植物根系形态和解剖结构响应渍水胁迫的研究进展

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作者 金南飞 徐正圆 +2 位作者 叶玲珍 沈秋芳 张国平 《浙江大学学报(农业与生命科学版)》 北大核心 2025年第4期551-560,共10页

渍害是制约全球作物生产的一种非生物胁迫。在渍水胁迫下,土壤中氧气含量迅速下降,植物根系处于低氧甚至无氧环境。植物通过调控相关基因的表达调节形态、生理和代谢等方面的变化,增强耐低氧的能力以适应渍水胁迫并维持个体生长,其中根... 渍害是制约全球作物生产的一种非生物胁迫。在渍水胁迫下,土壤中氧气含量迅速下降,植物根系处于低氧甚至无氧环境。植物通过调控相关基因的表达调节形态、生理和代谢等方面的变化,增强耐低氧的能力以适应渍水胁迫并维持个体生长,其中根系形态和解剖结构的变化是适应渍水胁迫的主要对策。本文综述了渍水胁迫下植物根系形态和解剖结构变化的研究进展,主要包括植物通过抑制侧根生长减少能量消耗、形成更多不定根和通气组织以增加根系气体交换面积、形成泌氧屏障以减少氧气流失等策略;阐述了这些适应性变化在植物种间或种内不同基因型间的差异及其遗传调控机制,以期为耐渍基因挖掘和耐渍品种培育提供有益信息。 展开更多

关键词 渍水胁迫 不定根 侧根 通气组织 泌氧屏障

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湿地植物根系泌氧及其在自然基质中的扩散效应研究进展 被引量：19

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作者 王文林 韩睿明 +2 位作者 王国祥 唐晓燕 梁斌 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第22期7286-7297,共12页

湿地植物根系径向泌氧(ROL)是构造根际氧化-还原异质微生态系统的核心要素,其扩散层为好氧、厌氧微生物提供了良好生境并促进其代谢活动,使湿地植物根际成为有机物降解、物质循环及生命活动最为强烈的场所,已有成果证明湿地植物根系ROL... 湿地植物根系径向泌氧(ROL)是构造根际氧化-还原异质微生态系统的核心要素,其扩散层为好氧、厌氧微生物提供了良好生境并促进其代谢活动,使湿地植物根际成为有机物降解、物质循环及生命活动最为强烈的场所,已有成果证明湿地植物根系ROL的强弱与污染物的去除效果密切相关。因此,开展湿地植物根系ROL及其在自然基质中的扩散效应研究,对于了解湿地植物根系ROL机理及其根际氧环境特征,进而发挥湿地植物的污染去除功能具有十分重要的意义。基于此,首先归纳了湿地植物根系ROL特征及其受影响机制的研究现状,而后从种属差异、时空分布及对微生物的影响等方面对根系ROL在自然基质中的扩散效应国内外研究成果进行了总结,最终根据研究现状与不足对今后的研究方向进行了简要展望。创新之处在于:1)提出影响根系氧供给及氧输送释放通道的环境、生物等因素,阐述了其对根系ROL的影响机制;2)着重阐述了目前研究较少提及的根系ROL扩散效应测定方法。 展开更多

关键词 湿地植物 根系 根系径向泌氧(rol) 自然基质 扩散效应

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水稻砷污染及其对砷的吸收和代谢机制 被引量：23

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作者 彭小燕 王茂意 +1 位作者 刘凤杰 叶志鸿 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第17期4782-4791,共10页

水稻是当今世界大部分地区(尤其是东南亚)的主要的粮食作物之一,同时也是砷(As)进入食物链的主要途径之一。日益严重的水稻田As污染,不但影响了稻米的产量和品质,而且通过食物链威胁着人体健康。如何减少水稻地上部(尤其是米粒)As的含... 水稻是当今世界大部分地区(尤其是东南亚)的主要的粮食作物之一,同时也是砷(As)进入食物链的主要途径之一。日益严重的水稻田As污染,不但影响了稻米的产量和品质,而且通过食物链威胁着人体健康。如何减少水稻地上部(尤其是米粒)As的含量和降低其毒性,及提高水稻As耐性是亟需解决的世界食品安全问题。深入了解水稻对As的吸收、积累和代谢的生理及分子生物学机制是解决水稻As污染的关键途径。综述国内外研究,对今后深入研究提出建议。 展开更多

关键词 水稻 稻田 砷 铁膜 渗氧 吸收 代谢

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凤眼莲根系分泌氧和有机碳规律及其对水体氮转化影响的研究 被引量：13

