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低温胁迫抑制桐花树幼苗光合作用的生理机制

生态学杂志 2024年

作者：陈思意李军建殷雅欣单巧博郑春芳温州大学生命与环境科学学院

为研究不同低温胁迫对桐花树(Aegiceras corniculatum)幼苗光合作用的影响，以14个月大的桐花树幼苗为试验材料，分别进行4 d的不同低温胁迫（昼/夜17 ℃/12 ℃、12 ℃/7 ℃、7 ℃/2 ℃和5 ℃/-2 ℃）处理，研究了低温对桐花树幼苗叶片... 详细信息

为研究不同低温胁迫对桐花树(Aegiceras corniculatum)幼苗光合作用的影响，以14个月大的桐花树幼苗为试验材料，分别进行4 d的不同低温胁迫（昼/夜17 ℃/12 ℃、12 ℃/7 ℃、7 ℃/2 ℃和5 ℃/-2 ℃）处理，研究了低温对桐花树幼苗叶片气体交换参数、抗氧化酶活性、过氧化氢和内源植物激素含量以及褪黑素合成途径等影响。结果表明，当温度在12 ℃（昼）/7 ℃（夜）以上时，桐花树幼苗净光合速率降低主要因为气孔限制，而当温度在7 ℃（昼）/2 ℃（夜）以下时，其净光合速率的下降主要因为气孔和非气孔限制。这主要体现于：严重低温胁迫不仅降低了叶片净光合速率、气孔导度以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性、叶片植物激素含量等，而且也抑制了褪黑素合成的中间产物形成以及相关合成酶活性；同时，严重低温胁迫也会增加叶片胞间二氧化碳浓度、丙二醛以及过氧化氢含量。表明，严重低温胁迫对桐花树幼苗光合的抑制作用主要与内源褪黑素生物合成途径受阻、氧化稳态和植物激素失衡有关。

关键词：低温胁迫桐花树光合作用抗氧化酶内源激素褪黑素

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不同有机酸对石灰性土壤磷的活化效应及机理

植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 99-113页

作者：章浩王雪薇褚贵新绍兴文理学院生命与环境科学学院浙江绍兴312000

【目的】添加低分子量有机酸是活化土壤难溶性磷有效途径。比较研究几种低分子量有机酸及其组合对土壤磷的活化性能,为土壤磷的高效利用提供依据。【方法】低磷和高磷石灰性土壤选自新疆石河子,设置5个低分子有机酸添加处理:草酸、柠檬... 详细信息

