红砂和珍珠对极端环境的生理响应与调节机制

红砂和珍珠的生理生态特性随其生长的环境条件而变化;长期生长在一起的红砂和珍珠其生理生态特性具明显的差异,两者适应逆境的机制亦不相同。红砂和珍珠作为超旱生植物,其生理生态学特性明显区别于其他沙生植物;生长在山前地带的红砂和珍珠,可以在极低的水势条件下保证其生命活动,低的水势可能与渗透调节物质（如大量的脯氨酸）的存在有关,这类物质增加了植物的吸水能力;红砂和珍珠的光抑制程度较其他沙生植物要高得多,且光抑制的产生已对两种灌木光合色素产生了破坏,然而在条件稍好的早晚光抑制可得到恢复。     

干旱胁迫对莫莫格湿地芦苇叶片光合生理生态的影响机理研究

为了揭示干旱胁迫对芦苇(Phragmites australis)叶片光合生理生态的影响机理,利用LI-6400便携式光合仪和快速叶绿素荧光仪,对干旱胁迫条件下的芦苇叶片光合生理以及芦苇生长状态进行测量分析。结果表明,干旱5d后,芦苇叶片光合速率小幅下降,干旱15d后,其光合速率明显下降,芦苇生长受到显著抑制;干旱胁迫下,芦苇叶片叶绿素含量先增加后减少;芦苇叶片光系统II(PSII)对干旱胁迫反应较敏感,在干旱20d后,其光合电子传递能力和光合性能指数下降,热耗散增加。在干旱胁迫初期,芦苇叶片光合速率的下降以气孔限制为主;在干旱胁迫后期,非气孔限制与气孔限制都起作用,其中非气孔因素主要是指光系统II活性的下降,活性反应中心减少,电子传递能力下降,降低了光系统II的整体光化学性能,进而降低了芦苇叶片的光合速率,抑制了芦苇的生长。     

土壤逐渐干旱对4种荒漠植物光合作用和海藻糖含量的影响

以腾格里沙漠东南缘4种优势植物红砂(Reaumuria soongorica Maxim)、珍珠(Salsola passerina Bge)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom)和油蒿(Artemisia ordosica Krasch)为对象,研究土壤逐渐干旱对叶片相对含水量、净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数及海藻糖含量的影响。结果表明:土壤逐渐干旱过程中,4种植物的叶片相对含水量、净光合速率(Pn)、光系统II(PSⅡ)最大光化学量子产量(Fv/Fm) 、光系统II表观电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)都随干旱程度的加剧而下降;非光化学淬灭(qN)和海藻糖含量随干旱程度的增加而升高。4种植物对干旱过程的响应差异明显,随着土壤干旱的加剧,相对于其他三种植物,柠条具有更高的抗逆保护能力。相关分析表明,土壤含水量显著影响着4种植物的光合作用和海藻糖累积,海藻糖含量与光合作用存在相关性。     

柠条适应极端干旱的生理生态机制 ——叶片脱落和枝条中叶绿体保持完整性

 为了探讨柠条适应极端干旱的生理生态机制,对盆栽柠条停止浇水造成土壤持续干旱直到叶片完全脱落,然后复水。干旱和复水期间,对土壤、叶片和枝条的相对含水量、叶片和枝条中的叶绿素含量以及超微结构进行了测定和观察。结果表明,干旱脱水过程中叶片中的色素含量下降,枝条中类胡萝卜素含量下降。复水4 d后,叶片中色素含量和枝条中类胡萝卜素含量上升并逐步达到正常水平。超微结构研究表明,柠条嫩枝的亚细胞组织中普遍含有叶绿体。正常条件下,无论是枝条还是叶片的亚细胞组织,叶绿体紧贴细胞壁。叶绿体中的类囊体排列整体有序。随着干旱的加剧,叶绿体脱离细胞壁,向细胞中央靠近。严重干旱造成了叶片叶肉细胞和叶绿体结构不可恢复性的破坏,包括外膜和膜片层结构,类囊体膜解体,淀粉粒消失,部分细胞器裂解成碎片。而嫩枝的亚细胞组织和叶绿体都保持完整。因此,柠条通过叶片脱落减少光照面积来适应极端干旱对自身造成的伤害,通过保持枝条中叶绿体的完整性和一部分叶绿素为复水条件下光合作用的快速恢复提供了保证。     

