秋华柳对镉的积累及其亚细胞分布特征

【目的】探讨Cd在秋华柳各器官及叶片亚细胞组分中的分布特征,为深入了解秋华柳的耐受解毒机制,进一步指导其在Cd污染地区的植物修复工作提供理论依据。【方法】采用水培试验方式,设置CK(0 mg·L~(-1)Cd~(2+))、T_1(2 mg·L~(-1)Cd~(2+))、T_2(10 mg·L~(-1)Cd~(2+))、T_3(20 mg·L~(-1)Cd~(2+))、T_4(50 mg·L~(-1)Cd~(2+))5种Cd处理浓度,测定秋华柳各营养器官和0、6、12、18天叶片中亚细胞组分的Cd含量。【结果】1)不同浓度Cd处理下,秋华柳根部积累的Cd含量远高于茎和叶,表明秋华柳通过根系对Cd的滞留效应,可降低Cd向地上部分的转运,从而减少Cd对地上部分的毒害。2)时间和浓度处理均显著增加秋华柳各亚细胞组分中的Cd含量,但细胞壁和细胞质中Cd含量的增幅远大于细胞器,且其亚细胞组分中Cd含量的分布为细胞壁细胞质细胞器,表明细胞壁的固定和液泡的区室化均为秋华柳的重要解毒作用,但细胞壁对Cd的结合和固定作用占主导。3)相同处理时间下,与CK相比,低Cd浓度处理时,细胞壁组分中的Cd含量显著增加,而随着处理浓度的增加,细胞壁组分中的Cd含量及百分比呈降低趋势,细胞质组分中的Cd含量及百分比显著增加。同时,随着处理时间的延长,秋华柳细胞质组分中的Cd含量百分比上升,而细胞壁组分中的Cd含量百分比下降。高Cd含量和长时间胁迫时,细胞壁对Cd的固定能力有所下降,而液泡的区室化作用显著提高,这可能是秋华柳耐受高Cd含量和长时间胁迫的一种策略。4)时间和浓度的交互作用对秋华柳亚细胞组分中Cd含量的增加效应大于单一时间处理或单一浓度处理效应,表明在Cd处理浓度和处理时间的双重影响下,秋华柳细胞壁的固定作用和液泡的区室化作用更加显著。【结论】1)器官水平上,秋华柳通过根系对Cd的滞留效应限制其向地上部分的转运,从而降低Cd对地上部分细胞器的毒害,增强秋华柳对Cd的耐受能力。2)在亚细胞水平上,细胞壁固定和液泡区室化是秋华柳对Cd胁迫的重要解毒机制,且以细胞壁的固定作用占主导地位,这是秋华柳为确保其核心细胞器免受Cd毒害而产生的耐受策略。     

浙江省食用菌重金属背景值及质量安全评价

在浙江食用菌生产基地、超市和农贸市场实地抽样检测,对数据进行统计分析,提出浙江省食用菌重金属背景值.研究结果显示:浙江省鲜食用菌重金属元素背景值为铅0.078 mg·kg~(-1)、镉0.036 mg·kg~(-1)、汞0.009 mg·kg~(-1)、砷0.029 mg·kg~(-1),干食用菌重金属背景值为铅0.452 mg·kg~(-1)、镉0.254 mg·kg~(-1)、汞0.044 mg·kg~(-1)、砷0.150 mg·kg~(-1),鲜香菇重金属背景值为铅0.074 mg·kg~(-1)、镉0.122 mg·kg~(-1)、汞0.009 mg·kg~(-1)、砷0.030 mg·kg~(-1),鲜平菇重金属背景值为铅0.068 mg·kg~(-1)、镉0.026 mg·kg~(-1)、汞0.008 mg·kg~(-1)、砷0.029 mg·kg~(-1),鲜蘑菇重金属背景值为铅0.149 mg·kg~(-1)、镉0.019 mg·kg~(-1)、汞0.038 mg·kg~(-1)、砷0.094 mg·kg~(-1),鲜金针菇重金属背景值为铅0.083 mg·kg~(-1)、镉0.013 mg·kg~(-1)、汞0.008 mg·kg~(-1)、砷0.020 mg·kg~(-1).经与相关标准进行比较,浙江省食用菌重金属含量处于相对较低的水平.鲜食用菌中平菇与金针菇的4种重金属元素背景值非常相近,并且都处于很低的水平.与鲜食用菌相比,干食用菌重金属含量是鲜食用菌的4.9～7.1倍.蘑菇的铅、汞、砷含量明显高于其他食用菌,与鲜食用菌平均值比较,铅高出91.0%、汞高出322.2%,砷高出224.1%;香菇中镉含量明显高于其他品种食用菌,高出鲜食用菌平均值238.9%.蘑菇的铅、汞、砷和香菇的镉含量在生产栽培中要得到特别关注,应作为质量安全控制的重点.     

