多环芳烃菲和芘对互花米草生长和生理特征的影响

通过盆栽试验研究了不同浓度菲(0~800mg·kg-1)和芘(0~800mg·kg-1)混合处理下,互花米草的生物量、株高、分蘖数、电解质外渗率、丙二醛、可溶性糖和游离脯氨酸含量的变化.结果表明:互花米草对较低浓度的菲和芘具有很好的耐受力和抵抗力,但在高浓度胁迫下受到一定的毒害.低浓度菲(10~100 mg·kg-1)和芘(10~100mg·kg-1)处理能够增加互花米草地上部的生物量,但对根部生物量影响不显著,而高浓度菲(400~800mg·kg-1)和芘(400~800mg·kg-1)处理显著抑制地上部和地下部的生物量;低浓度处理下互花米草株高变化不明显,而高浓度处理显著抑制互花米草的株高;电解质外渗率和丙二醛含量在低浓度处理下均变化不明显,但高浓度处理下显著增高;根和叶中的脯氨酸含量在高浓度胁迫处理下显著增长;随着处理浓度的增大,叶中可溶性糖含量逐渐降低,而根中可溶性糖的含量呈现先升高后降低的趋势,但均高于对照组,说明互花米草通过积累渗透调节物质来缓解菲和芘胁迫造成的伤害.     

土壤加砷对大豆叶绿素、脯氨酸和过氧化氢酶活性的影响

为了认识土壤砷污染对大豆生理指标的影响,设置土壤加砷0、5、10、30、50和100mg kg-1共6个水平的盆栽大豆试验,测定大豆生长期间叶片的叶绿素、脯氨酸含量和过氧化氢酶活性等生理指标.结果表明,土壤砷污染影响大豆的叶绿素、脯氨酸、过氧化氢酶等生理指标.土壤加砷对大豆叶绿素的影响随生长期而不同,在结荚期,土壤加砷对叶绿素含量的影响不显著,但是高砷水平降低了叶绿素a与b的比值;在鼓粒期,高砷水平增加了大豆的叶绿素含量,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素总量的最大增加率分别达119.8%、111.0%、105.6%和117.2%.在大豆结荚期,土壤加砷30～100mg kg-1使大豆脯氨酸的含量降低了23.4%～31.4%,而所有加砷处理的过氧化氢酶活性都显著低于对照,土壤加砷使大豆过氧化氢酶活性降低了10.7%～46.6%.总之,土壤砷污染会通过影响叶绿素的构成和含量改变大豆光合作用、降低大豆抗逆性和破坏大豆抗氧化系统来妨碍大豆的生长.     

锌镉单一胁迫对景观植物生理生化特性及重金属富集的影响

以景观植物黑美人和白掌为试验对象,通过水培试验,研究在锌(Zn)、镉(Cd)单一胁迫下,黑美人和白掌体内叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖、过氧化物酶活性的生理生化特性及重金属积累特征.(1)随着重金属Zn和Cd处理浓度的升高,黑美人和白掌体内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及过氧化物酶活性均呈先升后降的态势,而丙二醛含量则呈递增趋势,游离脯氨酸含量随着Zn处理浓度的升高表现出递增的变化规律.(2)在同一处理水平下,随着培养时间的持续,黑美人和白掌体内游离脯氨酸和可溶性糖含量均呈递增趋势.(3)随着重金属处理浓度的增加,黑美人和白掌体内各部分的累积量也相应增加.Zn胁迫下,黑美人地上部分Zn积累含量高于根系,白掌重金属积累量则主要集中在根部.Cd胁迫下,低浓度Cd2+≤25 mg/L时,黑美人Cd积累量表现为根系高于地上部分;高浓度Cd2+≥50 mg/L时,则表现为地上部分高于根系.总体研究表明,景观植物黑美人和白掌在重金属Zn和Cd的胁迫下,表现出一定的耐受力和重金属积累能力.     

