杨树无性系PV曲线水分参数的研究

采用PV技术对8个杨树无性系（3、6、7、8、9、10、11、12号）的水分参数ψs^tlp、ψs^sat、RWC^tlp、ROWC^tlp、AWC、ξ^max和b值等进行了研究,并采用抗旱性指数（DI）和模糊数学反隶属函数两种方法对各个无性系的抗旱性进行了综合评价.结果显示：8个无性系的ψs^tlp、ψs^sat、ROWC^tlp、ξ^max、b值不同,抗旱性也存在一定的差异.其中,11、7和8号维持膨压和渗透调节的能力比其余无性系强;11号具有很强的保持最大膨压和维持低水势的能力;7～9号无性系具有较强的忍耐水分胁迫和抗脱水的能力;3和6号细胞弹性最大,主要依靠其坚硬厚实的细胞保持体内的水分.结果表明,8个无性系分为3个类群：第一类群为无性系7、8、9、11、12号,抗旱性最强;第二类群为无性系10号,抗旱性居中;第三类群为无性系3号和6号,抗旱性最弱.

土壤水分胁迫对5个种源油松光合特性的影响

在盆栽条件下,对5个种源油松（山西中条山ZT,山西吕梁山LL,山西太行山TH,陕西洛南LN和陕西黄陵HL）幼苗进行了水分胁迫处理实验,对其净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）及Pn与土壤含水量（SWC）的关系进行了研究。结果表明：油松幼苗的Pn、Tr和Gs均随水分胁迫程度的增加呈先上升后下降的趋势,Ci呈先下降后上升的趋势。其中TH种源的Pn、Tr和Gs最高,LN和HL种源的较低。干旱处理的第4天（SWC为15%-25%）,5个种源的Pn、Tr和Gs均达到处理期的最大值;第7天（SWC为7%-9%）,它们的Pn、Tr、Gs和WUE差异均极显著（p＜0.01）,且大小顺序均为：ZT＞TH＞LL＞HL＞LN;处理的10天后（SWC小于5%）,LL、TH、LN、HL均只表现为呼吸作用。根据Pn与SWC的二次拟合方程（R2=0.980-0.997）中Pn为0时的SWC进行了抗旱性排序,依次为：TH＞ZT＞LL＞HL＞LN。

5个油松种源光合特性的比较研究

为了揭示自然条件下不同种源油松光合特性的差异,为优良种源选择提供依据,在黄土高原种源实验地,对5个油松种源(陕西洛南LN,陕西黄陵HL,山西吕梁山LL,山西灵空山LK,辽宁千山QM)幼苗的光合生理特征及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明:5个油松种源的净光合速率(Pn)呈双峰型,蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)亦基本呈双峰型,第1峰值均出现在上午8:00,有明显的光合午休现象。种源QM的水分利用效率(WUE)日变化呈单峰性,峰值出现在10:00,而种源LN、LL、LK和HL呈双峰型,第一峰值出现在8:00,第二峰值出现在12:00～16:00。种源LN、LL、LK和QM午间净光合速率的下降主要由气孔因素引起的,而种源HL则主要由叶肉细胞同化能力的降低引起的。种源LK的日均Pn、Tr和WUE均高于其他种源,是高光合、高蒸腾和高水分利用效率的种源,而种源HL属于低光合、低蒸腾和低水分利用效率的种源。Ta是影响各种源的Pn的首要因子,其次是VPD;RH是影响种源LN、LL和LK的Tr的首要因子;而Ta和VPD是影响种源HL和QM的Tr的主要因子。

山西煤炭资源开发生态补偿的现状与对策研究

山西是我国重要的煤炭工业生产基地,长期高强度的煤炭资源开采,造成了严重的生态环境问题。在对山西煤炭资源开发生态补偿现状和存在问题进行分析的基础上,重点从生态补偿标准量化、资金筹措与使用、法律保障等方面,提出了建立山西煤炭资源开发生态补偿机制的对策,研究成果对促进我国煤炭资源的可持续利用,具有重要的示范效应。

植物抗旱耐盐基因研究进展

干旱和盐胁迫是影响植物生存的主要逆境因子.本文根据不同的作用机制简要介绍了近年来植物抗旱耐盐基因的研究进展,以期对抗性研究提供一些新的思路.