梁山慈竹茎秆的化学成分

【目的】探明梁山慈竹茎秆的化学成分,为丛生竹资源综合利用提供依据。【方法】采用国标方法,分析茎秆中一般性化学组成;采用微波消解-ICP/MS技术,同时测定茎秆中18种无机元素;经95%乙醇提取后所得茎秆浸膏,依次用蒸馏水、30%乙醇、60%乙醇和80%乙醇和丙酮等不同馏分梯度洗脱,采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、高压制备色谱等手段分离得到单体化合物,结合理化性质、波谱学以及文献数据对比,对化合物进行结构鉴定。【结果】梁山慈竹茎秆中灰分含量为1.24%,苯醇抽出物含量为3.27%,冷、热水抽提物含量分别为9.16%和11.58%;1%Na OH抽出物含量为30.71%,多戊糖含量为19.44%,木质素含量为22.18%,综纤维素含量为72.70%。各无机元素含量依次为Ca(587.13 mg·kg~(-1))、Mg(448.75 mg·kg~(-1))、Al(76.51 mg·kg~(-1))、Fe(66.38 mg·kg~(-1))、Na(51.40 mg·kg~(-1))、Zn(16.47 mg·kg~(-1))、Mn(15.52 mg·kg~(-1))、Cr(5.26 mg·kg~(-1))、Ni(3.54mg·kg~(-1))、Mo(3.03 mg·kg~(-1))、Cu(2.48 mg·kg~(-1))、Pb(2.46 mg·kg~(-1))、Cd(0.39 mg·kg~(-1))、Se(0.35 mg·kg~(-1))、Ag(0.26 mg·kg~(-1))、As(0.23 mg·kg~(-1))、Co(0.09 mg·kg~(-1))、Hg(0.07 mg·kg~(-1))。分离鉴定出10种化合物,分别为异荭草苷、对羟基苯甲醛、苜蓿素、苜蓿素-7-O-葡萄糖苷、阿魏酸、对香豆酸、对羟基苯甲酸、异牡荆苷、2,6-二甲氧基-1,4-对苯醌、β-谷甾醇。经检索,上述化合物均为首次从该植物中分离得到,阿魏酸和2,6-二甲氧基-1,4-对苯醌为首次从牡竹属植物中发现。【结论】梁山慈竹茎秆的纤维原料特征多介于针叶木和阔叶木之间,是较理想的造纸原料。茎秆中Ca,Mg,Al,Fe,Na,Zn,Mn,Cr元素的含量丰富,其他元素含量在0.07~3.54 mg·kg~(-1)之间,大部分元素含量水平远低于竹叶中各元素含量。茎秆中次生代谢成分种类和数量都较竹叶中少,包含了黄酮类和酚酸类等具有化感作用成分,可针对性地开展相关研究。     

基塘系统不同竹林土壤CO_2通量特征及其影响因子

【目的】探讨受保护状态下的杭州西溪湿地基塘系统不同类型竹林土壤CO_2通量特征,为基塘湿地生态系统温室气体估算和碳氮循环研究提供科学依据。【方法】采用静态密闭箱-气相色谱法测定西溪国家湿地公园保护区内毛竹林和早竹林的土壤CO_2通量,蒸馏水浸提法与TOC-Vcp H测定土壤水溶性碳氮(WSOC和WSON)含量,氯仿熏蒸-K2SO4提取法测定土壤微生物生物量碳氮(MBC和MBN)含量。【结果】2种竹林土壤CO_2通量差异明显,毛竹林土壤CO_2通量较高,全年各月土壤CO_2通量为(127.4±24.1)~(537.2±41.1)mg·m~(-2)h~(-1),早竹林土壤CO_2通量为(2.1±0.6)~(120.0±22.9)mg·m~(-2)h~(-1);毛竹林与早竹林全年土壤CO_2累积排放量分别为3 366.3和558.4 g·m~(-2)a~(-1),毛竹林土壤CO_2年累积排放量是早竹林的6倍;2种竹林土壤CO_2通量与10 cm深处土壤层温度、土壤含水量呈线性相关;毛竹林与早竹林的土壤水溶性碳含量均在8月达到最大值,分别为(348.1±25.5)和(146.1±9.9)mg·kg~(-1),均在10和12月出现最低值,分别为(202.5±28.5)和(54.9±13.8)mg·kg~(-1),土壤水溶性氮含量在2种竹林中都没有表现出特殊规律,年度波动较大;毛竹林与早竹林土壤微生物生物量碳含量峰值出现在6月,分别为(279.0±17.6)和(313.9±38.6)mg·kg~(-1),2—4月出现最低值,分别为(219.7±13.8)和(198.7±12.8)mg·kg~(-1),毛竹林各月土壤微生物生物量氮含量为(21.4±3.8)~(43.7±4.2)mg·kg~(-1),早竹林各月土壤MBN含量的波动范围比毛竹林大,为(13.9±1.4)~(57.0±10.8)mg·kg~(-1);2种竹林土壤CO_2通量与土壤水溶性碳含量显著正相关(P0.05),与其他参数间相关性均不显著。【结论】西溪湿地基塘系统不同类型竹林土壤CO_2通量具有强烈的时间异质性,其动态受季节性水热条件和呼吸底物土壤水溶性碳变化的共同调控。基塘系统封育有利于转变原先粗犷的开垦利用方式,可减少土壤水溶性碳含量和土壤CO_2排放。     