电沉积参数对Cr2O3超疏水膜层表面形貌和润湿性的影响

采用电沉积法在碳钢片表面制备Cr₂O₃微纳膜层,并用硬脂酸对其进行表面修饰,降低其表面能。通过单因素法依次优化电流密度、铬酸浓度、极间距和电沉积时间,分析所得Cr₂O₃超疏水膜层的表面形貌和润湿性。当电流强度为4A、铬酸浓度为1.5 mol/L、极间距为5 mm及电沉积时间为1 h时,经硬脂酸修饰后Cr₂O₃膜层的超疏水性能优异,其静态接触角达到153.52°,且滚动角为2.17°。     

电沉积参数对Cr2O3超疏水膜层表面形貌和润湿性的影响

采用电沉积法在碳钢片表面制备Cr2O3微纳膜层,并用硬脂酸对其进行表面修饰降低其表面能。通过单因素法依次优化电流密度、铬酸浓度、极间距和电沉积时间,并分析所得Cr2O3超疏水膜层的表面形貌和润湿性。当电流强度为4A、铬酸浓度为1.5 mol/L、极间距为5 mm及电沉积时间为1 h时,经硬脂酸修饰后Cr2O3膜层的超疏水性能优异,其静态接触角达到153.52°且滚动角为2.17°。     

茉莉酸甲酯对干旱及复水下烤烟幼苗光合特性和抗氧化酶的影响

以黑龙江省主栽烤烟品种“龙江911”为试验材料,研究了干旱及复水过程中不同浓度外源茉莉酸甲酯(MeJA)对移栽期烤烟幼苗光合特性、抗氧化酶活性和渗透调节物质的影响.结果表明:干旱胁迫下,烤烟幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均下降,胞间CO2浓度(Ci)先下降后上升,超氧化物歧化酶( SOD)、...     

Fe3O4/Mg(OH)2复合材料的制备及对铅离子的移除应用

通过种子沉积法制备出Fe_3O_4/Mg(OH)_2复合材料并进行了XRD、SEM、TEM、SAED测试分析。将该复合材料对水溶液中Pb~(2+)进行移除应用实验,接触时间为240 min时达到平衡。平衡时,水溶液中的Pb~(2+)超过90%被移除,移除量为950.8 mg/g。通过动力学研究发现,移除过程符合准二级动力学模型,这意味着移除过程中可能为化学吸附及沉淀过程。     

降雨量对科尔沁沙地3种沙生植物生长和生理的影响

对降水格局变化的响应是植物适应环境的重要方面。通过野外增减雨试验,研究了降水变化对科尔沁沙地3种沙生植物生长特性和生理特征的影响。结果表明：（1）6月植被平均密度最大,7月平均盖度最大,降雨量增加60%时,植被盖度最大,为58.0%。（2）增雨区的主要植物为雾冰藜（Bassia dasyphylla）和猪毛菜（Salsola collina）,减雨区主要植物为蒺藜（Tribulus terrestris）,降雨量减少60%时,蒺藜在6、7、8月密度分别为70%、80%、79%,显著高于其他植物。（3）降雨量减少时,3种沙生植物的相对含水量（RWC）减少,而细胞膜透性增加;蒺藜RWC高于雾冰藜和猪毛菜,但是丙二醛（MDA）正好相反;蒺藜的耐脱水能力和细胞膜的耐伤害程度强于雾冰藜和猪毛菜。（4）随着降雨量的增加,3种植物的光能转化效率（F_v/F_m、ΦPSⅡ）逐渐增加,但随干旱天数的增加而减小。     