【目的】添加低分子量有机酸是活化土壤难溶性磷有效途径。比较研究几种低分子量有机酸及其组合对土壤磷的活化性能,为土壤磷的高效利用提供依据。【方法】低磷和高磷石灰性土壤选自新疆石河子,设置5个低分子有机酸添加处理:草酸、柠檬酸、黄腐酸、柠檬酸+草酸、草酸+柠檬酸+黄腐酸处理,和一个0.01mmol/L KCl对照。采用吸附平衡实验法测定土壤磷的吸附量;采用土壤吸附动力学实验法测定土壤磷的解吸动力学。采用常规和灭菌土壤培养方法,通过连续浸提法研究低分子有机酸及其组合对磷组分动态转化的影响和pH对磷的活化效应。【结果】Langmuir与Elovich模型均可较好地拟合土壤对磷的吸附热力学(R^(2)=0.852~0.994)与吸附动力学过程(R^(2)=0.882~0.975)。低磷土壤的最大吸附量(Q_(max))、最大缓冲容量(MBC)、吸附力常数(K_L)和吸附速率(b)均高于高磷土壤,表明低磷土壤对磷的吸附更强。低分子量有机酸添加均降低了Q_(max)、MBC和b。草酸对Q_(max)和MBC的降幅最大,低磷土壤降幅分别为28.5%和74.9%,高磷土壤分别为14.7%和73.3%。柠檬酸对低磷土壤的b值降幅最大(80.9%),草酸对高磷土壤的b值降幅最大(22.0%)。与CK相比,草酸添加显著提高了Olsen-P含量,草酸+柠檬酸效果次之,黄腐酸对磷的活化效果最差。不灭菌培养条件下,草酸和草酸+柠檬酸处理低磷土壤的Olsen-P含量分别增加了42.6%和18.5%,高磷土壤分别增加了27.3%和1.01%;草酸和草酸+柠檬酸处理的活性磷组分Resin-P在低磷土壤中分别增加了80.9%和77.4%,在高磷土壤中分别增加了79.5%和72.8%;非活性磷组分Di HCl-P在低磷土壤中分别降低了8.87%和5.89%,在高磷土壤中分别降低了8.83%和5.54%;Con HCl-P在低磷土壤中分别降低了25.1%和12.9%,在高磷土壤中分别降低了16.9%和5.30%。柠檬酸处理的Resin-P在低磷和高磷土壤中分别增加了70.2%和79.5%,而NaOH-P则分别降低了14.8%、26.3%,说明草酸、草酸+柠檬酸促进了非活性磷向活性磷组分的转化,柠檬酸则促进了中活性磷向活性磷组分的转化。土壤灭菌培养各处理磷组分含量与不灭菌培养无显著差异,说明微生物对有机酸活化土壤磷的效应无显著影响。不论是否灭菌,土壤Olsen-P含量的增加与pH降低呈负相关,因此致酸效应不是小分子有机酸活化土壤难溶性磷的主要机制。【结论】小分子有机酸通过与磷竞争吸附位点或进行螯合反应活化土壤磷,而不是通过致酸效应或激发磷活化相关的微生物。3种小分子有机酸相比,草酸活化磷的效果最大,其次是柠檬酸、黄腐酸,单一有机酸的活化效果大于有机酸组合。

关键词：低分子量有机酸吸附等温线吸附动力学磷有效性磷组分转化石灰性土壤

泉水型城市湖泊浮游植物功能群特征及其生态健康评价——以济南大明湖为例

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1036-1045,I0006页

作者：申恒伦徐贺张鑫儒陈静朱天顺蒋万祥付瑶枣庄学院生命科学学院枣庄277160 济南市环境研究院济南250100

浮游植物功能群被广泛应用于解析地表水体浮游植物群落季节演替特征和水环境评价,而该方法能否应用于泉水型湖泊仍不明确。为了解我国北方城市泉水型湖泊浮游植物功能群时空特征及影响因子,于2020年5-11月,对济南大明湖不同季节进行采... 详细信息

浮游植物功能群被广泛应用于解析地表水体浮游植物群落季节演替特征和水环境评价,而该方法能否应用于泉水型湖泊仍不明确。为了解我国北方城市泉水型湖泊浮游植物功能群时空特征及影响因子,于2020年5-11月,对济南大明湖不同季节进行采样调查及分析。结果表明:大明湖共鉴定出浮游植物6门94种,种类组成以绿藻门(40.4%)、硅藻门(34.0%)和蓝藻门(16.0%)为主,其中微囊藻(Microcystis sp.)、细小平裂藻(Merismopedia minima)和尖针杆藻(Synedra acus)为全年优势种。大明湖浮游植物群落可划分为21个功能群,其中优势功能群有6组(D、J、Lo、MP、P和W1),以尖针杆藻为代表的D功能群为绝对优势功能群。优势功能群季节演替序列为:D/J/P→D/Lo/MP/P/J/W1→P/D/J,季节性特征明显。综合营养状态指数(TLI(Σ))为40.92~62.55,生态健康状态指数(Q)为1.91~2.36,表明大明湖处于中等健康状态,评价结果与多样性指数评价结果相一致。RDA分析结果显示,温度、pH、盐度、化学需氧量、总氮和总磷是影响大明湖浮游植物功能群的主要环境因子,其中优势功能群D主要受温度和盐度影响。研究结果表明,大明湖浮游植物功能群有明显的季节演替,利用基于功能群的生态健康状态指数能准确有效地评价水体健康及水质。

