石竹(Dianthus chinensis)对土壤镉胁迫的生理生化响应

【目的】为探讨石竹对土壤重金属Cd污染的抗性和敏感性。【方法】采用盆栽控制试验,测定不同浓度(0、0.3、1、3、10、30、50mg/kg)Cd胁迫下石竹叶片生理生化指标。【结果】研究表明,石竹根重、地上部干重、株高、抗性系数以及可溶性蛋白含量以3mg/kg Cd浓度为阈值呈低促高抑现象。随Cd处理浓度、时间的增加,游离脯氨酸、丙二醛含量和质膜相对透性均逐渐上升,且在高浓度(≥10mg/kg)下上升更为显著;SOD、POD和CAT酶活性呈先上升后下降趋势,上升最大值的处理浓度分别为10、3、3mg/kg。【结论】低浓度Cd对石竹影响较小,当浓度大于10mg/kg时,其毒性随浓度和时间的增加而明显增大,表明石竹对土壤Cd胁迫有一定适应性。     

巨桉幼树对镉胁迫的光合生理响应

【目的】研究巨桉幼树对镉胁迫的光合生理响应,为巨桉适宜立地条件的选择提供参考。【方法】以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,设置CK（0 mg/kg）、T1（12.5 mg/kg）、T2（25 mg/kg）、T3（50 mg/kg）、T4（100 mg/kg）5个镉(Cd)处理水平,每个处理重复3次,将每个处理Cd用量等分为5份,分别于2018年5-9月施入,10月底测定各处理植株的光合色素含量及光合特性、光合 光响应曲线和叶绿素荧光参数。【结果】随着Cd施入水平的升高,巨桉幼树叶片叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、总叶绿素Chl（a+b）和类胡萝卜素（Car）含量均呈下降趋势,Chl a/b呈先升后降趋势;净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）逐渐减小,胞间二氧化碳浓度（C_i）逐渐增大;表观量子效率（AQY）、光饱和点（LSP）、最大净光合速率（P_max）和暗呼吸速率（R_d）均逐渐降低,光补偿点（LCP）则逐渐上升;初始荧光（F₀）、最大荧光（F_m）、实际光化学量子产量（Φ_PSⅡ）和PSⅡ最大光化学量子产量（F_v/F_m）均逐渐降低,电子传递效率（ETR）先降低后升高,PSⅡ潜在活性（F_v/F₀）先升高后降低,而光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（NPQ）无显著变化;天线热耗散能量（D）和光化学反应耗散能量（P）降低,而非光化学反应耗散能量（E_x）增加。【结论】土壤中较高的镉含量对巨桉幼树的光合生理具有明显抑制作用,应尽量避免在镉污染严重地区发展巨桉人工林,也不宜选择巨桉作为镉富集植物用于污染区的生态修复。但在镉污染程度较轻的地区,如土壤中Cd含量在12.5 mg/kg以下时,种植巨桉还是可行的。     

刺梨对土壤干旱胁迫的生理响应

 用土壤干旱胁迫的方法 ,发现刺梨 (RosaroxburghiiTratt .)的抗旱力甚弱 ,在黄壤上 ,其萎蔫系数高达2 2 .7%。受旱后 ,其叶水势、光合速率、叶绿素含量及叶绿素a/b比值都明显下降 ,轻度干旱时 ,其根中的NR活性迅速大幅度下降 ,叶中的SOD、POD活力及GA1+ 3 、IAA、ZRs含量也明显降低 ,根和叶中的可溶性总糖、还原糖、脯氨酸显著增加。正常情况下 ,刺梨根、叶、茎中NR活性比值约 1∶0 .4 5∶0 .11。在严重干旱胁迫时 ,茎和叶与其根相比更能够维持较高的NR活性     

