苔藓植物对全球变化的响应及其生物指示意义

苔藓植物由于其结构相对简单 ,对大气成分浓度和全球气候等各方面的环境变化非常敏感 ,因此苔藓植物可以作为全球变化、环境污染、养分状况、森林整体性及生态系统健康等方面的生物指示材料 。

鼠尾藻对重金属锌、镉富集及排放作用的研究

将鼠尾藻(Sargassum thunbergii)暴露在不同质量浓度锌和镉溶液里40 d,以及暴露20 d后,移入自然海水恢复20 d,分析了藻体内金属离子含量的变化。富集实验结果表明,鼠尾藻积累金属离子的量和暴露溶液金属质量浓度正相关、与暴露时间具有线性关系;暴露3 d,藻体的金属离子含量(除了暴露在Cd2+质量浓度为0.1 mg/L处理组)均显著增加;在Zn2+处理组,溶液里Zn2+质量浓度越大,线性关系越显著,而在Cd2+处理组,Cd2+质量浓度5.0 mg/L处理组藻体内Cd2+含量与暴露时间的线性关系则最低。排放试验结果表明,排放20 d后与排放0 d比较,藻体内的金属离子质量浓度均显著降低,但是均显著高于暴露前水平;在Zn2+溶液里,鼠尾藻暴露Zn2+质量浓度0.1 mg/L和Zn2+质量浓度5.0 mg/L 20 d后移入自然海水5 d后,藻体内的Zn2+含量与排放0 d相比显著降低,而在Cd2+溶液里,藻体排放5 d后,藻体内的Cd2+含量与排放0 d相比均显著降低。最终结果表明,鼠尾藻潜在地可作为一种指示生物,用于监测海洋环境重金属污染状况。同时,鼠尾藻对Zn2+和Cd2+具有较强的富集能力,可以利用鼠尾藻修复受重金属污染的海洋水体,尤其是锌的污染。

苔藓生物监测大气重金属污染研究进展

苔藓是最敏感的大气污染指示植物之一 ,它具有灵敏、精确和直接等特点。苔藓生物监测主要有化学分析和生态分析等途径。通过特定的取样分析 ,可揭示大气重金属污染的时空变化格局 ,进而评价不同地区或时间的环境变化状况。实测数据的比较分析表明中国的重金属污染问题不容乐观。有必要通过技术、立法和经济等手段来解决这一环境污染问题。

苔藓与种子植物对不同化学元素富集能力的比较

采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP—ES)对采自浙江省天日山国家自然保护区的18种苔藓和4种种子植物体内的As,Cd,Cr,Cu,Mn,Ni,Pb,V,Zn,Al,Fe,K,Ca,Na,Mg,P16种元素含量进行测定和比较.结果表明:不同苔藓植物对同种元素的富集能力不同,同种苔藓对不同元素的富集能力也不同;部分土生苔藓植物体内及其着生的土壤中的元素含量比较说明:苔藓植物体内重金属含量与其生长基质无显著相关性,同时证明苔藓植物在监测重金属污染方面要优于种子植物,是一种良好的大气质量指示植物。

贝可利空气凤梨对铅的积累特征研究

以贝可利空气凤梨为材料,用不同浓度的硝酸铅溶液(0～100mg/L)对其进行胁迫处理,探讨空气凤梨对重金属污染物铅的吸收积累特征。结果发现,胁迫处理15d后,所有贝可利空气凤梨植株都没有明显的死亡症状;随着铅浓度的提高,贝可利空气凤梨植株中的铅含量随之显著增加。扫描电镜结合能谱分析表明,不论何种铅浓度处理植物体,贝可利空气凤梨叶表鳞片中的3类细胞上都可检测到铅元素的存在;但3类细胞在富集铅时所起的作用不同,并以最内部的碟状细胞中铅的含量最高。结果表明,贝可利空气凤梨对铅胁迫具有很强的耐性,并且可对铅进行有效的积累,是一种合适的指示铅污染的植物;其叶表鳞片则可能是铅等重金属元素的主要富集结构,而且铅在从外部细胞进入内部细胞的迁移过程中存在主动运输的成分。

