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地表臭氧污染与其他环境因子复合胁迫对中国城市森林的影响研究进展

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环境科学 2021年第11期42卷 5075-5085页

作者：李品袁相洋代碌碌冯兆忠北京林业大学城市林业研究中心北京100083 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

地表臭氧污染(O_(3))和气候变化加剧成为当今威胁城市森林可持续发展的关键环境要素.目前对于O_(3)单一因子对城市树木的影响研究已很难用于准确评估自然城市环境条件下由多种环境因子交互作用而产生的复杂生态效应.本文综述了O_(3)与... 详细信息

地表臭氧污染(O_(3))和气候变化加剧成为当今威胁城市森林可持续发展的关键环境要素.目前对于O_(3)单一因子对城市树木的影响研究已很难用于准确评估自然城市环境条件下由多种环境因子交互作用而产生的复杂生态效应.本文综述了O_(3)与二氧化碳(CO_(2))、干旱、氮(N)沉降和升温的两两交互以及三因子交互作用对中国城市树木生理生化和生长的影响,探讨了O_(3)与其他环境因子对树木的交互作用机制过程.CO_(2)升高在光合代谢、抗氧化系统以及生长发育等方面能一定程度缓解O_(3)升高对树木的负效应.O_(3)和干旱的交互影响存在复杂的作用过程,可能协同加重植物损伤,也可能拮抗减轻植物伤害,或者无交互效应.O_(3)和N沉降对树木无交互效应.增温和O_(3)对树木存在显著的交互作用,增温减缓了O_(3)对树木生长和光合作用的不利影响.最后,还提出了未来研究的发展方向,为我国应对未来气候变化和空气污染下的城市森林管理及可持续发展提供科学指导.

关键词：城市森林地表臭氧污染 CO_(2)升高氮沉降干旱复合胁迫

旱-盐复合胁迫对玉米种子萌发和生理特性的影响

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应用生态学报 2016年第7期27卷 2301-2307页

作者：姚海梅李永生张同祯赵娟王婵王汉宁方永丰甘肃农业大学农学院/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室/甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070

分别用15%PEG、100 mmol·L^(-1)NaCl及其混合溶液模拟干旱(D)、盐(S)及旱-盐复合胁迫(D+S)对玉米种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:3种胁迫处理均明显抑制了种子萌发、幼芽、幼根的伸长及生物量的积累,且影响程度为D>D+S>S;幼芽及幼... 详细信息

分别用15%PEG、100 mmol·L^(-1)NaCl及其混合溶液模拟干旱(D)、盐(S)及旱-盐复合胁迫(D+S)对玉米种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:3种胁迫处理均明显抑制了种子萌发、幼芽、幼根的伸长及生物量的积累,且影响程度为D>D+S>S;幼芽及幼根中过氧化氢(H_2O_2)、超氧阴离子(O_2^(-·))等活性氧含量及丙二醛(MDA)含量明显升高,质膜相对透性增大,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等生理渗透调节物质含量显著增加,且幼芽中含量高于幼根,积累程度均为D>D+S>S.3种胁迫处理均使幼芽、幼根中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性增强;其中,SOD和APX活性表现为复合胁迫介于单一胁迫之间,而POD和CAT活性表现为复合胁迫大于单一胁迫;说明旱-盐复合逆境胁迫对玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响并不是单一胁迫的简单叠加,与单一干旱胁迫相比,旱-盐复合胁迫在一定程度上能够缓解干旱胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的影响.

关键词：玉米复合胁迫种子萌发生理特性

温度、水分双因素复合胁迫下滇重楼种子的生理机制研究

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植物生理学报 2020年第11期56卷 2439-2447页

作者：李纪潮左应梅张金渝杨美权杨天梅杨绍兵许宗亮云南省农业科学院药用植物研究所昆明650205

以滇重楼种子为材料,设置温度(高温30℃、常温20℃、低温4℃)和水分湿度(高湿15%、中湿10%、低湿3%)复合9个双因素处理,随胁迫时间(10、30和60 d)测定5项生理指标。结果表明:单一的高温、低温和15%水分胁迫使可溶性蛋白(SP)含量升高,而... 详细信息