NaCl对H3BO3溶解度、介稳区宽度及成核动力学的影响

采用浊度法测定了261.15K~295.15 K范围内H3BO3在Na Cl溶液中的溶解度和介稳区宽度,并根据范特霍夫方程计算了H3BO3在水中的溶解焓和溶解熵;通过Nvlt自洽方程理论和经典三维成核理论探讨了H3BO3的成核动力学,获得了相关的成核参数。实验结果表明,Na Cl对H3BO3的溶解度影响很小;随着Na Cl浓度的增大,H3BO3的介稳区宽度逐渐变大,随着饱和温度的升高,其介稳区宽度逐渐变小。     

红砂(Reaumuria soongorica)、珍珠(Salsola passerine)蒸腾耗水规律的尺度整合

利用LI-6400XT便携式光合仪和大型称重式蒸渗仪研究红砂(Reaumuria soongorica)、珍珠(Salsola passerina)灌丛在干旱和湿润条件下的蒸腾耗水特征,并探讨从叶片到灌丛尺度转换中,在非破损状态下植物叶面积的可靠测定方法。结果表明:用图像法获得非破损状态下植物叶面积是可行的,基于植物叶面积通过尺度转换得到灌丛尺度的蒸腾量与蒸渗仪测定的蒸腾量具有较高一致性(r=0.9752,P<0.01)。干旱条件下,红砂蒸腾速率的日变化呈单峰曲线,主要影响因素为气孔导度(P<0.01);湿润条件下,红砂和珍珠蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,主要的影响因素为气孔导度、空气相对湿度、饱和蒸汽压亏缺和光合有效辐射(P<0.01)。珍珠水分利用效率和气孔限制值均高于红砂。此外,干旱条件下红砂的水分利用效率和气孔限制均高于湿润条件。通过尺度转换得到的灌丛尺度的蒸腾量和蒸渗仪测定的蒸腾量的结果均表明,红砂的蒸腾量始终大于珍珠,且随土壤湿润状况的改善而增大。红砂灌丛蒸腾量与蒸散量之比在干旱条件下(T/ET=21%)较湿润条件下高(约2%)。同时,红砂灌丛T/ET高于珍珠灌丛。因此,基于图像法获得的叶面积参数可用于从叶片(便携式光合仪法)到植株及灌丛水平(称重式蒸渗仪法)的植物蒸腾耗水尺度转换研究。     

超旱生植物红砂与珍珠光合生理生态日变化特征初探

超旱生植物红砂与珍珠长期生活在严酷的生境中,形成了独特的生物学特性和生理生态适应性。在自然条件下研究了两种超旱生植物的光合生理生态日变化特征。结果表明,红砂和珍珠光合作用受环境变化影响明显,具有一定的可塑性:①在土壤含水量（SWC）、光、温、湿等条件较好的8月22日,两植物净光合速率（Pn）、蒸腾速率(Tr)日变化呈不明显双峰型。Pn红砂高于珍珠,日平均分别为(7.74±0.79)μmol\5m-2\5s-1 和(5.64±0.75)μmol\5m-2\5s-1;Tr也是红砂高于珍珠,日平均分别为(24.38±3.07)mmol\5m-2\5s-1和(15.41±2.01)mmol\5m-2\5s-1;水分利用效率（WUE）则相反,日平均珍珠大于红砂,分别为0.35 μmol·mmol-1和0.31 μmol·mmol-1。②在SWC、光、温、湿等条件较差的9月28日两植物Pn、Tr日变化呈单峰型,且值明显小于8月22日,而WUE则高于8月22日。通过对两种超旱生植物小枝水势、叶片气孔导度及叶绿素荧光参数生理特性变化的分析,得出两植物光合作用受到气孔和非气孔等多种环境及自身因子的影响。     