磷灰石和石灰联合巨菌草对重金属污染土壤的改良修复

通过盆栽试验,研究了不同剂量磷灰石（0.6%和1.2%）和石灰（0.2%和0.4%）对Cu/Cd污染土壤的修复效果。结果表明,石灰和磷灰石处理均显著提高了土壤溶液和土壤pH,且均表现为0.4%石灰>0.2%石灰>1.2%磷灰石>0.6%磷灰石>对照;同时,土壤溶液和土壤有效态Cu/Cd含量随着磷灰石和石灰的添加而显著降低,且降幅均表现为随材料剂量增加而增加。石灰和磷灰石的添加显著增加了巨菌草的生物量,降低了巨菌草对重金属的吸收,其中0.4%石灰处理巨菌草生物量最高,地上和根生物量分别为：61.45 g和10.31 g。与石灰相比,磷灰石在维持较低活性Cu/Cd的能力方面具有更好的稳定性,但是高剂量的石灰更能有效地通过巨菌草转移土壤中的重金属。     

生姜品种对镉胁迫的生理响应及耐镉性评价

为筛选耐Cd种质资源并研究生姜耐Cd机理,以华东、华中和西南主产区的5个主栽品种凤头姜、贵州小黄姜、罗平小黄姜、竹根姜和山东大姜为试验材料,设置对照(CK)和镉(Cd)处理,两处理的水分处理一致,CK无外源添加Cd。测定生姜生长指标和生理指标,利用主成分分析和隶属函数法对5个品种苗期的耐Cd性进行综合评价。结果表明:Cd处理显著(P<0.05,下同)降低了生姜的株高、茎粗、过氧化氢酶(CAT)活性、光合色素含量及PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP);显著升高了叶片中的硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及非光化学猝灭系数(NPQ);山东大姜的过氧化物酶(POD)活性、游离脯氨酸(Pro)与类胡萝卜素(Car)含量无显著变化。综合评价5个品种生姜的耐Cd性排序为山东大姜>贵州小黄姜>罗平小黄姜>凤头姜>竹根姜。相关性分析结果表明茎粗、Car含量与综合评价值(D值)呈极显著(P<0.01)正相关,叶片TBARS含量、POD活性与D值呈显著负相关(P<0.01)。竹根姜Cd含量是山东大姜的3.57倍,Cd主要富集在根和叶中,山东大姜的Cd主要富集在根中。5个品种中山东大姜耐Cd性最强,竹根姜耐Cd性最差。茎粗、Car含量、叶片TBARS含量和POD活性可以作为生姜耐Cd品种筛选的主要参考指标。     

3种暖季型草坪草对土壤盐分胁迫的生理响应

对3种暖季型草坪草假俭草(Eremochloa ophiuroides)、结缕草(Zoysia sinica)和沟叶结缕草(Zoysia matrella)在土壤盐分胁迫下的一些生理指标的变化进行了初步研究.结果表明,在草坪草适应范围之内,根系活力和蛋白质含量呈先升后降的趋势,如超过忍受范围则持续下降;随盐分胁迫强度的增加和胁迫时间的延长,草坪草叶片的WSD上升,脯氮酸含量均表现为先升后降的趋势,但因胁迫程度和草种的不同,其峰值和下降幅度有较大差异.各项生理指标变化的趋势因草种的不同而有较大的差异,与其耐盐性有关,可以作为判定草坪草抗盐能力的评定依据.     