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作者 马涛 易能 +3 位作者 张振华 王岩 高岩 严少华 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2003-2013,共11页

通过模拟实验,研究凤眼莲不同苗龄根系分泌氧及有机碳的规律,在此基础上分析凤眼莲根系分泌氧和有机碳对富营养化水体溶解氧、有机碳及无机氮(NH+4和NO-3)转化的影响。研究结果表明凤眼莲根系具有较强的泌氧及分泌有机碳的能力,小、中... 通过模拟实验,研究凤眼莲不同苗龄根系分泌氧及有机碳的规律,在此基础上分析凤眼莲根系分泌氧和有机碳对富营养化水体溶解氧、有机碳及无机氮(NH+4和NO-3)转化的影响。研究结果表明凤眼莲根系具有较强的泌氧及分泌有机碳的能力,小、中、大三个苗龄凤眼莲根系泌氧速率分别达56.19、93.15、106.32μmolO2·h-1,根系分泌有机碳的速率分别达0.25、0.60、0.92 mg·L-1·h-1。不同苗龄凤眼莲根系泌氧及有机碳的速率随苗龄的增加显著升高,而其相对应的单位根系泌氧和有机碳的能力随苗龄的增加呈降低趋势。水体中无机氮的去除率随着凤眼莲苗龄的增加而增加,这除了与凤眼莲的吸收作用有关外,还因为其泌氧和分泌有机碳的总量增加加强了硝化和硝化-反硝化过程的潜力,从而高效并快速地净化水体中外源氮负荷。 展开更多

关键词 凤眼莲 富营养化 根系泌氧 有机碳 氮转化

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湿地植物通气组织和渗氧对其重金属吸收和耐性研究进展 被引量：9

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作者 杨俊兴 任红艳 +7 位作者 郭庆军 Marc Peters 万小铭 徐汭祥 朱光旭 张晗芝 魏荣菲 叶志鸿 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期394-401,共8页

湿地植物具有强大的通气组织和根部渗氧能力特征,使得其根际微环境处于氧化状态从而适应湿地土壤浸水的环境。近年来,湿地植物通气组织和渗氧在重金属吸收和耐性研究方面已引起了人们的关注,并对此进行了相关的研究。本文分别对湿地植... 湿地植物具有强大的通气组织和根部渗氧能力特征,使得其根际微环境处于氧化状态从而适应湿地土壤浸水的环境。近年来,湿地植物通气组织和渗氧在重金属吸收和耐性研究方面已引起了人们的关注,并对此进行了相关的研究。本文分别对湿地植物通气组织和渗氧特征,通气组织和渗氧对重金属吸收和耐性影响、对根际微环境影响等方面的研究进展和存在问题进行了综述,并提出了该领域未来可能的研究方向。认为针对从通气组织和渗氧角度出发研究湿地植物重金属耐性机理,应重点对湿地植物根际重金属的环境化学行为展开深入研究,在研究方法和手段上应注重新技术的开发与应用。 展开更多

关键词 湿地植物 土壤 通气组织 渗氧 重金属 耐性

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慈姑(Sagittaria trifolia)根系泌氧特征 被引量：4

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作者 夏劲 王国祥 +1 位作者 王文林 刘波 《生态与农村环境学报》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2012年第4期422-426,共5页

借助高精度溶解氧微电极,研究了自然沉积物中慈姑(Sagittaria trifolia)根不同部位的泌氧能力差异以及光照对根系泌氧能力的影响。结果表明,慈姑根系不同部位的泌氧能力存在差异,光照和黑暗条件下根区氧气扩散层厚度由大到小依次为1/2根... 借助高精度溶解氧微电极,研究了自然沉积物中慈姑(Sagittaria trifolia)根不同部位的泌氧能力差异以及光照对根系泌氧能力的影响。结果表明,慈姑根系不同部位的泌氧能力存在差异,光照和黑暗条件下根区氧气扩散层厚度由大到小依次为1/2根长(0.98、0.72 mm)、3/4根长(0.68、0.28 mm)、根尖(0.58、0.44 mm)和1/4根长(0.42、0.32 mm);光照条件下不同根长部位根表面溶解氧含量由大到小依次为1/2根长〔64.56%(以%空气饱和度计)〕、3/4根长(52.73%)、根尖(38.55%)和1/4根长(20.55%),这与根部泌氧屏障、通气组织发育程度和根组织呼吸代谢有关。无论有无光照,慈姑根均有泌氧产生,光照条件下根表面溶解氧含量和根区氧气扩散层厚度均高于黑暗条件;在光照和黑暗条件下1/2根长处根表面溶解氧含量均显著高于其他测定点(P<0.05);除1/2根长处以外的其他测定点,在光照条件下的根表面溶解氧含量差异显著(P<0.05),但在黑暗条件下趋于相同(P>0.05)。 展开更多