杨树无性系光合特征的研究

对新培育的金科系列的4个杨树无性系（3^#、6^#、8^#、9^#）的光合特征及净光合速率、水分利用效率与主要影响因子的关系进行了研究。结果表明：不同月份4个无性系的净光合速率的日进程一般在10：00左右达到峰值，然后逐渐降低；蒸腾速率日进程不尽一致；气孔导度在7：00～9：00出现峰值后。缓慢下降。在6～8月，4个无性系的净光合速率的总平均值（μmol CO2·m^-2·s^-1）排序为：无性系9^#（8．53）〉6^#〉（7．21）3^#（6．47）〉8^#（4．98）；蒸腾速率的总平均值（mmol H2O·m^-2·s^-1）排序为：无性系9^#（3．74）〉3^#（2．76）〉6^#（1．76）〉8^#（1．47）；水分利用效率的总平均值（mmol CO2·mol^-1H2O）排序为：无性系8^#（4．77）〉6^#（4．35）〉3^#（2．99）〉9^#（2．40）。4个无性系的净光合速率与水分利用效率的排序并不一致。9^#属于高光合、高蒸腾、低水分利用效率类型。8^#属低光合、低蒸腾、高水分利用效率类型。在6月份6^#无性系的净光合速率和水分利用效率与温度、湿度显著相关，3^#、8^#、9^#无性系与光合有效辐射和气孔导度密切相关。

不同油松种源光合和荧光参数对水分胁迫的响应特征

采用盆栽控水试验方法,设置正常水分(T1,田间持水量的70%—80%)、轻度胁迫(T2,田间持水量的50%—60%)和严重胁迫(T3,田间持水量的30%—40%)3个水分梯度,对6个油松(Pinus tabulaeformis Carr.)种源(陕西洛南LN,陕西桥山QO,山西灵空山LK,辽宁千山QN,河北雾灵山WL和山西芦芽山LY)的光合参数和叶绿素荧光参数进行比较,探讨种源间光合和水分利用特征的差异及其与气孔导度和荧光参数的关系。结果表明,3个水分梯度下6个种源的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)、原初光能转换效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)差异均极显著(P<0.01),在T1和T3下,各种源的实际光量子效率ФPSⅡ和电子传递速率ETR差异显著(P<0.05)。在T2下,LK和WL的Pn达到最大,具有轻度胁迫下提高光合生产力的倾向。在T3下,QN种源的Pn和WUE较高(除LK的WUE最高外),而WL的Pn和WUE较低(除LK的Pn最低外);6个种源中QN的Pn、ФPSⅡ和ETR最大,LY和QO的光合生产力仅次于QN,而LN、LK和WL的Pn、Gs、ФPSⅡ和ETR比较低,其光合生产力及光量子产量受干旱胁迫影响较大。LK的WUE在各个水分梯度下均显著高于其它种源(P<0.05)。在T3下,各种源通过降低Tr提高WUE。在T1下,气孔限制是影响油松Pn的主要因素;在T2和T3下,Pn和WUE均与气孔导度、PSⅡ反应中心的光量子产量和电子传递速率密切相关。

水分胁迫下不同油松种源SOD、POD、MDA及可溶性蛋白比较研究

采用盆栽控水试验方法,设置正常水分（T1,田间持水量的70%~80%）、轻度胁迫（T2,田间持水量的50%~60%）和严重胁迫（T3,田间持水量的30%~40%）3个水分梯度,对6个油松Pinus tabulaeformis Carr.种源幼苗（陕西洛南LN,陕西桥山QO,山西灵空山LK,山西芦芽山LY,河北雾灵山WL和辽宁千山QN）的保护酶参数进行了分析。结果表明,在T3下,各种源的可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量差异均极显著（P〈0.01）;LK种源的可溶性蛋白质含量显著高于其它种源,种源LK、WL和LN依靠提高可溶性蛋白质含量来调节细胞渗透势以抵抗干旱胁迫的能力较强;种源QN和QO的SOD活性达到最大,它们通过增加SOD活性来清除O2.-用以抵抗膜脂过氧化的能力较强。整个水分处理过程中,种源LN和LY的POD活性均较高,而QN的POD活性较低,LN和LY通过增加POD活性分解H2O2对细胞破坏的能力较强;各油松种源的膜脂质过氧化程度在T3下均有所降低。