螯合剂对香樟生理特征和镉积累效率的影响

植物修复效率常常受限于污染土壤中较低的重金属生物有效性,添加螯合剂活化土壤中的重金属以提升植物修复效率是一种重要的技术措施.采用盆栽实验研究了EDTA(0.25 mmol·kg-1)和柠檬酸(0.2mmol·kg-1)对Cd污染条件下(10 mg·kg-1)香樟(Cinnamomum camphora)幼苗生物量积累、生理特征、养分含量以及Cd积累量的效应.结果表明,在Cd污染条件下,单独添加EDTA、柠檬酸以及复合添加2种螯合剂一定程度增加了香樟幼苗的细根生物量,但对其它器官生物量、总生物量以及根冠比没有显著影响;添加以上螯合剂增强了叶片超氧化物歧化酶(SOD)的活性,降低了过氧化物酶(POD)的活性,但并未显著影响丙二醛(MDA)的含量;单独添加EDTA增加了细根的N含量(质量分数约14%)以及叶片的P含量(质量分数约15%),添加柠檬酸及复合添加2种螯合剂降低了香樟细根的N含量(均降低约20%)以及茎的P含量(分别降低约41%和36%);单独添加柠檬酸并没有显著促进各器官Cd的吸收和积累,但单独添加EDTA和复合添加2种螯合剂显著增加了香樟各器官Cd的含量和积累量,与单独添加2种螯合剂相比,复合添加2种螯合剂对Cd的积累表现出协同促进作用.这些结果表明,复合添加2种螯合剂的条件下,虽然香樟幼苗Cd的吸收和积累效率最高,但N、P等养分却受到更显著的负面影响,可能会对香樟的后续生长和Cd积累效率产生负面效应,因此认为单独施加EDTA能够提升Cd抽提效率,并且不会对香樟的生理特征产生负面影响,是比较适宜的方法.     

钒冶炼厂周边陆生植物对重金属的富集特征

对某钒冶炼厂周边土壤和植被进行现场采样,共采集到高等植物20科29种,土壤样品7个,采用ICP- MS和ICP-OES分析本土植物和土壤中重金属含量.结果表明,冶炼厂周边土壤普遍存在V、Cr和Cd污染现象,重金属V和Cr的污染问题突出.29种植物体内均检测到V、Cr、Cd和Pb,其中V含量相对较高.本土植物蜈蚣草体内重金属V含量最高,其地上部分V积累量为86.51 mg·kg-1,地下部分为814.25 mg·kg-1;野胡萝卜对Cd的富集和转运能力显著高于其他植物,地上部分和地下部分Cd含量分别为18.56 mg·kg-1和5.66 mg·kg-1.两种植物表现出对钒冶炼导致周边复合重金属污染极高的耐性,可作为钒冶炼厂周边土壤重金属污染植物修复的先锋物种.     

沈阳西郊污灌区农田铜锌铅污染特征分析

为评价污水灌溉区农田土壤重金属污染状况,采用单因子指数和综合多因子指数法,对沈阳西郊污灌区农田土壤重金属铜锌铅的污染特征进行了研究.结果表明,于洪区宁官、高明、胡孤家和四台子四个样点土壤均受到三种重金属污染,其中宁官点0～10 cm土层铜、锌、铅含量分别达到69.74 mg·kg-1、275.09 mg·kg-1和81.83mg·kg-1,分别足当地土壤背景值的2.82、4.59和3.60倍.各样点土壤有效态铜、锌、铅含量也远高于未受污染地区的平均含量,土壤铜、锌、铅有效态含量占全量的比例分别为4.65%～15.46%、1.36%～3.84%和5.46%～18.86%.说明沈阳西郊污灌区农田土壤重金属污染较严重,必须通过工程、生物及化学措施进行长期的污染治理.     

