基于稳定碳同位素技术研究青藏高原东部高寒区植被的光合型

通过对青藏高原东部玛多县境内高寒地区20个科、38个属、62种植物叶片的稳定性碳同位素的测定,来确定植物群落的光合型.结果表明,所测定的62种植物的稳定性碳同位素比值 δ13C 介于-28.6‰和-25.2‰之间,说明这62种植物均属于C3植物,没有C4植物或CAM植物.植物这种光合型的分布与该研究区的环境因素有密切关系,低温是该区没有C4植物分布的关键因素,同时光合型的分布也反映了植物对独特地理环境的适应.

不同光合型植物气体交换参数与环境因子的关系

以昆仑山前山低山群自然生长的塔里木沙拐枣(Calligonum roborovskii)和驼绒藜(Ceratoides latens)为研究对象,通过观测分析,探讨了干旱区山地生态系统不同光合型植物气体交换参数特征及其对环境因子的响应,结果如下:①塔里木沙拐枣光合速率、蒸腾速率不同月份变化不明显,对海拔高度升高的响应更积极,驼绒藜光合速率、蒸腾速率呈下降趋势,对海拔高度变化的响应不明显;②两种植物午间光合速率下降归因于叶片光合酶活性下降,气孔调节作用不明显;③塔里木沙拐枣光合速率主要受光合有效辐射强度和温度影响,蒸腾速率与饱和水汽压差负相关性不明显,驼绒藜气体交换参数与环境因子相关性不明显;④水分条件改善是促使塔里木沙拐枣向高海拔迁移的主要因素,温度提高有利于其良好生长。

光合型与植物现代地理分布

从植物光合型的概念、特征和组成出发，分析了光合型在决定植物生态适应中的作用。探讨了以它作为Raunkir生活型系统的补充，诠释植物现代地理分布的可能。

南海北部微微型光合浮游生物的丰度及环境调控

1999年夏季首次在南海北部海域进行了微微型光合浮游生物(photosyntheticpicoplankton)的观测研究,发现了聚球藻(Synechococcus,Syn)、原绿球藻(Prochlorococcus,Pro)和真核球藻(Eukaryotes,Euk)3类微微型光合浮游生物存在,并对其丰度与分布及其环境调控机制进行了研究。结果表明,研究海区Syn,Pro和Euk丰度的总平均值分别为(5.0±7.6)×10~4,(4.6±4.2)×10~4和(1.8±1.1)×10~3个/cm^3,Syn种群丰度的高值大多出现在营养盐丰富的雷州半岛及海南岛东部海域的河口、沿岸带与陆架,北部湾次之,是陆坡和开阔海的数十分之一;其水层分布主要在跃层以上,跃层以下其值迅速降低,发现Pro存在两个不同种群:表层种群和深层种群,前者分布型式与Syn相似,后者的分布型式迥然不同,其丰度向营养盐贫瘠的外海、陆坡和开阔海显著增高;同时发现Pro水层分布的高值主要出现在真光层的底部,并往往出现在硝酸盐跃层之上,Euk在不同海域的分布差异不如Syn和Pro来得大,但仍以沿岸带与陆架为高,陆坡与开阔海较低,水层分布的高值大多出现在真光层的底部,而且它是对次表层叶绿素a极大值的主要贡献者,这些分布型式的差异,取决于环境的调控和3类生物生态生理适应的差异。 研究海区Syn,Pro和Euk

3种紫堇属植物叶片光合特性研究

以紫堇属(Corydalis DC.)的岩黄连(C.saxicola Bunting)、小花黄堇[C.racemosa(Thunb.) Pers.]和北越紫堇(C.balansae Prain)为研究对象,对其叶片的光合色素含量、光合特征参数光响应曲线及净光合速率光响应曲线特征参数进行了比较,并对其光合型进行了分析。结果表明:小花黄堇和北越紫堇叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均低于岩黄连。随着光合有效辐射(PAR)增大,3种植物叶片的净光合速率(Pn)、瞬时羧化效率(Pn/Ci)、气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)均先持续升高后趋于平稳,胞间CO2浓度(Ci)先持续下降后趋于平稳,光合型判别标准值(Gx)均大于10;岩黄连叶片的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)缓慢升高,而小花黄堇和北越紫堇叶片的Gs和Tr值却先缓慢升高后大幅升高。在400μmol·m^-2·s^-1≤PAR≤1 500μmol·m^-2·s^-1光照条件下,随着PAR值增大,小花黄堇和北越紫堇叶片的Pn、Pn/Ci、Gs和Tr值与岩黄连的差距越来越大,其叶片的Ls和WUE值与岩黄连的差距越来越小,而其叶片的Ci值与岩黄连的差距一直较小。小花黄堇和北越紫堇的表观量子效率、最大净光合速率、光饱和点和暗呼吸速率均高于岩黄连,而光补偿点却低于岩黄连。研究结果显示:这3种植物的光合特性相似,均属于阴生植物,因此,可在栽培过程中采取相应措施调控光照强度;这3种植物的光合型均为C3型,因此,可在栽培过程中增施CO2肥,以提高叶片光合效率,促进光合产物积累。与岩黄连相比,小花黄堇和北越紫堇对弱光和强光的利用能力及光合碳同化能力均更强。