一种用SigmaPlot求PV曲线水分参数ψ_(tlp)的方法

以扶桑 (HibiscusRose sinensis)为例 ,用SigmaPlotforWindows软件分别绘制PV曲线双曲线和直线部分的散点图 ,同时拟合双曲线和直线方程。然后通过联立方程组求出质壁分离点的坐标值 ,计算出质壁分离时的渗透势 ( ψtlp)、相对水含量 (RWCtlp)和相对渗透水含量 (ROWCtlp)。并与常用的直线回归法的结果进行了比较。该方法具有简单、准确、快速等特点 。

8个油松种源抗旱性的比较研究

为了鉴别8个油松(Pinus tabulaeformis Carr.)种源的抗旱性,以其3年生幼苗为研究对象,进行了控水条件下的盆栽实验(T1:土壤含水量为25%～29%;T2:土壤含水量为19%～22%;T3:土壤含水量为12%～15%);测定了其净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等生理生化指标,并应用Fuzzy隶属函数对它们的抗旱性进行了综合评价。结果表明,在T3条件下,8个种源的Pn无显著差异(P>0.05);种源2的Tr显著高于种源1,3,5(P<0.05);种源5的水分利用效率(WUE)显著高于种源2,3,4,6,7,8(P<0.05)。与T2条件相比,在T3条件下,各种源的SOD活性均有所增高,多数种源的POD活性均有所增高;种源7,8膜脂过氧化程度较小,而种源1,3,4,5膜脂过氧化程度较大。8个种源的抗旱性依次为:种源8>种源6>种源1>种源5>种源4>种源3≈种源7>种源2。

晋北丘陵风沙区不同植被恢复模式的土壤化学特征与生态恢复效应

通过对山西省右玉县从高家堡乡至右卫镇的公路两侧乔木林(小叶杨、樟子松、油松和华北落叶松)、灌木丛(沙棘、柠条和乌柳)及各种乔木、乔灌混交林的土壤化学特征分析,评价了乔、灌恢复模式的生态恢复效应。结果表明:(1)不同植被恢复模式的生态恢复效应差异显著,混交林生态恢复效果优于纯林;(2)灌木沙棘、柠条、乌柳在本区生态恢复中的作用突出,特别是豆科植物柠条的生态恢复效果优于其他非豆科植物;(3)乔木种樟子松、油松,灌木种沙棘、柠条、乌柳耐旱、耐寒,生态适应性强,在本区生态修复中作用明显,可用于本区人工植被恢复的植被重建优先物种;(4)本区土壤洁净,适宜发展有机农业。

山西工矿区土壤二氧化硫与多环芳烃复合污染对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

以小麦为供试植物,山西工矿区生黄土为供试土壤,进行了土壤中二氧化硫(SO2)与多环芳烃(PAHs)单一及复合污染对小麦种子萌发率及小麦幼苗株高、根伸长和地下生物量影响的研究,以期考察复合污染的生态毒性效应。结果表明,小麦种子萌发对SO2与PAHs单一及复合污染均不敏感;SO2和PAHs单一污染时,小麦幼苗的株高与根伸长均受到一定程度的影响,低浓度SO2或PAHs处理对小麦生长起促进作用,高浓度则为抑制作用;小麦幼苗株高与SO2浓度呈显著负相关(r=-0.954,P<0.05),但与PAHs浓度的相关性不显著;SO2与PAHs复合污染条件下,对小麦幼苗株高或根伸长的联合作用多体现为协同作用,在低浓度情况下(SO2<500mg·kg-1)表现为协同促进;当SO2达到500～1000mg·kg-1时,对小麦幼苗株高或根伸长的联合作用均体现为协同抑制。SO2和PAHs单一污染时,小麦幼苗地下生物量与SO2、PAHs浓度均为显著负相关(rPAHs=-0.953,rSO2=-0.916,P<0.05);复合污染条件下,在SO2浓度为10mg·kg-1时,对地下生物量的联合作用多体现协同促进作用;而在SO2浓度为1000mg·kg-1,PAHs为50～100mg·kg-1时,对地下生物量的联合作用均体现为协同抑制作用。多元逐步回归分析进一步表明,SO2与PAHs复合污染条件下,小麦幼苗株高、根伸长都受到了SO2及PAHs的共同影响,而SO2是影响小麦幼苗地下生物量的主要因素。