关键词：大明湖浮游植物功能群生态健康状态指数(Q) 环境因子冗余分析

土壤铝污染下菊芋叶片对外源柠檬酸的生理响应

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环境科学学报 2024年第4期44卷 368-380页

作者：鲍若妍俞奕汝王娴李春俣孙靖菲庄家莹邵甜甜吴文静叶梦瑶赵杭沈璐垚刘鹏洪华嫦浙江师范大学生命科学学院金华321004 浙江师范大学地理与环境科学学院金华321004

铝是酸性土壤中导致植物生长受阻的关键因素,为阐明柠檬酸对铝胁迫下菊芋叶片的生理响应,以耐铝性差异较大的南京菊芋(NJ H.t)和资阳菊芋(ZY H.t)为试验材料,对其进行不同浓度(0、350、700μmol·L^(-1))铝胁迫,同时分别施加0、30、60... 详细信息

铝是酸性土壤中导致植物生长受阻的关键因素,为阐明柠檬酸对铝胁迫下菊芋叶片的生理响应,以耐铝性差异较大的南京菊芋(NJ H.t)和资阳菊芋(ZY H.t)为试验材料,对其进行不同浓度(0、350、700μmol·L^(-1))铝胁迫,同时分别施加0、30、60、90μmol·L^(-1)柠檬酸(Citric Acid,CA),探究对菊芋叶片各时期(10、20、30 d)叶面积、抗氧化系统、光化学系统、营养元素含量及遗传系统稳定性的影响,并对其耐铝机理进行探究.结果表明:铝胁迫抑制了两种菊芋光合电子传递效率和PSⅡ活性,并对抗氧化系统产生损伤,且随浓度升高抑制程度加剧;多组数据显示CA浓度为60μmol·L^(-1)时,对铝胁迫缓解效果最佳,但两种菊芋生理变化峰值时间存在差异.施加CA后叶面积抑制现象减弱,SOD、POD、CAT活性均显著增加;叶绿素a、b含量及F_(v)/F_(m)有较大增幅的同时,初始荧光F_(0)及G_(s)、P_(n)和T_(r)均有所下降,光合转化效率增强.同时,施加柠檬酸能够促进菊芋对N、Ca、Mg、P的吸收,并抑制K元素的吸收,其中,柠檬酸对菊芋叶片Ca含量作用最为明显.此外,柠檬酸可使细胞核拖尾现象得到抑制,菊芋DNA损伤有所缓解.本研究通过各指标测定,初步了解铝胁迫下菊芋在生理上的耐铝机制,为酸性土壤下的菊芋种植提供理论依据.

关键词：菊芋铝胁迫柠檬酸叶面积抗氧化系统光化学系统营养元素 DNA损伤

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牛粪蚯蚓堆肥条件优化与堆制物的性状变化

浙江农业学报 2024年

作者：吴雨珂王峰王依凡吴雪萍朱维琴杭州师范大学生命与环境科学学院

蚯蚓堆肥是畜禽粪污资源化利用的方式之一。该研究以牛粪为主料，辅以不同添加剂于蚯蚓反应器中，采用L16(44+32)正交设计优化牛粪蚯蚓堆肥的生产条件，研究所获堆制物基本理化性状及其对Pb2+和Cd2+吸附性能的变化。结果表明，米糠和EM... 详细信息

蚯蚓堆肥是畜禽粪污资源化利用的方式之一。该研究以牛粪为主料，辅以不同添加剂于蚯蚓反应器中，采用L16(44+32)正交设计优化牛粪蚯蚓堆肥的生产条件，研究所获堆制物基本理化性状及其对Pb2+和Cd2+吸附性能的变化。结果表明，米糠和EM菌剂可促进蚯蚓生长繁殖，并改善堆制物的理化性质。在牛粪蚯蚓反应器中添加生物炭、鸟粪石和贝壳粉具有可行性，且以经鸟粪石处理后的堆制物对Pb2+和Cd2+的吸附效果最优，吸附率分别可达96.50%和49.95%。牛粪蚯蚓反应器的优化配方为：以牛粪、米糠、EM菌剂（7:3:1的质量比混合）为主料，添加4%的鸟粪石或生物炭，调节含水率至70%～80%，每150 g干基接种12条蚯蚓，堆肥40 d。研究结果可为畜禽粪便的资源化利用和安全阻控土壤中的Pb2+、Cd2+迁移提供科学依据。