不同浓度的吲哚丁酸对河北杨硬枝扦插苗的影响

以河北杨1年生健壮平茬条为材料,选取粗度0.5~1.0cm的插穗,设0(对照)、50、100、150mg·kg~(-1) 4种IBA浓度,进行扦插试验。结果表明IBA处理后的河北杨插条成活率均比对照高25.34%~36.87%,其中100mg·kg~(-1)处理的成活率最高,生产中应优先选用该浓度处理河北杨插穗。     

宣威市退耕还林柳杉林地土壤有机碳含量及活性组分的林龄变化

【目的】探讨云贵高原地区土壤有机碳含量及其活性组分在退耕还林后的变化,为退耕还林后的土壤碳储量变化评价和碳汇管理提供科学依据。【方法】在云南省宣威市选择耕地对照和不同退耕还林年数(4,8,12年生)的柳杉人工林地,在不同土层(0~20,20~40和40~60 cm)采集土壤并收集枯落物和细根样品,测定土壤有机碳及其活性组分含量、土壤密度、土壤全氮含量、枯落物现存量和细根生物量。【结果】与耕地相比,退耕还林4,8和12年生时林地0~60 cm土层土壤有机碳含量分别下降20.07%,19.29%和11.52%,即退耕还林初期土壤有机碳含量显著下降,在退耕还林4年后开始逐渐回升,但在12年后仍未恢复到耕地水平;土壤高活性有机碳含量以造林前的耕地最高(4.46 g·kg~(-1)),4年生时最低(2.67 g·kg~(-1));土壤次高活性有机碳含量以8年生时最高(12.03 g·kg~(-1),4年生时最低(4.61 g·kg~(-1));土壤活性有机碳含量以8年生时最高(20.94 g·kg~(-1)),12年生时最低(9.12 g·kg~(-1));土壤有机碳含量及其活性组分含量均随土层加深而减小,且存在显著的土层差异(P0.05),有机碳含量的最小值(11.14 g·kg~(-1))出现在8年生40~60 cm土层;各林龄柳杉林地0~60 cm土层有机碳含量及其高活性有机碳、次高活性有机碳与土壤全氮含量的相关系数分别为0.894,0.756和0.755,均极显著正相关,与土壤密度的相关系数为-0.664,显著负相关。【结论】退耕还林柳杉林地0~60 cm土层有机碳含量及其活性组分含量随林龄增加先降后升,造林年数和林下枯落物量是影响土壤有机碳含量及其活性组分含量的重要因子,今后在森林碳汇管理中需大力推行封山育林,延长林分林龄,尽量保留林下枯落物。     

氮沉降对干旱胁迫下毛竹实生苗生物量和保护酶活性的影响

【目的】研究干旱胁迫下氮沉降对毛竹实生苗生长的影响,揭示不同氮沉降水平下毛竹实生苗对干旱胁迫的生理响应机制,为在大气氮沉降背景下的毛竹经营培育提供理论依据和技术参考。【方法】采用双因素完全随机试验设计,设置2种水分条件(正常供水W、干旱胁迫D)和4个氮沉降水平(无氮CK、低氮LN、中氮MN和高氮HN),分析不同处理条件下毛竹实生苗生物量、叶片相对电导率、丙二醛含量、渗透调节物质含量以及保护酶活性的差异。【结果】干旱胁迫导致毛竹实生苗叶片相对电导率和丙二醛含量比正常水分条件下分别增加16.8%和35.1%,进而抑制苗木生长,显著降低苗木生物量;但同时,苗木脯氨酸含量显著增加49.5%,且保护酶活性显著提高,一定程度上缓解干旱胁迫对苗木的损害。不同氮沉降水平对上述指标的影响规律因水分条件而异。正常水分条件下,随着氮沉降水平的增加,苗木生物量显著增大,叶片脯氨酸含量、相对电导率和丙二醛含量呈先降后增的趋势,且随着时间的延长趋势愈加明显;氮沉降对过氧化氢酶(CAT)活性无显著影响,但提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。干旱胁迫条件下,随着氮沉降水平的增加,苗木生物量逐渐增大,但当氮沉降浓度大于60 kg·hm~(-2)a~(-1)时,生物量不再增大甚至有减小的趋势;脯氨酸含量、相对电导率和丙二醛含量的变化趋势与正常水分处理相同,而3种保护酶活性呈现先升后降的趋势,其中D-HN处理组最小。【结论】干旱胁迫抑制毛竹实生苗的生长,LN(30 kg·hm~(-2)a~(-2))和MN (60 kg·hm~(-2)a~(-1))氮沉降水平提高了保护酶活性,降低膜脂过氧化程度,减轻了干旱对其生长的抑制,毛竹实生苗抗旱能力提高。而HN(90 kg·hm~(-2)a~(-1))氮沉降水平不能缓解干旱胁迫对毛竹实生苗的膜脂过氧化,反而有加剧干旱胁迫伤害的趋势。     