以滇重楼种子为材料,设置温度(高温30℃、常温20℃、低温4℃)和水分湿度(高湿15%、中湿10%、低湿3%)复合9个双因素处理,随胁迫时间(10、30和60 d)测定5项生理指标。结果表明:单一的高温、低温和15%水分胁迫使可溶性蛋白(SP)含量升高,而复合胁迫使可溶性蛋白维持在较低值且变化不显著。单一的高温、15%和3%水分胁迫使超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先上升后降低的趋势,而高温复合水分胁迫30~60 d时SOD活性极显著下降。单一水分胁迫使过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量上升,而高温复合水分胁迫使上升幅度更显著。过氧化氢酶(CAT)较其它酶活性更稳定,在高温下差异不显著。而在低温复合3%水分胁迫处理下SOD和CAT活性均逐渐升高呈显著性差异,且在60 d时与单一胁迫对比SOD、POD和CAT活性增加,同时低温可使MDA含量维持在较低值,说明适当的低温复合水分胁迫促进滇重楼种子的生理活动。据主体间检验、相关性和主成分因子分析,温度、水分、胁迫时间及其交互式检验均对可溶性蛋白、SOD和MDA均极显著影响,可溶性蛋白与SOD和MDA呈显著负相关, SOD和MDA可作为滇重楼种子的抗性生理评价指标。

关键词：滇重楼种子复合胁迫温度水分生理特性适应机制

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污水与镉复合胁迫对玉米幼苗代谢物的影响

应用生态学报 2017年第11期28卷 3767-3774页

作者：李萌陈佳月解静芳吕佳莉高少龙刘瑞卿山西大学环境与资源学院太原030006

运用GC-MS技术结合AMDIS软件对代谢物种类、含量及其代谢途径进行分析,研究污水与镉复合胁迫对玉米幼苗代谢物的影响.共鉴定出50种代谢物.在镉单一胁迫下,玉米幼苗苹果酸含量降低,柠檬酸含量升高,植株体内三羧酸循环稳定;在污水与镉复... 详细信息

运用GC-MS技术结合AMDIS软件对代谢物种类、含量及其代谢途径进行分析,研究污水与镉复合胁迫对玉米幼苗代谢物的影响.共鉴定出50种代谢物.在镉单一胁迫下,玉米幼苗苹果酸含量降低,柠檬酸含量升高,植株体内三羧酸循环稳定;在污水与镉复合胁迫下,柠檬酸和苹果酸含量均显著增加,复合胁迫阻碍了三羧酸循环的正常进行.镉单一胁迫和污水与镉复合胁迫均导致葡萄糖含量显著下降,与抗逆相关的物质腐胺、脯氨酸、肌醇和γ-氨基丁酸含量均显著升高,表明光合作用受到抑制,但以复合胁迫的变化更为明显.表明污水与镉复合胁迫对玉米幼苗代谢物影响的作用机制主要是通过阻碍三羧酸循环和抑制光合作用进行.

关键词：污水镉复合胁迫玉米幼苗代谢物

盐和重金属复合胁迫对翅碱蓬萌发与生长的影响及调控措施

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生态学报 2023年第8期43卷 3307-3318页

作者：向亮王艳杰陈佳勃赵迎辽宁石油化工大学环境与安全工程学院抚顺113001 辽宁石油化工大学石油化工学院抚顺113001

为探究Zn、Cu与盐复合胁迫对翅碱蓬(Suaeda salsa)萌发生长的影响机理及其调控措施,以翅碱蓬为研究对象,采用水培试验方法,测定Zn、Cu和盐复合胁迫条件下翅碱蓬种子发芽率、萌发速率和幼苗渗透调节物质含量等指标,分析1.5 mg/L吲哚乙酸(... 详细信息

为探究Zn、Cu与盐复合胁迫对翅碱蓬(Suaeda salsa)萌发生长的影响机理及其调控措施,以翅碱蓬为研究对象,采用水培试验方法,测定Zn、Cu和盐复合胁迫条件下翅碱蓬种子发芽率、萌发速率和幼苗渗透调节物质含量等指标,分析1.5 mg/L吲哚乙酸(IAA)、100 mg/L赤霉素(GA)和0.3%硝酸钾(KNO3)处理对Zn、Cu与盐复合胁迫条件下翅碱蓬萌发与生长的影响。结果表明:(1)Zn、Cu与高盐复合胁迫极显著降低翅碱蓬种子的发芽率,中高浓度的Zn、Cu与盐复合胁迫极显著降低翅碱蓬种子的萌发速率,Zn、Cu和盐复合胁迫对翅碱蓬种子的萌发生长影响表现为低促高抑效应,影响因子间存在明显的协同效应;(2)Zn、Cu和盐复合胁迫条件下,随着盐浓度的升高,翅碱蓬幼苗体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)3种抗氧化酶活性呈先升高后降低的变化趋势,Zn、Cu和高盐复合胁迫使翅碱蓬幼苗体内丙二醛(MDA)含量增加近2.5倍;(3)1.5 mg/L IAA溶液浸种12 h可显著提高Zn、Cu与高盐复合胁迫条件下翅碱蓬种子的发芽率和萌发速率,降低翅碱蓬幼苗MDA含量,显著增强其POD和CAT活性,从而降低复合胁迫对翅碱蓬的伤害,但不能完全消除复合胁迫的影响。建议在Zn、Cu与高盐复合胁迫条件下翅碱蓬补种前应用1.5 mg/L IAA溶液浸种12 h,提高翅碱蓬湿地生态修复效率。