关键词：蚯蚓堆肥 EM菌剂鸟粪石生物炭堆制物重金属

不同时空尺度下土地利用结构与空间格局对苏州河水质的影响

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环境科学 2024年第2期45卷 768-779页

作者：谭娟熊丽君王卿任志文朱丹丹王敏上海市环境科学研究院上海200233 上海海洋大学水产与生命学院上海201306 上海师范大学环境与地理科学学院上海200233

土地利用与河湖水质的关系存在时空异质性.以上海苏州河为研究对象,基于2001、2005、2010、2015和2020年水质监测和土地利用数据,提取5种空间尺度(200、500、1000、2000和5000 m河段缓冲区)的景观格局指数,采用相关分析和冗余分析,研究... 详细信息

土地利用与河湖水质的关系存在时空异质性.以上海苏州河为研究对象,基于2001、2005、2010、2015和2020年水质监测和土地利用数据,提取5种空间尺度(200、500、1000、2000和5000 m河段缓冲区)的景观格局指数,采用相关分析和冗余分析,研究了多时空尺度下苏州河水质与缓冲带土地利用构成和空间格局特征的响应关系.结果表明:(1)苏州河水质近20年呈逐步改善趋势,TN是当前水体主要污染物.(2)不同尺度缓冲带土地利用均以建设用地为主,绿地林地占比呈小幅增长趋势.(3)缓冲带土地利用景观特征与水质存在关联性,并表现出时间和空间尺度效应.时间尺度上,建设用地、农业用地、景观优势度、聚集度和多样性指数与各项水质参数呈现出显著的相关性.就NH_(4)^(+)-N、TP和TN而言,2010年呈现出与其他年份相反的相关关系.2001年土地利用景观特征对水质的总解释率最高,为93.65%.近10年来,绿地林地对水质的调控作用凸显.(4)空间尺度上,绿地林地、斑块数量、景观形状和多样性指数与大部分水质指标呈现出显著的相关性.绿地林地对NH_(4)^(+)-N、TP和TN的正调控效应均以2000 m尺度最强.斑块数量和景观形状指数在较大空间尺度上对水质的调控作用相对较强,而香农多样性指数则在小尺度上对水质起到较好的正调控作用.2000 m尺度下土地利用景观特征对水质总解释率最高,为68.47%.研究表明,增加2000 m缓冲区内绿地林地的面积并优化其景观配置将对苏州河水质保护具有积极作用.

关键词：水质土地利用景观格局空间尺度苏州河

景观格局对植物物种α多样性的影响——基于全球尺度研究

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应用与环境生物学报 2024年第3期 431-438页

作者：徐静彭羽李金宁鲍倩如中央民族大学生命与环境科学学院

景观格局是生物多样性的重要驱动因素.全球尺度下，由于植被类型、采样方法、多样性指数、空间尺度和分析层次不同，关于景观格局对生物多样性的影响仍然存在广泛争议.利用全球标准化的植物群落数据库和30 m分辨率的土地利用/土地覆盖... 详细信息

景观格局是生物多样性的重要驱动因素.全球尺度下，由于植被类型、采样方法、多样性指数、空间尺度和分析层次不同，关于景观格局对生物多样性的影响仍然存在广泛争议.利用全球标准化的植物群落数据库和30 m分辨率的土地利用/土地覆盖地图，对1990-2015年期间的植物α多样性以及斑块和景观水平的景观指数进行计算，解析景观格局对植物物种α多样性的贡献.研究发现，景观格局指数与植物多样性的Spearman相关系数显著（P <0.05），随植被类型和观察尺度而不同.随机森林模型和变异分解分析显示斑块数量、边缘密度和景观多样性指数是植物α多样性的重要影响因子，但是其单因子影响效应均低于景观联合效应.景观破碎化和斑块尺度格局的联合效应是灌丛（5.6%）和草地（8.8%）植物多样性变异的主要驱动力.靠近斑块中心，植物α多样性呈现增加趋势.景观格局-植物多样性呈现出尺度依赖性.综上，斑块数量、边缘密度、景观多样性和景观破碎化是植物α多样性的重要影响因子，不同植被类型存在差异.建议平衡斑块和景观水平格局的空间结构，增强景观格局的正效应，以维持全球的植物多样性.（图3参79附表1）

