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。     

硒对镉胁迫下水稻幼苗叶片元素含量的影响

采用溶液培养研究Se对Cd胁迫下水稻幼苗叶片叶绿素和几种元素含量的影响结果表明,单用Cd处理,高浓度Cd使水稻幼苗叶片Ca、Mg、Fe、Zn、Mn含量显著减少;单用0.10mg/L Se处理可显著增加叶片Fe、Zn、Mn含量。Se使较高浓度Cd(5.0~10.0mg/L)胁迫下水稻幼苗叶片Ca、Mg、Fe、Mn含量高于单用Cd处理,Se与Cd的互作效应影响叶片Ca、Mg、Fe、Zn、Mn含量。叶绿素a/b值不能作为水稻幼苗Cd毒害指标。     

超表达SlSAMS1对番茄镉胁迫的缓解效应及抗氧化系统的影响

为探讨硫代腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因与番茄抗镉性的关系,以番茄自交系和超表达SlSAMS1的3个株系为试验材料,采用营养液水培法研究SlSAMS1对镉胁迫下番茄抗氧化系统及镉积累量的影响,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测番茄自交系中SlSAMS1基因在镉处理条件下的表达情况。结果表明,番茄SlSAMS1受镉胁迫显著诱导,而超表达SlSAMS1基因显著缓解了镉胁迫诱导的番茄叶片失绿和对植株生长的抑制作用。进一步研究表明,超表达SlSAMS1显著提高了镉胁迫下抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环效率,以及愈创木酚过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,降低了镉胁迫诱导的活性氧积累和膜脂过氧化水平。同时,超表达SlSAMS1降低了镉在番茄根系中的积累,降低了镉对番茄根系的危害。本试验结果为进一步研究番茄SlSAMS1基因的功能奠定了一定的理论基础,也为缓解番茄镉胁迫的生理机制提供了一定的理论依据。     

模拟酸雨对土壤重金属镉形态转化的影响

在模拟酸雨作用下,研究了酸雨对不同Cd污染程度下土壤重金属Cd释放和形态分布、转化规律的影响.结果表明,模拟酸雨浸泡土壤后,土壤pH值高于酸雨浸泡前的土壤pH值和模拟酸雨的pH值,表明土壤表面存在质子的消耗,这可能与硫酸根的专性吸附释放羟基和矿物表面的质子化有关.酸雨浸泡土壤能增加土壤活性态Cd的含量,酸雨酸度越大,土壤Cd含量越高,Cd的活化能力越大.当昆山土壤pH值平均由7.20下降到6.42时,Cd的活化率增加了0.34% ～ 3.29%,因此,在昆山土壤酸化严重的背景下,其土壤重金属Cd的活化趋势明显,由重金属Cd释放而对人类和生物造成的风险较大.     

镉与酸雨对大豆幼苗叶片叶绿体超微结构的复合影响

镉（Cadmium,Cd）与酸雨（Acid rain,AR）对植物叶片Chl含量、Hill反应速率及Mg2＋-ATPase等光合参数的复合影响,业已报道。但上述功能变化是否源自叶绿体结构的微观改变,尚不清楚。鉴此,本文依据前文Cd与AR剂量与强度组合实验设计,以大豆（Glycine max）幼苗为试材,采用H-600透射电镜同步观测Cd和AR对叶肉细胞叶绿体超微结构的复合影响,从叶绿体结构完整性角度进一步认识Cd与AR对光合作用复合影响的机理。     

模拟酸雨作用下紫色土锌镉复合污染对莴笋的影响

通过盆栽实验研究了酸雨影响下紫色土Zn-Cd复合污染对莴笋的影响。结果表明：酸雨影响下，Zn为低水平时，Zn-Cd复合污染对莴笋表现为拮抗增产；Zn为高水平时，复合污染对莴笋表现为协同减产。重金属累积量在Zn-Cd复合污染时表现为Cd对Zn的作用和Zn对Cd的作用恰好相反：在Zn为低浓度时，Zn促进了莴笋对Cd的吸收，Cd抑制了莴笋对Zn的吸收；在Zn为高浓度时，Zn抑制了莴笋对Cd的吸收，Cd促进了莴笋对Zn的吸收。酸雨对莴笋的生长起抑制作用，莴笋生物量随着酸雨pH值的升高而增加，而莴笋地上部分重金属的富集能力也随之增强．并且Cd的富集能力明显大于Zn，莴笋可食部分毒性也随之增大。     