关键词：翅碱蓬复合胁迫硝酸钾赤霉素吲哚乙酸

锌、苯并[a]芘及其复合胁迫对小麦幼苗生长及抗氧化酶的影响

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生态学杂志 2013年第2期32卷 358-362页

作者：李悦谢诗陈忠林徐苏男张利红辽宁大学环境学院沈阳110036

采用水培方法研究了锌(Zn)、苯并[a]芘(B[a]P)及其复合污染对小麦(Triticum aestivumL.)幼苗生长和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:与对照组相比,各处理小麦生物量下降,株高降低,300mg... 详细信息

采用水培方法研究了锌(Zn)、苯并[a]芘(B[a]P)及其复合污染对小麦(Triticum aestivumL.)幼苗生长和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:与对照组相比,各处理小麦生物量下降,株高降低,300mg·L-1ZnSO4和54mg·L-1B[a]P的复合胁迫使小麦幼苗地上及地下干重分别下降36.4%和51.7%,明显高于单一胁迫。各处理SOD活性呈现升高-降低-升高趋势,且低于对照,POD、CAT活性先升高再降低,复合胁迫POD活性最高,CAT活性最低。Zn、B[a]P及其复合胁迫下,小麦幼苗的生长受到了一定的抑制,且以复合胁迫最为显著。Zn、B[a]P联合作用的结果表现为协同作用。

关键词： Zn B[a]P 小麦复合胁迫超氧化物歧化酶过氧化物酶过氧化氢酶

Pb^(2+)、Cd^(2+)复合胁迫对桑树光合作用的影响

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北京林业大学学报 2018年第4期40卷 16-23页

作者：张嘉桐关颖慧司莉青彭霞薇孟丙南周金星北京林业大学水土保持与荒漠化防治国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 北京市林业工作总站北京100029

【目的】土壤重金属污染日益严重,重金属对植物的影响备受关注。目前,研究多限于重金属单一胁迫对植物的影响,但土壤重金属污染存在形式并不是只有一种重金属,而是由多种重金属复合而成,研究重金属单一胁迫与复合胁迫对植物生长及光合... 详细信息

【目的】土壤重金属污染日益严重,重金属对植物的影响备受关注。目前,研究多限于重金属单一胁迫对植物的影响,但土壤重金属污染存在形式并不是只有一种重金属,而是由多种重金属复合而成,研究重金属单一胁迫与复合胁迫对植物生长及光合作用的影响与差异很有必要。【方法】本研究以桑树幼苗为实验材料,通过添加不同质量分数的Pb2+和Cd2+进行桑树幼苗土培实验,分析单一胁迫与复合胁迫对桑树幼苗生长指标、光合色素含量和光合作用指标的影响与差异。【结果】Pb2+单一胁迫降低了桑树叶绿素含量和类胡萝卜素含量,Cd2+单一胁迫对叶绿素含量是"低促高抑",对类胡萝卜素而是随Cd2+含量的增加抑制作用增强。复合胁迫对桑树光合色素含量起到抑制作用,且程度强于单一胁迫。桑树叶片的光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)及表观量子效率(φ)均受到重金属胁迫的抑制作用,且随含量增大,抑制作用增强。单一胁迫和复合胁迫对桑树叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)以及蒸腾速率(Tr)均起到抑制作用,从而显著地限制了桑树的生长。【结论】重金属单一胁迫及复合胁迫对桑树幼苗的生长指标、光合色素含量以及光合作用均有抑制作用,且重金属含量越高,桑树幼苗受到的抑制作用越强,复合胁迫对桑树幼苗的抑制作用存在协同效应,毒害程度强于单一胁迫;在重金属胁迫条件下,桑树表现出了较强的耐重金属性。

关键词：桑树复合胁迫光合作用生长

镉和萘单一及复合胁迫对红树植物白骨壤幼苗生理影响的差异分析

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植物资源与环境学报 2015年第3期24卷 60-67页

