镍、铜对矿业废弃地先锋植物盐生草和骆驼蓬抗氧化物质和渗透调节物质积累的影响

以盐生草(Halogeton glomeratus)和骆驼蓬(Peganum harmala)幼苗为材料,采用盆栽试验研究土壤中不同浓度(0、50、100、200、400 mg·kg-1)镍(Ni)、铜(Cu)处理对盐生草和骆驼蓬幼苗过氧化氢(H2O2)、抗坏血酸(ASA)、维生素E(VE)、谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸和可溶性糖含量的影响。结果表明,盐生草和骆驼蓬叶片及根部过氧化氢(H2O2)含量随介质中Ni和Cu浓度的增加而增加。Ni胁迫下盐生草叶片中GSH含量随Ni浓度增加呈增加趋势,根部VE含量在高浓度Ni(≥100 mg·kg-1)胁迫下显著积累;Cu胁迫下盐生草叶片和根部GSH、ASA和VE含量较对照显著积累,三者协同作用缓解Cu胁迫诱导的氧化损伤。Ni胁迫下骆驼蓬叶片GSH和ASA含量、根部ASA含量较对照显著增加;Cu胁迫下骆驼蓬叶片中GSH和ASA含量随Cu浓度增加呈上升趋势,根部ASA含量较对照显著增加,VE在100 mg·kg-1和200 mg·kg-1的Cu处理下较对照显著增加。Ni和Cu胁迫使得盐生草和骆驼蓬幼苗脯氨酸和可溶性糖含量较对照显著积累。     

盐胁迫对濒危植物长叶红砂抗氧化系统的影响

以长叶红砂(Reaumuria trigyna)幼苗为研究对象,测定了不同浓度NaCl溶液胁迫30 d的长叶红砂叶片抗氧化特征参数和自由基及膜脂过氧化指标含量,以探讨长叶红砂抗氧化系统对盐胁迫的适应机制。结果显示,高盐胁迫下长叶红砂叶片O-2的产生速率显著上升,丙二醛(MDA)含量和相对电导率都在低盐浓度下降低,高盐浓度下随着盐浓度的增加而增加;长叶红砂叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性随盐胁迫加剧而显著提高,过氧化氢酶(CAT)的活性变化较小;随盐浓度的提高谷胱甘肽的基本含量显著提高,抗坏血酸盐的含量在降低。研究表明,长叶红砂叶片中SOD、POD和谷胱甘肽在防御盐胁迫引起的氧化性损害中起到了显著保护作用。     

盐胁迫下红砂愈伤组织的抗氧化能力与耐盐性研究

通过测定不同梯度盐胁迫下红砂愈伤组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶（CAT）的活性,以及丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性,探讨了红砂抗氧化能力与耐盐性的关系。结果显示:随着盐胁迫浓度增加,红砂愈伤组织中MDA 含量比对照增加0.84%~51.03%,SOD、POD和CAT活性分别比对照提高9.83%~51.98%、26.4%~140.2%和44.74%~216.34%。表明红砂可以通过上调SOD、POD和CAT等保护酶的活性来响应盐胁迫,并以此降低盐胁迫诱导的膜脂过氧化程度,从而提高其耐盐性。     

盐胁迫对红砂(Reaumuria soongorica)种子吸胀过程中生理特性的影响

以0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的NaCl和CaCl2溶液处理红砂(Reaumuria soongorica)种子,探讨了两种盐胁迫对种子吸胀过程中生理特性的影响及对种子的伤害程度。结果表明:红砂种子发芽率随两种盐胁迫的加剧极显著下降。种子丙二醛(MDA)含量在NaCl溶液胁迫后先下降后上升,在盐溶液浓度为1.0%时达到最小值,在2.5%处达到最大值;经不同浓度的CaCl2溶液胁迫后,MDA含量呈上升趋势,且均高于对照,最大值出现在3.0%处;种子内可溶性糖含量随NaCl和CaCl2溶液浓度的增大先下降后上升,分别在盐溶液浓度为1.0%和2.0%时达到最小值;种子过氧化氢酶(CAT)活性的变化较小;过氧化物酶(POD)活性随两种盐浓度的增加显著降低;超氧化物歧化酶(SOD)的活性随两种盐溶液浓度的增加先下降再上升又下降,但总体低于对照。经综合分析得出,CaCl2对红砂种子的伤害程度大于NaCl。     

