水稻(Oryza sativa L.)铝毒害与耐性机制及铝毒害的缓解作用

铝 (Al) 毒是广泛存在于热带亚热带地区酸性土壤上的主要的生产力限制因子之一。水稻Al毒害主要发生在新开垦的旱地酸性土壤上。本文较详细地总结了: (1) 水稻发生Al毒的环境条件,水稻Al毒害的可见症状和Al毒害的部位;(2) 水稻耐Al指标,营养元素的吸收与分配对水稻耐受Al毒害的影响,以及Al胁迫下根系分泌物、根际pH的变化等对水稻耐Al的贡献,水稻耐Al基因的定位等;(3) 水稻Al毒害的缓解作用机理及可能的解决措施。最后对水稻Al毒害和水稻耐Al机制研究中存在问题进行了分析探讨,同时对今后的研究作了展望。     

镉污染土壤的植物修复及其EDTA调控研究I. 镉对富集植物印度芥菜的毒性

本文通过温室盆栽试验研究了在10~190 mg/kg共10个浓度梯度的Cd处理下,印度芥菜生长对Cd的响应、Cd在根与地上部的积累以及在Cd胁迫和毒害条件下对Ca和Zn吸收的影响。结果表明,Cd对印度芥菜生长的毒害浓度在各个生育期各有不同:幼苗期与营养生长前期在70~110 mg/kg左右;营养生长后期在110 mg/kg以上;成熟期在150 mg/kg左右。植物吸收的镉随土壤镉处理浓度的增加而增加,本试验中印度芥菜根和叶积累镉最高浓度分别为300 和160 mg/kg。在Cd胁迫下,印度芥菜吸收的Ca和Zn增加;在Cd毒害条件下,印度芥菜吸收的Ca和Zn下降。认为高浓度的Cd对印度芥菜生长有抑制,但印度芥菜对镉也表现出很强的耐性,这种耐性可能与植物体内Cd和Ca、Zn之间的平衡有关。     

土壤外源钴对大麦根伸长的毒害及其预测模型

选取我国11种不同性质的农田土壤,通过外源添加重金属钴（Co）,研究其对大麦（Hordeum vulgare L.）根伸长的毒性阈值及土壤性质对Co毒性的影响。结果发现,Co对大麦根伸长10%抑制效应（EC₁₀）在11种土壤中的变化范围为37.1~3 914 mg·kg^-1土（105.5倍）,50%抑制效应（EC₅₀）的变化范围为166.1~6 030 mg·kg^-1土（36.3倍）。建立土壤性质与毒性阈值的回归方程,结果表明土壤pH是影响土壤Co毒性阈值最重要的因子,作为单因子时分别可以解释77.6%、72%的EC₁₀和EC₅₀的变异（P≤0.001）。当在EC₁₀预测模型中引入土壤pH和土壤黏粒（Clay）双因子时,可以解释83.9%的EC₁₀的变异（P<0.001）,EC₅₀预测模型中引入土壤pH和总碳（TC）双因子时,可以解释86.1%的EC₅₀的变异（P<0.001）。将我国土壤中得到的Co毒性阈值预测模型和欧洲北美10种土壤的预测模型进行比较验证,结果发现基于我国土壤得到的预测模型可以较为准确地预测欧洲北美土壤中Co的大麦根伸长毒性阈值,但基于欧洲北美土壤的预测模型不能准确预测我国土壤中Co的毒性阈值。研究表明,我国土壤性质对Co毒性有显著的影响,基于土壤性质建立的预测模型可为土壤中Co生态风险评价提供参考依据。     

放牧和围封下黄帚橐吾型退化草地植物化学计量学及土壤养分特征的变化

近年来,以黄帚橐吾（Ligularia virgaurea）为优势种的退化草地迅速蔓延,对高寒草地生态和生产功能产生了一定影响。本研究以青海省海晏县黄帚橐吾毒害草型退化草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,测定放牧利用和围封下植物与土壤养分特征,以分析退化草地黄帚橐吾斑块中植物化学计量学特征及土壤养分对不同管理方式的响应。结果表明：1）禾本科植物的地上生物量在围封样地斑块内显著高于放牧样地斑块内（P<0.05）。2）放牧样地中植物的碳、氮、磷含量及其比值在斑块内外差异不显著,经过围封后,植物的氮含量和氮磷比显著低于放牧样地,碳含量和碳氮比高于放牧样地,且斑块内碳磷比和氮磷比低于斑块外（P<0.05）。3）放牧样地中斑块内土壤速效氮含量显著低于斑块外,围封后全氮和铵态氮含量相比放牧样地显著降低,且斑块内速效磷含量低于斑块外（P<0.05）。4）在放牧条件下,斑块内外微生物量碳、氮、磷含量差异不显著,经过围封后,斑块内土壤微生物量氮和碳含量相比放牧样地显著升高,且显著高于斑块外。因此,放牧样地中黄帚橐吾（L. virgaurea）与群落植物之间的养分吸收...     

