天山寒区冰缘植物珠芽蓼叶片抗冻蛋白的发现

以生长在天山海拔3450m处的珠芽蓼（Polygonum viviparum)为实验材料,从叶片中提取质外体蛋白,经SDS-PAGE分析,发现在分子量为15.2～72.3kD范围内出现七条多肽,PAS染色显示这些多肽中均含有糖基,通过光镜组织切片显示,在珠芽蓼叶片细胞的质外体中存在丰富的蛋白质,PAS染色确定其含有糖蛋白,通过测定其热滞值,进一步确定质外体蛋白是具有抗冻活性的糖蛋白,说明抗冻蛋白是维持珠芽蓼抗冻性的重要物质基础。     

砷的植物修复研究进展

由于砷的毒性和"三致"效应,砷已成为人们普遍关注的环境污染之一.文章总结了砷在土壤和砷超富集植物中的形态、砷污染条件下超富集植物的生长、砷污染的植物修复以及植物超富集砷的相关机理和分子生物学研究进展.文章就砷的植物修复研究做了展望:寻找、筛选更多砷超富集植物;深入研究砷超富集机理;砷富集相关基因识别和克隆;砷超富集植物应用研究;砷超富集植物用于环境修复工程时的环境影响评价;砷超富集植物后处置与资源化技术开发.     

超富集植物与重金属相互作用机制及应用研究进展

社会发展过程中对矿产资源的勘查和开采利用所带来的重金属污染已对生态系统和人类健康造成严重威胁。超富集植物对重金属具有超富集、超耐受能力,是降低环境重金属污染、保障人类健康、实现绿色矿产勘查的有效途径,在植物修复、植物采矿和植物找矿中已获得了广泛应用。深入探索超富集植物的富集和耐受机制,揭示重金属-植物相互作用规律,提高植物对重金属的富集能力,是当前国际上研究热点。本文在简要介绍重金属对植物作用的基础上,阐述了重金属诱导氧化应激机制,重点关注重金属超富集植物富集机理研究,对其在解毒和耐受机制等领域的研究进展进行了评述。当前研究认为:(1)对超富集植物而言,根系分泌物与根际微生物的共同作用促进了重金属溶解,经共质体、质外体途径吸收后,重金属通过木质部向上转运,并隔离在液泡中,实现对重金属的超富集;(2)重金属通过与小分子有机酸、细胞壁、植物螯合肽结合,以及液泡隔离,可降低细胞质中游离金属离子浓度,增强植物耐受性;(3)重金属胁迫下,植物将激活多种特异性抗氧化酶,抵御氧化应激反应,实现对重金属的超耐受。(4)本文分析认为,植物中砷诱导的氧化应激反应机制可能是由砷的还原与甲基化过程及Haber-Weiss反应三部分构成。对重金属超富集植物的富集与耐受过程所涉及的生理与生化作用进行深入研究,揭示关键性影响因素与相关规律,寻找提升其特异性富集与指示能力的有效途径,将有助于超富集植物研究与应用向纵深发展。     

环境硒污染的植物修复研究进展

硒污染已成为全球性的环境问题,严重威胁人类健康和环境安全。本文概述了环境硒污染植物修复技术的研究进展,包括硒富集植物的应用、富集硒的机理及生物技术对它们的改造。指出了当前研究在硒富集植物富集机理及田间应用时的不足;并展望了今后如何进一步寻找和使用生物技术培育硒超富集植物、探求富集机理和田间试验。     

华夏植物群及其与全球同期植物群的比较

文中研究的焦点是华夏植物群及其与全球同期植物群的比较 ,并论证了石炭纪和二叠纪的古植物地理再造。在石炭纪和二叠纪 ,华夏植物区和欧美植物区皆位于具热带气候的赤道区 ,在类似的气候条件下 ,这两个地区的一些植物具有形态上的相似性。此外 ,华夏植物群含有一些与欧美植物群共有的分子 ;因此 ,这两个植物群的关系比较密切。尽管华夏植物群具有相当数量的分子是与欧美植物群所共有的 ,但是在大羽羊齿类植物中 ,在种级上两者并没有相同的成分。华夏植物群是以热带雨林气候为特征。在二叠纪 ,华夏区的气候比欧美区的气候更为湿润。华夏植物群的分子不同于安加拉植物群的分子 ;此外 ,安加拉植物群代表了温带气候条件。在石炭纪和二叠纪 ,冈瓦纳植物群分布在南半球高纬度地区 ,不同于分布于北半球低纬度的华夏植物群的组成分子 ;因此 ,这两个植物群没有必然联系。在石炭纪和二叠纪 ,在北半球华夏植物群与欧美植物群的一些植物在形态上的相似性以及在南半球 (西藏、沙特阿拉伯、土耳其、新几内亚和伊拉克 )一些华夏型分子的分布可以是起因于类似的气候条件、大陆位置、板块运动、洋流作用、古地理环境等因素的影响。华夏植物群与其同期植物群的差异反映了植物群成分、古气候、古地理位置和陆地生态系在时?     