盐角草(Salicornia europaea)对NaCl处理的生理响应

用含有NaCl的Hoagland培养液处理盐角草(Salicornia europaea)11d。检测其鲜重,干重,离子含量,电导率,溶解性总固体(TDS)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)浓度。结果表明:随着NaCl浓度的增加,盐角草干重和鲜重呈现先上升后下降的趋势,相对电导率、TDS、SOD、POD、CAT及MDA均呈现先下降后上升的趋势,在NaCl溶液浓度为200mmol·L-1左右时,干重和鲜重的值达到最大,电导率、TDS、SOD、POD、CAT、MDA含量达到最小值;500mmol·L-1和800mmol·L-1时,SOD和CAT活性下降,电导率、TDS、POD、MDA含量则急剧上升。由此说明,一定浓度的NaCl溶液促进了盐角草的生长,200mmol·L-1左右是其生长的最适浓度,500mmol·L-1和800mmol·L-1高盐浓度会对盐角草的膜结构、酶系统等造成不同程度的损伤。盐角草主要将Na+、K+积累在地上部,且随着NaCl处理浓度的增大,Na+含量逐渐增加、K+含量逐渐降低,这可能是盐角草调节细胞内离子平衡对抗盐胁迫的一种适应策略。     

胡杨(Populus euphratica)对盐胁迫和干旱胁迫的生理响应特征北大核心CSCD

采用盆栽两年生幼苗,研究胡杨(Populus euphratica)在盐胁迫(NaCl浓度0、100、200、300、400 mmol·L^(-1))和干旱胁迫(干旱0、7、14、21、28 d)条件下的生理响应过程及其响应差异。结果表明:在抗氧化酶系统方面,随着盐胁迫和干旱胁迫程度的增加,保护酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均呈现先增加后减小的趋势,不同保护酶的活性应对干旱胁迫和盐胁迫的反应速度和持续时间不同,胡杨通过将多种保护酶进行综合调节以形成整个抗氧化酶系统的防御功能。在渗透调节系统方面,随着盐胁迫和干旱胁迫程度的增加,可溶性糖含量持续增加,其积累对于不同程度的盐胁迫和干旱胁迫的反应速度和持续时间不同,胡杨通过持续性积累有机物质维持渗透平衡以形成渗透调节系统的长效防护功能。在细胞膜系统方面,随着盐胁迫程度的增加,丙二醛含量先减少后缓慢增加,基本维持在较低的水平,而随着干旱胁迫程度的增加,丙二醛含量持续增加,胡杨能够在盐胁迫和轻度干旱胁迫下通过细胞膜系统的适应性调节维持细胞膜结构功能的完整性以实现细胞膜系统的保护作用。在盐胁迫和干旱胁迫时,胡杨通过抗氧化酶系统、渗透调节系统和细胞膜系统进行适应性的调整,从而增强其耐盐性和抗旱性。进行胡杨盐胁迫和干旱胁迫生理响应研究对于黑河下游胡杨幼苗的培育和恢复具有重要意义。     

