植物:环境污染的报警器和去污剂

50多年前,在美国加州的一大片柑橘树林里,柑橘树叶上出现了奇怪的斑点,后来这些叶子慢慢发黄脱落,树木枯死。专家分析后找到了原因,原来是城市汽车排放的大量尾气,其中氮氧化合物和碳氢化合物在紫外线的照射下,生成了“光化学烟雾”,害死了柑橘树。科学家还发现,有的植物对污染物非常敏感,将它们作为指示植物,可以对环境进行监测。牵牛花中含有花青素,这种色素在碱性溶液中为蓝色,在酸性溶液中为红色,故从早晨到晚上,随着二氧化碳含量的增加,牵牛花花色从蓝变红。牵牛花即是对空气中二氧化碳浓度的指示植物;紫花苜蓿对空气中的二氧化硫敏感…     

古尔班通古特沙漠南部短命植物生长对水热条件变化的响应

于2002至2004连续3年对古尔班通古特沙漠南部短命植物生长和土壤水分状况进行系统监测,并对同期气象资料进行分析,结果表明,短命植物的种子萌发和植株生长对于水热条件变化反映极为敏感．2003年早春日均温和日最低气温稳定回升到0℃以上的时间较2002年推迟了近10天,而同期土壤水分条件变化不大,观测到2002年有28种短命植物萌发,生活期近70天,短命植物层片盖度最高可达到46．4％．而2003年只有17种短命植物萌发,生活期50天左右,层片盖度最高为20．8％．2002年春季短命植物植株高度亦显著高于2003年,可见早春时节短命植物的萌发、生长和数量动态强烈依赖于热量条件．水分条件的变化不仅通过地形分异作用影响短命植物的空间分布,亦通过其时间变化影响其萌发与生长．2002年夏季没有较强降水发生,继6月底短命植物完成生活周期后,只在秋季发现个别短命植物的秋萌株．而2003年和2004年,在7和8月份>60 mm的较强降水影响下,尖喙栊牛儿苗和囊果苔草等以>10％盖度迅速覆盖沙丘表面．可见春季过后短命植物不仅只存在秋萌现象,夏季如遇到适量的降雨,其中的一些种亦可成批萌发．研究短命植物生长对水热条件变化的响应,不仅具有一定的生态学意义,而且也有助于理解该沙漠的沙面稳定性与区域气候变化的关系．     

兰花物语

兰花是地球上最古老的植物之一,形成于冈瓦纳大陆时期。随着地球陆地分成七大洲,它们也分散到世界各地。它们的历史比恐龙长。兰花家族也是地球上最大的植物家族,全世界共有25000种兰花。兰花形态、大小各异,有的像伸出舌头的德国牧羊犬,有的像洋葱,有的像章鱼,有的像人的鼻子,有的像魔术鞋,有的像猴子,还有的像米老鼠……     

气候与人

人,大概是对天地之间的变化最敏感的一种生物了。只要天气略有变化,就有不少人伤风感冒、关节疼痛,有的人甚至在清晨没睁开眼时,就能预感到今天是阴是晴还是刮风下雨。对于这些影响,人们逐渐开始加以重视并予以研究,于是又产生了一门新的学科——生物气象学,即研究气象对于生物的影响与生物对气象反应的学科。 生物气象学的拥护者包括医生、地理学家、植物学家、精神病学家、动物学家与气象学家。他们成立     

动物奇妙的“吃相”

浩瀚的动物世界真是丰富多彩,无奇不有。它们有的吃肉类,有的食植物;有的居然吃铁,有的采花喝蜜;有的虽小却以巨大的动物为食物,有的虽然凶猛,却只以植物果实为营养品……     

植物的形态建成与内源激素

在自然界,植物为什么如此千姿百态?为什么有的植物根深叶茂?为什么有的植物根系虽然非常发达,而地上部分却生长得不茂盛?为什么植物生长到一定时期会出现各种各样的分化?经过漫长的岁月,人们不断地研究,现已认识到这些生命活动的规律是由自身的遗传物质——DNA决定的。然而,研究表明,遗传物质的表达、性状的表现又受到体内一类含量极微的物质——内源激素所调控。更确切地说,受到体内不同种内源激素的调控。长期以来,人们首先也只能从外界因素,如温度、光照、营养以及外源的植物生长调节剂来研究这些因子对植物的形态建成的影响,以阐明生长、发育等生命活动的规律。自从1902年,哈勃兰特(Habertandt)预言植物细胞具有“全能性”以来,人们开展了植物的原生质体、细胞、     