黑龙江呼中自然保护区高山珊瑚枝假果柄不同部位的元素组成

地衣元素组成是监测大气元素沉降的有效和可靠指标,其受地衣年龄的影响较大,但该影响在土生枝状地衣中的研究并不充分。本研究测定了采自黑龙江大兴安岭呼中自然保护区的枝状地衣高山珊瑚枝(Stere原ocaulon alpinum)中55种化学元素(Ag、Al、As、B、Ba、Be、Bi、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、Fe、Gd、Ge、Hg、Ho、K、La、Li、Lu、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Nd、Ni、P、Pb、Pr、Rb、S、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Tb、Th、Ti、Tl、Tm、U、V、Y、Yb和Zn)的含量,并比较了其在假果柄不同部位(顶部、中部和基部)的差异,以检测无污染生境中地衣体部位与元素种类对地衣体内元素积累量的影响。结果显示:地衣元素含量与已有研究中地衣元素含量的背景值/基线值范围相符,表明研究区域内大气元素沉降程度极低;绝大多数生理代谢意义甚小的元素在年老部位含量较高,表明这些元素在地衣体内随地衣年龄增长而持续积累,且在地衣体内的转运强度较低;部分营养元素垂直趋势不明显,或在中部最低,反映了地衣体内营养元素向生长旺盛的顶端转运的趋势。因此,在以地衣元素组成为测试指标的大气污染监测中,需针对拟研究的元素,选取地衣的特定部位,并在不同研究的数据比较中使用相同部位,以增加数据的可比性。

基于RNA-Seq技术分析在金属矿上部生长的芒萁的差异表达基因

以生长于广西大厂锡多金属矿上部(重金属胁迫区)和未受矿化或污染影响的矿区外围(对照区)的芒萁[Dicranopteris pedata(Houtt.)Nakaike]为实验材料,对芒萁叶片进行转录组高通量测序,并对组装得到的unigenes经NCBI官方非冗余蛋白质序列数据库(Nr)、NCBI官方非冗余核苷酸序列数据库(Nt)、KEGG直系同源数据库(KO)、Swiss-Prot数据库(Swiss-Prot)、蛋白质家族数据库(Pfam)、基因功能分类体系数据库(GO)和真核生物直系同源序列数据库(KOG)进行注释,同时分析重金属胁迫区和对照区芒萁叶片间的差异表达unigenes。结果显示:测序获得19.56 Gb clean data,其中,重金属胁迫区和对照区芒萁叶片分别含10.14和9.42 Gb clean data。组装得到的250 582个unigenes中有120 097个unigenes得到注释,占unigenes总数的47.93%。与对照区相比较,重金属胁迫区芒萁叶片中上调和下调差异表达unigenes分别有208和620个,其中120个上调差异表达unigenes注释为代谢过程,占所有上调差异表达unigenes的57.69%;285个下调差异表达unigenes注释为催化活性,占所有下调差异表达unigenes的45.97%。重金属胁迫区芒萁叶片中15个unigenes与重金属转运和耐受相关,其中c44988_g1和c84121_g1的相对表达量分别极显著和显著高于对照区。研究结果显示:芒萁响应自然金属矿化或矿山重金属污染的基因可以用于生物地球化学找矿和土壤重金属污染检测。

硬枝碱蓬种子形态与萌发特性研究

用体视显微镜对硬枝碱蓬(Suaeda rigida Kung et G.L.Chu)种子的形态结构进行观察,并采用不同光照(24 h全黑暗、24 h全光照和12 h黑暗/12 h光照)与温度(10℃/15℃、15℃/20℃、20℃/25℃、25℃/30℃和30℃/35℃5种变温条件)处理种子,以打破休眠,探讨硬枝碱蓬种子萌发的适宜光温条件。结果表明,硬枝碱蓬种子平均直径为0.82 mm,千粒重为1.09 g;其种子由结构坚硬、光滑的种皮与双子叶和内含物丰富的胚构成。无论在24 h全黑暗、24 h全光照还是在12 h黑暗/12 h光照条件下,硬枝碱蓬种子萌发率均表现为随着温度降低而呈增大趋势,在30℃、12 h黑暗/35℃、12 h光照和25℃、12 h黑暗/30℃、12 h光照处理下,硬枝碱蓬种子的最终萌发率最高,平均萌发时间最短,在最短时间(3 d)即可达到最大萌发率,完成萌发进程。