土壤水分含量对虉草幼苗保护酶与渗透调节物质的影响

以虉草幼苗为试材,通过为期50 d的室内盆栽控水试验,按照土壤水分含量设置7个水分梯度：（10±0.5）%、（15±0.5）%、（20±0.5）%、（25±0.5）%、（30±0.5）%、（40±0.5）%（土壤水分饱和）和51%（淹水2 cm）,研究了不同土壤水分含量对植物的抗氧化酶活性、丙二醛含量、可溶性蛋白含量的影响。结果表明：（1）土壤水分含量在20%~35%之间时SOD （超氧化物歧化酶）活性较高,低于20%和高于35%时,SOD活性下降,且在不同土壤水分含量下试验50 d的SOD活性均大于试验25 d的。（2） CAT（过氧化氢酶）与POD （过氧化物酶）活性达极显著相关p<0.01,均随土壤水分含量的增加呈先大幅下降后平稳再小幅上升的趋势。（3） MDA （丙二醛）含量与SOD活性趋势相反,随土壤水分含量的增加不断下降,在试验25 d时淹水组略有上升。（4）可溶性蛋白在20%~40%之间时含量较高,植株生长状况较好,在干旱和淹水胁迫条件下可溶性蛋白含量呈下降趋势。由此可见：当虉草幼苗受到干旱等胁迫时,虉草幼苗会开启抗氧化酶系统以保护植株组织,可长时间的胁迫或者胁迫超过其耐受范围（土壤水分含量小于20%或处于土壤水分过饱和淹水条件）就会不同程度的破坏植物的防御系统从而影响其生长发育。     

盐胁迫对枸杞(Lycium barbarum)叶片生理的影响

枸杞(Lycium barbarum)耐盐碱能力强,在盐渍化土壤中种植枸杞具有一定程度改良土壤的功效。然而对枸杞在不同盐渍生境和不同盐渍化程度下的生理适应基础研究较少。选取扦插的"宁杞5号"一年实生苗为材料,分别在渗透势为-0.48、-0.82、-1.18 MPa下采用单盐(NaCl或Na_2SO_4)和混合盐NaCl+Na_2SO_4进行处理,对比分析不同处理时段内枸杞生理活性的响应。结果表明:随着渗透势降低,叶绿素(Chl)含量呈下降趋势;代表膜脂过氧化程度的丙二醛(MDA)、渗透调节物质脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量明显增加;抗氧化酶系统超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性增加;渗透势为-1.18 MPa盐处理则抑制了过氧化物酶(POD)的活性。相同渗透势的不同盐处理之间,Chl、Pro、MDA和SS含量以及SOD和CAT活性在混合盐处理下或多或少都有增加;随着处理时间的延长,MDA、Pro、SS含量和CAT活性增加。这说明盐渍化程度增加,渗透调节物质和抗氧化酶系统的保护加强;不同盐渍环境下枸杞的生理响应不同,-1.18 MPa下混合盐胁迫相对于单盐影响更大;胁迫时间延长,渗透调节物质的累积增加,枸杞的适应性增强。     

NaCl处理对多枝柽柳(Tamarixramosissima)生长及生理的影响

以1年生多枝柽柳(Tamarix ramosissima)幼株为材料,采用盆栽试验研究不同浓度(0、50、100、200、400 mmol·L^-1)NaCl处理对多枝柽柳生长状况及叶片过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶( POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,水势,可溶性糖和脯氨酸含量的影响.结果表明:低浓度(≤100 mmol·L^-1)的NaCl处理对多枝柽柳株高、冠幅面积、分枝数和叶、枝干重具有促进效应;高浓度(≥200 mmol·L^-1)的NaCl处理抑制了多枝柽柳生长,对侧根干重的抑制作用大于对冠幅面积、分枝数、叶干重、枝干重及株高的抑制.H₂O₂和MDA含量在低浓度(≤100 mmol·L^-1)NaCl处理下较对照未出现积累现象,随NaCl浓度升高(≥200 mmol·L^-1)二者含量较对照出现显著积累.低浓度(≤100 mmol·L^-1)NaCl处理下,多枝柽柳叶片SOD、POD、CAT和APX活性较对照均有所提高,高浓度的NaCl处理下SOD和POD活性开始降低.多枝柽柳叶片水势随NaCl处理浓度升高呈显著下降趋势.低浓度(≤100 mmol·L^-1)NaCl处理下脯氨酸和可溶性糖含量较对照呈上升趋势.     

盐胁迫下梭梭幼苗膜脂过氧化和保护酶活性

使用0、50、100、200、350、500 mmol/L NaCl处理梭梭幼苗,分三次取样,并测其相应指标,结果表明梭梭幼苗细胞膜透性在10天时保持稳定;当胁迫到20天、30天时,同化枝膜透性随盐浓度的增加及胁迫时间的延长逐渐增加.整个试验过程中,丙二醛含量逐渐增加,但前期增加幅度不大,后期梭梭幼苗同化枝的丙二醛含量在NaCl胁迫30天时为2.569 μmol·g-1.SOD和POD活性在整个试验过程中相对于对照而言整体呈增加趋势,但在前期增加得较快,后期较慢.CAT活性在整个过程中则一直呈增加趋势.     