巨菌草种植对土壤微生物数量及酶活性的影响

为评价种植巨菌草对土壤生态环境影响,通过野外采集土样及盆栽试验,比较分析种植巨菌草对土壤微生物数量及酶活性的影响,以期为种植巨菌草的土壤生态效应评价提供科学依据。试验设种植巨菌草2年不同采样时间的处理组5月(NaT)、10月(NbT)、次年1月(NcT)及其对照组(NaK、NbK、NcK);盆栽试验处理组NpT和对照组NpK,测定并分析采集土样的土壤微生物数量及土壤酶活性。结果表明:种植巨菌草试验区土壤微生物数量及土壤酶活性分析的结果与盆栽试验一致。巨菌草种植各处理组的土壤细菌、真菌、放线菌数量均极显著高于对照组(P0.01),其中盆栽处理组NpT的土壤微生物数量较对照组增幅最大,细菌、真菌及放线菌数量分别是对照组的5.7、9.6和9.1倍;各处理组的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶及酸性磷酸酶活性均显著高于对照组(P0.05),除NbT的土壤酸性磷酸酶活性外,均达极显著水平(P0.01)。巨菌草的种植提高了土壤微生物数量和土壤酶活性,表明巨菌草种植对于改善土壤质量具有积极作用。     

3种果树幼苗对镉胁迫的响应

采用盆栽法系统地研究了梨(Pyrus ussuriensis Max.)、李(Prunus salicina Lindl.)、杏(Armeniaca vulgaris Lam.)幼苗在土壤重金属镉胁迫下的生理生化反应.结果表明:3个树种随着重金属质量分数和胁迫时间的增加,各树种叶片的叶绿素质量分数降低,其中杏树的降幅最大,李树居中,梨树最小;相对电导率有逐渐升高的趋势;叶片MDA质量摩尔浓度均出现先降低后升高的趋势;POD活性随土壤中镉质量分数的增加先升高后降低;脯氨酸质量分数随着重金属胁迫时间的延长有不断积累的趋势.综合评定3树种对土壤镉的抗性为梨树>李树>杏树.     

镉胁迫下不同生态型鱼腥草生长及生理特性的响应

[目的]探明不同生态型鱼腥草对Cd胁迫的响应及适应策略,为研究Cd胁迫伤害植物机理及Cd污染土壤的植物修复提供理论依据.[方法]以贵阳市乌当区、安顺市平坝区及毕节市七星关区3个典型主产区的鱼腥草为材料,采用砂培盆栽试验方式,进行CdCl2浓度分别为0(CK)、0.25、0.5、1.0、2.0及5.0 mg/kg的Cd胁...     

水禾对镉胁迫的生理响应

    目的   研究镉(Cd)胁迫下水禾Hygroryza aristata的生理响应,以利于水禾的保护利用。    方法   采用水培试验,设置2(T₁)、4(T₂)和6 (T₃) mg·L?1 3个质量浓度镉胁迫处理,以不添加镉为对照(ck),分别在处理0、4、8和12 d时,研究了不同镉胁迫处理对水禾的生长、光合生理和抗氧化酶活性的影响。    结果   随着镉质量浓度的增加,水禾株高呈逐渐降低的趋势,到处理12 d时,T₁、T₂和T₃的株高分别比对照降低了16.35%、21.27%和27.29%;根系总长度和根尖数均显著降低(P＜0.05)。水禾叶片的总叶绿素、叶绿素a和叶绿素b的质量分数呈降低趋势,叶绿素a/b也随之降低。水禾叶片的净光合速率(P_n)显著降低(P＜0.05),到处理12 d时,T₁、T₂和T₃的P_n分别比对照降低了55.44%、58.77%和96.47%;处理8 d后,T₁、T₂和T₃的P_n、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均显著降低(P＜0.05),胞间二氧化碳摩尔分数(C_i)则显著升高(P＜0.05)。水禾叶片的过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)的质量摩尔浓度随着镉质量浓度的增加逐渐升高,随着处理时间的延长,各处理H₂O₂和MDA质量摩尔浓度升高速率均呈下降趋势,最大升高速率均在0~4 d;T₃的脯氨酸(Pro)质量分数呈先升高后降低的趋势,在处理8 d时达到峰值,到处理12 d时,T₃的Pro质量分数比对照降低了53.85%。水禾叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随着镉质量浓度的增加逐渐升高。    结论   镉胁迫下,水禾植株的生长和叶片的光合作用受到了明显的抑制。镉对水禾可产生严重的毒害作用,长期镉胁迫下,抗氧化酶在清除活性氧(ROS)、防御氧化伤害上发挥的作用有限,水禾抵御逆境胁迫的能力较弱。图4表2参47     