短花针茅(Stipa breviflora)功能性状对水热协同作用的敏感性和适应性

全球变化背景下的温度增加和降水格局变化对植物功能性状影响的研究已有很多,但关于植物功能性状对水热协同变化的敏感性指标及适应阈值研究较少.本研究以荒漠草原典型地带性植物短花针茅为研究对象,通过人工气候箱法模拟研究了其功能性状(生物量特征和形态特征)对温度变化(对照,增温1.5℃,2.0℃,4.0℃,6.0℃)和降水变化(–30%,–15%,对照,+15%,+30%)(以1978~2007年6~8月月均温和月均降水为对照)协同作用的敏感性和适应性.结果表明:(ⅰ)温度和降水变化对短花针茅各功能性状(除地上生物量和叶数)有极显著的交互作用,生物量特征对水热协同作用的敏感程度大于形态特征,其中最敏感指标为地下生物量.(ⅱ)不同降水条件下短花针茅对温度的适应性不同,表现为总生物量与温度的关系不同,即在降水减少30%时,呈线性减少关系;在降水减少15%时,两者无显著关系;在当前降水及降水增加时,呈二次曲线关系.(ⅲ)未来轻度的气候暖干化(降水弱降低而温度小幅增加)可能有利于短花针茅的生长.     

南极将变成绿洲

南极的面积有1400多万平方公里,比欧洲或大洋洲的面积都大。尽管面积不小,但那里的气候却十分严醣,甚至比北极还要寒冷,年平均气温在摄氏零下25度左右。在漫长的南极夜里,气温一般都在零下50—60℃,有的地方甚至更低。例如1960年原苏联在南极的沃斯托克基地观察的气温是零下88.3℃,是地球观测史上最低的气温。繁茂的种子植物对于地球上的生物而言,南极可以说是过于严酷的生存环境。因此南极的植物也只限于菌类、苔藓、帅衣之类的低等植物而已。但是,现在南极大陆的植物世界正在发生变异。据英国南极考察队福伯特博士的调查,在南极半岛的南纬68度以北正生长着南极绿石竹和南极发草两种种子植物,而且其分布状况,从1964年到1990年的26年间,分别扩大了5倍和25倍。所谓南极半岛是指西南极洲向北朝南美洲南端     

动物奇妙的"吃相"

浩瀚的动物世界真是丰富多彩,无奇不有.它们有的吃肉类,有的食植物;有的居然吃铁,有的采花喝蜜:有的虽小却以巨大的动物为食物,有的虽然凶猛,却只以植物果实为营养品……     

海洋暖化对海洋生物的影响

自18世纪末到19世纪初的工业革命开始以来,排放到大气层中的CO2等温室气体迅速增加,导致地球表面平均温度在过去100年中上升了大约0.6℃.目前温室气体的释放速率仍然在继续增加,导致全球地表温度在过去1000年中以前所未有的速率上升,特别是近30年,每10年大约上升0.2℃.温室气体的排放和全球变暖对生物圈的巨大影响已受到了科学界密切关注,人类已经开始意识到全球变暖的许多严重后果,但是暖化对陆地及海洋生态系统更为深远的影响还有待揭示.本文主要关注全球变暖带来的海洋物理及化学变化,以及对海洋生物的影响,对它们进行概述,为进一步更准确预测全球变暖对未来海洋生态系统的影响提供重要信息.     

自然界的“精灵“

植物世界有许多奇形怪状的种类,它们堪称大自然的“精灵”。 寿星——龙血树 有花植物中的百合科是个大王国,有2000多种。其中龙血树属有150种,形态为灌木到乔木状,具木质茎,典型种龙血树产于非洲。有的龙血树植株由于人为保护得好,生长极其旺盛,寿命可达几千年。 龙血树的外形长得很特殊。本期中间彩色插图中所示的这株老寿星高10米以上,主干径有2米,主     