徐闻南山镇红树林沉积物及红树植物中重金属的累积特征与迁移规律

为探究重金属在红树林沉积物及红树植物中的分布累积及迁移规律，选取了徐闻南山镇红树林为研究对象，通过测定红树林沉积物及红树植物不同部位（根、茎、叶）的重金属质量分数，运用富集因子、生物富集系数、转移系数及相关性分析等方法进行分析。结果表明：1）红树林沉积物重金属质量分数表现为铬（Cr）＞锌（Zn）＞镍（Ni）＞铜（Cu）＞铅（Pb）＞砷（As）＞汞（Hg）＞镉（Cd），为中等变异程度；除了镍（Ni）元素外，其余7种重金属未超过国家一级标准，除了铅（Pb）元素外，其余7种重金属均超过广东省土壤环境背景值，说明研究区沉积物中重金属具有一定的积累效应。2）沉积物中砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、汞（Hg）、镍（Ni）、铬（Cr）富集因子值均＞1.5，说明受到轻微人为活动影响；各站位镍（Ni）富集因子值均＞5，结合研究区背景，反映了镍（Ni）受到自然和人为输入的共同影响。3）白骨壤体内重金属主要集中在根部，而红海榄体内重金属在根茎叶中分布相对均匀。白骨壤根茎叶部位的大多数重金属质量分数远高于红海榄，说明白骨壤对重金属的吸附能力比红海榄强。汞（Hg）集中分布在植物的叶片部位，且与其他重金属之间相关性不明显；推测汞（Hg）主要通过叶片吸收进入植物体内，与交通运输污染有关。4）不同红树植物对不同重金属富集能力各异，白骨壤对重金属的富集能力表现为：镉（Cd）＞砷（As）＞铜（Cu）＞锌（Zn）＞汞（Hg）＞铅（Pb）＞镍（Ni）＞铬（Cr），红海榄表现为：镉（Cd）＞铜（Cu）＞汞（Hg）＞锌（Zn）＞铅（Pb）＞砷（As）＞镍（Ni）＞铬（Cr）。白骨壤和红海榄对汞（Hg）的运移能力都较强；红海榄对镉（Cd）的富集能力和转运能力都较强，而白骨壤对镉（Cd）富集能力较强，转运能力却较弱，这说明红树植物对重金属元素的富集能力与转运能力不存在正比关系。     

典型矿业城市的土壤重金属分布特征与复合污染评价——以“镍都”金昌市为例

通过对甘肃省金昌市(镍矿城市)建成区的土壤重金属调查研究,揭示了其重金属来源、污染现状及其环境风险。结果表明:当地主要矿产品Ni和Cu两种重金属的土壤污染最严重,与《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的III级标准比较,样品Ni和Cu的超标率分别为70%和57%,污染面积分别为26 km2和24 km2;土壤As和Cd污染主要集中在矿冶区和尾砂库附近,居民区土壤污染程度低;土壤Cr污染出现在尾砂库和采矿区附近,污染面积为3 km2。在城区土壤中,Co、Cu、Cd、Pb与Zn的污染来源及空间分布具有相似特征,而土壤As污染与Ni污染特征相近。Nemero综合指数评价结果表明,高风险区域主要分布在东部矿冶区、北部尾砂库和西南角采矿区,城市居民区的土壤重金属污染水平较低。     

Involvement of anti-oxidative enzymes, photosynthetic pigments and flavonoid metabolism in the adaptation of Reaumuria soongorica to salt stress