2个种源青钱柳幼树热值与养分元素比较

在福建省永春大荣国有林场相似生境下,对江西省星子县、永春牛姆林种源(简称青1、青2)的4年生青钱柳幼树的生物量、养分元素及能量积累进行比较研究。结果表明,林分生物量青1(2764.538 kg·hm~(-2))高于青2(2228.457 kg·hm~(-2));平均灰分含量、平均干质量热值、平均去灰分热值均为青1(分别为22.745 g·kg~(-1)、21.526 kJ·g~(-1)、22.034 kJ·g~(-1))大于青2(分别为21.307 g·kg~(-1)、20.703 kJ·g~(-1)、21.161 kJ·g~(-1));不同养分元素的平均含量除K外,C、N、P、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn均为青1(分别为491.701 g·kg~(-1)、12.662 g·kg~(-1)、0.247 g·kg~(-1)、2.117 g·kg~(-1)、1.539 g·kg~(-1)、1293.897 mg·kg~(-1)、36.488 mg·kg~(-1)、21.313 mg·kg~(-1)、79.294 mg·kg~(-1))大于青2(分别为489.491 g·kg~(-1)、11.529 g·kg~(-1)、0.224 g·kg~(-1)、2.019 g·kg~(-1)、1.421 g·kg~(-1)、1134.176 mg·kg~(-1)、30.860 mg·kg~(-1)、20.353 mg·kg~(-1)、69.240 mg·kg~(-1));幼林的养分元素及能量累积量青1(分别为1416.618 kg·hm~(-2)、58.567 GJ·hm~(-2))均大于青2(分别为1131.642kg·hm~(-2)、49.053 GJ·hm~(-2))。独立样本t检验显示:青1与青2间叶、根的生物量、养分元素含量及热值的差异显著。干质量热值与灰分含量、去灰分热值间呈极显著相关;干质量热值、去灰分热值与N、P、K、Mg及Mn含量呈极显著相关;灰分含量除与C及Fe含量无显著相关外,与其他养分元素含量均呈现极显著相关性;C、P、K、Mg与Mn含量间及Cu与Zn含量间存在极显著相关。     

27个柳树无性系对镉的吸收分配特性

【目的】研究27个柳树无性系的根、插穗树皮、枝条和叶片对Cd~(2+)的吸收分配特性,获得地上部和地下部富集Cd浓度最大的无性系,为Cd污染地的植物修复提供理论参考,为进一步研究柳属植物对Cd~(2+)的解毒机制提供依据。【方法】以具有优良经济价值和观赏价值的27个柳树无性系为研究对象,在水培条件下,40 mg·L~(-1)Cd~(2+)胁迫6天,分别取根、枝条、叶片和插穗树皮样品,采用原子吸收分光光度计测定不同部位的Cd浓度,并计算地上部插穗树皮、枝条和叶片对Cd向地上部转运的贡献率。【结果】27个柳树无性系Cd~(2+)主要富集在根中,很少向地上部转移,根Cd浓度为1 106.08~4 261.46 mg·kg~(-1),无性系柳Q2根中Cd浓度仅为蒿柳的25.96%,地上部Cd浓度为38.29~207.87 mg·kg~(-1),柳D31地上部Cd浓度仅为柳SH31的18.42%;柳SH31叶片、枝条和树皮中Cd浓度均高于其他柳树无性系,分别为177.17、506.85和263.04 mg·kg~(-1);27个柳树无性系对Cd的转运系数均较小,最小的柳2465为0.016,最大的柳SH31也仅为0.199;叶片、枝条和树皮对Cd向地上部转运的贡献率不同,柳Q43和柳SH18的枝条对Cd转运的贡献率最大,分别为56.3%和57.2%,其他无性系树皮的贡献率最大,最大的柳23达到了88.5%,最小的柳Q43为28.6%,仅为柳23的32.3%。【结论】27个柳树无性系主要将吸收的Cd富集在根中,以较少向地上部转移;蒿柳根富集Cd浓度最大,主要将吸收的Cd固定在根中,以减少其对自身其他器官的伤害,同时降低土壤中有效Cd的浓度,减少其对其他植物的伤害;柳SH31地上部富集Cd浓度最大,可通过多次短轮伐并收集地上部达到减少土壤中Cd~(2+)的目的。     