山西省太岳山区有害元素大气污染的地衣(丽石黄衣)监测

山西太岳山区大气元素沉降研究较少。为摸清该区域大气污染水平及其受盆地的可能影响,以ICP-MS法测定采自15个样点的丽石黄衣(Xanthoria elegans)地衣体内7种常见有害元素(As、Cd、Cu、Pb、S、Sb和Zn)的含量,并进行相关性分析、方差分析和聚类分析。结果显示:该区域元素含量一般高于"清洁区",但低于"严重污染区"的相应数据,表明太岳山区具有一定程度的大气污染。聚类分析将15个样点分为两类,两类样点在距盆地距离(distance from the nearest basin, DFNB)和多数元素的含量方面均差异显著,近盆地区(DFNB=13.7±7.987 km)中的6种元素(As、Cd、Cu、Pb、Sb和Zn)含量均显著高于远盆地区(DFNB=32.5±6.062 km), 5种元素(As、Cu、Pb、Sb和Zn)的含量与DFNB之间的负相关关系显著(r≤-0.59; P≤0.02),表明山区内部的大气质量受盆地地区的大气污染物传输的影响。S含量的空间异质性低(变异系数CV<10%),和DFNB的相关性及在近盆地区和远盆地区之间的差异均不显著(P>0.05),但仍随DFNB增加呈下降趋势,表明盆地人类活动所释放的S可能主要是以更易于扩散的气态形式向山区传输的。本研究结果表明丽石黄衣是太岳山区大气有害元素污染的良好监测生物。

松萝对天然放射性气体氡的抗性研究

通过标准氡室对松萝进行不同氡浓度熏蒸处理之后,检测其植物体的各种生理指标变化。结果表明,在2 000 Bq/m^3浓度的氡胁迫下,松萝相对电导率变化与对照组相比并不显著,在4 000 Bq/m^3的高浓度氡胁迫下,电导率才显著升高。而不管氡浓度如何,松萝可溶性蛋白含量和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量均与对照组差异不显著。说明松萝在氡胁迫下没有表现出明显的生理损伤特征,暗示其对氡具有较强的抗性,这可能是与其叶表存在鳞片有关。另外,松萝的过氧化氢酶(Catalase,CAT)性随着氡浓度的上升有所降低,但超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性却随着氡浓度的上升而显著升高,说明在氡胁迫下,松萝体内活性氧清除体系开始发挥作用,能够进一步减轻氡对植物的伤害。

香樟树上的地衣状况对杭州市空气污染梯度的指示

在过去的25年,树木上的地衣已被广泛地用作空气污染状况的指示物,并已有大量的报道,主要在欧洲和北美的温带地区使用这一技木,在其他地区(包括香港)也可广泛应用。1987年5月11日至17日,英中双方于中国林科院亚林所举办了“应用真菌学教程”培训班,在此期间,安排了这一实验。

美国湿地植物指示指标由来及应用

该文略述美国湿地植物指示指标由来并以俄亥俄州立大学湿地研究园人工实验湿地为例,详细地列出了该人工湿地建成15年后的植物及美国湿地植物指示。这个实例有助于中国的湿地恢复及保育。

城市空气污染的植物监测研究进展

通过分析国内外大量的相关研究,探讨了植物对空气污染的响应以及空气污染植物监测的传统途径和高光谱技术,结果发现,如何基于当地大气污染物的状况和种类有针对性地筛选植物指示种及其关键响应参数以及如何利用获取的信息来科学地解释城市空气质量及其在不同尺度上的差异,依然是当前研究中面临的难题.