Reaumuria soongorica is a short woody shrub widely found in semi-arid areas of China. It can survive severe environ- mental stress including high salinity in its natural habitat. Thus, we investigated the involvement of anti-oxidative enzymes, photosynthetic pigments and flavonoid metabolism in the adaptation of R. soongorica to saline environments. R. soon- gorica was treated with 0, 100, 200 and 400 mM NaC1 solutions for 14 days. Soil salt content increased significantly by watering with high content of NaC1 solution, and no variation between 8 and 14 days during treatment. The levels ofpe- roxidation of lipid membranes （measured by malondialdehyde content） and the activities of three antioxidant enzymes （superoxide dismutase （SOD）, peroxidase （POD） and ascorbate peroxidase （APX）） increased under salt stress. Chlorophyll and carotenoid content decreased with increasing salt content. The ratio of Chl a/Chl b and carotenoid/Chl exhibited sig- nificant increase under 400 mM NaC1. However, total flavonoid and anthocyanin contents and key enzyme activities in the flavonoid pathway including phenylalanine ammonialyase （PAL） and Chalcone isomerase （CHI） decreased under salt stress. These findings possibly suggest that R. soongorica has an adaptation protection mechanism against salt-induced oxidative damage by inducin~ the activity of antioxidant enzymes and maintaining a steady level of carotenoid/Chl.     

霸王根茎叶非结构性碳与C:N:P计量特征对干旱的响应

通过选取阿拉善地区3个典型霸王群落为研究对象,研究霸王器官间(根、茎、叶)生态化学计量比特征及非结构性碳水化合物(Non-structural carbohydrates,NSCs)的变化,以便加深对霸王生存策略的理解,更好的服务于荒漠生态系统的生态恢复。结果表明:霸王茎和叶中可溶性糖(Solu?ble sugar,SS)、淀粉(Starch,ST)和NSCs含量随干旱加剧均显著降低。根系中SS和NSCs在3个样点间差异不显著,ST先降低后增加,ST含量在Plot3中比在Plot1和Plot2中高19.3%和31.2%。干旱使霸王根、茎、叶中N、P含量显著下降,使根、茎、叶中C:N和C:P显著增高,叶片N:P<14。Plot1中霸王器官间SS、SS:ST和NSCs含量表现为叶片>根>茎,ST含量为茎>根>叶片;Plot2和Plot3中霸王器官间SS、ST和NSCs含量均为根>茎>叶片。3个样点中叶片相较于茎干和根系具有高的N、P含量和低的C:N和C:P。NSCs与C:N:P间的关系表明:根、茎、叶中的N含量与SS正相关,叶片N含量与根系ST负相关。以上结果表明霸王的茎干和根系可能扮演“营养库”的角色,霸王通过提高N、P利用效率来减缓水分亏缺使其生长受到N限制的影响。霸王通过调节器官间NSCs的积累及分配来适应干旱,采取将根系中ST转化为SS来调节渗透势的策略;并随干旱加剧将更多的碳水化合物投资分配到根部,以ST的形式存储,而N是影响霸王根系中ST与SS间转化和ST存储的关键元素。     

Heavy Metal Concentrations in Sediment and Intertidal Gastropod Nerita lineata from Two Opposing Sites in the Straits of Malacca

The concentrations of Cd, Cu, Pb, Zn, Ni and Fe were determined in the surface sediment and marine gastropod Nerita lineata collected in May 2005 from the intertidal zone of Dumai, Sumatera, Indonesia and Johor, Peninsular Malaysia. The results showed that metal concentrations in sediment and the soft tissue of N. lineata varied at different sampling stations. Mean heavy metal concentrations were 0. 92 μg/g(Cd) ;6.40 μg/g(Cu) ;32.77 μg/g(Pb) ;54.41μg/g(Zn) ;11.56 μg/g(Ni) and 2.97%(Fe) in sediment from Dumai and 1.15 μg(Cd) ;26.73 μg/g(Cu) ;53.45μg/g(Pb) ;130.77 μg/g(Zn) ;20.79 μg/g( Ni ) and 2.72% (Fe) in sediment from Johor. Concentrations of metals in gastropod N. lineata were 0.71 μg/g(Cd) ;15.16 μg(Cu) ;9.35 μg/g(Pb) ;94.69 μg/g(Zn) ;5.08 μg/g(Ni) and 397.97 μg/g(Fe) in samples from Dumai and 1.24 μg(Cd) ;18.02 μg/g(Cu) ;19.75 μg/g(Pb) ;95.09 μg/g(Zn) ;5.57 μg/g ( Ni ) and 473. 56 μg/g (Fe) in samples from Johor. Although they were not statistically significant (p >0.05), heavy metal concentrations in N. lineata were correlated with the concentrations of respective metals in sediment in both samples from Dumai and Johor. In general, samples of sediment and gastropod from Johor accumulated significantly higher heavy metal concentrations when compared to samples from Dumai(p < 0. 05). Higher concentrations of metals were recorded in samples collected from the stations close to the industrial and anthropogenic activities in both Dumai and Johor areas. However, most of the concentrations were still comparable to the previous reported studies from other geographical areas.     