模拟酸雨不同处理对秃瓣杜英幼苗生物量和生理的影响

【目的】分析不同pH值及处理方式的酸雨对秃瓣杜英幼苗的生物量和生理指标的影响,为酸雨胁迫下秃瓣杜英幼苗的响应机制提供科学依据。【方法】采用盆栽受控试验,设置2个酸雨梯度(pH2.5和pH5.6)、3种酸雨处理方式(地上处理:仅对幼苗地上部分进行酸雨喷淋,酸雨不进入土壤;地下处理:仅对幼苗土壤进行酸雨喷淋,地上部分不接触酸雨;全淋处理:酸雨喷淋全株后进入土壤)以及p H7.0蒸馏水为对照处理,测定幼苗生物量积累和叶、茎、根生物量分配,叶绿素含量和叶绿素荧光特性,丙二醛含量和膜透性,以及抗氧化酶活性等指标。【结果】1)在pH2.5酸雨浓度梯度下,3种处理方式对秃瓣杜英幼苗生长均有不同程度的抑制作用,差异显著,与对照相比,地上处理的总生物量、株高增长量、地径增长量分别降低了16.7%,28.1%和25.7%,地下处理分别降低了10.9%,4.7%和17.5%,全淋处理分别降低了18.5%,5.2%和27.5%;同时,地下处理提高了幼苗叶片生物量占总生物量的比例,降低了茎和根生物量的比例;3种处理的叶绿素a含量、总叶绿素含量、叶绿素a/b均显著低于对照;地上处理的PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/ F_o)显著低于对照,全淋处理的F_v/ F_o和PSⅡ实际光化学效率(ΦP_(SⅡ))显著低于对照,而地下处理的F_v/F_m,F_v/ F_o和ΦP_(SⅡ)值与对照没有显著差异;3种处理的膜透性、丙二醛含量和抗氧化酶活性均显著高于对照,其中地下处理高于其他2种酸雨处理。2)在p H5.6的酸雨浓度作用下,与对照相比,3种处理对秃瓣杜英幼苗生物量没有显著影响,而叶绿素a含量、总叶绿素含量和叶绿素a/b均显著降低,膜透性、丙二醛含量、过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性均显著增加,但低于pH2.5酸雨浓度的影响;地上和全淋处理的F_v/ F_o和ΦP_(SⅡ)值显著降低。【结论】地下酸雨处理对秃瓣杜英幼苗的抑制和促进作用并存,抑制作用主要体现在总生物量的降低,膜透性和丙二醛含量、抗氧化酶活性的升高等方面,而促进作用体现在叶片生物量的增加和PSⅡ反应中心的修复方面;同时,地下处理还改变了幼苗叶、茎和根生物量的分配。地上酸雨处理对秃瓣杜英幼苗主要表现抑制作用。全淋处理也抑制幼苗生长,抑制作用大于地上和地下处理,但是对生物量分配影响不大。pH5.6的酸雨浓度对幼苗作用效果显著小于pH2.5的酸雨浓度。     

平欧杂种榛坚果种仁发育期品质形成规律

【目的】研究平欧杂种榛坚果种仁生长发育时期品质形成规律,探讨榛坚果种仁不同生长发育时期营养品质特点,为榛坚果的生产栽培管理、适时采收与高效利用提供重要的理论依据。【方法】以平欧杂种榛不同发育期坚果为研究对象,测定其果苞含水量、果壳含水量和种仁含水量,测定种仁主要营养物质含量和重要生物活性物质含量,包括脂肪、蛋白质、糖、脂肪酸、Vc、VE、总酚和总黄酮含量,分析榛坚果发育期种仁品质形成规律。【结果】在发育前期,种仁含水量从88.6%迅速降至38.2%,脂肪、总蛋白质和VE含量分别从29.9 g·kg~(-1) FW、37.3 g·kg~(-1) FW和0.038 g·kg~(-1) oil迅速增加至362.4 g·kg~(-1) FW、96.7 g·kg~(-1) FW和0.35 g·kg~(-1)oil,发育后期则保持在较稳定的水平;种仁中的VE以α构型为主,另含有少量的β、γ和σ构型;糖含量在整个发育期间逐渐增加,蔗糖是种仁中糖的主要组分,其含量在整个发育期间逐渐增加; VC在种仁充实期达到最大累积量0.13 g·kg~(-1) FW,随后则迅速降低直至坚果完全发育成熟时的0.062 g·kg~(-1) FW;总酚和总黄酮含量在发育前期逐渐增加,并在种仁充实期达到峰值,分别为1.49 g GAE·kg~(-1) FW和2.44 g RE·kg~(-1) FW,此后二者含量均迅速降低,坚果脱落期时总酚和总黄酮含量分别是峰值含量的34.0%和23.7%。【结论】在整个发育过程中,榛坚果种仁的含水量逐渐减少,营养物质逐渐累积;作为种仁脂肪的主要脂肪酸组分,油酸含量逐渐增加的趋势与棕榈酸和亚油酸含量逐渐减少的趋势一致;以α构型为主的VE逐渐累积; VC、多酚和黄酮等抗氧化活性物质的累积在种仁充实期达到峰值,在之后的成熟过程中迅速减少。种仁发育前期是各种营养物质形成的重要时期,种仁充实期是榛坚果种仁生长发育进程中的转折时期,榛坚果在此时期基本完成了主要营养物质的积累,并具有较高的抗氧化活性物质储备。     

