中国横断山区裂腹鱼亚科(Schizothoracinae)部分类群的系统分类和谱系地理学研究

论文以线粒体细胞色素b 基因对裂腹鱼属鱼类的两个分布广泛的物种 (灰裂腹鱼Schizothorax griseus 和光唇裂腹鱼Schizothorax lissolabiatus)进行了谱系地理学研究；对灰裂腹鱼进行了物种分化研究；对光唇裂腹鱼进行了地理变异研究；并进一步对横断山区分布的裂腹鱼属鱼类进行了谱系地理学研究；整理了中国境内伊洛瓦底江水系分布的裂腹鱼属鱼类。对灰裂腹鱼和光唇裂腹鱼的谱系地理学研究结果表明：1、来自不同水系的灰裂腹鱼和光唇裂腹鱼个体间存在明显的遗传差异，两个物种各自不呈单系；灰裂腹鱼和光唇裂腹鱼同域分布的个体有共享单倍型的情况；北盘江、牛栏江、乌江和元江的个体在系统树上有较近的亲缘关系。2、对灰裂腹鱼进行了重新描述并对来自于不同水系被认为是灰裂腹鱼的标本进行了查看，结果表明：灰裂腹鱼分布于金沙江下游及其支流；分布于澜沧江的，过去被认为是灰裂腹鱼的种类代表裂腹鱼属鱼类一新种——裸腹裂腹鱼Schizothorax nudiventris sp. nov.；分布于南盘江的过去被认为是灰裂腹鱼的种类代表一新种——异鳔裂腹鱼Schizothorax heterophysallidos sp. nov.；分布于北盘江的过去被认为是灰裂腹鱼的种类代表一新种——北盘裂腹鱼Schizothorax beipanensis sp. nov.。3、本研究还陈述了光唇裂腹鱼的各地理种群(怒江、澜沧江、元江、南盘江和北盘江)部分形态特征以及差异情况。主成分分析结果表明：怒江和澜沧江个体在形态上无差异；澜沧江上游和下游个体在部分特征上表现出一定程度上的渐变异。4、横断山区裂腹鱼属鱼类的谱系地理学研究表明：系统树不支持裂腹鱼属鱼类亚属的划分；本属不同种类Cyt b 基因序列的最大遗传距离为11.2%；怒江和澜沧江的个体以较高的支持率聚成一单系；伊洛瓦底江水系与雅鲁藏布江的个体以较高的支持率聚成一单系；金沙江流域与元江、南盘江、北盘江的个体聚成一单系；晚中新世(9.5 Ma) 和早上新世(3.6 Ma)的青藏高原的强烈隆升可能是横断山区裂腹鱼属鱼类物种分化的重要时间；裂腹鱼属鱼类的演化是历史生物地理学过程中隔离分化假说的一个实例；横断山区的古河道向南入海可能有3 个方向，它们是雅鲁藏布-伊洛瓦底江方向、怒江-澜沧江方向、金沙江及其支流-红河方向(包括南盘江-红河)；不支持长江第一湾为袭夺湾的观点，古金沙江入古红河可能不经剑川-洱海一线；滇中、滇东北水系发育复杂。5、本研究还对中国境内伊洛瓦底江水系分布的裂腹鱼属鱼类进行了整理。认为本地区裂腹鱼属鱼类共8 种(包括2 新种)：南方裂腹鱼Schizothorax meridionalis、奇异裂腹鱼Schizothorax heteri sp. nov.、独龙裂腹鱼Schizothorax dulongensis、软刺裂腹鱼Schizothorax malacathus、少鳞裂腹鱼 Schizothorax oligolepis、吸口裂腹鱼Schizothorax myzostomus、细身裂腹鱼 Schizothorax elongatus 和白体裂腹鱼Schizothorax leukus sp. nov.。

提高二极管激光阵列外腔锁相效率的实验研究

采用1/4 Talbot外腔实现宽条二极管激光阵列的锁相,在工作电流是35 A时,获得7.56 W的锁相输出功率,输出光束的远场图像是多瓣结构,锁相前后输出光的光谱宽度从2.0 nm压缩到0.2 nm.腔内插入焦距大约为5倍腔长的柱透镜,在相同电流下获得8.75 W的锁相输出功率,输出光的远场图像是多瓣结构,输出超模的数目有所减少,能量向中部集中,输出光的光谱宽度是0.2 nm.

