干旱胁迫对柳枝稷幼苗生理特征的影响

柳枝稷(Panicum virgatum L.)是一种优良的纤维素类草本能源植物,被认为是一种理想的可再生替代能源,同时又具有优良的牧草特性及水土保持功能。研究水分胁迫对柳枝稷幼苗生理特性的影响,可为其在干旱地区大面积栽培种植提供依据。研究结果表明,柳枝稷幼苗叶片水分随着停水时间延长逐渐降低,但是叶片含水量下降趋势较为平缓,在试验时段内,柳枝稷叶片具有一定保水能力。干旱胁迫下,柳枝稷幼苗叶片的叶绿素a含量、叶绿素总含量与对照相比均表现为明显减少,干旱对叶绿素a的影响要明显高于叶绿素b;干旱胁迫后期,柳枝稷植株体内游离脯氨酸和可溶性糖含量显著升高,丙二醛含量也有明显增加,可见,柳枝稷幼苗能通过增加游离脯氨酸及提高可溶性糖含量来缓解土壤干旱胁迫的伤害,表现出一定的抗干旱特性。     

锌胁迫对长药景天生理特性的影响

[目的]利用低浓度和高浓度的Zn SO4溶液对长药景天的长期胁迫,研究长药景天锌胁迫下的抗性能力。[方法]采用盆栽试验,锌以Zn SO4·7H2O的形式供给,浓度分别为0、160和1 600 mg·kg-1Zn SO4,分别于0、7、14、21、28、35 d采集长势健康,且个体相近的植株,在相同部位选取功能叶片,测定长药景天叶片生理指标的变化。[结果]表明:低浓度(160 mg·kg-1Zn SO4)锌胁迫下,长药景天叶片电导率和MDA含量增加不显著;SOD、POD和CAT等保护酶活性增加,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量增加,高浓度(1 600 mg·kg-1Zn SO4)下电导率和MDA含量增加,保护酶活性增加,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量变化较小。[结论]长药景天对锌胁迫表现出较强的抗性,低浓度锌胁迫下调节能力较强,高浓度下主要依赖于保护酶系统的调节作用抵抗锌胁迫。在持续锌胁迫过程中,长药景天生理上能迅速作出相应的适应性调节,对锌胁迫表现出一定的忍耐能力和较强的恢复能力。     

水分胁迫对边坡绿化植物生理特性的影响

以白花草木樨、五叶地锦、紫花苜蓿3种北方常用护坡植物为研究对象,通过设置4种梯度的控水试验,测定植物多个生理生化参数,并通过多个生理指标的变化综合分析3种植物的生理特性变化。结果显示:1随着水分胁迫的增强,3种植物的细胞膜外渗率都出现不同幅度的增大,在同等水分胁迫条件下白花草木樨和紫花苜蓿的细胞损坏程度比五叶地锦的轻;2随着水分胁迫的增强,植物叶片叶绿素含量降低,气孔导度减小,进而降低植物的净光合速率,细胞得不到有效的CO2补充,叶片蒸腾速率降低,水分利用效率增大,随着水分胁迫进一步加重,气孔变得越来越小,细胞呼吸的CO2得不到有效释放和吸收,细胞间CO2浓度逐渐升高,又使得水分利用效率降低,这一方面3种植物表现不尽相同;3紫花苜蓿体内的POD活性最高、五叶地锦最低,但随着水分胁迫的增强均呈先上升后下降的趋势,白花草木樨和紫花苜蓿在中度水分胁迫时POD活性降低,而五叶地锦在轻度水分胁迫时POD活性降低。     

硫化物胁迫对马来眼子菜生理生化指标的影响

为研究水体中硫化物(S2-)对马来眼子菜的胁迫作用,通过静态模拟试验,分析了不同S2-水平(0、0.05、0.10、.2和0.3 mmol/L)培养下马来眼子菜叶绿素总量、丙二醛和2种抗氧化酶(过氧化氢酶、过氧化物酶)的活性变化。研究发现,当试验水体中c(S2-)≤0.05mmol/L时,马来眼子菜叶绿素总量随培养时间呈增加趋势,当c(S2-)0.2 mmol/L时,植物生长会受到明显影响,叶绿素浓度下降,光合作用受到抑制;不同S2-浓度组中马来眼子菜丙二醛浓度在暴露时均显示应激效应,膜质过氧化程度随水体S2-浓度及其暴露时间的增加而加重;在c(S2-)≤0.05 mmol/L时,2种抗氧化酶的活性得以维持或提高,当c(S2-)≥0.1 mmol/L时,马来眼子菜体内抗氧化酶活性下降,抗逆性降低,表现为剂量-负效应关系。     