杞柳不同品种对铅的积累、耐性及叶片元素原位微区分布特征

【目的】研究杞柳不同品种对重金属铅(Pb)的吸收、积累以及耐性差异,明确Pb在杞柳不同组织的积累特点、转移能力及其在叶片的微区分布特征,为阐明Pb的毒性机制以及杞柳在重金属污染土壤植物修复中的应用提供理论依据。【方法】采用水培方法,分别以0,100和200μmol·L~(-1) Pb(NO3)2处理杞柳微山湖、一枝笔和大红头3个品种扦插苗,研究铅对杞柳不同品种生长、生物量积累和重金属耐性的影响以及Pb在不同组织的积累和转移能力,并采用同步辐射-X-射线(SRXRF)荧光技术分析Pb以及K,Zn,Ca,Fe等其他元素在杞柳叶片的微区分布特征。【结果】Pb明显抑制了杞柳3个品种的苗高生长和生物量积累,而且,苗高生长随着处理浓度的增加明显的下降(P0.05),而地上部和根部生物量在100和200μmol·L~(-1) Pb(NO3)2处理下的变化则不明显;杞柳3个品种在苗高和生物量积累方面均有差异,其中微山湖的苗高、地上部干质量以及根部干质量均优于其他2个品种。在100和200μmol·L~(-1) Pb处理下,供试3个品种对铅的耐性指数均在60%以上,说明杞柳对Pb具有的耐受性,微山湖耐性最强,其次为一枝笔,大红头的耐性指数最低。不同组织对Pb的积累量从高到低表现为:根插条枝条叶。通过对不同组织Pb的转移系数研究发现,Pb向杞柳地上部不同组织的转移能力很低,特别是向新枝和叶片的转移极少,而向插条中的转移相对较多,说明杞柳体内的Pb大部分积累于根部,极少向地上部转运,转运到地上部的Pb倾向于储存在插条等生物活性较弱的组织中。SRXRF分析发现,Pb在杞柳叶片主要沿叶片的中脉分布,与Zn的分布类似,通过对叶片中不同元素的分布进行Pearson相关分析发现,Pb与K,Zn,Ca,Fe存在极显著的正相关,推测Pb在叶片的迁移可能与这几种营养元素的吸收有关。【结论】杞柳3个品种对Pb均具有较强的耐受性,根系可以固定高浓度的Pb,因此,杞柳可用于Pb污染土壤的植物固定化修复中;尽管杞柳不同品种对Pb的积累和耐性差异不明显,但在植物修复实践中,宜选择选择苗高生长和生物量积累较为优良的品种,如微山湖,以获得较为理想的植物修复效率。     

藤本植物中具镉超积累特征植物的筛选

[目的]筛选出对重金属镉(Cd)具有强富集作用的植物,以修复被镉污染的土壤。[方法]以湖南常见的25种藤本植物为参试样本,采用室内水培和室外盆栽相结合的方法,设置不同浓度的重金属镉溶液处理参试植株当年生扦插苗,定量测定供试植物根部、茎部和叶片三部分的镉含量及生物量,分析参试植物对重金属镉的耐性和富集特性。[结果]水培筛选试验表明:蔓长春花对Cd污染的耐性较强,转移系数和富集系数均大于1,具备了镉超富集植物的基本特征。盆栽浓度梯度试验结果表明:当土壤中Cd投加浓度为25、50 mg kg-1时,蔓长春花地上部分生物量没有明显下降,且地上部分Cd含量均大于其根部,叶片中Cd含量均大于Cd超积累植物应达到的临界含量标准(100 mg·kg-1)。[结论]从25种参试植物中筛选出的蔓长春花具有重金属镉超富集植物的基本特征,是一种新的镉超积累植物,建议在重金属镉污染土壤中进一步测试。     

CO2浓度升高处理下宁夏枸杞糖代谢相关酶及基因表达分析

【目的】探究CO₂浓度升高对宁夏枸杞果实发育过程中碳水化合物积累的影响,为揭示枸杞果实品质形成对气候变化的响应提供参考。【方法】以宁夏枸杞‘宁杞1号’为试验材料,采用开顶气室模拟控制系统进行CO₂浓度升高处理(800±20μmol·mol^-1),以自然环境CO₂浓度(400±20μmol·mol^-1)为对照,处理60天后收集幼果期、青果期、转色期、红果期的根、茎、叶和果实样品,测定其糖组分含量及糖代谢相关酶活性和基因表达。【结果】1) CO₂浓度升高处理可促进果实发育过程中半乳糖、蔗糖和总糖的积累,红果期半乳糖、果糖、蔗糖、总糖含量较对照分别提升35.71%、23.18%、19.57%和12.23%(P<0.05)。2) CO₂浓度升高处理下,宁夏枸杞发育期根、茎、叶和果实组织中苹果酸合成酶(LbMS)、中性转化酶(LbAI)、蔗糖磷酸合成酶(LbSPS)及蔗糖合成酶(LbSS)活性均显著升高(P<0.05),α-半乳糖苷...     