808-nm fiber coupled module with a CW output power up to 130 W

A fiber coupled module is fabricated with integrating the emitting light from four laser diode bars into multimode fiber bundle. The continuous wave (CW) output power of the module is about 130 W with a coupling efficiency of around 80%. The output power is very stable after the temperature cycling and vibration test. No apparent power decrease has been observed as the device working continuously for 500 h.

Analysis of directional emission in square resonator lasers with an output waveguide

Square microcavity laser with an output waveguide is proposed and analyzed by the finite-difference time-domain (FDTD) technique. For a square resonator with refractive index of 3.2, side length of 4 microns, and output waveguide of 0.4-micron width, we have got the quality factors (Q factors) of 6.7×10~2 and 7.3×10~3 for the fundamental and first-order transverse magnetic (TM) mode near the wavelength of 1.5 microns, respectively. The simulated intensity distribution for the first-order TM mode shows that the coupling efficiency in the waveguide reaches 53%. The numerical simulation shows that the first-order transverse modes have fairly high Q factor and high coupling efficiency to the output waveguide. Therefore the square resonator with an output waveguide is a promising candidate to realize single-mode directional emission microcavity lasers.

硅基键合InP-InGaAsP量子阱连续激光器的研制

采用键合技术在Si基上制备了InP-InGaAsP量子阱激光器,实现了电注入室温连续工作.采用低温直接键合的方法,将Si衬底和InP-InGaAsP外延片键合在一起,并制成条宽6μm的脊波导边发射激光器.室温连续工作的1.55μm激光器阈值电流为48mA,对应的阈值电流密度和微分电阻分别为2.13kA/cm~2和5.8Ω,在约220mA时输出光功率达15mW.

Dynamics of formation of defects in annealed InP

Dynamics of formation of defects in the annealed nominally undoped semi-insulating InP obtained by high pressure, high temperature annealing of high purity materials is proposed. Incorporated hydrogen passivates vacancy at indium site from annihilation forming fully hydrogenated indium vacancy which dissociates leaving large lattice relaxation behind, deep donors, mainly larger complexes involving phosphorus at indium site and isolated hydrogen defects are created in nominally undoped InP after annealing. Also created are acceptor levels such as vacancy at indium site. Carrier charge compensation mechanism in nominally undoped InP upon annealing at high temperature is given. Microscopic models of hydrogen related defects are given. Structural, electronic and vibrational properties of LVMs related to hydrogen as well as their temperature effect are discussed.

Controllable growth of semiconductor nanometer structures

Self-assembled quantum dots and wires were obtained in the InxGa1-xAs/GaAs and InAs/In0.52Al0.48As/InP systems, respectively, using molecular beam epitaxy (MBE). Uniformity in the distribution, density, and spatial ordering of the nanostructures can be controlled to some extent by adjusting and optimizing the MBE growth parameters. In addition, some interesting observation on the InAs wire alignment on InP(001) is discussed. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

辽东山区森林植被及格局分析

辽东山区是辽宁省中部城市群和辽河平原的绿色屏障和重要的水源基地，也是辽宁省人口聚集区。本文选取本溪县东营坊乡为研究对象，通过野外调查并结合植被数量统计分析，讨论了次生林和人工林的结构特征，并以此为基础分析森林植被的空间格局，为合理利用和保护辽东山区，使这一地区可持续发展提供借鉴。 结果表明：①共调查到71科159属245种，其中被子植物61科144属222种，裸子植物2科5属8种，蕨类8科10属15种。温带类型分布是主要组成部分；②次生林形成了多种群落类型，划分为6类19亚类，其中蒙古栎林是重要群落类型。海拔、坡度和坡向是影响次生林植被格局的重要因子，其中海拔对其影响最大，反映了人类干扰的影响。人工林主要有红松和落叶松人工林。人工林一般随着海拔增加种植面积降低，而次生林随着海拔增加而增加；③次生林径级分布基本为负指数分布；人工林基本为倒“S”分布，随着年龄增加，种植树种表现为向大径级的整体迁移；④长白山阔叶红松林乔木层Shannon-Wiener指数最高，次生林次之，人工林最低；长白山阔叶红松林灌木层Shannon-Wiener指数最高，次生林和人工林相差不大；而草本层Shannon-Wiener指数，次生林最高，人工林次之，长白山阔叶红松林最小；比较不同层次Shannon-Wiener指数，次生林和人工林草本层Shannon-Wiener指数明显高于乔木层和灌木层，长白山阔叶红松林这3层Shannon-Wiener指数相差不大；⑤ 碱厂林场有林地是主要的土地利用类型，在有林地中，次生林占主导地位。人工林平均斑块面积小，次生林平均斑块面积大。Shannon-Wiener指数达到2.4211，均匀度指数达到0.7722。

