水体铜污染对水葫芦(Eichhornia crassipes)叶绿素荧光及生长的影响

为了解水葫芦(Eichhornia crassipes)在铜污染水体中生存的生理生态机制,设置不同浓度Cu2+(0(CK),0.5,1.0,1.5,2.0 mmol·L-1)对水葫芦进行模拟胁迫培养20 d,观测其叶片叶绿素荧光参数、叶绿素含量、叶氮含量及生物量分配的变化情况.结果显示:不同浓度Cu2+处理后,水葫芦叶片叶绿素荧光参数中叶片初始荧光(Fo)显著小于CK组(P0.05),光化学猝灭系数(qP)与光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)在0.5 mmol·L-1时均显著下降到最低值(P0.05).各个处理水葫芦的最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)及非光化学淬灭系数(NPQ值)均显著高于CK组(P0.05).叶片叶绿素含量随Cu2+浓度的增加呈先上升后下降的变化趋势,其中Cu2+浓度为1.0 mmol·L-1时叶绿素含量增加最大,增加比例为14.2%.叶氮含量随Cu2+浓度的增加先上升后下降,其中在Cu2+浓度为1.0 mmol·L-1时,叶氮含量最高,且与其他各处理组均有显著差异(P0.05).水葫芦光合器官生物量比随Cu2+增加呈先上升后下降趋势,而根生物量比却一直上升,导致根冠比持续上升.值得注意的是不同Cu2+处理下水葫芦花生物量比与对照相比均有不同程度的降低.上述研究结果表明水葫芦可能采取先利用再耐受这一机制以抗水体铜污染,同时水葫芦采用降低有性生殖策略响应水体铜污染环境.     

重金属和溴代阻燃剂复合污染对小白菜的生物效应

土壤重金属和有机污染物复合污染是当前面临的重要环境问题.采集野外老化多年的污染土壤,利用室内盆栽实验,研究了重金属(Cd,Cu)和溴代阻燃剂(四溴双酚A、十溴联苯醚)单一及复合污染对小白菜的毒性效应.结果表明,单一重金属Cd和Cu胁迫下,小白菜生物量分别显著降低了约9.2%和9.0%,叶绿素含量下降,且诱导产生超氧自由基并引起脂质过氧化.单一四溴双酚A和十溴联苯醚未对小白菜产生显著的毒性效应.与单一重金属污染相比,四溴双酚A和Cd,Cu复合污染后,抑制了Cd和Cu在小白菜茎叶中的累积,叶片中重金属的富集系数分别降低25.5%和15.9%,生物量增加9.3%和14.6%,叶绿素含量上升,MDA(malondialdehyde)降低,四溴双酚A和重金属Cd,Cu产生拮抗效应;而十溴联苯醚对重金属植物体内富集、植物生长等无显著影响,但减弱了重金属导致的脂质过氧化.     

重金属铬胁迫对髯毛箬竹光合特性的影响

【目的】 探讨髯毛箬竹(Indocalamus barbatus McClure)光合特性对铬胁迫的响应,为铬胁迫环境下髯毛箬竹生理响应机制的研究提供依据。【方法】采用盆栽法研究不同浓度铬(含量分别为0、100、400、800 mg/kg)胁迫对其光合气体交换参数及叶绿素荧光参数的影响。【结果】随着铬浓度的增加,髯毛箬竹叶绿素相对含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均呈先上升后下降趋势,而胞间二氧化碳浓度(C_i)则呈相反趋势,说明在铬胁迫下,髯毛箬竹的光合作用具有“低促高抑”现象,且胁迫导致的P_n变化主要受非气孔因素影响。与对照相比,低浓度铬胁迫(含量100 mg/kg)均导致髯毛箬竹PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F₀)、PSⅡ有效光化学效率(F_v'/F_m')、PSⅡ实际光化学效率(η_ΦPSⅡ)、电子传递速率(R_ETR)、光化学猝灭系数(C_PQC)升高而非光化学猝灭系数(C_NPQ)下降,说明低浓度铬促进光合作用与刺激叶肉细胞光化学活性和增强光能利用效率有关,而PSⅡ反应中心开放率的增加和热耗散的降低是光能利用率提高的主要原因。随着铬胁迫浓度和时间的增加,髯毛箬竹的F_v/F_m、F_v/F₀、 F_v'/F_m'、η_ΦPSⅡ、C_PQC和R_ETR总体上均呈现下降趋势,而C_NPQ呈上升趋势。说明高浓度长时间铬处理使髯毛箬竹光合机构受损,光化学活性降低,并产生了明显的光抑制。热耗散的增强是髯毛箬竹叶片防御高浓度铬胁迫下光破坏的重要机制。【结论】髯毛箬竹能适应一定浓度的铬胁迫环境,并对不同浓度铬胁迫产生不同的光合响应调节。     