根际效应对狼尾草降解土壤中阿特拉津的强化作用

采用盆栽根袋培养法,研究了根际效应在狼尾草降解土壤阿特拉津中的作用。结果表明,盆栽培养28 d后,狼尾草对土壤中阿特拉津有较好的根际强化降解效果,狼尾草根际土壤阿特拉津去除率为52.70%,非根际土壤的阿特拉津去除率为37.60%。土壤自身具有修复阿特拉津的潜能,无狼尾草处理的湛江砖红壤中阿特拉津降解以非生物降解为主,降解率为16.90%,土著微生物对阿特拉津的生物降解效果弱于非生物降解,仅为11.70%。狼尾草通过根际效应显著提高了土壤总微生物数量和活性,增加了土壤可培养细菌、真菌和放线菌的数量,尤其是土壤可培养细菌数量,提升了土壤细菌群落结构的丰富度和均匀度,进而间接强化土壤阿特拉津的生物降解。     

两种AMF对巨菌草根际土壤Cd生物可利用性以及Cd积累的影响

利用盆栽巨菌草(Pennisetum sp.)实验,研究了不同土壤镉(Cd)浓度(T0:空白;T1:5 mg·kg~(-1);T2:10 mg·kg~(-1);T3:15 mg·kg~(-1))条件下,接种两种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)[摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)和根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)]后土壤中Cd的生物有效性、巨菌草生物量、巨菌草Cd积累量等的变化。结果表明:与不施加菌剂(CK)相比,接种AMF显著降低了土壤中Cd的生物可利用性,在5、10、15 mg·kg~(-1)处理下,接种Fm和Ri后可交换态Cd分别降低了18.65%、20.51%、6.53%和12.54%、16.64%、6.66%;在10、15 mg·kg~(-1)处理下,接种Fm和Ri,植物地上部分生物量分别增加了20.98%、36.94%和36.54%、43.88%,地下部分生物量增加了14.31%、21.79%和25.78%、12.83%。接种AMF显著提高了巨菌草对Cd的吸收能力,其中在5 mg·kg~(-1)处理下接种Ri,巨菌草的重金属富集系数(BCF)最高,达到0.77,由于植物地上、地下部分Cd的含量均增加,巨菌草的Cd转移系数(TF)并没有显著变化。     

铜排斥型植物黄花月见草(Oenothera glazioviana)对铜胁迫的响应以及在铜污染土壤上的合理利用

为探究Cu对铜排斥型经济植物黄花月见草生长和生理特性的影响,以铜积累型植物海州香薷和铜敏感植物芝麻为对照,通过水培试验研究了Cu(50μmol·L-1)胁迫对三种植物根系生长、根尖质膜完整性、叶片叶绿素含量、膜透性、渗透调节物质含量、有机酸含量、必需营养元素吸收的影响。结果表明:Cu胁迫下三种植物根系生长均受到显著抑制,但黄花月见草和海州香薷的根尖质膜完整性较好,而芝麻的根尖质膜完整性受到严重伤害;Cu胁迫导致芝麻叶片细胞膜透性增加了130%、叶绿素含量相对于对照降低了6.9%,但对黄花月见草和海州香薷叶片膜透性、叶绿素含量没有影响。Cu胁迫下,三种植物体内苹果酸含量均显著增加;海州香薷和芝麻叶片中脯氨酸含量分别上升了37%和73%,而黄花月见草叶片脯氨酸含量变化不大。三种植物体内Cu积累与Zn、Fe、Mn的积累呈显著正相关,与Ca、K积累呈负相关。此外,通过盆栽试验发现,土壤中总铜含量不高于700 mg Cu·kg-1土对黄花月见草种子千粒重、种子油含量、油中γ-亚麻酸含量均没有显著影响,且种子铜含量符合国家食品卫生标准(GBT 5009.13—2003)。低廉的生产成本和较高的经济效益使得黄花月见草在合理利用Cu污染土壤中具有推广价值。     