土壤—植物系统硒的迁移转化机制研究进展

元素硒是许多生物（包括土壤微生物,植物、动物和人类）机体必需的微量营养元素之一,而且对植物、动物和人具有双重生物效应。半个多世纪以来土壤—植物系统元素硒的迁移、转化和富集过程一直备受关注。土壤硒的存在形态包括可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒、铁锰氧化物结合态硒、有机物结合态硒和残渣态硒5种形态,其中可溶态硒和可交换态及碳酸盐结合态硒具生物有效性,有机物结合态硒随着有机质分解可转化为可溶态硒而成为土壤潜在有效硒源。不同植物硒含量水平取决于区域土壤有效硒含量和不同植物的硒吸收和富集水平。因此,土壤硒的生物有效性是决定食物链硒含量的关键,同时土壤有效硒通过调节根际环境和植物代谢过程提高植物抗逆性。土壤—植物系统元素硒的迁移和转化是一个复杂的生物地球化学过程,受地壳运动、母岩性质、气候、地貌、土壤环境（物理、化学和微生物活动）条件、土壤硒含量及其化学性质、植物种类及其生理习性、田间管理过程等因素的耦合作用影响。为充分合理利用土壤硒资源,将来应加强植物体内,尤其是主要粮食作物、蔬菜、果树和地道药材叶片、果实中硒迁移、转化和富集研究,为缺硒地区硒的生物强化、富硒地区农作物种植选择和居民食品选择及...     

植物夜间蒸腾及其生态水文效应研究进展

传统理论认为植物在夜间由于气孔关闭而不会发生蒸腾现象,但是,越来越多的证据显示一些植物在夜间会开启气孔并且有蒸腾失水.夜间蒸腾通常为日间的5%~15%,在干旱和半干旱地区生态系统的夜间蒸腾能够占到日间蒸腾的30%以上.夜间蒸腾的控制具有相当的复杂性,涉及了不同层次的控制变量.除与植物固有的基因因素有关外,夜间蒸腾还受非生物因子的影响,如水汽压差、风速、土壤水分、大气CO₂浓度和根区土壤温度等因素的影响,研究表明水汽压差是夜间蒸腾最重要的环境驱动因子.夜间蒸腾水分损失具有重要的生态水文意义,该过程可降低植物叶片水势,导致黎明前叶片水势和土壤水势不平衡,抑制水力再分配,影响生态水分平衡,增强植物的养分供应,影响植物生产力和生长状况.     

植物中汞的研究进展

植物生态系统中汞的环境过程是生物地球化学循环过程的重要组成部分,且与整个生态系统中各物种的生存和发展密切相关。本文介绍了植物中汞生物地球化学循环的进展,包括汞对植物的生物毒性、植物中汞的来源、分布与迁移转化、植物大气间汞的交换过程及其研究方法,以及植被在生态系统间汞循环中的重要作用,最后简要介绍今后的研究重点和热点。     

东天山庙儿沟平顶冰川冰组构和微构造的特征分析

在德国Alfred-Wegener极地与海洋研究所用自动组构分析仪G50测试了东天山庙儿沟冰芯(43°03'19″N,94°19'21″E,4 512 m a.s.l.;2005年钻取,长58.7 m)冰微构造和组构,分析其特征并解释其所蕴含的意义。冰微构造和组构随深度的演变总体相似于其他中国山地冰川冰的观测结果,同时展示了其季节性特征。部分样品的测试结果有所波动,可能是样品在运输和存储过程中的热力学性质发生改变所致。组构型反应的力场较为简单,主要为中下部的单轴压应力作用。正常晶粒生长、多边形化作用和应变导致的边界迁移再结晶不能解释其在某一深段占据主导,而可能是三者共同作用于所有冰芯深部。     

