基于脯氨酸合成积累的甘蔗分蘖期耐旱生理效应分析

为探究干旱胁迫下分蘖期甘蔗植株内游离脯氨酸积累及其合成关键酶的响应机制,以甘蔗品种ROC22为材料进行桶栽干旱胁迫实验,测定生长于7种不同土壤水分下的甘蔗叶片中丙二醛含量、电导率、游离脯氨酸含量以及δ-OAT、P5CS、SOD的活性。结果表明,随着干旱胁迫强度增大,植株体内不同程度地激活了P5CS、δ-OAT、SOD的活性,合成积累了大量的游离脯氨酸,以抵抗丙二醛等氧化物的积累所造成对细胞膜透性的破坏。但在沙土的土壤水分为2.64%(相对持水量21.2%)时,达到了ROC22的萎蔫系数。相关统计分析结果,6个甘蔗生理指标间的简单正相关均达到了显著水平。偏相关分析结果,细胞膜透性分别与P5CS活性、脯氨酸含量为负的偏相关且达到了显著水平,丙二醛、δ-OAT、SOD分别与脯氨酸含量的偏相关系数均到达了极显著水平。此外,P5CS与SOD存在共线性,多元相关性分析表明P5CS对游离脯氨酸积累的作用显著地大于δ-OAT,在干旱胁迫下,甘蔗脯氨酸的两个合成途径表现为以Glu→Pro途径主,Orn→Pro途径为辅。     

微型生态系统中鲢、鳙下行影响的实验研究——2.营养物水平

鲢、鳙放养使微型生态系统的水柱氮、磷浓度和磷的分布发生了明显的变化。至实验结束时,各实验组的水柱颗粒磷、总磷和氨氮浓度都比对照组高,而正磷酸盐浓度和沉积物磷的量均低于对照组。这种变化以鳙单养系统为最大,其次是鲢、鳙混养系统,鲢单养系统的变化最小。微型生态系统中正磷酸盐浓度同浮游动、植物密度和初级生产力显著相关,氨氮浓度同所述变量之间的相关关系则多半与正磷酸盐相反。实验观测期间浮游植物密度与总磷浓度之间存在营养级联假说所预见的下行影响,实验结束时二者之间却有上行影响的趋向。根据实验观测结果认为,微型生态系统营养物(尤其是磷)水平的变动,主要是鲢、鳙的摄食改变了系统的群属结构和代谢强度的结果,同时反映了实验鱼对系统中营养物再生的影响。     

氮素营养胁迫与作物生长模拟

近二十年来,作物生长动力模拟研究取得了很大进展。利用模拟模式来评价土壤、作物品种、栽培管理措施以及模拟预测的气候变化对农业的影响是一种非常可行的方法与途径。氮素营养胁迫影响是作物生长模拟中的重要环节,具有重大的实际意义和潜在的应用价值。此文总结回顾了国内外这方面的研究进展和最新动态及成果,对土壤中氮素各种转化过程、植株氮素吸收与传输以及氮胁迫参数化等方面的模拟进行了综合描述;并初步探讨了我国氮素营养胁迫与作物生长模拟研究联接的可能框架思路。     

千烟洲中亚热带人工林生态系统CO2通量的季节变异特征

作为中国陆地生态系统通量网络(ChinaFLUX)的组成部分, 利用涡度相关技术对千烟洲中亚热带人工林生态系统CO₂ 通量进行了长期观测. 本研究集中探讨了千烟洲人工林2003年和2004年净生态系统CO₂交换量(NEE)、生态系统呼吸(R_e)和总生态系统CO₂交换量(GEE)的季节变异特征及其源汇状况与强度. 研究结果表明: (ⅰ) NEE, R_e和GEE具有明显的季节变化趋势且密切相关, 冬季和干旱期量级较低而夏季量级较高. (ⅱ) 光照、温度和水分条件是控制千烟洲人工林生态系统NEE, R_e和GEE季节动态的主导因素. 光照是控制NEE的主要因素, 而温度和水汽压差共同影响着NEE, 但水汽压差对NEE的影响作用更强. 在适宜光照条件下, 干旱胁迫会造成千烟洲人工林生态系统碳吸收的适宜温度范围明显降低. 温度和降水的协同作用共同控制着R_e. (ⅲ) 2003年和2004年千烟洲人工林生态系统NEE, R_e和GEE分别为-387.2和-423.8 g C·m^-2, 1223.3和1442.0 g C·m^-2, -1610.4和-1865.8 g C·m^-2, 这表明千烟洲人工林生态系统具有较强碳吸收能力.     