高含铁红壤土重金属铜对水稻生长的影响

为了阐明高含铁红壤土背景下重金属Cu对水稻生长与生理特性的影响,结合盆栽模拟方法,采取正交试验组合,分析不同浓度高含铁红壤耕作土中重金属Cu胁迫下水稻分蘖期生长、生理特性的影响。数据表明:无外源铜背景下高含铁红壤耕作土(外源铁Fe≤400 mg/kg)有利于水稻的生长与发育,无外源铁背景下低浓度Cu(≤100 mg/kg)以及低浓度Cu(≤100 mg/kg)、Fe(≤200 mg/kg)组合均对作物的生长起到促进的作用,可以促进水稻株高、分蘖数、叶面积和叶绿素含量的增加,诱导水稻叶片SOD、POD与CAT活性。然而,当外源Fe浓度超过800mg/kg或者Cu浓度超过200 mg/kg时,尽管抗氧化酶SOD、POD与CAT活性受到极显著诱导,但水稻的生长开始明显受到影响;与自然背景下对照组相比较,水稻生长与生理特性出现显著差异,在最大受试浓度组水稻叶片已经开始枯萎。结果表明,低浓度Fe与Cu可以促进作物的生长,高浓度Fe与Cu则抑制作物的发育;高含铁土壤中,Fe元素与Cu元素对水稻的生长或抑制会产生协同作用。IBR综合分析表明,相较与外源铁胁迫,外源铜胁迫对水稻生物标志物综合效应影响更大。     

Zn2+对蛋白核小球藻生长影响的实验研究

通过藻类增长潜力实验,分别以蛋白核小球藻的光密度值、叶绿素a值、比增长率以及光合速率和呼吸速率为指标,对应分析了不同浓度的Zn2+对蛋白核小球藻生长的影响。在本实验条件下,Zn2+质量浓度低于0.1μg/L对蛋白核小球藻的生长有限制作用;在1~100μg/L之间则可促进蛋白核小球藻的增殖,其中在50μg/L时藻类生长最快;达到1 mg/L以上表现出对蛋白核小球藻生长的抑制作用,达到100 mg/L时,其对蛋白核小球藻的毒性效应可以导致藻类生长停止。实验结果表明,在景观水体中适当浓度的Zn2+是一定条件下触发或抑制蛋白核小球藻爆发性增殖的重要因子之一,在研究再生水应用于景观水体富营养化防控中应该予以重视。     

人工湿地中几种常见水生植物氨氮耐受性试验研究

选择人工湿地中常用的6种水生植物(美人蕉、菖蒲、香蒲、芦苇、凤眼蓝和睡莲)为受试植物,进行氨氮耐受性试验。在人工培养条件下配置不同氨氮浓度的营养液对这6种植物进行培养,一定时间后,对植物的抗氧化酶防御系统主要酶学指标进行测试。通过测定植物叶片中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性变化,找出6种水生植物的氨氮耐受性规律。结果表明：(1)菖蒲的SOD活性在氨氮浓度为300 mg/L左右时达到峰值,凤眼蓝、香蒲、睡莲的SOD活性峰值均在氨氮浓度为500 mg/L左右时出现,美人蕉和芦苇的SOD活性峰值出现在600 mg/L以后,且前期呈稳定增长;(2)凤眼蓝、睡莲、香蒲、菖蒲的CAT活性峰值均在氨氮浓度为500 mg/L左右出现,且前期都呈稳定增长,美人蕉和芦苇的CAT活性峰值在氨氮浓度为600～700 mg/L时出现,其中芦苇呈稳定增长,美人蕉呈先减后增的趋势;(3)凤眼蓝和睡莲的MDA在氨氮浓度为300 mg/L左右时达到峰值,香蒲和菖蒲的MDA在氨氮浓度为500 mg/L左右时出现峰值,美人蕉和芦苇的MDA峰值在氨氮浓度为600 mg/L以后出现;(5)菖蒲、凤眼蓝、芦苇、睡莲适用于低浓度氨氮环境,美人蕉和芦苇虽然受到低浓度氨氮的一些胁迫,但在高浓度时表现出色,美人蕉和芦苇对氨氮的耐受性更强。     

铜绿微囊藻对Cd~(2+)胁迫的生理生化响应

为探讨重金属离子Cd~(2+)对铜绿微囊藻的毒性效应,通过室内实验,研究了铜绿微囊藻在不同Cd~(2+)浓度胁迫下的生理生化变化。结果表明:1 Cd~(2+)对铜绿微囊藻具有明显的毒害作用,Cd~(2+)对铜绿微囊藻的24hEC_(50)、48h-EC_(50)、72h-EC_(50)、96h-EC_(50)分别为0.978,0.863,0.646,0.302 mg/L,随着作用时间的延长,EC_(50)显著降低(P0.05);2在Cd~(2+)胁迫下,铜绿微囊藻的光合生理特性受到不同程度的影响,叶绿素荧光特性Fv/Fm、Y[Ⅱ]、ETR、q P变化趋势基本一致,且与叶绿素a都表现出剂量-效应关系;3 Cd~(2+)诱导藻细胞产生氧化应激反映,其中丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著升高(P0.05),且随暴露时间延长,氧化应激强度增大。综上,重金属离子Cd~(2+)能够抑制铜绿微囊藻的生长,阻碍其光合作用,同时造成氧化应激效应。     