铜、铅污染对翦股颖和高羊茅生理的影响

研究了土壤中不同浓度Cu、Pb及其联合作用对翦股颖和高羊茅生理指标的影响．结果表明，土壤中的Cu、Pb污染使2种草的叶绿素浓度、光合作用均呈下降趋势．在一定浓度的Cu、Pb胁迫下，翦股颖中的SOD活性升高，但浓度过大时，SOD活性则下降．高羊茅在不同程度的Cu污染胁迫下，SOD活性呈先上升后下降的趋势，而在Pb、Pb和Cu复合污染作用条件下，SOD活性均呈下降趋势．     

低磷胁迫对耐低磷玉米自交系幼苗光合特性的影响

采用沙培的方法,研究了低磷对来自细胞工程的耐低磷玉米自交系SD=C、SD-D和齐319叶片光合作用特征的影响. 结果表明：低磷胁迫下,玉米幼苗叶片的无机磷含量、光合速率下降. 耐低磷自交系SD-C、SD-D的无机磷含量、净光合速率下降幅度小于齐319. SD-C和齐319叶片光合速率的降低是受非气孔因素的限制,而SD-D则是受气孔因素的限制. 低磷处理使玉米叶片PSⅡ的光能转换和利用效率降低,耐低磷玉米自交系SD-C、SD-D的光能转换效率和利用效率高于齐319,受低磷胁迫的影响小于齐319. 玉米幼苗叶片内无机磷含量的差异可能是自交系SD-C、SD-D和齐319之间光合作用和叶绿素荧光产生差异的原因.     

Cu胁迫下水杨酸对当归幼苗叶绿素含量和荧光特性影响的研究

研究了Cu胁迫对当归幼苗叶绿素含量和叶绿素荧光参数的影响,以及外源水杨酸对Cu胁迫的缓解作用.研究发现,用CuCl_2处理当归幼苗24,48和72h后,和对照相比,当归幼苗的叶绿素含量、实际光化学效率(Y(Ⅱ)),PSⅡ电子传递速率(RET)、最大光化学效率(F′v/F′m)和光化学淬灭系数(qP)随胁迫时间的延长而显著下降,且叶片非光化学猝灭(qN和QNP)显著上升.在CuCl_2胁迫的同时,对当归幼苗叶片喷施水杨酸后,和未进行水杨酸处理的叶片相比,其叶绿素含量,Y(Ⅱ),RET,F′v/F′m和qP有所升高,而qN和QNP的上升有所下降.上述结果表明,Cu胁迫降低了当归幼苗的叶绿素合成和光化学效率,而水杨酸的施加能够有效缓解Cu胁迫对当归幼苗叶绿素合成以及光化学产生的不良影响.     

极端温度对籼粳稻苗期光合特性及生理生化特性的影响

以籼稻9311和粳稻日本晴为材料,研究了极端温度胁迫下和恢复期材料苗期的光合特性、保护性酶活性及其他生理生化特性的变化．实验结果表明：极端温度胁迫使2个材料叶片的净光合速率急剧降低,但是高温胁迫后9311净光合速率的恢复速度明显高于日本晴,后者在低温处理后恢复较快．极端低温使9311光系统Ⅱ的最大光化学效率（Fv／Fm）降低,而对日本晴影响很小,两者均在处理后1d完全恢复;极端高温处理对于光系统Ⅱ的伤害更为严重,Fv／Fm持续下降直到恢复期第1天,到处理后第4天才恢复到正常状态,与日本晴相比,高温处理使9311的Fv／Fm下降的程度更大,但其恢复也快．极端温度胁迫下叶片叶绿素含量和植株水分含量都下降,丙二醛含量上升,保护性酶超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性升高;总抗氧化能力受极端温度胁迫而降低,在恢复期升高;低温胁迫时日本晴的SOD和CAT活性、总抗氧化能力高于9311,高温处理下则相反．上述结果表明叶片的光合速率、叶绿素荧光参数、保护性酶活性均可作为水稻耐温度胁迫的筛选指标,但是光合速率宜在恢复期测定,而叶绿素荧光参数在处理时测定较为有效．     

