊藻增殖,但过高则会抑制其生长,且微囊藻对葡萄糖的耐受性与氮磷营养环境存在着交互关系;混养生长组中的细胞叶绿素a含量均低于光照自养组。研究还发现,相同浓度的葡萄糖在氮磷营养较低的环境中对微囊藻增殖的贡献程度远远大于氮磷含量较高的环境。本文从氮磷营养水平的角度考察铜绿微囊藻的混养生长能力,并揭示混养生长在不同营养水平下对细胞增殖的贡献,可为解释低氮磷水体中暴发水华的原因提供科学依据。     

不同浓度钠对甜菜生长及生理特性的影响

采用1/2 Hoagland 营养液室内培养试验,研究不同浓度Na+ 对甜菜幼苗生理生化指标和营养元素吸收的影响。结果表明,0.759 mmol/L Na+可提高甜菜幼苗体内Na+ 含量和幼苗高度,增加叶面积（除了9 mmol/L Na+）和干物质量,降低叶片水势,提高叶片的相对含水量、 GPX和CAT的活性,促进甜菜幼苗叶片的吸水及保水能力。3 mmol/L Na+对甜菜幼苗的生长促进作用最明显,可提高CAT、 GPX活性并维持较高的SOD活性,降低MDA含量和相对电导率,未明显降低甜菜体内N、 P和K含量,是甜菜幼苗生长的最佳Na+浓度。     

盐胁迫对银水牛果幼苗生长和生理特性的影响

通过盆栽试验,采用人为加入NaCl的方法以控制土壤含盐量(0.40%,0.60%,0.80%),研究盐胁迫对2年生银水牛果(Shepherdia argentea)幼苗叶片生长和生理特性的影响,结果表明:(1)随着土壤含盐量的增加,银水牛果幼苗的生长明显受到抑制,株高、生物积累量降低,单株总叶面积、叶片相对含水量减少,净光合速率下降;(2)随胁迫时间的延长,银水牛果幼苗叶片净光合速率在含盐量低于0.60%的土壤中先降低后升高,表明植物幼苗已适应了该盐分的土壤,银水牛果具有较强的耐盐性,本试验条件下以净光合速率下降50%为标准求得银水牛果的耐盐阈值为0.63%;(3)在相同含盐量的土壤中,与对照相比,Ca~(2+)的降幅小于K~+,表明银水牛果幼苗叶片以维持较高的Ca~(2+)含量,保证自身代谢的正常进行,通过提高Mg~(2+)含量以维持自身正常的光合作用,从而适应盐胁迫。     

氟污染对玉米幼苗生长及生理特性的影响

为探讨氟污染对农作物的影响,以玉米为供试材料,采用砂基培养的方法,研究了不同浓度的氟（F）对玉米幼苗形态、生物量、光合参数、叶绿素含量、抗氧化酶活力以及丙二醛含量的影响。结果表明,与对照相比,低浓度 F（≤0.25 mmol·L^-1）对玉米幼苗生长无明显抑制现象;随着溶液中F浓度的增加,玉米幼苗生长显著受到抑制,叶长、株高生长变慢,叶面积减小;根系和地上部干物质积累下降;叶片中叶绿素合成受阻,光合速率降低;同时丙二醛（MDA）含量增加;过氧化物酶（POD）活性明显升高,而超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性均表现出一定的下降趋势。说明氟的存在不利于植物的正常生长,研究结果还为进一步揭示氟污染机理以及氟污染的综合治理提供了理论依据。     