酸雨对木芙蓉幼苗光合作用及抗氧化酶活性的影响

以pH 5.6为对照,采用pH 4.0、pH 3.0、pH 2.0强度的酸雨对2年生木芙蓉进行人工模拟胁迫,研究酸雨胁迫对木芙蓉叶片可见伤害、质膜透性(Membrane Permeability,MP)、叶绿素(Chlorophyll,Chl)含量、抗氧化酶系统及气体交换参数的影响.研究结果表明,pH 2.0和pH 3...     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及光合作用的影响

采用水培方法,在玉米幼苗进入三叶期后向培养液中加入不同浓度氯化镉（0、10^-6、10^-5、10^-4 mol·L^-1）,胁迫不同时间（5、10、15 d）后对幼苗进行各项指标检测。结果表明,低浓度（10^-6 mol·L^-1）及中浓度（10^-5 mol·L^-1）镉胁迫对幼苗生长均有较强刺激作用,而中浓度胁迫对地上部分作用更明显;低浓度镉胁迫对根部及叶片抗氧化酶（SOD、POD、CAT及ASA－POD）活性影响较小,只是根部POD、ASA－POD活性明显升高,而中浓度胁迫对除SOD外其他抗氧化酶活性均有显著促进作用;MDA含量均未有显著升高,可见根部及叶片未受到氧化损伤;两种浓度胁迫下,Fv′/Fm′虽下降,净光合速率有所升高。高浓度镉（10-4 mol·L^-1）胁迫下幼苗生长几乎停止;根部SOD及CAT活性升高,而POD和ASA－POD被明显抑制,叶片中CAT、POD及ASA－POD活性显著升高;根部受到显著氧化损伤;各项光合参数（Fv/Fm、Fv′/Fm′和净光合速率）均显著降低。     

镉与酸雨对大豆幼苗光合作用的复合影响

国内外关于镉（Cadmium,Cd）或酸雨（Acidrain,AR）单一污染对植物生长发育、生理、生化影响的研究已有大量报道,但自然背景下,上述污染极少单一存在,而多呈复合型,故研究二者复合污染对植物的影响具有理论价值与现实意义。光合器官将太阳光能转变为化学能的光合作用是植物生长发育的物质基础,光合效率是植物生产和作物产量高低的根本决定因素。     

镧对西葫芦幼苗模拟酸雨胁迫的缓解效应

以西葫芦为材料, 研究了模拟酸雨胁迫下适量镧（La）对幼苗生长及叶绿素、可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响。结果显示, 镧处理对酸雨胁迫有一定的缓解作用. 在pH 3.5和3.0 时,幼苗鲜重均显著高于模拟酸雨组,并恢复到对照的94.7%和78.6%;但在其他胁迫强度下, 镧处理的缓解效应不显著。叶绿素和可溶性蛋白的含量变化与幼苗鲜重类似,在pH 3.0时镧处理的缓解效应最显著;pH 3.5时镧处理的可溶性蛋白含量超过对照。脯氨酸含量呈现持续上升趋势,且镧处理可增加脯氨酸的积累,但只有pH 3.5和3.0 时显著高于模拟酸雨组。表明镧处理只对中强模拟酸雨胁迫有显著的缓解效应。     

模拟酸雨条件下海泡石对污染红壤镉、铅淋溶的影响

采用填充土柱淋溶试验研究不同pH值模拟酸雨和海泡石添加量对重金属污染红壤Cd、Pb淋溶的影响.结果表明,Cd在酸雨pH值较低时累积淋溶量较大,Pb的累积淋溶量随酸雨pH值的降低逐渐增加,pH值为3.5处理的Pb总累积淋溶量显著高于其他pH值处理(高出54.9％).与对照相比,模拟酸雨pH值为3.5时,添加5 g/kg和10 g/kg海泡石处理Cd的总累积淋溶量明显增加(分别增加24.6％和26.3％),而Pb的总累积淋溶量分别显著降低34.7％和25.7％;酸雨pH值为4.5时,添加5 g/kg和10g/kg海泡石处理降低了Cd的累积淋溶量(分别降低13.0％和1.4％),而Pb的淋溶量随海泡石添加量的增加而降低,10 g/kg海泡石处理的Pb总累积淋溶量显著下降17.6％;pH值为5.5和6.5时,海泡石处理Cd累积淋溶量均有所下降,而对Pb的淋溶无显著降低效果.酸雨酸性强度的增大增加了Cd、Pb的淋溶风险,且Pb比Cd敏感.添加海泡石可有效减少酸雨对土壤中Pb的淋溶,但其对Cd淋溶的影响受酸雨酸性强度的影响.     