关键词 泌氧 微探头 慈姑 根区

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三种不同泌氧能力的红树植物对铅、锌、铜的耐性研究(英文) 被引量：2

7

作者 刘永 杨俊兴 +3 位作者 皮娜 黄铭洪 谭凤仪 叶志鸿 《生态科学》 CSCD 2008年第5期433-435,共3页

红树林是分布于热带、亚热带潮间带的典型滨海生态系统。近年来,随着城市化和工业化的发展,滨海生态系统受重金属(例如铅、锌、铜等)的污染越来越严重,我国南方一些红树林底泥中的重金属浓度已达到甚或超过重度污染标准。由于沉积作用,... 红树林是分布于热带、亚热带潮间带的典型滨海生态系统。近年来,随着城市化和工业化的发展,滨海生态系统受重金属(例如铅、锌、铜等)的污染越来越严重,我国南方一些红树林底泥中的重金属浓度已达到甚或超过重度污染标准。由于沉积作用,红树林底泥被认为是一个能积累由潮水和河流淡水携带来的重金属的"库"。然而,红树植物具有很强的耐性生长于重度污染的底泥, 但其中的机理目前尚不清楚。由于长期被水淹没,红树林底泥是一个具氧化还原势低,还原性毒性物质(如 Fe2+、 Mn2+、 H2S、 CH4等)积累多,营养物质缺乏等特征的厌氧环境。为了适应这种生境,红树植物也进化出了一套与其他湿地植物类似的适应机制,植物能通过通气组织将地上部分的氧气输送到地下,一部分满足根的呼吸作用需要,一部分则通过根释放到根际,这被称为根的泌氧。根的泌氧可以氧化根际环境并且氧化还原性的毒性物质,以保证红树植物根免受毒害而延长生长。因此,根际泌氧是红树植物能适应生境的一个重要机理。本研究试图揭示红树植物在长期适应生境的过程中已经进化和发展出一系列形态解剖和生理生化特征是否在耐浸水的土壤条件,解除Fe2+、 Mn2+ 等元素的毒性同时,是否也能解除其他重金属(铅、锌、铜)的毒性。通过对木榄、桐花和白骨壤三种不同泌氧能力的植物进行8周室内砂培试验发现:(1)三种植物的生长都被铅、锌、铜所抑制;(2)三种植物对铅、锌、铜都具有一定的耐性,然而,泌氧能力较弱的木榄比泌氧能力较强的桐花和白骨壤对铅、锌、铜的耐性高。 展开更多

关键词 氧化还原性 红树植物 能力 耐性 重金属浓度 滨海生态系统 生理生化特征 铅

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8种湿地植物根部泌氧速率的研究 被引量：18

8

作者 刘志宽 牛快快 +2 位作者 马青兰 白晓华 苏刘选 《贵州农业科学》 CAS 北大核心 2010年第4期47-50,共4页

为了更好地利用人工湿地净化污水，对8种湿地植物美人蕉、马蹄莲、茭草、菖蒲、香蒲、旱芦苇、矮茨菇和水芹菜进行了缺氧营养液培养，并对其根系泌氧速率进行了测定。结果表明，在光照强度为30μmol／（m^2·s），温度为25℃，湿度... 为了更好地利用人工湿地净化污水，对8种湿地植物美人蕉、马蹄莲、茭草、菖蒲、香蒲、旱芦苇、矮茨菇和水芹菜进行了缺氧营养液培养，并对其根系泌氧速率进行了测定。结果表明，在光照强度为30μmol／（m^2·s），温度为25℃，湿度为50％时，缺氧营养液培养的湿地植物中，菖蒲的根系泌氧速率最大，为6．736gmol／（h·g·root），旱芦苇根系泌氧速率最小，为1．208μmol／（h·g·root），泌氧速率大小为：菖蒲〉矮茨菇〉马蹄莲〉茭草〉香蒲〉水芹菜〉美人蕉〉旱芦苇。相同光照条件下，在黑暗中植物根部泌氧速率有不同程度的减少，矮茨菇、菖蒲、马蹄莲和水芹菜变幅较大，其根系泌氧速率降低0．9～4．8μmol／（h·g·root），其他4种湿地植物根系泌氧速率降低0．01～O．26μmol／（h·g·root）。 展开更多