Pb对日本楤木光合作用的影响及其累积规律研究

以日本楤木(Arliaelatavar.inermis)为试验材料,采用盆栽方法,研究Pb对日本楤木叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率等光合参数的影响,测定Pb在不同器官的分配累积规律.结果表明:Pb在日本楤木体内累积顺序是根茎叶,且随着处理浓度增加,体内累积的重金属含量增加;叶绿素a比叶绿素b对Pb反应敏感,浓度低于500 mg/kg时,净光合速率(Pn)显著增加,300,500 mg/kg时,蒸腾速率(E)显著增加;1 500 mg/kg时,光合作用受到抑制.表明低浓度Pb胁迫下,日本楤木存在一定的保护机制,高浓度胁迫下,这种保护机制不足以维持内环境的稳定,引起一系列毒害效应.     

NaCl胁迫对酸枣(Ziziphus acidojujuba)幼苗光合作用和荧光特性的影响

为了探讨NaCl胁迫对酸枣幼苗光合生理特性的影响,本研究以水培的酸枣幼苗为试材,研究不同浓度NaCl(0、50、100、150、200 mmol/L)处理对酸枣幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:与对照相比,随着NaCl胁迫天数和浓度的加大,酸枣幼苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)均降低,初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(NPQ)升高、胞间CO_2浓度(Ci)先降低后升高,各指标变化幅度由大到小对应的浓度分别是200 mmol/L150 mmol/L100mmol/L50 mmol/L。NaCl胁迫导致酸枣幼苗光合作用下降的原因是导气孔限制转变成非气孔限制,同时PSⅡ反应中心光合机构受损,引起其光能原初捕捉能力和光合电子传递速率下降,最终导致酸枣幼苗光合作用能力的减弱。     

水分胁迫对白三叶光合特性的影响

以品种"海发"为试材,研究了水分胁迫对白三叶(Trifolium repens)叶片光合作用和叶绿素荧光参数的影响.结果表明,土壤相对含水量为75%和50%时,白三叶的光合参数日变化呈双峰趋势,叶绿素荧光参数受到的影响不大,说明白三叶在这两种水分条件下能够正常生长;土壤相对含水量为25%时,PSⅡ反应中心遭到破坏,原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ电子传递量子产量(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数降低;净光合速率、蒸腾速率下降明显,日变化曲线表现为单峰特征,气孔导度显著降低,而胞间CO2浓度升高,非气孔限制成为Pn下降的主要原因;说明白三叶在重度干旱(HD)条件下,生理机能遭到破坏,不能正常生长.     

土壤盐分及水分含量对落羽杉光合特性的影响

应用温室盆栽试验方法，采用完全随机试验设计，研究了1年生落羽杉实生苗在不同土壤盐分和水分条件下的光合特性。结果表明，在各种土壤水分条件下，落羽杉净光合速率、气孔导度、叶绿素a和叶绿素b的浓度、叶绿素含量都随着土壤盐分浓度的增加逐渐减少，细胞间隙CO2浓度、叶绿素a与叶绿素b比值逐渐增大，蒸腾速率和呼吸速率因土壤水分的不同随土壤盐分浓度的增加表现出不同的变化趋势；在各种土壤盐分条件下，随着土壤水分含量的降低，落羽杉净七合速率逐渐下降，细胞间隙CO2浓度、叶绿素a浓度和叶绿素含量均在土壤含水量为田间持水量的75％处理下最高，蒸腾速率、气孔导度、呼吸速率、叶绿素b浓度和叶绿素a与叶绿素b比值因土壤盐分的不同随土壤水分含量的降低有不同的变化趋势；在土壤水分供应充足的条件下，落羽杉净光合速率随着土壤盐分浓度的升高而下降主要是非气孔限制所致，而在干旱条件下，落羽杉净光合速率随着土壤盐分浓度的升高而下降则有气孔限制和非气孔限制两种原因，盐胁迫导致叶绿素a浓度的下降也是落羽杉在盐胁迫下净光合速率下降的原因之一。     