镉胁迫对白车轴草生长、镉含量及养分分配的影响

为了解镉(Cd)胁迫对白车轴草(Tritolium repens L.)生长发育以及养分的吸收、累积与分配的影响,采用盆栽试验,研究了不同浓度镉处理下白车轴草幼苗的生长、生物量及碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)的积累与分配特征。结果表明:随镉胁迫浓度增加,植株幼苗叶面积、主根长、侧根数、侧根长及地上部高先升高后降低,叶柄长明显降低;而根、茎、叶中镉含量逐渐升高,且根系大于茎叶。同时,植物各器官生物量生产及C、N、P和K积累量均表现出随镉添加量的增加而先升高后降低,高浓度镉胁迫处理(50.00、100.00和200.00 mg·kg-1)明显抑制植株生物量生产以及C、N、P和K的积累,显著改变了生物量及其C、N、P和K积累量的分配格局,但低浓度镉处理(12.50mg·kg-1)却无明显影响。一定浓度的镉胁迫处理(12.50和25.00 mg·kg-1)降低植株N、P、K的利用效率,但高浓度镉处理(200.00 mg·kg-1)则提高植株N、P、K的利用效率。本研究为城市园林绿化及镉污染土壤的修复提供了应用潜力,同时也为牧草的安全评估提供了科学借鉴。     

镉对龙葵幼苗生长和生理指标的影响

采用营养液培养法研究了镉胁迫条件下龙葵幼苗生长、生理响应及镉积累特性。结果表明,镉胁迫下,龙葵幼苗生长受到一定程度的抑制,并且具有浓度效应和时间效应。镉胁迫还导致龙葵叶片色素含量下降。叶绿素a、b和类胡萝卜素平均含量在高浓度镉（150μmol·L^-1）处理条件下分别较对照降低55．5％、63．9％和43．3％。低浓度镉（25μmol·L^-1）处理15d内显著促进龙葵幼苗根系活力,平均根系活力较对照上升10．4％,而高浓度镉处理下,根系活力呈现先升后降的趋势,镉处理10d之后达到峰值;随着镉浓度的升高和胁迫时间的延长,龙葵幼苗叶片相对电导率、丙二醛（MDA）含量和渗透调节物质均呈现显著上升趋势。相对于对照植株,低浓度镉处理下龙葵叶片平均相对电导率、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量上升17．7％、117．7％、5．6％和95．3％,而高浓度镉处理下上升幅度更大,分别为39．0％、194．6％、56．3％和758．0％。从积累部位来看,镉主要积累在龙葵幼苗地上部,镉含量由高到低依次为叶片〉茎〉根系,高浓度镉胁迫20d之后根茎叶镉含量为5d时的1．73、1．49和1．40倍,分别为1287．25、1718．14和2385．27μg·g^-1DW。     

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。     

外源抗坏血酸对酸雨胁迫油菜幼苗的缓解效应

为探讨抗坏血酸（AsA）对酸雨胁迫油菜毒害效应的缓解效果,以苏油1号为供试材料,采用盆栽土培的方法研究了不同浓度的外源AsA处理对pH2.5酸雨胁迫下油菜幼苗生长的影响。结果表明,pH2.5酸雨显著抑制了油菜幼苗的生长,喷施外源AsA后,一定浓度范围的AsA可明显缓解油菜的酸雨胁迫,生物量、叶片色素含量、抗氧化酶活性等显著高于酸雨胁迫的油菜,丙二醛（MDA）含量和相对电导率显著低于酸雨处理油菜。但随着AsA喷施浓度的增加,缓解效应下降,生物量、叶绿素含量等下降,而MDA和电导率上升。可见适宜浓度的外源AsA对酸雨胁迫下的油菜幼苗具有一定的缓解效应,但浓度过高则产生促氧化作用,在试验中以4.0 mmol.L-1的效果最佳。     