重金属Cd、Cu对黑杨品系苗木生长的影响

采用盆栽控制试验,对Cd、Cu不同处理水平下10个黑杨品系苗木的生长量进行了测定和对比。结果表明,重金属Cd和Cu对黑杨品系苗木生长量具有一定的影响,但影响程度受品系和处理水平的影响。土壤加入50 mg·kg~(-1)和100 mg·kg~(-1) Cd对试验苗木高度、地径和生物量的没有抑制,Cd用量超过100 mg·kg~(-1)则不利于苗木的生长。土壤加入500 mg·kg~(-1)的重金属Cu对黑杨苗木高生长量无抑制,Cu用量超过500 mg·kg~(-1)则降低苗木高生长量;Cu用量在500 mg·kg~(-1)至1000 mg·kg~(-1)时对黑杨苗木地径和生物量无抑制影响。不同黑杨品系在Cd和Cu处理后生长量差异显著,L-9、L~(-1)6和L-6杂交无性系在土壤污染后表现出明显的生长量优势,说明其对重金属Cd和Cu污染具有较强耐性。     

2种生长延缓剂对板栗枝条生长和叶片碳氮代谢物积累的影响

【目的】研究多效唑(PP333)和矮壮素(CCC)对板栗幼树枝条、叶片生长发育和叶片碳氮代谢的影响,为全面认识植物生长延缓剂对板栗幼树生长的影响及应用提供科学依据。【方法】以6年生迁西板栗品种‘燕山早丰’为试验材料,选择多效唑和矮壮素2种延缓剂,其浓度均设置为100、200、300 mg·L~(-1),以清水为对照(CK),在枝条快速生长期进行叶面喷施。处理后定期取样测定母枝、果枝、营养枝生长指标和单叶面积、叶片长宽比、叶片含水量、相对叶绿素及碳氮代谢物含量,探讨2种延缓剂的作用效果及其应用的可行性。【结果】1)多效唑和矮壮素显著抑制板栗幼树母枝、果枝、营养枝的纵向生长,促进基部直径增长,并且与对照比较,所有处理差异显著(P0. 05)。果枝喷施200 mg·L~(-1)矮壮素处理对其长度生长量作用最显著,较对照减少约81%;喷施100 mg·L~(-1)矮壮素处理显著提高果枝基部直径增长量,较对照提高约74%。2)多效唑和矮壮素能显著减小单叶面积,增加叶片长宽比、叶片含水量及相对叶绿素含量,与对照比较差异显著。其中,喷施200 mg·L~(-1)矮壮素处理使单叶面积较对照最高减少11%,相对叶绿素含量较对照最高增加10. 28%;喷施300 mg·L~(-1)多效唑处理显著增加叶片含水量,较对照约提高28%。3)多效唑和矮壮素均能显著促进板栗幼树叶片碳氮代谢物积累。与对照比较,喷施300 mg·L~(-1)多效唑或100～200 mg·L~(-1)矮壮素能显著增加可溶性糖含量、全氮含量和碳氮比,且差异显著。【结论】板栗幼树快速生长期喷施100～200 mg·L~(-1)矮壮素,能显著促进板栗幼树母枝、果枝直径生长,抑制其伸长生长,有效促进叶片碳氮代谢物积累。     

高节竹地上器官氮、磷、钾含量及积累特性

2017年8月,对浙江省桐庐县人工种植的1~5 a的高节竹纯林采用全收获法测定不同年龄段的高节竹地上部生物量,并测定高节竹的叶、枝、秆的氮、磷、钾含量。结果表明,高节竹地上部分器官中氮、磷、钾含量大小顺序均表现为:叶枝秆,叶、枝、秆中氮平均含量为20.48、7.48、3.62 g·kg~(-1),磷平均含量为0.87、0.63、0.48 g·kg~(-1),钾平均含量为13.02、6.00、4.85 g·kg~(-1)。高节竹地上部各器官氮、磷、钾积累总量为294.90 kg·hm~(-2),大小顺序为:秆(142.16 kg·hm~(-2))叶(93.51 kg·hm~(-2))枝(59.23 kg·hm~(-2));不同营养元素的积累量大小为:氮(141.97 kg·hm~(-2))钾(140.06kg·hm~(-2))磷(12.88 kg·hm~(-2))。氮素在叶、秆中分配率均为39.2%,磷、钾在秆中的分配率则分别为60.1%、56.2%。     