Spatial variations of Pb,As, and Cu in surface snow along the transect from the Zhongshan Station to Dome A,East Antarctica

The spatial distributions of lead, arsenic, and copper(Pb, As, and Cu, respectively) in surface snow along the transect from the Zhongshan Station to Dome A, East Antarctica, are presented. The mean concentrations of Pb, As, and Cu are1.04±1.56 pg/g, 0.39±0.08 pg/g, and 11.2±14.4 pg/g, respectively. It is estimated that anthropogenic contributions are dominant for Pb, As, and Cu. Spatially, Pb concentrations show an exponentially decreasing trend from the coast inland, while a moderate decreasing trend is observed for Cu concentrations in the coastal area(below 2,000 m above sea level(a.s.l.)).In the intermediate area(2,000–3,000 m a.s.l.), the concentrations and enrichment factors of all these elements show high variability due to the complicated characteristics of climate and environment. On the inland plateau(above 3,000 m a.s.l.),the high concentrations of As and Pb are induced by high deposition efficiency, the existence of polar stratospheric precipitation, and the different fraction deposition to East Antarctica. The extremely high concentrations with maximum values of9.59 pg/g and 69.9 pg/g for Pb and Cu, respectively, are suggested to result mainly from local human activities at the station. Our results suggest that source, transport pathway, and deposition pattern, rather than distance from the coast or altitude, lead to the spatial distributions of Pb, As, and Cu; and it is further confirmed by spatial variations of the three metals deposited over the whole continent of Antarctica.     

Fe、Mn、Cu在锡林河流域温带草原植被中的含量特征

本文研究了Fe、Mn、Cu三个同周期的植物营养元素在内蒙古锡林河流域三个主要草原群落植被中的含量特征,研究表明:三个元素在凋落物及根系中的含量较高,在立枯中较低,在活体中最低;沿降水、气温和海拔梯度,活体、凋落物中的含量按贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原递减,Cu例外,在植物生长末期是递增的;立枯中的元素含量在生长初期递增,在后期递减,Cu也例外,初期和后期都是递增的;在植物系统各组成部分中,生长初期三个元素的含量要高于生长后期;地上部植物体分解程度越高,三个元素的含量也越高;Cu强烈富集于根系中;土壤及降水分别是影响植物元素含量及植物分解的重要因子;三个元素在各草原群落地上部活体中的含量都能够满足牲畜的需要。     

中国公路交通的重金属排放及其对土地污染的初步估算

本文研究了全国各省市机动车Pb、Cu、Zn、Cd排放总量和公路两侧土壤中Pb含量的分布及其面积。结果表明,东部发达省份机动车的重金属排放量较西部地区大。使用含铅汽油的1990~1996年期间,北京市公路两侧土壤中Pb的年输入量为2.48~3.17 mg/ (kg · a)、累积量为11.4 mg/kg;1997~2003年使用无铅汽油后,两者分别下降到0.26~0.29 mg/(kg · a)和1.30 mg/kg。公路两侧的土壤中Pb含量随垂直距离的外延呈指数形式下降。公路交通对道路两侧土壤产生严重和轻度Pb污染的范围分别为距公路0~10 m和10~65 m。2003年北京市和全国受公路交通Pb污染的土地面积为2310 km²和28900 km²。公路交通的重金属排放是导致我国土地污染的重要原因之一。