干旱胁迫下三种野牡丹科植物的生理响应

采用盆栽称重控水法,研究不同干旱胁迫强度对3种野牡丹科植物的形态生长、根系形态结构、渗透调节物质含量、光合能力和抗氧化酶活性的影响,并通过主成分分析法对其抗旱性进行综合评价比较。结果表明:(1)干旱胁迫显著抑制了3种野牡丹科植物的形态生长,受干旱胁迫的影响,紫毛野牡丹和附生美丁花除根系平均直径变化趋势不同外,根系长度、根系体积、根系表面积均是先增加后减少,而藤牡丹的根系体积则是先增加后降低,其他的根系指标则是持续降低的趋势;(2)随着干旱胁迫的加剧,3种野牡丹科植物的净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率和水分利用率均持续下降,而脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量持续增加,SOD和POD活性则是先增加后降低;(3)主成分分析表明:从15个指标中提取出3个主成分,利用3个主成分对3种野牡丹科植物的抗旱能力进行综合分析,结果显示附生美丁花的耐旱能力最强,紫毛野牡丹次之,而藤牡丹对水分缺失最为敏感。

臭氧胁迫对两种榕树幼苗BVOCs释放的短期影响

为探究短期臭氧胁迫对植物源挥发性有机物(BVOCs)释放的影响,以一年生黄葛树(Ficus virens)和雅榕(Ficus concinna)幼苗为对象,通过开顶式气室(OTC)进行3种处理:对照组(常规大气O_(3)浓度)、低浓度组(常规大气O_(3)浓度加40 nmol·mol^(-1))和高浓度组(常规大气O_(3)浓度加80 nmol·mol^(-1))。运用热脱附与气质联用技术对榕树幼苗释放的BVOC进行分离鉴定,并使用单因素方差分析和Pearson相关系数等进行数据统计与分析。结果表明:除低浓度O_(3)对两种榕树幼苗地上和地下含氧单萜(OTs)的释放有显著促进外,其他各类BVOCs释放速率在受到短期O_(3)胁迫后均显著降低;光合参数与各组分BVOCs释放速率相关性各异,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)等是影响地上BVOCs释放的主要影响因子,Pn与土壤呼吸速率(Rs)则是地下BVOCs释放的主要影响因子;在大部分处理时,以BVOCs形式排放的碳与光合作用同化的碳的比例(BVOC-C损失比)显著降低,仅在低浓度O_(3)胁迫后黄葛树幼苗地上BVOC-C损失比例升高。本研究结果可以揭示两种榕树幼苗对O_(3)胁迫的响应和BVOCs释放的变化规律,对了解环境空气质量变化下榕树BVOCs释放的变化特征和响应机制,评估城市重点区域绿地环境空气质量具有重要意义。

格氏栲天然林与人工林根系呼吸季节动态及影响因素

通过用挖壕沟+静态碱吸收法对福建三明格氏栲天然林及33年生格氏栲和杉木人工林的根系呼吸进行为期2a定位研究.不同森林根系呼吸速率季节变化均呈单峰曲线,最大值出现在春末或夏初,最小值出现在冬季.1年中格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林根系呼吸速率变化范围分别在157.76～480.40 mg CO2/(m2·h)、53.03～339.45 mg CO2/(m2·h)和16.66～228.02 mg CO2/(m2·h)之间.在近似正常气候状况的2002年,不同森林根系呼吸主要受土壤温度影响(R2=0.52～0.72);而土壤温度和土壤湿度共同则可解释根系呼吸速率季节变化的81%～90%.在极端干旱的2003年,根系呼吸受土壤温度或湿度的影响较小,土壤温度和土壤湿度共同仅能解释根系呼吸变化的24%～60%,这与根系在持续干旱期间长期处于近休眠状态有关.根系呼吸对土壤温度和土壤湿度的敏感性大小顺序均为杉木人工林>格氏栲人工林>格氏栲天然林.格氏栲天然林根系呼吸占土壤呼吸比例(47.6%)均高于格氏栲和杉木人工林的(42.5%和40.2%),不同森林根系呼吸占土壤呼吸比例均以冬季最低,而以5月或6月最高.格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林根系呼吸年通量分别为6.537、4.013和1.828 tC/(m2·h).