关键词：景观格局景观破碎化景观复杂性斑块尺度 α多样性

东方田鼠家群个体体重、攻击性及胆量对其扩散的影响

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生态学报 2024年第4期44卷 1539-1548页

作者：胡高鑫黎昌雄李波汪玲王霞覃三立李俊年陶双伦游国洪吉首大学生物资源与环境科学学院吉首416000 镇远文德民族中学凯里556000

扩散作为动物适应生存环境的重要特征之一,受到自身生物学特征及环境等方面的制约。以家群形式生活和子代雄鼠扩散为主的东方田鼠,其成员个体是否因领地食物和空间资源竞争导致体重小、攻击性弱及胆小个体先行扩散。以新鲜马唐叶片构建... 详细信息

扩散作为动物适应生存环境的重要特征之一,受到自身生物学特征及环境等方面的制约。以家群形式生活和子代雄鼠扩散为主的东方田鼠,其成员个体是否因领地食物和空间资源竞争导致体重小、攻击性弱及胆小个体先行扩散。以新鲜马唐叶片构建三块密集均质的食物斑块,在食物斑块周边以透明玻璃设置观测箱,采用透明塑胶管连接三块食物斑块作为动物扩散的通道,构建东方田鼠扩散行为观测装置。将东方田鼠家群子代成员投放至带有自身家群气味的食物斑块,测定成员个体在食物斑块上的觅食行为序列过程和参数,以及向其他食物斑块扩散的行为过程和参数以及家群中先行扩散个体体重、攻击性及胆量占所有家群数的比率,检验成员个体的体重、攻击性及胆量对扩散的影响。结果发现,体重小、攻击性弱和胆小个体的觅食启动时间极显著地大于体重大、攻击性强和胆大个体的,但其先行扩散的比率却显著地大于体重大、攻击性强和胆大个体的;然而体重小、攻击性弱及胆小个体的扩散开始时间显著或极显著地大于体重大、攻击性强及胆大个体的。结果揭示,东方田鼠家群成员随着年龄的增长和对食物及空间资源竞争的加剧,体重大、攻击性强及胆大个体会迫使体重小、攻击性弱及胆小个体先行扩散。

关键词：东方田鼠家群体重攻击性胆量扩散

水稻中乙烯生物合成关键酶OsACS和OsACO调控机制研究进展

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植物学报 2024年第2期59卷 291-301页

作者：夏婧饶玉春曹丹芸王逸柳林昕徐雅婷牟望舒薛大伟杭州师范大学生命与环境科学学院杭州311121 浙江师范大学生命科学学院金华321004

乙烯在调控水稻(Oryzasativa)生长发育及胁迫响应中具有重要作用。乙烯生物合成的第1步是甲硫氨酸转化为S-腺苷甲硫氨酸(SAM),然后在ACC合酶(ACS)的催化下合成乙烯前体物质ACC,最后通过ACC氧化酶(ACO)生成乙烯。该文综述了水稻乙烯生物... 详细信息

乙烯在调控水稻(Oryzasativa)生长发育及胁迫响应中具有重要作用。乙烯生物合成的第1步是甲硫氨酸转化为S-腺苷甲硫氨酸(SAM),然后在ACC合酶(ACS)的催化下合成乙烯前体物质ACC,最后通过ACC氧化酶(ACO)生成乙烯。该文综述了水稻乙烯生物合成途径中2个关键酶OsACS和OsACO在转录及翻译后的调控机制,提出了一些未解决的问题,并展望了未来的研究方向,以期加深人们对乙烯生物合成复杂机制的理解。

关键词：乙烯生物合成 ACS ACO 调控机制水稻