干旱胁迫下CoCl2对玉米幼苗生长的影响研究

通过室内盆栽试验,初步研究了干旱胁迫下CoC l2对玉米幼苗生长的影响,同时还研究了CoC l2溶液浸种对玉米种子萌发率的影响。结果表明:浓度小于等于0.007 5 mmol/L的CoC l2溶液对玉米种子的萌发有一定的促进作用;浓度为0.005 0 mmol/L的CoC l2溶液对玉米幼苗的株高、叶长、叶宽、叶面积、根长、叶片叶绿素含量指标的促进作用最为明显;浓度在0.005 0 mmol/L与0.007 5 mmol/L之间时,CoC l2溶液对玉米幼苗地上、地下部分鲜重、干重的促进作用较突出;当浓度大于0.007 5 mmol/L时,CoC l2溶液对玉米幼苗的生长有一定的抑制作用。     

不同土壤水胁迫下冬小麦生理生化特性的研究

文中对在不同土壤水胁迫下，冬小麦的生理生化特性进行测定、分析研究。表明耐早性强的小麦品种渗透调节能力强，对水胁迫的适应性主要通过渗透调节机制来实现；水胁迫导致小麦叶绿素含量降低，耐旱小麦品种的叶绿素含量受干旱影响较小；在水胁迫条件下，小麦蔗糖含量呈上升趋势，耐旱性强的小麦品种其ＳＯＤ酶具有较高活性，且随水胁迫加强提高较快。     

SBR活性污泥吸附水中重金属离子的研究

研究了SBR活性污泥对重金属离子(Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe3+)的吸附作用。结果表明:在30℃温度下,pH为5时,其对Cu2+、Zn2+、Mn2+的去除率达到最大值50%左右;当pH为3时,对Fe3+的去除率达到最大值73.6%。吸附动力学过程可用二级吸附速率方程描述。在10~30℃温度范围内,随着温度的升高,Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe3+的去除率分别由54.6%、46.3%、45.3%6、8.9%,增大到58.6%、51.3%、49.6%、73.6%。当重金属离子初始质量浓度为50 mg/L,污泥投加量为0.2 g时,Cu2+、Zn2+、Mn2+和Fe3+的去除率达到最大值,分别为61.5%、54.3%、53.3%和76.2%。吸附等温线结果表明,Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe3+在吸附剂上的吸附可用Freundlich方程描述。     

湿地植物对城市雨水径流污染的净化效能与适应性研究

通过灯芯草、千屈菜、菖蒲、梭鱼草的雨水径流水培试验,研究了湿地植物对城市径流主要污染物COD、TN、TP及重金属的净化效能,分析了植物对径流污染物的耐受性和适应性。结果表明:植物对重金属的净化效能良好;千屈菜对COD的耐受性及去除率差,当COD≥1 160 mg/L会导致其死亡;灯芯草对pH值的适应力差,酸雨会严重影响其水处理效果及长势;当pH<6时菖蒲和梭鱼草对径流TP的处理能力相当;对TN<20 mg/L的雨水径流,菖蒲对TN的去除效率达93%以上优于梭鱼草,且菖蒲对径流COD的去除效果及适应性好于其他三种植物,是较适宜的雨水径流湿地植物。     

镉在次级河流底泥中吸附—解吸特性及其风险评估

采用吸附解吸试验研究河流底泥对Cd2+的吸附解吸特征,评估Cd2+在底泥中的迁移性及其环境风险。结果表明:河流底泥对Cd2+的吸附质量比随Cd2+平衡质量浓度的增高而增大,Cd2+平衡质量浓度为23.09μg/mL时,底泥的最大吸附质量比为1 655.575μg/g;吸附率随Cd2+平衡质量浓度的增大而减小。底泥对Cd2+的吸附可以分为30 min前的快速吸附和60 min后的慢速吸附阶段。底泥对Cd2+的解吸质量比随吸附质量比的增高而增大,解吸率保持在1.51%~4.96%之间。保留因子R′对Cd2+平衡质量浓度的变化较敏感,随着Cd2+平衡质量浓度上升而下降。大溪河水体中Cd2+的实际分配系数Kd和保留因子R′分别为1 766.15 L/kg,99 968.76 L/kg,表明Cd2+在环境中迁移的风险较低。     