不同容器和基质配比对榉树容器苗营养积累的影响

【目的】榉树Zelkova schneideriana,是我国珍贵树种,它不仅材质优良,且用途广泛,经济价值较高。本试验通过比较不同容器规格和基质配比对榉树容器苗营养累积的影响,筛选出最有利于榉树容器苗营养积累的容器规格和基质配比,为榉树容器苗的高效培育提供理论和实践依据。【方法】本研究采用双因素随机区组试验设计。试验设置了两个因素即不同配比的苗圃土、农林废弃物(主要成分为农作物秸秆)、珍珠岩组成的基质,以及不同类型和规格的容器。通过对不同基质配比和容器规格影响下榉树容器苗的生物量、非结构性碳水化合物浓度、蛋白质浓度、全碳、全氮等矿质元素浓度等指标的测定分析,揭示基质配比、容器规格以及两因素的交互作用对榉树容器苗营养积累的影响。【结果】试验结果如下:在生物量方面,基质M2(90%农林废弃物+10%珍珠岩)最有利于榉树容器苗生物量(111.19 g)的积累,基质M3(45%苗圃土+45%农林废弃物+10%珍珠岩)、M5(25%苗圃土+65%农林废弃物+10%珍珠岩)次之;容器C1(30 cm×30 cm的黑色塑料控根容器)最有利于榉树容器苗生物量(148.20 g)的积累,容器C2(20 cm×30 cm的黑色塑料控根容器)次之。在非结构性碳水化合物浓度方面,基质M1(90%苗圃土+10%珍珠岩)、M2处理下的榉树容器苗中可溶性糖等指标浓度较高;容器C1处理下的可溶性糖(88.029 mg/g)等指标浓度最高,C2次之。在蛋白质浓度方面,基质M5处理下的榉树容器苗中蛋白质浓度(2.59 mg/g)最高,M1、M2、M3次之;容器C1处理下的蛋白质浓度(2.77 mg/g)最高,C2、C4(20 cm×20 cm的普通无纺布容器)次之。在矿质元素方面,基质M2和M5处理下榉树容器苗中全碳等指标浓度较高;容器C1处理下的全碳等指标浓度(9.18 mg/g)最高,C2次之。【结论】综上所述,基质M2(90%农林废弃物+10%珍珠岩)和容器C2(20 cm×30 cm的黑色塑料控根容器)的组合,最适合榉树容器苗的营养积累。     

生物有机肥对油橄榄林地土壤化学性质的影响

为了解和评价施用生物有机肥对油橄榄林地土壤化学性质的改善效果,从而给油橄榄根际土壤改良及生物有机肥的高效利用提供参考依据,以甘肃省礼县鱼池村的西汉水流域油橄榄扩区驯化试验园为研究地,采用随机区组试验设计,设置施用生物有机肥和不施用生物有机肥2种处理,各区组内每个处理各设3次重复,就不同施肥处理对油橄榄林地0～20、20～40、40～60 cm土层土壤化学性质的影响情况进行了试验研究。试验结果表明:与对照处理的相比,施用生物有机肥的土壤pH值(均值为8.09)降低了5.86%,而有机质(17.37 g·kg~(-1))、全氮(0.66 g·kg~(-1))、全磷(1.52 g·kg~(-1))、全钾(22.10 g·kg~(-1))、全钙(48.88 g·kg~(-1))、全镁(10.79 g·kg~(-1))和锌(75.46 mg·kg~(-1))含量分别升高了241.32%、43.17%、134.36%、38.23%、24.30%、29.32%和11.78%,碱解氮(115.67 mg·kg~(-1))、有效磷(11.58 mg·kg~(-1))、速效钾(148.67 mg·kg~(-1))、水溶性钙(0.036%)、水溶性镁(0.032%)、有效锌(1.55 mg·kg~(-1))和有效硼(2.94 mg·kg~(-1))的含量分别升高了524.10%、260.85%、542.65%、127.08%、169.44%、113.30%和318.01%,其中碱解氮和速效钾含量均显著提高;施用和不施用生物有机肥的各个指标在相同土层之间均存在显著差异(P0.05)。研究结果表明:施用生物有机肥对油橄榄林地土壤各养分元素含量和供肥能力均有一定程度的提升作用。     

模拟CO_2浓度升高及降雨变化对荒漠灌木红砂光合及生长的影响

【目的】未来大气CO_2浓度显著升高将引起降雨格局的变化,必将对荒漠生态系统产生严重影响。研究CO_2浓度及降水变化对荒漠优势植物光合特性及生长的影响有助于预测荒漠生态系统对全球气候变化的响应。【方法】以荒漠优势植物红砂2年生苗木为试材,采用开顶式CO_2控制气室模拟CO_2浓度(350和700μmol·mol~(-1))变化,研究降水变化减少30%(-30%)、自然降水0、增加30%(+30%)及其与CO_2的协同作用对红砂光合速率、蒸腾速率等光合生理参数以及株高、生物量和根茎比等生长特性的影响。【结果】1)CO_2浓度倍增可显著提高红砂的光合速率,降低蒸腾速率和气孔导度(P0.05),降水增加30%对高浓度CO_2下红砂叶片的光合速率有显著促进作用,对蒸腾速率和气孔导度的降低有一定补偿效应。2)长期高浓度CO_2处理使红砂存在光合适应现象,光合能力下调。3)CO_2浓度倍增和降雨量增加可显著增加红砂的株高、地上生物量和总生物量,且CO_2浓度增加可以减缓因降雨量减少而引起的红砂生长量减小。4)降雨减少,红砂的根生物量增长,导致根茎比增加;CO_2浓度升高则显著促进地上部分生长,导致根茎比减小。【结论】未来CO_2浓度升高条件下,降雨量增加地区红砂因充足的碳源和水分而得以恢复;降雨减少地区,CO_2浓度升高对降雨减少有一定的补偿作用,红砂以较高的根茎比来维持其在荒漠生态系统中地位。