红砂种子萌发对盐胁迫及适度干旱的响应

对红砂（Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim）种子进行室内萌发实验,采用双因素正交法,设置NaCl 10个梯度(mmol·L-1):0、25、50、75、100、125、150、175、200、250;以PEG模拟干旱胁迫两个PEG浓度（g·L-1）: 0和75,测定种子萌发的12个指标,分析红砂种子萌发对NaCl胁迫及适度干旱的响应。结果表明,盐胁迫降低红砂种子萌发的发芽率,减弱种子活力,抑制胚根和胚轴生长。然而一定程度干旱胁迫（PEG75 g·L-1）可提高种子发芽率,增大种子活力,促进干重累积。耐盐隶属函数分析显示, PEG75处理下红砂种子的耐盐性高于PEG0,由此推测红砂进化出了盐胁迫与干旱胁迫的交叉适应策略。     

荒漠植物红砂叶绿素荧光参数日变化及其与环境因子的关系

在自然条件下以分布于兰州九州台（LZJ）、张掖临泽（ZYL）和武威民勤（WWM）3个地区的红砂为试材,利用PAM-2100便携式叶绿素荧光分析仪和Lcpro+便携式光合作用测定系统,在红砂生长季节对其叶绿素荧光参数及其环境因子进行测定和分析。结果表明:3个地区红砂叶片的初始荧光(Fo)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学反应量子效率(ΦPSⅡ)和非光化学淬灭系数(qN)均存在明显的日变化。其中Fv/Fm和ΦPSⅡ均呈反正态分布曲线日进程,在中午13:00强光下降低至最低值;Fo和qN则呈正态分布曲线日进程,在中午13:00达到最大值。3个地区红砂的Fv/Fm虽在中午呈降低趋势,但因其值均高于0.8,所以并未发生光抑制现象。在环境因子中,光合有效辐射(PAR)、温度（Ta）以及水分条件协同作用于红砂的光化学效率。当水分条件较高时,PAR成为影响光化学效率降低的首要因子;而当水分降低时,RH成为加速光化学效率下降的主要因子。在土壤极端干旱叠加强光、高温和低湿的逆境中红砂主要采取依赖于叶黄素循环的热耗散和PSⅡ反应中心可逆失活两种保护机制来适应外界环境的变化。     

不同生境下红砂(Reaumuria soongorica)的生理生化特征及适应性

测定了荒漠地区超旱生小灌木红砂在3种生境(山前荒漠、山前戈壁和中游戈壁)下的叶片水分状态、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量,以探讨荒漠植物在不同生境下的生理生化特征及对荒漠极端环境的适应机制。结果表明:在3种生境下,红砂叶片相对含水量和叶片水势随着土壤含水量的下降而下降,叶绿素含量随着土壤含水量的下降而升高。随着生境土壤干旱的加剧,超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性逐渐升高,而过氧化氢酶活性下降。在土壤含水量较少的戈壁生境,渗透调节物质含量上升。SOD和POD活性的升高是红砂抵御干旱环境的主要抗氧化保护机制;渗透调节在红砂叶片适应干旱胁迫的过程中发挥着重要作用,高的渗透调节能力使红砂在水分不足的条件下维持较低的渗透势,有利于植物吸水,从而增强其耐旱性。     

A review on the ambit and prospects of C3 and C4 plants in Nigeria

Despite the enormous applications of photosynthesis in global carbon budget and food security, photosynthesis research has not been adequately explored as a research focus in Nigeria. Previous works on C₃ and C₄ plants in Nigeria were mainly on the use of anatomical characteristics to delimit plant species into their respective pathways, with no attention being paid to its applications. In this review, past and present knowledge gaps in this area of study are elucidated. Information used in this review were sourced from referred research articles and books in reputable journals. The results revealed that C₃ and C₄ plants are distributed among 21 genera and 11 families in Nigeria. In addition there is dearth of informatio such that only three genera have been classified based on diverse photosynthetic pathways with no information found on the physiological and biochemical characterization of these genera. Moreover, further research is also suggested for tackling new challenges in the area of food productivity and climate change.     