加拿大一枝黄花对土壤砷污染的生长响应

为了认识入侵植物对土壤砷污染的生长响应,进行土壤加砷种植加拿大一枝黄花的盆栽实验,观察一枝黄花的长势、测定一枝黄花的株高、茎粗和生物量.结果表明,高砷对一枝黄花具有毒害作用,其中毒症状为植株矮化,新叶发黄,叶尖焦枯,根系腐烂.与对照相比,当土壤加砷浓度不大于100 mg·kg-1时,一枝黄花的株高和茎粗无显著变化;加砷200和500 mg·kg-1时,株高分别降低49.9%和89.1%,茎粗分别降低48.4%和58.3%.土壤加砷不大于50 mg·kg-1时,一枝黄花的生物量没有显著变化.土壤加砷水平达到100 mg·kg-1时,一枝黄花的根、茎、叶和总生物量均显著下降.土壤加砷水平达到500 mg·kg-1时,一枝黄花根、茎、叶和总生物量降低95%以上.相关分析表明,加拿大一枝黄花的根、茎、叶生物量和总生物量均与土壤砷浓度存在显著的指数函数关系.根据指数回归方程计算得到一枝黄花根、茎、叶生物量和总生物量的半衰减浓度分别为119.2、110.3、125.3和126.1 mg·kg-1.综合来看,一枝黄花可以正常适应含砷100 mg·kg-1以下的土壤环境,但高砷环境会抑制其生长并改变其生物量的分配.     

土壤镍污染对小麦幼苗生长及生理生化指标的影响

研究了褐土土壤中添加镍对盆栽小麦幼苗生长及生理生化指标的影响。并通过小麦地上部分的含Ni量、生物减产量和幼苗POD活性突变点所对应的土壤含Ni量表征土壤Ni污染。结果表明 ,土壤中全Ni量与土壤有效态Ni和幼苗中Ni含量呈极显著正相关 ,幼苗含Ni量与叶绿素含量及幼苗POD活性变化呈显著负相关 ,土壤中有效态Ni含量与小麦幼苗生物量呈极显著负相关 ,同时苗叶绿素含量和POD活性均与小麦幼苗生物量呈极显著正相关。据以上 3个毒性指标表征土壤Ni污染 ,其减产临界值为 :土壤中有效态Ni的质量分数为 5mg/kg (CaCl2 提取 ) ;小麦茎叶中Ni的质量分数为 2 5mg/kg ;POD活性转折临界值为 40mg/kg。     

种植黑麦草对山西工矿区多环芳烃和重金属复合污染土壤微生物群落多样性的影响

本文以山西工矿区生黄土为供试土壤,以黑麦草(Lolium perenne L.)为供试植物材料,通过室内培养实验,采用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE),研究不同浓度PAHs和HgCl2单一及复合污染种植黑麦草对土壤微生物群落多样性的影响.结果表明:不同浓度PAHs与HgCl2处理下黑麦草土壤微生物基因条带差异明显.与对照组相比,低浓度污染处理下基因条带数稍有增加,而高浓度污染处理下部分基因条带消失.各污染水平下土壤微生物所共有的优势条带较多.在HgCl2单一污染条件下,土壤微生物多样性首先随着污染浓度的升高而增加,污染浓度大于3 mg·kg-1时,土壤微生物群落多样性指数随着浓度的升高逐渐降低,在最高浓度60 mg·kg-1时,较对照组降低5.0%;PAHs单一污染与HgCl2单一污染处理下土壤微生物群落多样性指数表现出相似的规律,污染浓度大于10 mg·kg-1时,土壤微生物群落多样性指数开始降低,在最高浓度50 mg·kg-1时,较对照组降低了2.8%.HgCl2与PAHs复合污染在中浓度A22(PAHs 5 mg·kg-1、HgCl215 mg·kg-1)时对土壤微生物群落多样性表现为协同作用,而在最高浓度A36(PAHs 50mg·kg-1、HgCl260mg·kg-1)则表现为抑制作用.     