‘嘎拉’苹果对不同浓度1-MCP处理的反应

以 嘎拉 Kid'sOrange × Delicious' 苹果为试材,研究了0℃贮藏期间及贮藏30、60、90和120d后转入室温7d货架期间1-MCP 1-甲基环丙烯 对果实呼吸速率、乙烯释放速率、品质和蛋白质变化的影响.结果表明,1-MCP处理显著抑制嘎拉苹果贮藏期间和贮后货架期间呼吸和乙烯释放速率,延缓果实硬度、可滴定酸含量的下降,对可溶性固形物含量无影响.对照果实在贮藏过程中,出现5条明显的特异性蛋白条带,1-MCP处理能抑制特异蛋白表达.300nL·L-1浓度1-MCP处理与600nL·L-11-MCP处理作用效果无显著差异.

温室有机土栽培CO_2浓度变化规律及增施CO_2对番茄生长发育的影响

实验分析了有机土栽培下温室内CO2浓度变化规律,研究了增施CO2对温室番茄植株生理效应、产量、果实品质的影响。结果表明:有机土栽培条件下温室内CO2浓度变化存在明显的季节变化和日变化。温室内CO2浓度在11月和3月,最高浓度达到1200μL·L-1以上,在改善温光条件下,可不施或少施CO2;而7月温室内CO2日最高浓度在500μL·L-1以下,每天应提早增施CO2。CO2空间分布为近地面层>畦面>植株内部>冠层>株顶上部。不同的栽培方式下,有机土壤栽培CO2浓度日变化范围为331～1294μL·L-1,而外界浓度与土壤无作物栽培方式日变化范围为327～556μL·L-1,土壤栽培CO2变化范围为402～1047μL·L-1。光照强度是影响温室内CO2浓度和利用效率的主要因素。与对照相比,温室内增施CO2番茄株高增加18.29%,总干重增加18.69%,功能叶面积增加22.02%,光合速率提高48.92%,叶绿素含量增加33.00%,羧化效率提高87.50%,产量增加26.48%,果实Vc增加33.27%,番茄红素增加30.98%,差异均达到显著水平。

塔里木河下游胡杨气体交换特性及其环境解释

结合塔里木河下游不同地下水埋深下胡杨的气体交换参数及其环境因子的实测结果，探讨地下水位及环境因子对胡杨光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（gs）、水分利用效率（WUE）等气体交换参数的影响规律。研究表明：随着地下水位下降，胡杨净光合速率和蒸腾速率日变化最大值提前，地下水埋深越深，净光合速率“双峰”曲线趋势越明显，地下水位4．37m以上时，蒸腾速率呈“双峰”曲线，当地下水位下降到5．91m时，蒸腾速率呈“单峰”曲线；低地下水埋深下，光合作用受抑制的主要原因是气孔限制；随着地下水位下降，光合抑制的主要原因则是非气孔限制；适度水分胁迫有利于提高胡杨水分利用效率。同时，结果显示：4m为胡杨的合理生态水位，地下水位为4～5m时，胡杨受到轻度水分胁迫，低于6m，胡杨受水分胁迫加剧。

中国西部植被水分利用效率的时空特征分析

利用净初级生产力模型C-FIX,陆面过程模型CoLM以及高时空分辨率的遥感数据集,定量估算了2002年西部地区1 km分辨率的水分利用效率（WUE）时空格局分布.模型估算2002年西部地区净初级生产力总量约为0.96 PgC,蒸散发总量约为2 098 km3,整个西部地区平均单位面积上年均WUE约为0.32 gC.mm^-1.西部地区WUE时空分布格局具有显著的异质性：WUE最高值区主要分布在新疆西北部的天山和阿尔泰山区域,年均WUE最高可达4 gC.mm^-1.m^-2;其次为西藏东南隅以及陕西和甘肃南部山区,年均WUE约在1~2 gC.mm^-1.m^-2之间.WUE最低值广泛分布在青藏高原地区和西北沙漠地区,年均WUE基本在0.4 gC.mm^-1.m^-2以下.研究发现,西北干旱区内陆河流域荒漠植被呈现出相对高的WUE水平,反映出适度水分亏缺地区的天然植被生态系统可能具有较水分充足地区植被生态系统更高的水分利用效率功能.通过定量分析比较不同植被生态系统WUE特征及其季节变化廓线,得到西部地区主要植被生态系统的年均WUE大小为山区森林〉荒漠乔灌丛〉灌溉农田〉高寒草地〉寒漠和戈壁.