液泡定位的β-葡萄糖苷酶增强拟南芥的耐旱性

植物激素脱落酸(abscisic acid, ABA)在植物生长发育及适应多种胁迫环境过程中发挥重要作用, 植物在应对这些不断变化的生理需求及环境条件时细胞内ABA 水平也发生相应的变化. 迄今为止, 人们还未完全了解植物体内ABA 水平的精细调控机制. 本文中, 我们的研究表明拟南芥中β-葡萄糖苷酶家族成员之一BGLU10 参与了植物的耐旱性反应. T-DNA 插入纯合突变体bglu10 表现出干旱敏感的表型, 包括快速的水分丧失, 叶片表面温度较野生型低,ABA 含量、β-葡萄糖苷酶活性及ABA 和干旱响应基因的表达量均低于野生型. 与bglu10 突变体相比, BGLU10 的超表达转基因植物比野生型耐旱性更强, 表现为较低的失水速率, 较野生型更高的ABA 含量、β-葡萄糖苷酶活性及ABA 和干旱响应基因的表达水平. 拟南芥叶肉细胞原生质体瞬时表达结果证明BGLU10 蛋白定位于液泡中. 另外, BGLU10 基因在植物多种组织中均有表达, 且受多种非生物胁迫诱导表达, 这些结果暗示了BGLU10 可能在多种胁迫条件下水解ABA-葡萄糖苷(ABA-GE)释放自由ABA, 参与植物对这些胁迫的应答反应.     

热岛效应与热污染

近年来,北京的夏天似乎变得越来越热了,其六七月份的温度经常处于全国最高温。1999年7月24日,北京的最高气温达到42.2℃,打破了几十年来的气象记录。2000年6月13～14日,北京的最高气温也超过了39℃,有的市区观测站甚至超过了40℃,6月份北京日极端最高气温超过33℃的天数有19天,其中超过35℃的有10天,高温     

治疗高血压药物的研究——Ⅲ.萝芙甲素的药理

Rauwolfia serpentina Benth.的各种制剂,特别是从其中分离到的植物碱 reserpine,是近年来国内外风行的治疗高血压病和精神病的药物。国外对Rauwolfia 属植物的植物碱和它们的药理作用已做了许多工作。我国两广产有同属植物萝芙藤Rauwolfia verticillata(Lour.)Baill。最近,赵承(?)从广东西江一带采集的萝芙藤里提出一种植物碱,暂名为萝芙甲素(Rauwolfia A),熔点278℃(前报     

植物的血液与血型

<正>人有血液,动物有血液,那植物有血液吗?有的。在世界上许多地方,都发现了流"血"的树。我国南方山林的灌木丛中,生长着一种常绿的藤状植物——鸡血藤,总是攀援缠绕在其他树木上。每到夏季,它便开出玫瑰色的美丽花朵。当人们用刀子把藤条割断时     

木质素+粘土=煤

美国能源部的科学家或许已经揭开了自然界中煤的形成之谜。伊利诺斯州阿戈尼(Argonne)国家实验室的Randall Vinans和Ryoich Hayatsu把连接植物细胞的物质——木质素与高岭石粘土、伊利石粘土一起加热到300°F(135℃)(这在自然界是可能发生的),结果形成了煤。这对传统的关于煤的形成理论提出了挑战。一般认为煤是在高度分解的植物残骸(腐殖质)上加热加压形成的。以前曾把腐殖质和其它原料加热到750°F(380℃)制成人造煤。Winans指     

莫做多愁善感的少女

心理学家注意到,几乎所有的少女都具有多思和敏感的心理特征。其中一部分人由于感情的触角过于敏感而经常心绪不安、多愁善感。长期过于敏感和过度紧张使大脑神经的兴奋与抑制失调,身体出现不适。时间一长,有的甚至患上神经衰弱或神经官能症。她们一是容易兴奋,对刺激极为敏感,常常因为     

超微量水的氧同位素测定——毛细管CO_2-H_2O常温平衡法

1982年我们首次在国内建立了用铂丝催化在1300℃高温下CO_2-H_2O平衡测定微升量级水的方法。实践证明该法对微升量级包裹体水的氧、氢同位素连续分析具有特殊的适用价值。但是此方法的最小水量只能在2μl以上。而当今某些气液包裹体的样量以及环境和生物体中有些样品(如土壤、植物纤维素等)往往含水量极少,有的甚至仅含有小于微升量级的     

探索植物之谜

植物自卫之谜 有的植物在受到虫兽侵害之后竟能生产自卫的化学武器,这种现象引起了科学家的极大兴趣.     

为什么

盐生植物为什么咸不死? 通常,盐碱地没法种庄稼,因为庄稼会“咸死”。但是有一类盐生植物却不怕盐,这是为什么呢? 原来,陆地上的盐生植物有泌盐机能和结构,能把身体里过量的盐分排出去。它们有的是从根部把盐排出去,有的是通过茎、叶表面排出盐分,有的将含盐大多的老器官脱落掉。