微生物菌剂与植物协同修复铅污染土壤

为了有效修复和美化污染的土壤环境,降低重金属的污染,将培养重金属生物菌剂与2种富集植物联合修复铅（Pb）污染的土壤,通过微生物培养、高效液相色谱、微生物群落多样性分析等方法,开展了土壤中重金属残留、酶活性、叶绿素含量、重金属抗性菌、微生物数量和群落多样性研究。Pb污染浓度为400mg·Kg-1,分别经过联合修复30天和60天,土壤中重金属浓度分别下降了19.61%、19.48%,60天比30天吸附率分别提高了16.82%、17.83%。过氧化氢酶由对照组的5.6mg·kg-1增加到11.4mg·kg-1、15.9mg·kg-1;碱性磷酸酶的活性由45.6mg·kg-1增加到88.4mg·kg-1、93.4mg·kg-1;蔗糖酶的活性由4.2mg·kg-1增加到9.6mg·kg-1、9.9mg·kg-1;脲酶的活性由32·6mg.kg-1增加到66·3mg·kg-1、71.2mg·kg-1。叶绿素的含量分别增加9.16%、9.18%。重金属抗性菌检出数量分别减少21.31%和20.27%。细菌、真菌和放线菌的数量分别最高增加了97.68%、67.63%、210.09%。微生物群落多样性和丰度也相应增加2.7%、2.9%。检测结果表明污染土壤经过微生物菌剂与植物联系修复后,植物的光合作用增强,加快重金属的吸附和转运,提高酶活性,提升植物对重金属的耐受性,重金属抗性菌数量显著降低、细菌、真菌和放线菌的数量显著增多;生态多样性增加,阐明微生物菌剂强化修复机制,为高效治理重金属污染提供科学依据。     

Bioaccumulation of heavy metal in wild growing mushrooms from Liangshan Yi nationality autonomous prefecture,China

The heavy metal bioaccumulation levels of 13 species of mushrooms were studied. 13 different species of wild mushrooms growing in China were analyzed for Cu, Zn, Pb, Cd, and As. Contents of Cu, Zn, Cd and Pb in mushroom and Cu, Zn in Soil were tested by atomic absorption spectrometer （AAS）, and As in samples by atomic fluorescent light （AFL）. Contents of Cd and Pb in soil were analyzed by graphite furnace AAS. The results showed that contents of Cu, Pb, Cd, and As in Termitomyces microcarpus were the highest in the tested mushroom samples, which were 135.00, 13.28, 65.30, and 1.60 mg·kg^-1 （dry biomass） respectively, and the corresponding bioconcentration factor （BCF） for Cu and Cd was 57 and 1 674 separately, which was the highest data in 13 mushroom species. The capability ofBoletus griseus for Cd accumulation was very strong with BCF of 300. when people consume the wild edible mushrooms, contents of Cd and Pb should be greatly considered.     

单一重金属胁迫下4个桂花品种幼苗的吸收转运和积累特性比较

为了探讨Cd、Pb、Cu单一胁迫下4个桂花品种(密结银桂、天香台阁、柳叶黄、满条红)的生长适应性,采用盆栽试验法,研究不同重金属处理(Cd:0,50,100,200mg·kg~(-1);Pb:0,100,500,1 000mg·kg-1;Cu:0,50,100,200mg·kg~(-1))下桂花幼苗的生长量及吸收积累特性.结果表明:(1)低浓度Cd、Pb、Cu处理对4个桂花品种生长没有明显的伤害现象,甚至表现出促进作用,而较高浓度的重金属胁迫明显抑制了4个桂花品种的生长;(2)单一重金属胁迫下,4个桂花品种幼苗根、茎、叶组织中重金属含量伴随处理浓度的增加而增加;当受到胁迫后,重金属主要积累在幼苗的根部,只有少量重金属转移到茎、叶中;(3)一定程度上,4个桂花品种对Cd、Pb、Cu污染均有较强的耐性,其在重金属污染土壤的修复中具有一定的应用价值.建议Cd污染区域选用天香台阁,Pb污染区域选用柳叶黄,Cu污染区域可选用密结银桂.     