大豆对镉胁迫的生理反应及耐镉机理探讨

为探讨大豆对镉(Cd)胁迫的生理反应及忍耐机理,以8157为供试材料,采用Hoagland营养液培养和土壤盆栽培养试验,研究了添加不同浓度外源Cd对大豆的生理效应及Cd吸收分布的影响。结果表明,大豆吸收的Cd向地上部转运的比率较高,根系对Cd的阻滞作用较弱;植株体内的Cd主要以NaCl提取形态存在(占89.61%),降低了Cd的生物毒害性。土壤添加低浓度Cd(0.25～0.50mg·kg-1),大豆籽粒中Cd-P表现为协同作用,Cd浓度升高则转为拮抗作用;不同浓度Cd处理,籽粒中Cd-Zn表现为协同作用,叶片中Cd-Zn则表现为拮抗作用。Cd胁迫促进大豆体内脯氨酸(PRO)的合成,提高了过氧化物酶(POD)的活性,增强了大豆对Cd胁迫的防御和抵抗能力。     

低温胁迫对10个油棕新品种生理生化特性的影响

对10个油棕Elaeis guineensis Jacg新品种(RYL31～RYL40)半年生实生苗进行短期低温处理,测定油棕在低温逆境下的生理生化指标.结果表明:随着温度的降低,植物叶片叶绿素含量表现为先上升后下降然后再上升的趋势;游离脯氨酸、可溶性蛋白呈现先升高后降低的趋势;油棕可溶性糖含量受温度影响较大,且随低温胁迫强度的增加而增加;丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性随温度降低表现为先下降后上升的趋势,其中RYL37、RYL38和RYL39品种的MDA含量一直呈下降趋势;不同生理指标对低温的敏感度不同,轻度低温能刺激植物防御机能增强,重度低温则会扰乱植物本身的防御机能.     

柽柳和银水牛果对镉胁迫的生理响应与耐受积累特征

【目的】研究镉胁迫对柽柳和银水牛果生长、叶片叶绿素含量、抗氧化酶活性的影响及2种植物对镉的耐受积累特征,为西部镉污染地区土壤修复提供理论依据。【方法】以柽柳和银水牛果两年生幼树为研究对象,通过向镉本底值为0.31mg/kg的土壤添加外源镉(CdCl2·2.5H2O)的方式设置了CK(0mg/kg)、T1(2mg/kg)、T2(5mg/kg)、T3(10mg/kg)4个处理(镉添加量以纯镉计)。在试验进行至90d时,测定不同镉胁迫处理下2种幼树功能叶叶绿素含量、株高、生物量、生理生化指标和镉含量。【结果】镉胁迫抑制了植物生长发育过程中叶绿素的合成,随镉添加量的增加,柽柳和银水牛果的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均表现显著降低趋势,柽柳叶绿素a/b值显著降低,银水牛果叶绿素a/b值显著升高。柽柳和银水牛果的株高、生物量、耐性指数(Ti)均随土壤镉添加量的增加而下降。T1、T2、T3处理柽柳的Ti分别为67.14,51.21,35.21,均大于银水牛果的Ti(分别为58.25,45.48,27.08)。镉胁迫显著增加了柽柳和银水牛果叶片的MDA含量,同时启动了2种植物体内的抗氧化酶系统,SOD、POD、CAT、APX活性均在T2处理达到最大值。柽柳根部和茎部镉含量在T3处理达到最大值,分别为5.03和4.76mg/kg,而叶镉含量在T2处理达到最大值(9.64mg/kg);银水牛果根部、茎部、叶部镉含量在T3处理达到最大值,分别为2.58,1.44,0.50mg/kg;银水牛果的转移系数为0.75~0.81,柽柳的转移系数为0.85~3.57。【结论】柽柳和银水牛果在土壤镉含量为5.31mg/kg时具有较高的生长适应性和耐性,柽柳根部向地上部分转移镉的能力及地上部分积累镉的能力都远大于银水牛果,适用于镉污染区域的植物修复。     