高温干旱胁迫对早熟荔枝果实质量影响的研究

通过对2005年广西灵山早熟荔枝品种“三月红”遭受高温热害的调查及对果实各发育阶段气象条件的分析,并与近10年同期气象条件的对比研究,结果发现:(1)开花授粉--果实缓慢生长阶段(Ⅰ期)的低温寡照天气会影响荔枝座果率和成熟期,与品质优劣没有直接关系;(2)秋冬春连旱年份,若荔枝果实进入Ⅱb期后未遭受高温天气影响,则不会影响果实品质,而降水充足的年份,即使荔枝果实进入Ⅱb期遭受高温天气影响,也不会导致高温热害现象发生;(3)秋冬春持续严重干旱和果实成熟阶段的高温共同胁迫既影响荔枝产量,也会严重影响荔枝的品质。     

羊草对CO_2倍增和水分胁迫的适应机制

羊草草原是欧亚大陆东部温带半湿润半干旱地区特有的地带性草原植被类型,面积达4.2×107 hm2,其中一半以上分布于中国境内,是我国重要的畜牧业生产基地.可是,由于人类活动及现代工业的迅速发展导致的地球大气中温室气体,特别是CO2浓度,已由工业革命前的280×10-6增加到当前的360×10-6,据估计到21世纪中后期将达到700×10-6.     

干旱胁迫下不同基因型美国黑核桃的光合特性

以黑核桃组的三种基因型品种和普通核桃为试验对象，进行三种土壤水分处理的田间试验，通过试验比较干旱胁迫下不同基因型黑核桃的光合特性，得出黑核桃的抗干旱性大于普通核桃，认为黑核桃是一类光效植物，对干旱胁迫有较强的适应和调节能力。     

油蒿(Artemisia ordosica)抗旱生理生化特性研究初报

测定了宁夏沙坡头地区固沙植物油蒿体内活性氧自由基的变化，膜伤害的程度，抗氧化保护酶系统以及光合特性与叶绿素含量的变化，对油蒿适应干旱胁迫的机理进行了分析。结果表明：灌溉地油蒿的MDA、O^-2、H2O2，脯氨酸的含量以及CAT、SOD的活性低于固定沙丘的油蒿，而植物体内蛋白质的含量、POD的活性高于固定沙丘的油蒿，固定沙丘油蒿中的Chla、Chlb含量和H2O→PCIP电子传递速率低于灌溉地油蒿，因此，当油蒿受到干旱胁迫时具有一定的抗氧化胁迫的能力。     

盐生植物萌发期对盐胁迫和干旱胁迫的适应研究进展

目前我国盐渍土地面积较大,尤其是青藏高原的盐渍地,常伴有干旱、半干旱的生境,导致植物不易生长,生态环境日渐恶劣,这种生态现状亟待解决。盐生植物具有一定的耐盐性和耐旱性,是改善盐渍地的首选植物,种子的活力决定了种子萌发的情况,多数学者为改善严峻的生态环境开始了盐生植物引种的研究。测定种子活力有直接方法和间接方法,大多数学者采用的是直接方法,即在实验室模拟一定条件直接测定萌发率。本文简述了盐生植物的概况、制造胁迫的主要方法以及检测种子活力的指标,综述了近年来各位学者对盐爪爪、白刺等具有代表性的22种盐生植物在种子萌发期的耐盐性以及抗旱性的相关研究,为改善盐渍地的生态环境、提升盐渍地的生产量提供了理论依据。     

复合生物膜微生物修复河道水环境技术

由于人口增长和经济建设的扩大,水生态环境系统遭到严重破坏,沿河农村和工矿企业对河道水体的影响尤为严重。作为衡量水体污染程度的重要指标之一,水体中的氨氮和有机污染物对生态环境和人类身心健康造成一定影响,环境治理和水生态系统修复治理迫在眉睫。加之沿河工矿企业生产废水流入河道内,导致河道水体的污染具有多重性和复杂性。根据山西省阳泉市郊区温河治理水质提升工程为例,通过“高效生态浮岛+复合曝气生物膜修复”多方位立体式水生态净化技术和新型绿色生物膜修复技术,最终净化塘出水氨氮≤1.1mg/L,总氮≤1.3mg/L,水质指标达到地表Ⅳ类标准。运行成本0.12元/m3,低于同类型最新技术“底泥生物氧化技术”运行成本的3～4倍,值得应用推广。