华北落叶松AFLP反应体系的建立和优化

[目的]建立和优化华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii Mayr.)的AFLP反应体系。[方法]以华北落叶松为材料,对其AFLP分析过程中的5个主要影响因素(酶切时间、内切酶用量、DNA模板用量、连接产物和预扩增产物稀释倍数)进行了研究。[结果]确立了适于华北落叶松AFLP分析的最佳反应体系,即在反应体积均为20.0μl的前提下,酶切时间为7 h(37℃3.5 h;65℃3.5 h),EcoRⅠ和MseⅠ内切酶用量均为1 U,DNA模板用量为3.0μl(50 ng/μl),连接产物稀释10倍取5.0μl用于预扩增,预扩增产物稀释70倍取4.0μl用于选择性扩增。[结论]采用该体系得到的电泳条带清晰可辨、多态性好、重复性强,可用于对华北落叶松遗传多样性和分子进化特征的深入研究。

油松遗传结构与地理阻隔因素的相关性

油松(Pinus tabulaeformis)是我国特有广布树种。秦岭是我国亚热带和暖温带气候的重要分界线,贺兰山是我国西北干旱区与半干旱区的分界线。旨在以分布于秦岭、贺兰山和晋陕两省的10个天然油松种群为研究对象,通过对其线粒体DNA(nad1和matR内含子)的序列,探讨地理阻隔对油松遗传结构的影响。结果表明,10个天然油松种群的100个个体中共检测到27个单倍型,多态位点172个,简约信息位点35个,单一多态性位点137个。其中1个单倍型为全部种群共有,4个单倍型为2—5个种群共有,其余22个单倍型为各个种群所独有。在这10个种群中,有8个种群分别具有1—4个独有单倍型。尽管秦岭南侧种群和北侧种群分别具有两个和一个独有单倍型;贺兰山东侧种群和西侧种群均具有3个独有单倍型;但是与晋陕种群(即油松分布区中心种群)相比,其种群独有单倍型平均数目则明显较少。与此同时,不仅秦岭南北两侧或贺兰山东西两侧种群的独有单倍型的进化关系往往较近,而且秦岭北侧或贺兰山东侧种群的独有单倍型与油松分布区中心种群的某些独有单倍型的关系亦较近。从而导致秦岭南北两侧或贺兰山东西两侧种群与油松分布区中心种群之间表现出比较复杂的聚类关系。由此可见,油松的遗传结构与山脉屏障的存在没有明显关系。

黄土高原矿区典型先锋木本植物幼苗光合特性研究

为揭示黄土高原矿区典型先锋木本植物(臭椿、刺槐、荆条、沙棘和紫穗槐)的生态适应特征,通过温室土培实验,采用Li-6400XT便携式光合仪,对这5种木本植物幼苗不同光强和CO2浓度下的光合特征进行了分析。结果表明:直角双曲线修正模型可以较好地拟合5种植物幼苗的光响应和CO2响应曲线;5种植物幼苗光饱和点的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、CO2饱和点的最大净光合速率(Amax)、羧化效率(CE)、光呼吸速率(Rp)、CO2饱和点(CSP)和CO2补偿点(CCP)差异均显著(P<0.05),其中沙棘幼苗的Pmax、Amax、CE、Rd和Rp均显著高于其他4种植物幼苗,LSP和LCP显著高于紫穗槐、刺槐和荆条幼苗(P<0.05),其光合生产潜力和呼吸较高,对不同光强和CO2浓度的适应能力均较强;臭椿幼苗的Pmax和AQY显著低于其他4种植物幼苗,LSP和LCP显著高于紫穗槐、刺槐和荆条幼苗,其对弱光的利用效率、耐阴性及光合能力较弱;紫穗槐和刺槐幼苗的Amax显著低于其他3种植物幼苗,光合潜能较低;CO2浓度的升高有利于提高5种植物幼苗的水分利用效率;在黄土高原矿区生态恢复实践中,应参考该5种木本植物幼苗对光照和CO2浓度的适应性进行合理配置。