崇明东滩湿地CO2 、CH4和N2O 排放的时空差异

通过静态暗箱—气相色谱法研究了长江口崇明东滩四类典型湿地(围垦湿地、高潮滩、中潮滩和低潮滩)CO₂、CH₄和N₂O排放特征及影响因素。结果表明,在生长季尺度下,CO₂、CH₄和N₂O均以排放为主;在昼夜尺度下,CO₂和CH₄在夜间排放量大于白昼排放量,而N₂O的排放高峰出现在下午;在潮水退去、潮滩暴露初期,CH₄和N₂O有大量排放,CO₂正好相反。崇明东滩温室气体排放通量自岸向海有明显的梯度变化,总体趋势是越近岸通量值越大。观测与实验表明,温度、潮汐、土壤理化性质、植物和土地利用变化都对温室气体排放通量有明显的影响,其中滨海潮滩湿地特有环境因子潮汐以"淹没—暴露"光滩沉积物的方式控制温室气体的排放。     

干旱沙区典型人工植被群落下土壤剖面CO_2浓度变化特征及其驱动因子

对人工固沙植被区柠条(Caragana korshinskii)群落和油蒿(Caragana korshinskii)群落下不同深度的土壤气体采样,主要研究和讨论了不同类型人工植被区下土壤CO2浓度的变化特征及土壤温度和土壤水分对其的影响。结果表明:柠条和油蒿群落0~80cm处的土壤空气CO2浓度随着土壤深度的增加而增加,并且在0~40cm,油蒿群落下的土壤CO2浓度值大于柠条,而在40cm以下则相反。其平均值分别为1 229.3μmol·mol-1和1 242.7μmol·mol-1,大于同一深度流沙下土壤CO2浓度值978.9μmol·mol-1。土壤水分与二者的土壤CO2浓度变化趋势在年际尺度上具有一致性,浅层40cm内油蒿群落下的土壤CO2浓度和土壤水分含量的相关性明显大于柠条和流沙。而在40cm以下,则表现为柠条油蒿流沙。土壤温度对土壤CO2浓度的影响程度一般为流沙油蒿柠条,特别是流沙,在表层达到了极显著的水平,之后随着土壤深度的增加而降低。而土壤温度对油蒿和柠条样地土壤CO2浓度的影响较为复杂,呈现出先增加后减小的趋势。在年际尺度上,土壤水分含量是不同植被群落下土壤剖面CO2浓度的关键限制因子,而在日尺度上,土壤温度则为主要限制因子。据粗略估计,在0~80cm内,柠条和油蒿根系呼吸所占的比例约为30.7%和33.3%。     

C4 plant species and geographical distribution in relation to climate in the desert vegetation of China

Water use efficiency of C₄ plants is higher than that of C₃ plants, and CAM (Crassulaceae Acid Metabolism) plants have the highest water use efficiency. In the desert regions of China, CAM plants are scarce, and C₄ plants, especially C₄ woody plants, have an important position and role in the desert ecosystem. There are 45 species of C₄ woody plants in the desert regions of China, including semi-woody plants, accounting for 6% of the total desert plant species in China, and most of them are concentrated in the families of Chenopodiaceae and Polygonaceae, which are 19 species and 26 species, respectively. The number of C₄ herbaceous plants is 107 species, including 48 monocot species and 59 dicot species. C₄ woody plants mainly inhabit the northwestern arid desert regions of China west of the Helan Mountains. The drought-resistance and drought-tolerance of C₄ herbaceous plants are worse than C₄ woody plants, and C₄ herbaceous plants mainly inhabit areas with shallow groundwater depth and better water conditions in the desert regions, and are widely distributed along the margins of oases. The abundance of C₄ woody plants is closely correlated with drought, but the abundance of C₄ herbaceous plants increases with wet conditions.