含锌重金属废水藻类吸附处理技术

以小球藻为吸附剂,研究藻类吸附剂对重金属废水中Zn2+的吸附过程,分析吸附时间、温度、pH值、Zn2+起始浓度以及预处理过程等因素对小球藻吸附Zn2+性能的影响。结果表明:预处理能提高小球藻的吸附性能,其吸附过程符合Langmuir吸附特征,对废水的pH值适应范围广。对于ρ(Zn2+)=100 mg/L的重金属废水经小球藻一次处理,去除率达到98%。小球藻吸附处理废水中Zn2+的较佳工艺条件为pH值6.5、温度25℃、吸附时间60 min、小球藻用量2 g/L。     

水生植物对沉积物微生物群落功能多样性的影响

为研究水生植物对沉积物微生物群落功能多样性的影响,采用Biolog-Eco微平板法分析非根际沉积物及菖蒲根际沉积物微生物群落功能多样性差异。结果表明:水生植物菖蒲的生长可大大提高沉积物中微生物的活性及多样性,菖蒲根际微生物总活性(AWCD)、微生物多样性指数(包括Shannon-Wiener 指数、丰富度指数及Pielou 均匀度指数)均显著高于非根际沉积物。菖蒲根际沉积物微生物主要是一些利用酯类及糖类作为碳源的微生物类群,而非根际沉积物微生物主要利用酯类及胺类碳源。菖蒲根际沉积物及非根际沉积物之间的代谢差异的碳源主要有D-纤维二糖、β-甲基D-葡萄糖苷、葡萄糖-1-磷酸、D-半乳糖醛酸及D-葡萄胺酸、苯乙基胺、N-乙酰基-D-葡萄胺、D-半乳糖内酯、D-甘露醇及D,L-a-甘油。根际及非根际微生物群落功能多样性差异可为揭示水生植物对水环境沉积物的根际效应机制提供一定的科学依据。     

WRSIS系统中稻田田面水和地下排水中氮素的动态变化特征

在江苏高淳县WRSIS系统中进行田间试验,对不同氮肥施用量下稻田田面水和地下排水中氮素动态变化特性进行分析。结果表明:施肥1 d后田面水TN和NH4+-N质量浓度值达到最大,随着时间推移,质量浓度迅速下降,施肥7 d后TN质量浓度下降70%~76%,NH4+-N质量浓度下降83.5%~85.5%。田面水中ρ(NH4+-N)/ρ(TN)和ρ(NO3--N)/ρ(TN)具有相似变化规律,先升后降,且ρ(NH4+-N)/ρ(TN)显著大于ρ(NO3--N)/ρ(TN)。地下排水中氮素以NO3--N为主,施肥后NO3--N质量浓度在3.0~19.0 mg/L的范围内;NH4+-N质量浓度较低,整个生育期质量浓度都在1.1 mg/L以下。田面水和地下排水中氮素质量浓度均随着施肥量的增加而增加。施肥7 d内是防止氮素大量流失的关键时期,需要控制排水;同时减少氮肥施用量能显著减少氮素地表流失和地下渗漏损失量。     

耐辐射球菌对Cu2+的去除效率

耐辐射球菌是一种非致病菌,拥有极强的抗辐射、抗氧化特性,具有成为工程菌处理Cu2＋的潜力。采用酶标仪测定Cu2＋对耐辐射球菌的生长速度的影响,用电感耦合等离子光谱法测定菌液离心后得到的上清液Cu2＋浓度。结果表明,当Cu2＋初始质量浓度为1．36mg／L时,耐辐射球菌对其清除效率为57．3％;当-Cu2＋初始质量浓度为6．28mg／L时,对其清除效率为35．4％。此外,用激光共聚焦显微镜观察受到Cu2＋胁迫的耐辐射球菌,发现球菌具有明显的聚集效应。     

Phytoremediation of atrazine by three emergent hydrophytes in a hydroponic system

A hydroponic system was used to evaluate atrazine (ATZ) removal and uptake by three emergent hydrophytes, Iris pseudacorus, Lythrum salicaria and Acorus calamus, determining their potential as phytoremediation agents for ATZ-contaminated water. After 20 days of exposure, the relative growth rate of plants in sterile conditions was less than in natural conditions. ATZ amount in a culture solution planted with emergent plants decreased significantly compared with an unplanted solution, and the removal rate of ATZ in natural conditions was greater than in sterile conditions (p < 0.05). The degradation contributions of I. pseudacorus, L. salicaria and A. calamus were 75.6, 65.5 and 61.8%, respectively. Those of the corresponding microbial population in the solution were 5.4, 11.4 and 17.4%, respectively. Emergent plants play a dominant role in reducing the ATZ level in the water body and could be used as phytoremediation agents.