2006年秋季长江口及邻近海域微微型浮游生物的分布特征及环境影响因素

2006年10月在长江口及邻近海域采用流式细胞技术测定了微微型浮游生物:聚球藻Synecho-coccus、微微型光合真核生物(picoeukaryotes)和异养浮游细菌(heterotrophic bacteria)的丰度和碳生物量,研究了其生态分布特点,并分析了其与环境因子之间的关系。结果表明,聚球藻、微微型光合真核生物和异养浮游细菌的丰度均值分别为(29.5±35.1)×103个/cm3,(0.9±0.6)×103个/cm3和(7.6±4.3)×105个/cm3(以碳计),碳生物量均值分别为(5.2±6.1)mg/m3,(1.4±0.9)mg/m3和(15.2±8.6)mg/m3(以碳计)。聚球藻、微微型光合真核生物和异养浮游细菌的丰度表现出不同的分布特征。平面分布上,聚球藻丰度呈现出近海低而外海高的分布趋势,其高值出现在长江口外的东部和东南部海域;微微型光合真核生物丰度分布趋势与聚球藻相近,其丰度高值出现在南部调查海域;异养浮游细菌丰度的高值区则分布在长江口北部外侧毗邻的海域。垂直分布上,近岸海域中微微型浮游生物在各水层中分布较均匀;远岸海域,微微型浮游生物丰度的次表层最大值现象较普遍,其中聚球藻丰度最大值出现在真光层底部;微微型光合真核生物与异养浮游细菌丰度的高值则出现在表层或真光层底部。微微型浮游生物与环境因子的相关性分析结果表明,聚球藻、微微型光合真核生物和异养浮游细菌的碳生物量均与温度呈显著正相关关系,而与营养盐、悬浮体浓度和颗粒有机碳之间存在较为密切的负相关关系。

人工无机半导体Z型反应光催化分解水

比较了自然和人工Z型光合作用过程,从反应的基本原理、常用体系及其光催化效率的影响因素入手,着重介绍了无机物半导体Z型光解水体系。在此基础上,针对研究中存在的问题,提出了提高光解水效率的3种可能途径。

不同海拔水稻品种的光合特性及呼吸作用

研究认为,高海拔区水稻品种基本为强光型光合响应型,其主要特点是光饱和点较高(>560μmolm^(-2)s^(-1)PAR),光补偿点偏高,低海拔区水稻品种基本为中强光型光合响应型,其主要特点是光饱和点较低(420～560μmolm^(-2)s^(-1)PAR),光补偿点偏低。光补偿点与光饱和点呈正相关关系(r=0.775^(**)):呼吸速率与光补偿点之间存在平行关系(r=0.732^(**));单位光辐射能的光合效率值与光强呈负相关(r=0.745^(**)),且具有随海拔升高而降低之趋势。叶绿素含量与光合速率呈正相关(r=0.777^(**))

准噶尔盆地荒漠植物碳同位素组成研究

通过对准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘17个科、41个属的53种荒漠植物的稳定碳同位素分析,结果显示准噶尔盆地荒漠植物的叶片稳定碳同位素值在-7.77‰^-30.10‰之间变化,其稳定碳同位素比值分布范围较广,C3和C4植物资源丰富。其中,C3植物有34种,δ13C值分布区间为-23.27‰^-30.10‰,平均值为-26.77‰;C4植物有19种,δ13C值的变化范围为-7.77‰^-14.90‰,平均值为-13.04‰。研究区内木本植物和草本植物的δ13C平均值分别为-16.74‰和-19.81‰,说明木本植物的水分利用效率明显高于草本植物,这种现象可能是全球荒漠生态系统的一种共性。但是一年生草本植物的δ13C平均值(-19.54‰)却高于多年生草本植物的δ13C平均值(-20.07‰),由于植物叶片δ13C可以用来间接指示植物的长期水分利用效率,即δ13C值越大,植物的水分利用效率越高;也就是说在该地区,相对于多年生草本植物而言,一年生草本植物对环境的适应能力较强。