关键词 湿地植物 泌氧速率 根系

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高氮磷胁迫下菖蒲(Acorus calamus Linn.)通气组织和根系释氧的响应 被引量：14

9

作者 黄丹萍 贺锋 +2 位作者 肖蕾 徐栋 吴振斌 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期83-88,共6页

以湿地植物菖蒲为研究对象,在水培条件下观察3个浓度梯度的氮磷污水(处理组1、2、3依次为N:40 mg/L、P:4 mg/L;N:80 mg/L、P:8 mg/L;N:120 mg/L、P:12 mg/L)对其胁迫后的根系释氧和通气组织的变化规律,研究发现高氮磷胁迫明显抑制菖蒲... 以湿地植物菖蒲为研究对象,在水培条件下观察3个浓度梯度的氮磷污水(处理组1、2、3依次为N:40 mg/L、P:4 mg/L;N:80 mg/L、P:8 mg/L;N:120 mg/L、P:12 mg/L)对其胁迫后的根系释氧和通气组织的变化规律,研究发现高氮磷胁迫明显抑制菖蒲株高和根系长度的生长,减少植物根系数量;高氮磷胁迫还可以增加植物根系释氧量和促进根系通气组织形成,由于根系长度和数量的减少,处理组的根系释氧总量不及对照组;高氮磷胁迫不改变菖蒲根系释氧趋势,根尖最大,离根尖越远释氧越小.研究还发现,根尖释氧量大小和通气组织呈正相关,根基和根中部释氧量与通气组织关系不显著,说明植物通气组织的形式更有利于根尖释氧. 展开更多

关键词 菖蒲 根系释氧 通气组织 氮磷胁迫 水生植物

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根区通氧状况对水稻幼苗生长及吸收镉的影响 被引量：24

10

作者 邓丹 吴可为 邓泓 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期2520-2526,共7页

采用水培的方法研究了根区通氧状况对水稻根系结构、根系泌氧、根表铁膜生成以及水稻耐受、吸收Cd的影响。水培条件下,根区氧处理对水稻幼苗的生长产生了一定的影响,缺氧条件下的水稻根的伸长量降低,生物量增加,直径增粗,根系泌氧量增加... 采用水培的方法研究了根区通氧状况对水稻根系结构、根系泌氧、根表铁膜生成以及水稻耐受、吸收Cd的影响。水培条件下,根区氧处理对水稻幼苗的生长产生了一定的影响,缺氧条件下的水稻根的伸长量降低,生物量增加,直径增粗,根系泌氧量增加,并降低幼苗对Cd的吸收。当培养溶液Cd2+浓度为1.0 mg/L时,缺氧处理相对于通氧处理,根表吸附的Cd降低了85.5%,地下部分吸收的Cd降低了35%,转运到地上部分的Cd降低了58%。根表铁膜对Cd的吸收和转运也有一定的抑制作用,但其作用因环境中Cd2+浓度和根区通氧状况而异。在根区通氧充分的培养条件下,水稻幼苗铁膜对较高浓度Cd2+(1.0mg/L)的吸收和转运起着重要的作用,DCB-Cd占根系吸收Cd的50%,茎叶对Cd的吸收显著降低(p<0.05)。研究表明在缺氧胁迫下,根系结构本身(如根表通透性降低)是影响水稻吸收Cd的重要因素。 展开更多

关键词 水稻 根系结构 泌氧 铁膜 镉

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8种湿地植物的生长状况及泌氧能力 被引量：31

11

作者 林剑华 杨扬 +1 位作者 李丽 麦晓蓓 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1042-1048,共7页