紫外-可见光去浊度反演水体叶绿素a含量

城市景观水体的叶绿素a含量可直接反映其水质。紫外-可见光谱方法可快速低廉反演叶绿素a的含量,但城市水体水深较浅、浊度较高,容易对该波段光谱产生干扰。采用实验室培养的螺旋藻水样和浊度水样的混合水样来模拟城市景观水体环境,并使用UV—2600分光光度计获取混合水样的吸光谱数据;对吸光谱数据分别建立一元线性回归模型、偏最小二乘算法(PLS)模型和BP神经网络模型,以寻找降低水体浊度干扰的办法,为水体水质评价提供可靠参考数据。结果显示,BP神经网络预测模型可以同时预测混合水样中叶绿素a的浓度和浊度的浓度值,模型预测值与样本测量值之间的R~2为0. 997 2,并且模型的预测误差在5%以内。去浊度反演水体叶绿素a含量的能力最高;偏最小二乘算法模型测量值与预测值的R2为0. 999 4,模型的预测误差小于4%,但该模型在预测叶绿素a浓度时不能同时预测浊度值,去浊度反演叶绿素a含量的能力次之;一元线性回归模型的去浊度反演叶绿素a含量的能力最差。     

干旱胁迫过程中外源钙对华南忍冬光合生理的影响

通过添加不同浓度外源Ca2+和人工控制水分模拟干旱来研究外源Ca2+对华南忍冬在干旱胁迫处理下的化学调控机制,并探讨外源Ca2+对干旱胁迫处理下华南忍冬叶片中叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、过氧化氢酶活性以及日光合速率的影响,以期望为岩溶干旱农业的高效生产提供理论依据.结果表明,干旱胁迫下,华南忍冬的正常生理代谢明显受到抑制;当施入钙离子后,华南忍冬遭受的胁迫得到不同程度的缓解,从而有效防护干旱胁迫所致的氧化损伤,维持较高的叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量以及CAT活性,进而维持植物较正常的生理活动何细胞膜结构.     

兰州市大气污染对绿化植物生理特性的影响

以兰州市常见的绿化树种槐树(Sophora japonica L．)的成熟叶片为材料，从细胞膜渗漏率、光合色素含量、叶提取液pH值、脯氨酸含量、SOD酶活性等方面探究了兰州不同地区大气污染对植物生理特性的影响．不同污染地区国槐叶片的叶绿素含量、可溶性糖的含量、叶提取液pH值随污染程度的加剧而减少，而细胞膜渗漏率、脯氨酸含量SOD酶活性则上升．数据综合分析表明：大气污染对植物生理特性的影响呈现连锁性状态．5个研究地点的污染程度由大到小的顺序为：白银(重工业污染区)＞西固区(重工业区)＞城关区(交通枢纽区)＞安宁区(居民区)＞红古区(轻度污染区)．     

铜、水分胁迫下金属型植物海洲香薷水分代谢的变化

金属型植物生长土壤重金属含量高,同时保水性和持水能力差,易造成重金属和干旱双重胁迫。据此,本项目选用铜污染区(CS)和非污染区海洲香薷(NCS)为试材,以水培方法构成Cu、水分胁迫,研究金属型植物蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)以及叶片相对含水量(RWC)等的变化。结果表明,与对照相比,Cu、水分胁迫以及Cu+水分胁迫下,NCS的Tr明显下降,WUE明显提高,RWC和根自然含水量(NWC)下降或明显下降。不同的是,对CS而言,其Tr在Cu胁迫下明显上升,在其它处理下明显下降;其WUE在水分胁迫下明显增加,在其它处理下无明显变化;RWC和NWC下降或明显下降;尽管胁迫下CS和NCS的Tr和RWC均下降,但是下降的幅度有较大差别。总之,在铜和干旱胁迫下,不同来源金属型植物水分代谢存在明显差异,其结果可为尾矿库复垦以及矿山生态恢复提供科学依据。     