LED红蓝光质对水稻幼苗生长及生理特性的影响

为研究不同LED红蓝光质比对水稻幼苗生长和生理特性的影响,以湘早籼45号为试验材料,通过在白光的基础上添加不同光质比例的红光(主波长662 nm)和蓝光(457 nm),设置T1(白光∶蓝光=2∶1)、T2(白光∶蓝光=1∶2)、T3(白光∶红光=7∶1)、T4(白光∶红光=2∶1)、T5(白光∶红光=3∶2)、T6(白光∶红光=1∶2)共6种不同光质配比,以白光为对照(CK),探究不同光质比对水稻幼苗形态指标和生理特性的影响。结果表明,增加红光比例提高了水稻幼苗株高、倒二叶叶长、叶面积、壮苗指数、地下部鲜重、根总长、根总数、根表面积、叶绿素含量和叶片过氧化氢酶(CAT)活性。增加蓝光比例抑制了水稻幼苗的株高、第一叶叶鞘长,但在蓝光作用下水稻幼苗茎基宽、倒二叶叶宽、叶面积、壮苗指数、幼苗生物量、根总长、根总数、根表面积、根体积、叶绿素含量增加。T2的茎基宽和壮苗指数最大,相比CK分别增加了23.1%和51.6%。T3和T4有利于生物量积累以及叶面积和叶片抗氧化酶活性的提高,相比CK,T3和T4叶面积分别提高46.9%和45.6%。综上,LED红光提高了水稻叶片叶面积和抗氧化酶活性,促进...     

磁化水对盐胁迫下黄瓜生长和生理特性的影响

为探究磁化水浇灌对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和生理特性的影响,采用人工气候室内进行的二因素二水平砂培试验,即2个磁化水水平(D:蒸馏水、M:磁化蒸馏水)和2个盐处理水平(Na0:0 mmol/L,Na1:100 mmol/L NaCl),共4个处理,研究了盐胁迫下磁化水浇灌对黄瓜幼苗生长、水分关系、光合气体交换、抗氧化能力、养分(N,P和K)及Na含量等的影响。结果表明:(1)无论在非盐胁迫和盐胁迫下,浇灌磁化水均具有改善黄瓜幼苗生长及/或生理活动的作用。磁化水在盐胁迫下改善黄瓜生长和生理活动的作用大于非盐胁迫下,且随盐胁迫或磁化水处理时间的延长,磁化水的效应增加。(2)盐胁迫下,磁化水浇灌改善黄瓜幼苗生长的主要生理机制在于:增加了黄瓜幼苗根系生长,改善了叶片水分关系,增加了叶片叶绿素含量、光合速率和水分利用效率,增强了叶保护酶活性从而降低了叶细胞膜受伤害程度,降低了根、茎和叶中的Na含量从而增加K⁺/Na⁺比。研究结果为磁化水用于次生盐渍化土壤上生长的黄瓜灌溉提供了理论依据。     

不同浓度硫处理下硒镉交互胁迫对水稻幼苗的生理特性影响

以淮稻6号为试验材料,采用水培的方法,研究了不同硫（S）浓度下（9、720mg·L-1）硒（Se）（5mg·L-1）和镉（Cd）（1、10mg·L-1）交互胁迫对水稻幼苗一些生理特性的影响,主要研究指标包括生物量、巯基物质含量和硒、镉含量。结果表明：（1）Cd对水稻幼苗各部分生长状况抑制能力大小不同,其对根长的抑制作用明显大于对茎长的抑制;（2）在无Se条件下,随着Cd浓度的增加,Cd对水稻幼苗生长的毒性不断增大,在加入一定浓度的Se后,Cd的毒性作用得到缓解;（3）在不同浓度S处理和Se、Cd交互胁迫下,随着S浓度增大,Cd对水稻幼苗毒性作用减轻;但高浓度的S处理反而对Cd与Se交互实验中Cd的毒性产生协同作用;（4）高浓度的S处理可以抑制水稻幼苗对Se的吸收;（5）巯基物质含量随着胁迫时间的增加呈先上升后下降的趋势。在Se、Cd交互实验中,低浓度S处理可以提高水稻幼苗中GSH和PCs的含量,从而促进植株体内重金属和PC的络合作用,缓减Cd对水稻幼苗的毒害。     