湿地植物是人工湿地的核心部分,筛选优良的植物种类,将有利于充分发挥湿地植物的功能,提高人工湿地污水处理的能力.分析4种须根型植物香蒲(Typha orientalis)、美人蕉(Canna indica)、灯芯草(Juncus effusus)、纸莎草(Cyperus papyrus)... 湿地植物是人工湿地的核心部分,筛选优良的植物种类,将有利于充分发挥湿地植物的功能,提高人工湿地污水处理的能力.分析4种须根型植物香蒲(Typha orientalis)、美人蕉(Canna indica)、灯芯草(Juncus effusus)、纸莎草(Cyperus papyrus)和4种根茎型植物菖蒲(Acorus calamus)、再力花(Thalia dealbata)、芦竹(Arundo donax)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)在厌氧、水培条件下的生长状况及根系泌氧特性;比较它们的根和茎叶生物量、相对生长速率(RGR)、根长、根孔隙度和泌氧量(率)等生理生态特性.结果表明,8种湿地植物在厌氧条件下生长状况良好;其中,须根型植物的生物量、RGR和泌氧能力均显著优于根茎型植物.在相同光照条件下,灯芯草的泌氧率最大,为192.62μmol O2/(d·g(DWroot)),而黄菖蒲的根系泌氧率最小,仅为68.81μmol O2/(d·g(DWroot)).各植物根系泌氧率大小为:灯芯草>纸莎草>香蒲>美人蕉>菖蒲>再力花>芦竹>黄菖蒲.方差分析显示:植物根系泌氧率与根孔隙度呈极显著正相关,而植物泌氧量与RGR、各生物量呈极显著正相关,但与根茎比呈显著负相关. 展开更多

关键词 湿地植物 须根型 根茎型 厌氧条件 生长状况 根系泌氧

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溶氧状况对美人蕉根系特征和畜禽废水处理效果的影响 被引量：4

12

作者 范子红 刘超翔 +1 位作者 于鑫 高春芳 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期124-128,共5页

分别采用标准氧化染色法和正立荧光电子显微镜研究了美人蕉在自然、缺氧和好氧3种溶氧条件下的根部径向泌氧(radial oxygen loss,ROL)类型和特征以及不同ROL位置的空隙和泌氧屏障变化,分析溶氧条件对美人蕉浮床系统处理畜禽废水的影响... 分别采用标准氧化染色法和正立荧光电子显微镜研究了美人蕉在自然、缺氧和好氧3种溶氧条件下的根部径向泌氧(radial oxygen loss,ROL)类型和特征以及不同ROL位置的空隙和泌氧屏障变化,分析溶氧条件对美人蕉浮床系统处理畜禽废水的影响。自然状况下ROL在任何位置都很强,且不随根的部位的变化而变化;缺氧情况下,根尖区域泌氧最强烈,沿根基方向迅速降低;好氧条件下,根部任何位置泌氧都非常微弱。ROL越强对应的根部孔隙越大,泌氧屏障也越厚。水体缺氧时泌氧作用能使水体达到好氧状态。好氧条件下,美人蕉浮床系统对氨氮和总氮的去除率分别达到62.36%和47.90%。并出现硝酸盐氮累积增加的现象。 展开更多

关键词 美人蕉 径向泌氧 泌氧屏障 污水处理

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四种挺水植物生理生态特性和污水净化效果研究 被引量：9

13

作者 赖闻玲 胡菊芳 陈章和 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期421-427,共7页

采用人工气候室水培系统以人工污水培养慈姑(Sagittaria trifolia)、花皇冠(Echinodorus berteroi)、菖蒲(Acorus calamus)和芦苇(Phragmites australis)4种挺水植物,比较它们的根和地上部分生物量、根长、根寿命、根孔隙度、根径向泌氧... 采用人工气候室水培系统以人工污水培养慈姑(Sagittaria trifolia)、花皇冠(Echinodorus berteroi)、菖蒲(Acorus calamus)和芦苇(Phragmites australis)4种挺水植物,比较它们的根和地上部分生物量、根长、根寿命、根孔隙度、根径向泌氧量(ROL)、光合作用等生理生态特性及对总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的去除效果。结果表明,ROL与根孔隙度、光合速率、地上生物量呈显著正相关(P<0.05),与根长极显著正相关(P<0.01);TP的去除与光合速率、COD的去除与ROL显著正相关;TN的去除与生物量极显著正相关(P<0.01),但与根生物量和地上部分生物量的比值(根茎比)显著负相关(P<0.05)。慈姑和花皇冠拥有庞大生物量和发达的根系,根孔隙度、ROL和光合作用等生理指标较高,在水培系统中的污水净化效果接近甚至优于菖蒲和芦苇,是构建人工湿地的优良植物。 展开更多

关键词 挺水植物 生物量 根形态结构 根径向泌氧 光合作用 净化效果

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不同渗氧能力水稻品种对砷的耐性和积累 被引量：6

14

作者 吴川 莫竞瑜 +1 位作者 薛生国 罗超睿 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期807-813,共7页

