砷污染土壤的植物修复研究进展

植物修复是目前世界研究的热点,也是治理砷污染土壤的主要手段之一。综述了国内外对砷污染土壤植物修复在超累积植物开发、修复机理及修复技术的应用等方面的研究进展,并对该领域存在的问题和今后的发展趋势作了具体的分析,以期为砷污染区进行植物修复提供理论性参考。     

盐胁迫下一氧化氮对高羊茅种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨盐胁迫下草坪草种子萌发如何受到其他外源物质的影响,于2009年9月采用TP发芽法,研究外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体对盐胁迫下的高羊茅(Festuca arundinacea)种子萌发和幼苗生长的作用。结果表明:100μM的NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)可提高盐胁迫下高羊茅2个品种的种子发芽率和生物量,Arid3分别提高107.6%和24.5%,而Houndog5则提高94.5%和14.4%;施用0.1%的NO清除剂牛血红蛋白(Haemoglobin)具有削弱外源NO供体促进种子的发芽率和生物量的作用;NO供体SNP的另一光分解产物亚硝酸钠(NaNO²)没有提高盐胁迫下高羊茅种子的发芽和生物量。因此,盐胁迫下外源NO对高羊茅种子的萌发及幼苗生长具有保护作用。     

干热河谷草地灌草组合模式的研究

以7种灌草的8种组合模式为研究对象,以退化灌草地为对照,对各种组合模式灌草的保存率、水土保持功能及地上生物量进行了研究,结果表明：木豆Cajanus cajan、银合欢Leucaena leucocephala以及禾本科的非洲狗尾草Setaria sphacelata cv. Narok和豆科大翼豆Macroptilum atropurpureum的各种生物学性状表现优异,而禾本科草高羊茅Festuca arundinacea cv. Fine Lawn以及豆科的白三叶Trifolium repens cv. Haifa、杂三叶T. hybridum不能很好地在金沙江干热河谷山地生长,不能越过干热季;通过不同灌草组合的水土保持功能和地上生物量的研究,筛选出木豆＋非洲狗尾草＋高羊茅＋大翼豆＋白三叶＋杂三叶为干热河谷最佳灌草组合模式。     

王草不同刈割次数、留茬高度与生理性状和产量关系的研究

本项研究采用3种不同的刈割次数处理和7种不同的留茬高度处理。结果表明,刈割次数处理75天/次与30天/次、45天/次处理差异极显著(P<0.01),王草的单株鲜重472.07g,鲜草产量341666.7kg/hm2.a;不同刈割高度最佳处理为150cm,与30cm、60cm、90cm、120cm、180cm、210cm处理间差异极显著(P<0.01),王草的单株鲜重480.0g,鲜草产量332486.7kg/hm2.a。     

低氮胁迫下丛枝菌根真菌对垂穗披碱草的抗氧化系统调控机制

试验首先通过在石英砂中添加不同氮源来筛选出氮高效植株,再往垂穗披碱草根部接种丛枝菌根真菌来进一步提高其吸收有机氮的抗氧化性。研究结果表明,在三种有机氮中,野生型申扎垂穗披碱草(SZ)吸收谷氨酸的能力最强。当有机氮作为氮源时,两种垂穗披碱草的生长均受到了一定的影响,且北京正道垂穗披碱草(ZD)受到的影响较大。与未接种菌种相比,接种激活的丛枝菌根真菌能降低两种垂穗披碱草的电解质渗出率和丙二醛(MDA)含量,显著降低了两种垂穗披碱草的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,BJ分别降低了54.08%、15.82%和49.34%(P0.05);SZ分别降低了75.11%、21.80%和40.03%(P0.05)。总之,接种AM真菌有助于提高垂穗披碱草吸收有机氮的抗氧化性。     

不同海拔梯度嵩草种子的萌发机制

用4种不同试剂（KNO3、H2SO4、NaOH和温水）分别对西藏地区不同海拔梯度下的5种嵩草[四川嵩草（Kobresia setchwanensis）、喜马拉雅嵩草（K.royleana）、藏北嵩草（K.littledalei）、线叶嵩草（K.capillifolia）和高山嵩草（K.pygmaea）]进行浸种处理,以研究嵩草的萌发特性。结果表明,4种不同试剂处理均能显著影响各种嵩草种子的发芽势、发芽率以及嵩草幼苗的苗长和根长,且不同种子来源对发芽势、发芽率的影响较大,而不同试剂处理对幼苗苗长和根长的影响更大（P<0.05）。40%的NaOH溶液浸种后,四川嵩草和藏北嵩草发芽率分别达到98.00%和73.33%,且后者与对照差异显著（P<0.05）。NaOH浸种是增加嵩草幼苗高度的最优方法,将5种嵩草幼苗高度提高了13.0 mm以上,KNO3、H2SO4和温水对5种西藏嵩草种子的发芽均有一定的作用。     