铜对三种豆科植物萌发及早期生长发育的抑制效应

采用水培实验研究了Cu2+对种子萌发和胚根胚芽伸长的抑制效应;采用盆栽实验研究了土壤中不同含量Cu对植物地上、地下部分长度和质量以及叶绿素含量的影响.结果表明:质量浓度≥400mg.L-1的Cu2+水溶液对三种植物种子的萌发产生显著的抑制作用,质量浓度越高阻抑越明显,对紫花苜蓿的抑制效应小于红三叶和沙打旺;对胚根伸长的抑制作用大于芽.过量Cu2+可显著降低植物叶绿素的含量,并对地上部分的生长产生明显的抑制作用;对紫花苜蓿及红三叶根系长度和质量有明显的促进作用,而对沙打旺则有明显的抑制作用.总体来看,紫花苜蓿对Cu污染的耐受程度大于红三叶和沙打旺.     

不同Zn、Cu水平对香根草(Vetiveria zizanioides)体内Cd积累及生理指标的影响

采用水培试验研究了不同浓度的重金属Cd(15、30 mg·L-1)污染下,不同浓度Zn、Cu(10、40 mg·L-1)对香根草生长、丙二醛(MDA)含量、根系活力、可溶性蛋白质、叶绿素含量以及香根草体内Cd积累的影响.结果表明,除了低浓度的Cu外,不同浓度的Zn、Cu、Cd对香根草体内生理生化指标都产生协同或加和作用,提高了香根草体内MDA含量,降低了根系活力、叶绿素a、b含量以及可溶性蛋白质含量.Zn、Cu对植物吸收Cd的复合作用较为复杂,其中对香根草地上部Cd的转移可能产生拮抗作用,对根部Cd的吸收可能产生协同或加和作用.     

梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿生长及耐盐性的影响

目的 土壤盐渍化是降低植物生产力、制约农业发展的主要非生物胁迫因素之一,豆科植物共生固氮菌对土壤盐渍化非常敏感,因此探讨盐胁迫下荒漠植物根际根瘤菌资源对紫花苜蓿生长及耐盐性的影响,有望为豆科植物新型复合微生物菌肥的研发和增强紫花苜蓿(Medicago sativa)耐盐能力提供理论基础和优质菌种资源。方法 以从梭梭(Haloxylon ammodendron)根际分离得到的3株根瘤菌(WAW-10、WA30-5和WM30-21)为研究对象,探究0和300 mmol/L NaCl处理下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿生长和耐盐性的影响。结果 接种3株梭梭根际根瘤菌均促进了正常条件和盐胁迫下紫花苜蓿植株的生长,叶绿素含量、根系活力、含碳量和含氮量均显著提升,尤以菌株WM30-21的综合效果最佳;各接菌处理均可诱导紫花苜蓿结瘤,尤以菌株WM30-21的效果最佳。盐胁迫下,接种3株梭梭根际根瘤菌均提高了紫花苜蓿的过氧化氢酶活性,降低了相对质膜透性和丙二醛含量,从而维持了质膜的相对完整性;并提高了紫花苜蓿叶片可溶性糖和脯氨酸含量,从而增强了渗透调节能力;还降低了紫花苜蓿植株中的Na⁺含量、维持K⁺含量的相对稳定,从而提高了钾、钠离子物质量之比(K⁺/Na⁺),其中以菌株WM30-21的效果最佳。结论 接种3株梭梭根际根瘤菌均不同程度地促进了紫花苜蓿的生长,并通过维持质膜的相对完整性、增强渗透调节能力和提高K⁺/Na⁺来增强其耐盐性,其中以菌株WM30-21效果最佳。     

铜胁迫下菌株CL01促进紫云英生长的研究

从湖北某矿区植物根际土壤中筛选到了一株多种重金属抗性菌株CL01.根据形态学特征和16S rDNA序列比较了结果,鉴定其为Achromobacter xylosoxidans.当土壤所含铜浓度为75 mg/kg时,接种菌株CL01可以促进紫云英根延长,增加植株高度,提高紫云英的生物量.菌株CL01通过减少根际土壤可吸收的铜含量,减少了铜在紫云英根部的聚集,说明该细菌提高了植物的抗铜能力.     