水稻是目前世界上(尤其是东南亚)最主要的粮食作物之一,也是砷(As)通过食物链进入人体的主要途径。日益加剧的土壤砷污染,严重影响了稻米的产量和品质,进而威胁着人体健康。通过温室实验,研究CNT 87059-3、玉香油占和巴西陆稻3种不同渗... 水稻是目前世界上(尤其是东南亚)最主要的粮食作物之一,也是砷(As)通过食物链进入人体的主要途径。日益加剧的土壤砷污染,严重影响了稻米的产量和品质,进而威胁着人体健康。通过温室实验,研究CNT 87059-3、玉香油占和巴西陆稻3种不同渗氧能力的水稻品种在不同砷浓度处理下的生长情况和砷积累特征,结果表明:(1)渗氧能力强的玉香油占砷耐性指数最高,砷处理浓度为2 mg/L时耐性指数高达0.71,而CNT 87059-3的耐性指数为0.55,巴西陆稻仅有0.17;(2)随着砷处理浓度的升高,3种水稻品种的生物量呈现下降趋势,但渗氧能力强的玉香油占较其它两品种生物量的下降幅度小;(3)在不同砷浓度处理下水稻地下部分的砷含量有显著性差异(P<0.001),且同种砷浓度处理下不同水稻品种的地下部分砷含量也存在显著性差异(P<0.01),渗氧能力较强的水稻品种与渗氧能力较弱的品种相比能显著降低砷在根部(地下部分)的积累。水稻渗氧能力与其砷耐性和砷积累有显著相关性,渗氧能力越强,水稻的砷耐性越强,砷的积累量越少。因此,通过筛选渗氧能力强的水稻品种,有望降低污染农田水稻的砷含量和健康风险。 展开更多

关键词 砷 水稻 渗氧 耐性 积累

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浮床水芹(Oenanthe javanica)的生态特性及对池塘水体环境的反馈与响应 被引量：8

15

作者 赵婉婉 郭丽芸 +1 位作者 周国勤 吴伟 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期433-439,共7页

在原位生态循环养殖池塘中构建生态浮床,研究水芹(Oenanthe javanica)的植株生长、生态特性以及对池塘水体环境的反馈和响应。结果表明,在80 d中,浮床水芹植株的平均高度、干重和单株根表面积均随种植时间的推移持续增加,50~80 d时植株... 在原位生态循环养殖池塘中构建生态浮床,研究水芹(Oenanthe javanica)的植株生长、生态特性以及对池塘水体环境的反馈和响应。结果表明,在80 d中,浮床水芹植株的平均高度、干重和单株根表面积均随种植时间的推移持续增加,50~80 d时植株总高度为23.05~38.37 cm;30~50 d内,植株根系无论是主根数、根尖数、主根直径还是一级根直径均明显增加。浮床水芹植株中氮含量随着植株质量的增加而增加,与植株干重呈高度正相关(r=0.952);但磷含量较为稳定,并未随植株质量的增加而增加。每株水芹的平均磷含量为3.45~4.14 mg,平均N/P比为2.51~6.80。与茎、叶相比,其根部N/P比为4.27~4.67,较为稳定。水芹根系具有径向泌氧特性,泌氧率为2.74~3.27μmol·h^(-1)·g^(-1),泌氧率与每克根表面积呈正相关(r=0.795)。根系泌氧导致水中Fe和Mn被氧化并被吸附于根系,形成铁锰氧化膜。水芹可稳定水温和pH值,调节DO含量,降低TN和TP含量,但对TP的去除有一定限制。 展开更多

关键词 浮床 水芹 水生态 根系 泌氧

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水稻根系通气组织与根系泌氧及根际硝化作用的关系 被引量：40