长药景天CAM的快速诱导

兼性CAM植物长药景天(Sudum spectabile)在干热的盛夏季节,浇水植株的离体叶或用3mmoL/1ABA处理后,在5—6小时内,其光合型可由C_3型转变成CAM型。表现在气体交换模式由白天吸收CO_2、夜间释放CO_2转变成夜间吸收、白天释放;气孔阻力由昼低夜高转变成昼高夜低,但PEP羧化酶活性无明显变化。凝胶电泳均为一条带。

长药景天的叶龄与CAM活性

用CO_2分析。含酸量和PEP羧化酶活性测定的方法对长药景天(Sedum spectabile)光合型进行研究,其成熟叶浇水时表现为C_3型,干旱条件下转变成CAM型,但极度的干旱又使其CAM活性降低。浇水植株的幼叶PEP羧化酶活性和含酸量低,成熟叶较高。但在干旱过程中,幼叶酶活性和含酸量的增加比成熟叶更为显著,表明幼叶对水分胁迫更敏感。水分胁迫中,叶最大PEP羧化酶活性和最大含酸量在植株由下而上各叶位转移。

钝顶螺旋藻对硒的富集和有机化作用

目的 :研究钝顶螺旋藻 (Spirulinaplatensis ,S .P)对硒的富集和有机化作用 .方法 :培养基中添加无机硒亚硒酸钠培养S .P ,2 ,3-二氨基萘 (DAN)荧光分光光度法测定不同增殖期藻体含硒量 .结果 :①S .P生长的迟缓期富集硒较快 ,而在快速期则有机硒增量较明显 ;②在高浓度无机硒条件下培养 ,藻体的总硒、有机硒、有机化率均呈现下降趋势 ;③S .P对硒的生物有机化率在培养第 3d时较低 ,第 6d时较高 ;添加 15 0mg·L- 1硒培养的富硒螺旋藻 ,第 6d时硒主要与水溶性蛋白质结合 ,占 65 .5 %.结论 :S .P中总硒含量、有机硒含量、硒的有机化率及硒在藻体中的分布均呈现动态变化 .

超高产、抗病、广适应性大豆黑农51的选育研究

黑农51是黑龙江省农业科学院大豆研究所以黑农37为母本,合交93-1538(合丰39)为父本有性杂交,经高光效育种程序选育而成,2007年由黑龙江省农作物审定委员会审定推广。黑农51具有高产、稳产、抗病、优质、广适应性等特点,并具有理想的光合生态型,高光合速率、高光饱和点及低CO2补偿点,最高产量为4 650kg·hm-2。适宜的栽培方法是垄作栽培,穴播或垄上双行条播,最适宜的密度是20万～25万株·hm-2。适于黑龙江省第一、二积温带及吉林、辽宁、内蒙、新疆的部分地区种植。

生物生态耦合工艺在铁路站房生活污水处理中的应用

随着我国铁路环保要求不断提高,铁路站房生活污水处理要求也更严格,选择合适的处理工艺很重要。采用生物生态耦合工艺的PTS光合生态型污水处理技术,针对北京某铁路站房的生活污水处理进行应用研究,该技术采用较低的设计容积负荷0.14 kgCOD/(m3·d),并利用菖蒲和美人蕉等具备较高污染物降解能力的水生植物,实现了不同气温条件下出水水质均符合DB 11/307—2013《水污染物综合排放标准》中A排放限值的目标,达到了净化水质、美化环境、设备高效低耗运行的目的。

准噶尔盆地早春短命植物碳同位素组成研究

通过对准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘17科30属36种早春短命植物的稳定碳同位素分析,结果显示,准噶尔盆地早春短命植物的叶片稳定碳同位素值在-23.80‰^-29.71‰之间变化,平均值为-26.53‰。根据碳同位素比值可用来区分植物不同的光合途径类型,可判定本研究区内的早春短命植物均属于C3植物。准噶尔盆地早春一年生短命植物和多年生类短命植物均为草本,它们的稳定碳同位素(加权)平均值十分接近,分别为-26.55‰和-26.51‰。这或许是早春短命植物的两种生活型在长期进化过程中对准噶尔盆地这一特殊生境形成的趋同适应。

兰科植物与菌根真菌的营养关系

兰科植物与真菌具有天然的菌根共生关系。兰科植物种子细小,无胚乳,自然条件下只有与适宜的真菌共生才能萌发;兰科植物作为有花植物中最大的科之一,有光合自养、混合营养及完全真菌异养等营养类型。近年研究表明,不同营养类型的兰科植物其菌根真菌常具有一定的差异性,表现出不同的营养作用关系。本文对不同营养类型兰科植物与菌根真菌的营养作用关系的研究进展进行综述,并对兰科植物菌根营养机理、营养关系的变化等进行讨论,以期为兰科菌根营养学研究及菌根技术应用于兰科植物快繁和保育工作等提供参考。