模拟酸雨对稀土矿区铅污染农田的淋滤效应

[目的]针对赣南稀土矿区周边农田存在严重的重金属铅污染情况,研究该地区农田土壤中重金属铅迁移转化规律,旨在为矿区铅污染治理提供依据。[方法]采用模拟酸雨淋滤试验土柱观察重金属铅的淋出量变化,结合响应曲面分析试验结果。[结果]随时间的推移,铅淋出量呈现出快速下降和慢速下降两个阶段。随着pH值的减小,淋滤强度的上升使得铅淋出量呈现先上升后减小的情况。当外源铅浓度增加时,pH值的减小和淋滤强度的上升都会时铅淋出量增加。响应曲面软件对试验数据进行多元回归拟合,交互项中pH值与培养铅浓度较为显著。[结论]铅的污染程度与铅的析出呈正相关,酸雨pH值对污染农田中铅的析出有重要影响。     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响

通过水培实验研究了在10-6、10-5、10-4mol·L-1浓度下,Cd2＋胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛（MDA）含量、Cd积累及矿质元素吸收的影响,同时讨论了Cd2＋毒害的作用机理。结果表明,中、低浓度（10-6、10-5mol·L-1）Cd2＋胁迫下,玉米幼苗MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度（10-4mol·L-1）Cd2＋胁迫后,MDA含量显著升高（P〈0.05）。Cd2＋胁迫初期,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中SOD和CAT活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显。植物吸收的Cd主要积累在根部,Cd2＋胁迫能干扰玉米对Fe、Cu、Zn、Mg等养分的吸收。     

模拟酸雨对荔枝园土壤氮素迁移和土壤酸化的影响

采用短期室内淋溶方法研究了模拟酸雨对供试荔枝果园土壤全N、碱解N、硝态N、铵态N含量变化的影响。结果表明．各处理土壤淋出液的全N、硝态N、铵态N含量随着模拟酸雨酸度的增强而依次增加，其中pH2．5酸雨淋溶处理与其它处理间的淋出液含量差异显著，而pH≥4．5酸雨淋溶处理与对照（pH6．5）间的差异大部分不显著；各处理的土壤较淋溶前其全N、NOjN（pH2．5酸雨处理例外）、NH1＋-N的含量均有增加趋势。引进土壤的实际酸化速率H＋产生值衡量供试土壤的酸化，只有pH2．5的模拟酸雨淋溶促进了土壤的酸化，而pH≥3．5的模拟酸雨处理对土壤的酸化具有一定的缓冲作用，且土壤酸度减弱。     

镉胁迫对黄麻光合作用及隔积累的影响

为揭示镉(Cd)胁迫下黄麻的光合耐性及其对Cd的富集特征,通过土壤盆栽试验分析了Cd胁迫下黄麻的生长、光合色素、气体交换参数及对Cd富集能力的变化.结果表明,当Cd浓度≤10 mg· kg-1时,黄麻根长、株高和各器官生物量降幅较小;而当Cd浓度≥20 mg· kg-1时,根长、株高和各器官生物量降幅进一步增大.随着Cd浓度的升高,黄麻叶片光合色素含量显著降低,但却能维持较高的Chla/b值,这可能有助于黄麻对Cd的耐性.Cd胁迫使净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著降低,但胞间二氧化碳浓度(Ci)随Cd浓度的升高而逐渐增大,表明黄麻光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的.随着Cd浓度的升高,黄麻各器官Cd含量和累积量逐渐增大,在浓为100 mg· kg-1Cd处理下,地上部和地下部Cd含量均达到最大值,分别为232.46 mg· kg-1和186.98 mg· kg-1.Cd胁迫下,黄麻地上部和地下部富集系数均大于1,各处理迁移系数在0.85～1.65之间,表明黄麻对Cd有较强的富集和转运能力.Cd浓度为5～ 10 mg·kg-1时,Cd提取率超过1.9％.因此,黄麻是一种潜在的修复轻、中度土壤Cd污染的植物材料.本研究结果为挖掘新的植物修复材料提供了理论依据.