离子液体[C_2mim][Val]对小麦幼苗生长及生理特性的影响

采用实验室营养液水培方法,主要研究了离子液体1-甲基-3-乙基-咪唑缬氨酸盐（[C2mim][Val]）对小麦幼苗生长及叶片保护酶活性的影响。结果表明,就小麦种子发芽这一生态毒理指标而言,[C2mim][Val]浓度为200～500mg·L-1时其发芽率显著降低;从生长角度来看,小麦幼苗对100～200mg·L-1浓度的处理不敏感,生长指标没有显著变化,在300～500mg·L-1处理下,小麦幼苗地上部及地下部生物量、株高、根长发生显著变化,均受到明显的抑制,且抑制效应具有典型的剂量依赖型特点。不同浓度[C2mim][Val]处理均致使超氧化物歧化酶（SOD）活性下降,且浓度越高抑制作用越明显;100～200mg·L-1浓度处理在8～13d过氧化物酶（POD）活性高于对照,后期不显著,300～500mg·L-1浓度胁迫后期（18d）,其活性均发生显著的变化,分别为对照的84%、83%、74%,并造成膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量升高,表明300～500mg·L-1浓度胁迫使植物生长受到抑制。[C2mim][Val]的亲水性及亲脂特性可能是其对植物存在潜在毒性的2个主要原因。     

不同价态外源硒对冬小麦生长及生理代谢的影响

用盆栽试验研究了不同浓度外源硒（四价和六价）处理土壤对小麦生长和生理代谢的影响,旨在为富硒小麦的种植和开发提供理论依据。结果表明：外源硒抑制了苗期小麦的生长（株高和生物量）;而在生长后期,随外源硒浓度增加表现为先促进后抑制作用。Se（Ⅳ）和Se（Ⅵ）处理对小麦生物量影响的EC10分别从苗期的1.40mg·kg-1和0.28mg·kg-1增加到收获期的28.48mg·kg-1和4.56mg·kg-1,表明小麦对硒的耐受浓度随生长时间的延长逐渐增大。Se（Ⅵ）低浓度（≤1mg·kg-1）对小麦生长的促进作用及高浓度（≥2.5mg·kg-1）对小麦生长的抑制作用均大于Se（Ⅳ）。小麦籽粒产量随外源Se（Ⅳ）和Se（Ⅵ）浓度的增大先升高而后降低,分别在2.5mg·kg-1和1mg·kg-1浓度处理时达到最大。低浓度硒处理（Se（Ⅳ）≤5mg·kg-1和Se（Ⅵ）≤0.5mg·kg-1）能促进拔节期小麦叶片中GSH和POD等抗氧化酶活性,显著降低叶片过氧化物质MDA（Se≤2.5mg·kg-1）含量,高浓度硒处理则与之相反。     

镉、硒处理对碎米荠生长和生理特性的影响研究

通过水培法研究不同浓度镉、硒离子溶液处理对碎米荠(Cardamine Flexuosa)生长和生理特性的影响。结果表明:高浓度镉、硒溶液使碎米荠植株地上部分鲜重、株高、根长、叶片大小等生物量明显下降,低浓度镉、硒能促进植株地上部分生物量的增加。随着镉、硒浓度的增加,植株的叶绿素a、b及类胡萝卜素含量整体呈显著降低趋势;其中在5、10μmol L~(-1)浓度硒处理时,植株叶片中类胡萝卜素含量显著高于对照组。与对照相比,镉处理时植株叶片中叶绿素a/b值降低,类胡萝卜素占总光合色素含量的比值无明显变化;硒处理下,叶绿素a/b值无明显变化规律,类胡萝卜素占比呈上升趋势。在镉处理下,碎米荠植株的抗氧化酶系统中CAT和POD活性显著升高,SOD活性则呈先降低后升高的趋势;在硒处理下,SOD总体呈不断升高的趋势,CAT总体呈先降低后升高的趋势(15μmol L-1处理除外),POD则总体呈先升高后降低的趋势;镉、硒浓度相同时,植株体内抗氧化酶对硒处理敏感性更强,变化幅度大于镉处理。