辣椒光合系统对重金属Cd^(2+)胁迫的响应

该实验以保连1号和湘椒8号两个辣椒品种为试验材料,研究了不同浓度的Cd2+在不同处理时间下对两个辣椒品种的净光合速率(Pn)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和叶绿素含量等光合作用指标的影响.结果表明,Cd2+胁迫严重影响辣椒光合系统各参数,同时降低了叶绿素的含量,且辣椒品种之间耐镉能力存在一定的差距,Cd2+对湘椒8号的影响比对保连1号的要小得多.

环境胁迫与植物抗氰呼吸

抗氰呼吸广泛存在于高等植物、一些真菌和藻类中。抗氰呼吸的发生和运行程度除与植物自身发育和内在生理状态有关外,还受到许多外界条件(逆境因子)的影响。目前,有关植物抗氰呼吸的环境调节以及环境胁迫条件下植物抗氰交替途径运行的生理学意义已成为植物呼吸代谢领域的研究热点。本研究综述了环境胁迫与植物抗氰呼吸的研究进展。

长白山藓类植物在失水干燥及再水化过程中的CO_2同化能力和呼吸速率的变化

利用ＣＯ２红外分析仪检测了５种长白山藓类植物在失水干燥及重新吸水过程中的ＣＯ２交换速率．结果表明：５种藓类光合作用最适含水量［ｗ／（ｇ·ｇ－１）］为４～６；植物体蓄水过多时，会增加了ＣＯ２扩散阻力，光合速率下降，由于结构及生理上的差异，种与种之间净光合为０时含水量值变动较大．空气中干燥５ｄ的植物体吸水后，开始时有一个呼吸峰出现，之后呼吸速率逐渐恢复到正常状况；光合作用恢复速率要比呼吸作用慢．所有５种藓类植物在吸水１ｄ后光合活力即可恢复到失水之前的原初水平，说明空气中短期干燥对其光合能力无明显影响．

4种植物气孔对水汽压亏缺敏感度的种间差异

利用CO2交换测定系统和树干液流测定法分别测定了植物的气孔导度(gs)和冠层平均气孔导度(Gs),估测热带亚热带植物桃金娘(Rhodomyrtus tomentusa)、荷木(Schima superba)、九节(Psychotria ruba)、罗伞(Ardisia quinquegone)和马占相思(Acacia mangium)在水汽压亏缺为1 kPa下gs响应叶表面水汽压亏缺(Ds)或Gs响应叶边界层外水汽压亏缺(D)的敏感度与gs或Gs大小的关系。研究的结果及文献引用的相关数据显示,植物气孔对Ds敏感度(dgs/dlnDs)的种间差异较大,与参比气孔导度(gsref)相关(r2=0.88),冠层平均气孔导度(Gs)的相应关系则为r2=0.86。在Ds或D=1 kPa下具有高gs或Gs的植物,其gs对Ds或Gs对D的敏感度较高。耐旱阳生植物桃金娘和荷木在D=1 kPa时有高的gs或Gs,对水汽压亏缺的敏感度较高,而适于遮荫的树种罗伞则有低的gs,对D的敏感度较低。基于液流密度(Js)计算的马占相思Gs对D表现出密切的关系(r2=0.94),当D=1 kPa时,Gs对D的敏感度-m为72.1 mmol.m-1.s-1.ln(kPa)-1,表明马占相思在低D下有较高的Gs。马占相思的Gs与液流密度关系为r2=0.45,Gs对D的敏感度与荷木相近,是适于华南丘陵坡地生长的耐旱外来树种。

双酚A对河蚬呼吸代谢和抗氧化酶的毒性研究

采用静态染毒法,研究了双酚A（bisphenol A,BPA）对河蚬（Corbicula fluminea）的急性毒性以及在96h-LC50的1/10、1/8、1/4、1/2亚急性质量浓度胁迫下耗氧率和排氨率,以及抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性的变化,探究河蚬在BPA胁迫下的生物学响应.结果显示：BPA对河蚬96 h-LC50为6.34 mg/L;亚急性毒性指标耗氧率、排氨率以及SOD、CAT对BPA比较敏感,在试验质量浓度范围内（0.63～3.17 mg/L）河蚬耗氧率、排氨率以及2种酶活性变化均呈现先下降后上升再下降的趋势,有较好的一致性和规律性.BPA对河蚬产生了氧化损伤,具有一定的毒性作用.