紫花苜蓿新品系MS-LM01的抗旱性初步鉴定

为阐明紫花苜蓿新品系MS-LM01的抗旱性,采用盆栽断水法模拟土壤干旱胁迫,设置三个水分梯度,研究不同紫花苜蓿品种响应干旱的形态和生理特征.结果表明:随着胁迫程度的增加,各品种的株高、根粗、生物量、叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率都呈明显的下降趋势,而脯氨酸含量呈增加趋势.与其他4个品种相比,MS-LM01在轻度干旱(LS)和重度干旱(SS)处理下株高、生物量、根粗、叶片相对含水量、脯氨酸含量、净光合速率等对干旱胁迫的敏感程度较小.隶属值综合分析显示抗旱能力大小依次为陇东MS-LM01甘农3号金皇后中苜1号.表明新品系MS-LM01具有较强的抗旱性以及优良的农艺性状,这对干旱地区紫花苜蓿品种的选择以及抗旱性紫花苜蓿品种的选育具有重要意义.     

崇明岛芦笋大棚土壤中硝酸盐的动态变化

在芦笋不同生长阶段,对崇明岛芦笋大棚土壤的硝酸盐含量进行测定.结果表明,研究期内棚龄为10年、4年和1年的大棚0～40 cm土壤硝酸盐含量分别为248.3～651.0 mg N·kg-1、18.4～928.4 mg N·kg-1和52.4～556.2 mg N·kg-1,存在硝酸盐的累积现象.受氮肥施用和芦笋生长对氮素吸收的综合影响,土壤硝酸盐含量在不同芦笋生长阶段变化显著.夏笋生长末期土壤硝酸盐累积现象最为严重,并存在向下迁移趋势.3个大棚土壤均出现了酸化和次生盐渍化现象,硝酸盐累积是造成高棚龄大棚土壤次生盐渍化的重要原因.     

三峡库区紫色土不同成土母质Cu,Zn污染评价

以三峡库区核心区重庆市不同区县紫色土3种发育母质的为研究对象,研究了表层土壤重金属Cu、Zn的含量,并对土壤重金属含量随时间变化趋势进行分析.结果表明,供试的三峡库区核心区暗紫泥、灰棕紫泥和红棕紫泥3种成土母质紫色土全Cu含量为25.0~36.9mg/kg,平均含量为30.5mg/kg,其中暗紫泥和红棕紫泥土属的全Cu含量则超过紫色土全Cu含量背景值;3种成土母质紫色土的全Zn含量为73.9~75.9mg/kg,平均含量为75.1mg/kg,低于全国紫色土全Zn平均值.暗紫泥、灰棕紫泥和红棕紫泥3种土属的土壤全Cu含量高低次序与其全Zn含量的大小顺序相同,这表明紫色土的成土母质仍是土壤全Cu、全Zn含量的主要因素.土壤有效Cu含量顺序依次为暗紫泥,红棕紫泥和灰棕紫泥;有效Zn含量大小次序为暗紫泥,灰棕紫泥和红棕紫泥;3种紫色土的有效态Cu、Zn含量都比重庆市紫色土重金属背景值要高,这说明在近30年的人类活动影响下,3种母质发育紫色土表层有效态Cu、Zn都有累积现象.以重庆市紫色土重金属背景值作为评价标准,暗紫泥、灰棕紫泥和红棕紫泥的内梅罗综合指数分别为0.85,1.74和1.86,表明灰棕紫泥和红棕紫泥土属的紫色土Cu、Zn含量达到了轻度污染,暗紫泥土属紫色土Cu、Zn含量已经达到污染警戒线,但未达到土壤发生Cu、Zn重金属污染程度.     

蚕豆(Vicia faba L.)对不同水分胁迫的光合适应性研究

以重庆市的蚕豆当家品种之一的大白豆为材料,通过人工水分胁迫处理,发现随干旱程度的增加,蚕豆叶片的叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总降低,Hill反应活力下降,净光合速率下降,同化产物的积累减少,最终表现为植株生物量的降低,水分胁迫下植株净光合速率下降,光饱和点降低,光补偿点提高,CO2补偿点提高,光呼吸增大,生长减弱,这时导致生物量积累减少的主要原因。