16

作者 李奕林 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2066-2074,共9页

通过根箱土培试验研究了不同产量籼稻品种中旱22(ZH,高产品种)及禾盛10号(HS,低产品种)苗期根系生长、通气组织发育、根系径向泌氧量(radial oxygen loss,ROL)以及根表和根际土壤硝化强度差异。结果表明,除水稻播种40 d时二者根数量和... 通过根箱土培试验研究了不同产量籼稻品种中旱22(ZH,高产品种)及禾盛10号(HS,低产品种)苗期根系生长、通气组织发育、根系径向泌氧量(radial oxygen loss,ROL)以及根表和根际土壤硝化强度差异。结果表明,除水稻播种40 d时二者根数量和根干重无显著差异外,ZH根直径、根数量和根干重均显著高于HS,二者差异尤其表现在根系生物量差异。两个水稻品种在距根尖20 mm处均可见辐射状通气组织,ZH皮层薄壁细胞已经完全崩溃形成连接中柱和外皮层的纵向气腔,而HS皮层薄壁细胞未发生完全离解,但仍能观察到明显的连接中柱和外皮层的纵向气腔的形成。同时ZH外皮层厚壁细胞体积较小,排列紧密,细胞壁增厚程度大;而HS外皮层厚壁细胞体积相对较大,排列疏松,细胞壁增厚程度相对较小。表明高产品种通气组织发育比低产品种更加完善,表现为ZH根孔隙度(porosity of root,POR)显著高于HS,且高产品种对水稻根系ROL的屏蔽作用较低产品种更强,为根系提供更充足的氧气供应,促进根系生长。除了水稻播种后40 d时ZH和HS单根ROL无显著差异外(P<0.05),ZH单株、单位重量以及单根ROL均显著高于HS(P<0.01)。两个水稻品种硝化强度均表现为根际土壤显著高于根表土壤(P<0.01),前者大约是后者的3—6倍。两个品种根表土壤硝化强度无显著差异,而ZH根际土壤硝化强度均显著高于HS。相关性分析结果表明水稻根际土壤硝化强度和整株水稻ROL呈极显著正相关关系(r=0.803,P<0.01),和水稻POR也呈现极显著正相关关系(r=0.808,P<0.01),同时和根系直径、数量和干重均呈极显著正相关关系(P<0.01)。而根表土壤硝化强度和以上指标均无相关关系。由于硝化作用是好氧过程,因此高产品种由于根系发达,通气组织发育好,相应ROL也较大,造成根际土壤氧气含量高,从而可能导致根际土壤硝化强度显著高于低产品种。 展开更多

关键词 水稻 通气组织 径向泌氧 根际 硝化作用

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不同红树植物和湿地植物根部渗氧特征研究 被引量：1

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作者 刘勇 刘永 +3 位作者 李纯厚 谭凤仪 叶志鸿 陆琴燕 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第23期5-9,共5页

以温室培养的不同种类红树植物和湿地草本植物为研究对象,分别通过柠檬酸钛(III)比色法和圆筒状铂电极测定法测定植物根部的渗氧量和渗氧方式。试验结果表明:6种红树植物和5种湿地草本植物的根部渗氧量都表现出明显的种间差异;6种红树... 以温室培养的不同种类红树植物和湿地草本植物为研究对象,分别通过柠檬酸钛(III)比色法和圆筒状铂电极测定法测定植物根部的渗氧量和渗氧方式。试验结果表明:6种红树植物和5种湿地草本植物的根部渗氧量都表现出明显的种间差异;6种红树植物的渗氧方式均为"完全屏障",而5种草本植物具有两种不同的渗氧方式,即"完全屏障"和"部分屏障";采自环境污染区的红树林植物幼苗的渗氧量和渗氧方式有改变的趋势。 展开更多

关键词 湿地植物 红树林 渗氧

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轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)根系泌氧对沉积物中典型铁氧化菌和铁还原菌的影响 被引量：2

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作者 田翠翠 肖邦定 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期835-842,共8页

铁作为地壳中丰度最高的氧化还原敏感元素,对湖泊沉积物的氧化还原作用具有重要的指示意义.水生植物根系泌氧在根际形成微域的氧化圈,根际是氧化、还原同时发生的生物活跃区.以轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)为研究对象,利用微电极和... 铁作为地壳中丰度最高的氧化还原敏感元素,对湖泊沉积物的氧化还原作用具有重要的指示意义.水生植物根系泌氧在根际形成微域的氧化圈,根际是氧化、还原同时发生的生物活跃区.以轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)为研究对象,利用微电极和荧光定量PCR探讨根系泌氧作用对沉积物中典型铁氧化菌(嘉利翁氏菌)和典型铁还原菌(地杆菌)的影响.结果表明,轮叶黑藻生长迅速,通过根系泌氧作用影响沉积物中铁的价态和形态,是根际铁循环的重要参数,并对根际微区微生物有一定的影响.根系泌氧使根际嘉利翁氏菌和地杆菌数量增加,进一步影响根际微生物铁循环.实验结果可为微生物对根际铁循环的研究提供一定的理论基础. 展开更多

关键词 轮叶黑藻 根系泌氧 嘉利翁氏菌 地杆菌 荧光定量PCR 沉积物

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氨态氮浓度和收割频率对绿狐尾藻根系泌氧特性的影响 被引量：4

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作者 黄鑫星 蒋家陆 +6 位作者 罗沛 李红芳 张树楠 刘锋 何铁光 肖润林 吴金水 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期1112-1118,共7页