ABA和H_2O_2在NaCl诱导的气孔关闭中的作用

以拟南芥野生型 (wt)和ABA合成缺失突变体 (aba3)为材料 ,采用表皮生物分析法研究了NaCl胁迫条件下 ,ABA和H2 O2 在气孔关闭中的作用 .结果表明 :10 0mmol L的NaCl可有效诱导wt气孔关闭 ,而对aba3的气孔运动无明显影响 ;10 - 2 mmol L的H2 O2 处理或 10 0mmol L的NaCl与 10 - 2 mmol LABA共处理可有效诱导wt与aba3的气孔关闭 ,且幅度类似 ;H2 O2 的专一性清除剂CAT可部分逆转NaCl处理及NaCl与ABA共处理引起的气孔关闭 .因此推测 ,NaCl胁迫条件下 ,植物保卫细胞内ABA浓度升高 ,诱导H2 O2 的产生 。

甜菜碱对呼吸酶的保护效应

以菠菜（Ｓｐｉｎａｃｉａ ｏｌｅｒａｃｅａ Ｌ．）叶片为材料，研究了不同浓度的甜菜碱和ＮａＣｌ对三羧酸循环、末端氧化和光呼吸的组成酶的活性的影响。与电解质ＮａＣｌ不同，高浓度的甜菜碱对这些酶的活性是非抑制性的，并对ＮａＣｌ的抑制作用有一定保护效应。甜菜碱是很好的有机渗透调节剂。这与甜菜碱在细胞质中起渗透调节作用，以及是无机渗透调节剂的配伍溶质的假设是一致的。

中国稻田甲烷产生和排放研究 Ⅰ.产生和排放机理及其影响因子

综合论述了近 2 0年来中国稻田甲烷排放的研究状况 ,包括中国稻田甲烷排放通量的观测 ,稻田甲烷生成的生物学机理及产生、转化、传输的机理研究 ,稻田甲烷排放的影响因子 ,主要介绍了稻田甲烷产生和氧化过程。

上海典型植物群落冬季土壤呼吸特征及其影响因子

采用开放式呼吸测定系统研究了上海典型绿地13类植物群落的冬季土壤呼吸速率及其影响因子。结果表明:不同植物群落之间的土壤呼吸存在差异,土壤呼吸速率的大小变化趋势为草>乔>灌,其中黑麦草草坪的呼吸速率最高,为1.903±0.311μmol·m-·2s-1。人为干扰或植物生长习性不同影响植物群落的土壤呼吸,而影响植物群落土壤呼吸的环境因子主要有10cm土温、5cm土温、土壤有机质含量、大气CO2浓度和温度,它们与土壤呼吸速率的相关系数分别为0.632、0.389、0.328、0.137和0.135,结构主因子的累积贡献率达77.0%;其中10cm土温是影响植物群落土壤呼吸的主导因子,它与土壤呼吸速率之间呈指数显著正相关。研究城市中不同植物群落的土壤呼吸特征对指导城市绿化和提高城市生态环境质量有借鉴作用。

植物光呼吸分子机制研究进展

光呼吸是植物的绿色细胞在光照下吸收O2释放CO2的反应,光呼吸强弱是影响C3和C4植物光合效率高低的重要因素。对光呼吸的分子机理研究是光合作用研究的热点之一。本文就光呼吸的代谢途径、光呼吸基因表达调控及光呼吸突变体的筛选等方面的研究进展进行了阐述,对光呼吸的生物学功能进行了探讨,并对光呼吸领域的发展进行了展望。

水稻细胞质雄性不育系与保持系的呼吸途径比较

比较水稻细胞质雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B之幼穗、叶片和花药的呼吸代谢。结果表明：不育系花药的总呼吸速率、抗氰呼吸所占总呼吸比例和细胞色素氧化酶（COD）、苹果酸脱氢酶（MDH）和6－磷酸葡萄糖脱氢酶（6－PGDH）活性低于保持系；幼穗中则仅6－PGDH低于保持系；叶片间各指标均无差异。Na3PO4可抑制保持系的叶片和幼穗及不育系叶片总呼吸的30％，而仅能抑制不育系幼穗总呼吸的24％；丙二酸则抑制不育系与保持系的叶片和幼穗的总呼吸的70％。

大气CO_2浓度倍增对植物暗呼吸的影响

以长期生长于350和700μmolCO_2·mol^(-1)空气的开顶式培养室的杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、玉米(Zea mays L.)等10种植物的离体成熟叶片或整株为材料,研究不同测定温度(15～35℃)下,CO_2浓度倍增对植物暗呼吸的影响。结果表明:在较低温度(15℃、20℃)下,CO_2浓度倍增对植物暗呼吸没有显著效应,在较高温度(30℃、35℃)下多数被测植物的暗呼吸显著增强。讨论了实验所得结果在未来全球气候变化中的可能的意义。