荧光法测定叶绿素a的影响因素及其数据校正

研究了浊度、温度对叶绿素a现场荧光仪测定叶绿素a的影响。分别用可见光分光光度计和叶绿素a现场荧光仪测定了不同温度、浊度梯度下小球藻水样的叶绿素a浓度值,探究影响规律和修正方法。结果表明,温度在7~30℃范围内,对叶绿素现场荧光仪测定叶绿素a浓度无显著影响;浊度在0~1 000度范围内,需用叶绿素a浓度实测值减去0.0174倍的浊度值(度)对测定值进行修正。     

模拟干旱处理下毛竹光响应特征分析

【目的】研究毛竹叶绿素含量和光响应参数的变化,比较分析毛竹对干旱胁迫的响应特点,探讨毛竹抗旱生理与适应变化,为毛竹林的水分管理提供理论依据。【方法】以Ⅰ～Ⅲ度毛竹为试验材料,分别测定干旱和对照条件下毛竹叶片光合色素含量和光响应曲线,并计算出其最大净光合速率(P_n,max)、光饱和点(P_LSP)、光补偿点(P_LCP)、暗呼吸速率(R_d)和表观量子效率(η_AQY)等光合参数。【结果】毛竹叶片叶绿素含量在不同竹龄之间差异都不显著,而Ⅱ度竹光合速率显著高于Ⅰ度竹和Ⅲ度竹,Ⅰ度竹和Ⅲ度竹之间光合速率差异不显著; Ⅰ度竹各叶绿素含量在干旱条件下显著低于对照,而Ⅲ度竹各叶绿素含量在干旱和对照间差异不显著,Ⅱ度竹只有类胡萝卜素含量在干旱条件下显著高于对照。各竹龄毛竹叶绿素含量与光合速率变化不一致,干旱处理下Ⅰ度竹和Ⅲ度竹P_n显著高于对照,Ⅱ度竹则无显著差异。【结论】干旱处理提高了Ⅰ度竹和Ⅲ度竹光能利用效率,降低了Ⅱ度竹对光的生态适应能力。     

谐波分析重金属铜铅胁迫玉米的污染效应

提出了谐波分析法监测玉米的重金属污染效应。通过设置不同浓度Cu和Pb胁迫下的玉米盆栽实验,测得了玉米冠层叶片光谱、叶绿素以及Cu含量。利用谐波分析技术将玉米叶片光谱特征信息转化为以振幅和相位的能量谱特征信息,提取低次谐波振幅和初始相位,分析了振幅和相位与玉米的健康状况以及重金属污染效应之间的关系。实验结果和分析表明,振幅反映着光谱的能量信息,与叶片中的Cu离子含量有很强的相关性;初始相位携带着光谱辐射峰值的位置信息,与玉米叶片中重金属含量以及叶片光谱的红边位置具有一定的线性比例关系。因此,可以通过光谱谐波分解的振幅和相位间接的判断Cu和Pb胁迫玉米的污染程度。     

铜胁迫对甜菜幼苗生长和光合特性的影响

以甜菜品种KWS3418为实验材料,研究了铜胁迫对甜菜幼苗生长及光合作用特性的影响．结果表明：当Cu2＋≤250μmol·L-1时,甜菜幼苗生长良好,与对照（0．3μmol·L-1）相比,各生长指标没有显著差异．但是,随着Cu2＋浓度的增加（Cu2＋〉250μmol·L-1）,甜菜幼苗生长受到显著抑制,其单株干、鲜重和叶面积均显著下降．Cu2＋为250μmol·L-1时,净光合速率（pn）、气孔导度（Gs）与叶绿索含量显著低于对照组,随着Cu2＋浓度的增加,净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）与叶绿素含量急剧下降．这些结果表明,甜菜有一定的耐铜性,但是高铜处理可能通过引起叶绿素含量和气孔导度下降来抑制光合作用进而抑制生长．