植物根系泌氧特性对人工湿地微环境的状态以及污染物去除至关重要。本研究采用室内培养试验,分析0~200 mg/L氨态氮和2种收割频率下的绿狐尾藻根系泌氧特性,并探究植物株高、单株生物量、根孔隙度等对根系泌氧特性的影响。结果表明,经过2... 植物根系泌氧特性对人工湿地微环境的状态以及污染物去除至关重要。本研究采用室内培养试验,分析0~200 mg/L氨态氮和2种收割频率下的绿狐尾藻根系泌氧特性,并探究植物株高、单株生物量、根孔隙度等对根系泌氧特性的影响。结果表明,经过29 d的培养,在0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L氨态氮处理下绿狐尾藻根系泌氧速率分别为8.6μmol/(h·g)、14.1μmol/(h·g)、14.6μmol/(h·g)和7.7μmol/(h·g)。除培养第15 d外,50 mg/L和100 mg/L氨态氮处理的绿狐尾藻根系泌氧速率随培养时间的增加而逐渐增加。收割处理会降低绿狐尾藻根系泌氧速率,根系泌氧速率表现为:未收割对照>14 d收割一次处理>7 d收割一次处理,收割频率高的绿狐尾藻根系泌氧速率较低。适宜的氨态氮质量浓度及收割频率有利于植物生长和恢复,过高的氨态氮质量浓度或收割频率会降低植物根孔隙度和株高,从而减少根系泌氧速率。相关性分析结果表明,绿狐尾藻根系泌氧速率与其根孔隙度、株高和单株生物量显著正相关(P<0.01),说明根系泌氧速率取决于作物自身生长状态和根系特征。在湿地运行管理中,适当调节进水氮负荷和植物收割频率有利于优化植物生长状况和根系泌氧特性,从而改善湿地环境。 展开更多

关键词 根系泌氧 氨态氮 收割频率 绿狐尾藻

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湿地植物根系泌氧能力和根表铁膜与根系吸收重金属的关系 被引量：17

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作者 李莹 张洲 +3 位作者 杨高明 祖艳群 李博 陈建军 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期1657-1666,共10页

以纸莎草(Cyperus papyrus L.)、鸢尾(Iris tectorum Maxim.)、美人蕉(Canna indica Linn)、香蒲(Typha orientalis Presl)、再力花(Thalia dealbata Fraser)作为供试植物,矿渣土作为底泥进行植物培养试验,研究5种植物根系泌氧(ROL)和... 以纸莎草(Cyperus papyrus L.)、鸢尾(Iris tectorum Maxim.)、美人蕉(Canna indica Linn)、香蒲(Typha orientalis Presl)、再力花(Thalia dealbata Fraser)作为供试植物,矿渣土作为底泥进行植物培养试验,研究5种植物根系泌氧(ROL)和根表铁膜对植物吸收重金属的影响及差异,为湿地植物修复重金属污染提供理论。结果表明,5种供试植物在高浓度Cd、Pb、As复合污染下,香蒲的根部特征都表现为促进生长状态,其他4种植物生长均受到抑制作用;5种供试植物的ROL速率均是呈现先增加后降低的趋势,在第40天时香蒲ROL显著高于其他4种植物,因其在Cd、Pb、As复合污染下孔隙度和通气组织的增大使其具有较高的ROL速率;5种供试植物铁膜中Fe含量都呈现为先增加后降低的趋势,在试验第20天,供试植物根表铁膜中Fe质量分数达到最大,美人蕉和香蒲分别为15.63 mg·kg^(−1)和13.72 mg·kg^(−1),显著高于其他3种供试植物;5种供试植物铁膜中Cd、Pb含量都在第10—20天显著上升,后趋于稳定,而As含量则呈持续上升趋势,特别是香蒲和美人蕉根表铁膜中Cd、Pb、As含量显著高于其他3种供试植物;5种供试植物地上部和地下部Cd、Pb、As含量总体都为逐渐上升,其中纸莎草地下部重金属含量较其他4种植物多。通过相关性分析和回归性分析发现,ROL对植物吸收Cd、Pb、As的系数绝对值远大于根表铁膜抑制Cd、Pb、As吸收的系数绝对值,说明ROL对植物吸收Cd、Pb、As促进作用强于根表铁膜对Cd、Pb、As的抑制作用,ROL是作为湿地植物根部吸收重金属最主要的影响因素。 展开更多

关键词 湿地植物 根系泌氧 根表铁膜 重金属 根系孔隙度 通气组织

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