作者：陆志强陈昌徐马丽章耕耘郑文教集美大学水产学院福建厦门361021 厦门大学环境与生态学院福建厦门361102 国家海洋局第三海洋研究所福建厦门361005

采用砂基培养法,对不同浓度镉(Cd)(0、25和150 mg·L-1)和萘(Nap)(0和10 mg·L-1)单一及复合胁迫45和90 d后红树植物白骨壤〔Avicennia marina(Forsk.)Vierh.〕的叶片叶绿素含量,根尖和叶片的MDA、As A和可溶性蛋白质含量及SOD和POD活性... 详细信息

采用砂基培养法,对不同浓度镉(Cd)(0、25和150 mg·L-1)和萘(Nap)(0和10 mg·L-1)单一及复合胁迫45和90 d后红树植物白骨壤〔Avicennia marina(Forsk.)Vierh.〕的叶片叶绿素含量,根尖和叶片的MDA、As A和可溶性蛋白质含量及SOD和POD活性,根、茎、子叶和叶片中的Cd含量进行了比较分析。结果表明:胁迫处理45 d时,Cd-Nap复合胁迫处理组的叶片叶绿素a含量、根尖和叶片的可溶性蛋白质含量及SOD和POD活性大多显著高于相同浓度Cd单一胁迫处理组,叶片叶绿素b含量显著低于后者,Chla/Chlb值显著高于后者。胁迫处理90 d时,与相同浓度Cd单一胁迫处理组相比,Cd-Nap复合胁迫处理组叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以及Chla/Chlb值,根尖和叶片的MDA和As A含量总体上无显著差异,而根尖和叶片的可溶性蛋白质含量和POD活性及根尖的SOD活性均显著提高。经Cd-Nap复合胁迫处理后白骨壤幼苗的根、茎、子叶和叶片中的Cd含量总体上高于相同浓度Cd单一胁迫处理组,且随胁迫时间延长其差异越来越明显。研究结果显示:在Cd-Nap复合胁迫条件下Cd和Nap具有协同作用,随胁迫时间延长和Cd浓度提高,Cd-Nap复合胁迫对白骨壤幼苗的伤害逐渐增强,并能够促进各器官对Cd的累积。

关键词：红树植物白骨壤镉萘复合胁迫生理指标

Cd与羧基化多壁碳纳米管复合胁迫下蚕豆幼苗Cd的富集与分布

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中国生态农业学报（中英文） 2020年第5期28卷 756-763页

作者：刘玲王苏杭张进陈成赵薪程刘海涛汪承润淮南师范学院生物工程学院淮南232038

纳米材料因大量开发、生产和应用不可避免地被释放到环境中,给生态环境和人体健康带来潜在的风险。因此为了探究羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)和重金属Cd双重胁迫对植物器官中Cd的富集、转运及细胞中Cd分布的影响,以及为MWCNTs-COOH... 详细信息

纳米材料因大量开发、生产和应用不可避免地被释放到环境中,给生态环境和人体健康带来潜在的风险。因此为了探究羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)和重金属Cd双重胁迫对植物器官中Cd的富集、转运及细胞中Cd分布的影响,以及为MWCNTs-COOH与Cd复合污染对植物的毒性和生态风险性评价提供理论依据,本研究以蚕豆幼苗为试验材料,采用水培方式,设置MWCNTs-COOH(0mg·L^-1、1.5mg·L^-1、3.0mg·L^-1、6.0 mg·L^-1、12.0 mg·L^-1)+10.0μmol·L^-1 Cd5个处理组,用石墨炉原子吸收光谱法测定不同处理下蚕豆幼苗根茎叶及细胞中Cd的含量,分析MWCNTs-COOH复合Cd处理下蚕豆幼苗营养器官对Cd的富集、转运及细胞内分布状况。结果表明:复合胁迫下,3种营养器官Cd含量均高于对照;根茎叶对Cd的富集、Cd富集系数及器官间(根-茎、茎-叶)的转移系数均随MWCNTs-COOH浓度升高呈先升高后降低趋势,当MWCNTs-COOH浓度为6.0 mg·L^-1时,以上指标均达到最大值。同时,随着MWCNTs-COOH浓度的增大,根茎叶细胞中Cd逐渐从细胞壁向原生质体转移,加深了对细胞的毒害。综上所述,中低浓度的MWCNTs-COOH不仅可促进蚕豆根茎叶对Cd的累积及向上转运,而且也能加强细胞中Cd的转移。

关键词：羧基化多壁碳纳米管镉复合胁迫富集系数转移系数蚕豆