劲直黄芪水浸提液化感作用研究

采用培养皿滤纸法,首次研究了分布于西藏自治区的劲直黄芪地上部分水浸液对4种受体植物燕麦、反枝苋、白三叶和荠菜种子萌发、幼苗根长、苗高和鲜重的化感效应以及对燕麦和白三叶丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的影响,旨在提示劲直黄芪的化感潜力,为劲直黄芪资源的进一步开发利用提供理论依据。结果表明,劲直黄芪水浸提液对燕麦种子萌发和幼苗生长均表现为抑制作用,且随着劲直黄芪水浸提液浓度的升高其抑制程度不断增强;对反枝苋、白三叶和荠菜种子萌发均表现为抑制作用,幼苗生长基本呈“低促高抑”的化感作用,且浓度达到100.0 mg/mL时,反枝苋种子不能萌发,被完全抑制了。不同浓度的劲直黄芪水浸提液影响燕麦和白三叶幼苗体内SOD、POD活性和MDA含量,当浓度为50.0 mg/mL时,SOD、POD活性和MDA含量明显增加;浓度升高到100.0 mg/mL时,MDA含量继续增加,而SOD和POD活性呈下降趋势。     

接种丛枝菌根真菌对低温胁迫下垂穗披碱草影响的研究

低温是影响植物生长的主要限制因子。采用沙培法研究了接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对2份不同海拔梯度下的购买自北京正道公司（ZD）和采集自西藏康马县（KM）垂穗披碱草（Elymus nutans）生长与生理特性的影响。结果表明：接种AMF的植株根系均受到不同程度的侵染,且侵染率随时间的变化呈先增加后减少的趋势。低温胁迫下,2种垂穗披碱草的生长均受到一定程度的抑制。然而,接种活性AMF能显著提高低温胁迫下ZD和KM的地上和地下生物量、根系形态结构指标、光合色素含量和抗氧化物酶类活性,且显著降低低温胁迫下植株相对电解质渗透率（REL）、丙二醛（MDA）含量、超氧阴离子（O₂^·-）含量和过氧化氢（H₂O₂）含量（P<0.05）。综上所述,接种活性AMF能够明显提高45 d垂穗披碱草ZD和KM幼苗对低温胁迫的耐受性。     

银合欢硬实种子处理方法研究

采用7种不同方法对银合欢Leucaena leucocephala种子进行处理,结果表明,用98%的浓硫酸对银合欢种子进行处理5 min效果最好,发芽率达86%;其次是水温80℃浸种10 min,发芽率达74%;80℃高温干燥10 min和机械摩擦种皮效果比较差,发芽率仅19.3%和15.3%;酒精、40%的氢氧化钠、不同浓度萘乙酸(NAA)浸种对银合欢的发芽率没有影响,最佳处理的大田试验结果与实验室结果相吻合。     

脱落酸对遮荫胁迫下高羊茅生理反应的调控机制

以光敏感度不同的两个高羊茅品种（．Aftd3和Houndog5）为实验材料,研究外源脱落酸（ABA）在遮荫胁迫下对其生理生化的影响。研究结果表明：在遮荫条件下（LL）,Arid3和Houndog5的膜透性与对照相比较,差异达到显著水平（P〈0．05）;而在遮荫与脱落酸处理（LL＋ABA）后的Arid3和Houndog5膜透性与对照相比较,差异也达到显著水平（P〈0．05）,但Arid3增幅大于Houndog5。在LL＋ABA处理条件下的Arid3的叶绿素a的含量比对照减少了40．94％,叶绿素b含量比对照减少了35．6％,而Houndog5的叶绿素a的含量比对照减少了38．21％。然而,在LL＋ABA处理条件下的Arid3和Houndog5的叶绿素含量均有所减少,且与对照差异没有达到显著水平（P〉0．05）。同时,Arid3和Houndog5在LL＋ABA处理下,脯氨酸和可溶性蛋白含量均显著增加（P〈0．05）,其中脯氨酸含量变化为：u＋ABA〉LL〉cK,Arid3的可溶性蛋白含量变化为：LL〉LL＋ABA〉CK;Houndog5则表现为：LL＋ABA〉LL〉CK。因此,Arid3和Houndog5都具有较好的耐荫性,且Houndog5耐荫性优于Arid3。同时,脱落酸可以提高高羊茅对弱光逆境的抗逆性。