砷对水稻生长发育的影响及其原因

低浓度的砷对水稻生长发育有刺激作用,砷浓度较高时则会对水稻产生严重的毒害作用。砷的毒害作用不仅有十分明显的外观症状,而且还会使水稻的生长发育推迟。刺激作用的机理可能与砷合理地抑制植物呼吸、减少光合产物的无益消耗有关。砷的毒害作用所造成的水稻籽粒减产,是由于穗粒数、结实率、有效穗、千粒重四个产量构成因素受砷的毒害作用共同影响的结果。刚进入土壤系统时,As（Ⅲ）的毒性比As（Ⅴ）大;但随着时间的推移,它们在对土壤和植物系统的影响方面的差异会不断缩小。     

硅对土壤外源镉活性和玉米吸收镉的影响

 通过土培试验，研究了外源硅对土壤镉形态组成的影响，以及与玉米吸镉量的关系。结果表明，经0.1和1.0 mmol·kg-1（以CdSO4·8/3H2O加入）镉处理的土壤加入2.0 g·kg-1 硅酸钠（以Na2SiO3·9H2O加入，pH调至6.0）后可显著减轻镉对玉米的毒害，降低玉米吸镉量。加硅处理显著降低土壤中的交换态和铁锰结合态镉量，但显著提高碳酸盐结合态和残渣态镉的量。硅降低镉对玉米毒害的机制之一是硅改变了根外土壤中镉的形态，降低了镉的活性和生物有效性。     

灌木幼苗对镉毒害的敏感性差异

为探究灌木幼苗及不同测试终点对镉（Cd）毒害的抗性和敏感性差异,选取了12种常见的灌木植物,通过Cd对灌木幼苗毒害的水培试验,测定不同含量Cd处理［0（对照）、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 mg·L^-1］下植物的生长状况（表观毒害症状、株高、地上部鲜重和干重、根系生长状态）,比较不同测试终点稳定性,并运用Burr-Ⅲ模型制作物种敏感性分布图（species sensitivity distributions,SSD）,分析不同灌木幼苗对Cd的敏感性。结果表明,供试植物在Cd含量为1.0~4.0 mg·L^-1时开始出现表观毒害症状;Cd对不同的植物地上部和根系毒害阈值差异较大,地上部干重减少10%（EC₁₀）和50%（EC₅₀）对应的毒性阈值变化范围分别为0.11（海桐）~1.30 mg·L^-1（八角金盘）和2.58（金森女贞）~10.90 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了11.8和4.2倍;根分支数对应的EC₁₀和EC₅₀变化范围分别为0.08（金森女贞）~1.27 mg·L^-1（八角金盘）和2.40（金森女贞）~10.30 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了15.8和4.3倍;不同测试终点的敏感性从大到小依次为根分枝数>总根长>总根表面积>总根尖数>地上部分干重>株高>地上部分鲜重,说明根系指标对Cd毒性更为敏感;基于地上部干重和根分支数的EC₅₀数据得到的SSD表明,大部分植物的敏感性分布趋于一致,其中金森女贞和海桐对Cd毒害最为敏感,八角金盘为Cd毒害的抗性品种;同时,根据SSD得出保护95%林木品质不受Cd毒害的生态风险阈值HC₅。     

植物铝毒害研究进展

综述了国内外有关植物铝毒害的研究进展 ,其中包括铝的形态及其植物毒性、植物铝毒害的症状、植物铝毒害的生理生化反应 (包括对养分、水分的吸收和运输、光合作用、呼吸作用、质膜透性、活性氧代谢、氮代谢、碳水化合物代谢、核酸代谢等的影响 )。     

重金属对植物的毒害及植物对其毒害的解毒机制

土壤重金属污染会引发一系列严峻的环境问题,不仅威胁生态系统健康,还限制人类发展。活性氧(ROS)过量积累引起的氧化胁迫是重金属毒害植物的主要原因之一。围绕ROS对质膜、蛋白质、DNA的氧化损伤机制阐述ROS对植物产生毒害的机制,总结分析植物重金属转运蛋白、抗氧化酶系统、细胞壁、液泡对重金属的解毒机制,以期为今后植物耐重金属胁迫生理生态机制研究提供一定的理论依据,为植物修复重金属污染研究提供参考和借鉴。