晋北盐碱地杨树无性系水分生理特性研究

在晋北风沙区自然环境下,以8个金科系列(JK)无性系为材料,在气候和土壤干旱的7月对其生长指标、蒸腾速率、水分利用效率及小枝水势日变化进行了研究,并采用模糊数学隶属函数法对其水分适应性进行了评价。结果表明,8个无性系的树高和材积差异极显著(P<0.01);其蒸腾速率和水势日变化基本呈倒"V"型和"V"型;8个无性系中,无性系JK-8#,JK-6#,JK-12#的蒸腾速率和清晨水势日均值最低,水分利用效率日均值最高;8个无性系对晋北风沙区的水分适应性顺序为:JK-12#>JK-11#>JK-8#>JK-6#>JK-3#>JK-9#>JK-7#>JK-10#。

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.

杨树无性系气体交换特征和水分利用效率研究

通过对3个杨树无性系(JK-7,JK-10,JK-11)气体交换参数及其相应环境因子的测定,对其光合与水分生理生态特征进行了研究。结果表明,3个无性系对同一环境的响应不同。JK-7和JK-11的蒸腾速率(Tr)和净光合速率(Pn)日变化呈单峰型,JK-10呈双峰型;3个无性系的水分利用效率(WUE)日变化均呈双峰型。它们的Pn,Tr差异显著(P<0.05),WUE差异不显著,其中JK-10的Pn,Tr均显著高于JK-7。3个无性系的气体交换受气孔导度(Gs)、光合有效辐射(PAR)的影响均比较大,同时,JK-7受相对湿度(RH)的影响较大,JK-10受气温(Ta)影响也较大。3个无性系的WUE均与Gs显著负相关。

SO_2衍生物对C57BL/6小鼠肝脏T细胞亚群CD4＋/CD8＋的影响

为探讨二氧化硫(SO2)的肝脏免疫毒理效应,利用流式细胞仪(FACS)检测技术,分析了SO2体内代谢衍生物——亚硫酸钠(Na2SO3)与亚硫酸氢钠(NaHSO3)混合液(两者摩尔比为3:1)腹腔注射染毒对C57BL/6小鼠肝脏淋巴细胞T细胞亚群CD4+和CD8+的百分数以及CD4+/CD8+细胞比值的影响.实验组剂量分别为25、100、400mg·kg-1(body weight),染毒一周后,制备肝脏淋巴细胞悬液,经特异性荧光标记的CD4(FITC)、CD8(PE)单克隆抗体染色后,采用FACS流式细胞仪检测T淋巴细胞亚群百分数.研究发现:1)染毒后所有处理组肝脏CD4+T细胞所占的百分数显著升高(p<0.05);2)CD8+T细胞所占的百分数在100mg·kg-1、400mg·kg-1染毒组显著降低(p<0.05);3)CD4+/CD8+的比值在100mg·kg-1、400mg·kg-1染毒组显著升高(p<0.01).研究结果显示:SO2体内衍生物亚硫酸钠和亚硫酸氢钠可使肝脏CD4+/CD8+T细胞的比值显著升高,即SO2衍生物可使肝脏CD4和CD8淋巴细胞比例严重失调而使机体产生免疫紊乱.

晋西皇姑梁小流域人工植物群落优势种生态位和种间关系研究

在野外102个样方调查数据和双向指示种分析法(TWINSPAN)分类的基础上,采用生态位宽度、生态位重叠、χ2检验和Spearman秩相关系数,对晋西皇姑梁小流域12个群落的12个优势种的生态位和种间关系进行了研究。结果表明:乔灌层Levins生态位宽度较大的种为油松、柠条锦鸡儿、沙棘。12个优势种组成的66个种对中,Pianka重叠指数≥0.4的种对占总对数的45.45%。呈极显著和显著关联的种对数较少,正负关联比均小于1。说明该小流域人工植物群落结构简单,种间资源竞争较激烈,仍处于演替的初、中期阶段。优势种华北落叶松与沙棘,沙棘与鹅观草呈显著正相关,它们均为地带性物种,生态适应性强,可作为皇姑梁小流域人工植被恢复的优选物种进行混种,而油松与小叶杨、小叶杨与沙棘或柠条锦鸡儿等种对间呈极显著负相关,在植被恢复中不宜混种。根据Spearman秩相关系数结果,将12个优势种划分为3个生态种组。