三种类型越桔对干旱胁迫的生理反应

采用盆栽试验,比较了３个三年生越桔品种“美登”“北村”和“艾朗”在干旱胁迫和正常浇水条件下的生理反应,结果表明,在干旱胁迫下,越坷叶片的光合速率较对照明显降低,呼吸速率升高;叶片脯氨酸含量随逆境胁迫时间加长而升高,且升高幅度美登〉艾朗〉北村。干旱处理后第２５ｄ解除干旱胁迫,北村和艾朗品种光合速率升高很快,而美登品种叶片光合速率升高幅度较小,作胁迫后第８ｄ测定结果,３个品种干旱处理植株叶片的光合速率     

华北驼绒藜和四翅滨藜对干旱胁迫的生理反应

为研究引种小灌木在干旱胁迫下的生理光合特性,以1a生华北驼绒藜、四翅滨藜2种扦插苗为试验材料,研究土壤水分[土壤水分为田间持水量的85%~90%(CK)、65%~70%(T_1)、50%~55%(T_2)和35%~40%(T_3)]对2种灌木光合生理指标的影响。结果表明:随着水分胁迫程度的增加,2种灌木根冠比、电解质外渗率呈现CKT_1T_2T_3的变化规律;丙二醛质量摩尔浓度与CK相比,各水平下均显著增加,且都在T_2水平下达最大;过氧化物酶活性在T_1水平下达到最大,分别为340.83U·mg~(-1)·min~(-1)、862.93U·mg~(-1)·min~(-1);在T_2水平下,四翅滨藜脯氨酸质量分数较CK增加28倍;华北驼绒藜叶片蒸腾速率(T_r)、净光合速率(P_n)均呈现出CKT_1T_2T_3的变化特征;在T_1水平下,四翅滨藜叶绿体色素(叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素)增加,光合能力增强。     

干旱胁迫对红叶石楠等3个观赏品种生理特性的影响

以红叶石楠“红罗宾”、红叶石楠“鲁班”与紫叶石楠3个品种的盆栽苗为试材,采用人工控水的方法,研究了上述3个观赏品种在干旱胁迫下的形态与生理指标的变化。结果表明:随着土壤含水量的降低,3个品种的外部形态均发生变化,叶片相对电导率和脯氨酸含量增加,叶片相对含水量降低,且各指标变化幅度因树种的不同而不同。综合这些指标并进行分析,得出3个品种的耐旱能力依次为:紫叶石楠,红叶石楠“鲁班”,红叶石楠“红罗宾”。     

柠檬薄荷对干旱胁迫的形态和生理响应

以1a生柠檬薄荷盆栽苗为材料,采用盆栽控水法人工模拟水分条件,设土壤相对含水量分别为75%~85%(CK)、60%~65%(轻度胁迫)、40%~50%(中度胁迫)、25%~35%(重度胁迫)4个水分梯度进行干旱胁迫试验,胁迫处理时间为21d,研究干旱胁迫对柠檬薄荷幼苗不同部位生理生化指标的影响,以期揭示柠檬薄荷对干旱胁迫的适应机制。结果表明:随着水分胁迫程度的增加及胁迫时间的延长,柠檬薄荷的单叶面积、株高增量和叶片相对含水量均呈下降趋势;根冠比和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度随胁迫程度的加剧而增大;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素、可溶性蛋白和脯氨酸质量分数以及超氧化物歧化酶(SOD)活性随胁迫程度的增加和时间的延长均呈相似的变化规律,表现为先上升或下降的趋势,在胁迫第14天时均达到最大值。且地下部分对干旱胁迫的生理响应较地上部分敏感。