雪冰中碳质气溶胶含量的测试方法

碳质气溶胶是大气气溶胶的一种, 主要由有机碳(OC)和碳黑(BC)或元素碳(EC)组成. 大气中的碳黑因其独特的光学性质和比表面积, 在大气辐射、气候学、云物理学、环境学以及毒物学等研究领域中具有重要的意义. 碳黑的化学性质十分稳定, 可作为一种示踪剂. 雪冰中碳黑记录的研究可以追溯历史时期生物量燃烧的信息, 以及为人类活动污染物的排放研究提供线索. 但是, 目前还没有找到一种十分有效的、统一的方法来测试不同介质中碳质气溶胶的含量. 根据雪冰介质的特点, 设计了一整套碳质气溶胶分析流程及相关的装置. 将雪冰样品融化并通过事先加热处理过的石英膜过滤, 利用供氧两步加热的方法使沉淀在石英膜上的碳质气溶胶中的有机碳和碳黑分离, 两步加热的温度分别为340℃和650℃. 采用分子筛富集CO₂, 用FID检测器检测 CO₂ 含量, 然后换算成有机碳和碳黑的含量. 上述方法测试有机碳和碳黑的空白值分别为6.05μgC和7.12μgC, 相对于国外的空白本底值较高, 主要是由于氧气流中CO₂的含量较高所致.     

青藏高原多年冻土热融灾害发展预测

青藏高原多年冻土区是世界上中低纬度多年冻土面积最大的区域,气候变化引起青藏高原多年冻土区年平均地温上升、地下冰融化、多年冻土退化等问题。借助ARCGIS技术手段,通过地下冰计算模型和Stefan公式计算研究区不同气候变化情景模式下的地下冰体积含冰量和活动层厚度变化。结果表明:在未来几十年内多年冻土的分布范围将不会发生显著变化,多年冻土的主要退化形式为地下冰的消融、低温冻土向高温冻土转化;但本世纪末多年冻土将发生大范围的退化。这一过程将引起热融滑塌、热融沉陷等冻土热融灾害。将Nelson热融灾害风险性评价模式进行修正,对研究区灾害风险性进行评估区划。最大的危险区主要分布在西昆仑山南麓、青南山原中部、冈底斯山和念青唐古拉山南麓、喜马拉雅山南麓部分区域,在未来几十年内有加剧的趋势。     

沿江火电厂温排水利用研究

沿江火电厂温排水具有水源稳定、水质良好、温升影响范围小的特点。研究发现,温排水源在增强区域河道的供水能力、增加区域水环境容量、减轻尾水混合带污染影响程度等方面,具有广泛的用途,并能产生较好的社会效益、环境效益及经济效益。     

季节性冰封热融浅湖水温原位观测及其分层特征

为探究季节性冰封浅湖热力学特征,于2010年10月至2013年7月对高原腹地一典型热融湖塘冰层生消、水/冰温及气象条件开展原位观测,分析了水温分布时间变化、温跃层以及冰生消对水温结构的影响。结果发现:冰面升华显著,贯穿整个冰期;水温日变化、季节变化和垂直结构受气温、大气辐射、风速、冰生消和湖底沉积层热贡献影响显著;在\"无冰期-结冰前-冰生长期-冰融化期-融化后-无冰期\"年循环过程中水温垂直结构分别呈现出\"分层-翻转-逆温分层-逆温与正温共存-翻转-分层\"的循环过程。分层期水温结构仅由上部混合层和温跃层构成,且偶因强风搅动而全湖翻转混合。可见,相比大中型湖泊,季节性冰封浅湖热力学结构差异显著。     

冰力模型实验

本文首先简述了冰力模型实验的概况,然后介绍了在国内第一座冰池实验中进行的首次冰力模型实验——渤海辽东湾抗冰平台冰力模型实验的设备、模型冰制取技术和实验结果。实验中,冰排的破坏符合一般规律,它预示了现场冰的破坏现象;冰力值稍低于计算值,但更合理,可供设计参考;冰力谱中存在着明显的主频率,它集中于0.8HZ左右。