华东地区木材腐朽菌多样性与资源研究

木材腐朽菌是生物多样性的重要组成部分，在森林生态系统中起着关键的降解还原作用；同时，木材腐朽菌还是重要的生物资源，与人类的生产与生活密切相关，具有重要的经济价值。因此，木腐菌一直是真菌研究的重点领域之一，然而过去对华东地区木腐菌的研究还非常薄弱，对华东地区木腐菌的种类和资源还缺乏清晰的认识。本文对华东地区不同森林生态类型中的木腐菌进行了广泛的调查采样，通过形态学、分子系统学和单孢融合交配实验，对华东地区的木腐菌多样性与资源进行了系统的研究，同时对具有重要经济意义和潜在应用价值的种类进行了菌种的分离保藏，并初步分析了华东地区木腐菌的区系特点。通过本论文的研究，提高了对华东地区木腐菌资源与多样性的认识，丰富了我国木材腐朽菌的种类，为控制林木病原菌、开发利用有益真菌资源提供了基本信息和科学依据。本论文的主要研究结论如下： 1．华东地区的木腐菌有3目13科92属270种，其中真菌新种6个，分别是：铁杉集毛孔菌Coltricia tsugicola Y.C. Dai & B.K. Cui，香榧嗜蓝孢孔菌Fomitiporia torreyae Y.C. Dai & B.K. Cui，拟囊状体大孔菌Megasporoporia cystidiolophora B.K. Cui & Y.C. Dai，菌索多年卧孔菌Perenniporia rhizomorpha B.K. Cui, Y.C. Dai & Decock，微小硬孔菌Rigidoporus minutus B.K. Cui & Y.C. Dai，浅黄芮氏孔菌Wrightoporia luteola B.K. Cui & Y.C. Dai；中国新记录种9个，分别是：紫多孢孔菌Abundisporus violaceus (Wakef.) Ryvarden，卡玛蜡孔菌Ceriporia camaresiana (Bourdot & Galzin) Bondartsev & Singer，撕裂蜡孔菌Ceriporia lacerata N. Maek., Suhara & R. Kondo，塔斯马尼亚集毛孔菌Coltriciella tasmanica (Cleland & Rodway) D.A. Reid，瑞克纤孔菌Inonotus rickii (Pat.) D.A. Reid，骨质多年卧孔菌Perenniporia minutissima (Yasuda) T. Hatt. & Ryvarden，灰硬孔菌Rigidoporus cinereus Núñez & Ryvarden，凹形栓孔菌Trametes ectypus (Berk. & M.A. Curtis) Gilb. & Ryvarden，变形干酪菌Tyromyces transformatus Núñez & Ryvarden。 2．利用分子系统学方法，确定了一些通过形态学研究难以鉴定或容易混淆的种类的分类地位，并对嗜蓝孢孔菌属、彩孔菌属和多年卧孔菌属进行了系统发育分析，发现木腐菌新种3个：Fomitiporia sp.、Hapalopilus sp. 和Perenniporia sp.。 3．华东地区的异担子菌为岛生异担子菌，并且存在两个生物种：T生物种和Y生物种。T生物种为腐生菌，Y生物种为兼性腐生菌，华东地区不存在多年异担子菌这一严重的森林病原菌。 4．华东地区的木腐菌种类丰富，组成复杂多样。优势科为多孔菌科，其次为锈革孔菌科，这两科的种类构成了华东地区木腐菌类区系的主体；优势属主要有多年卧孔菌属、多孔菌属、针层孔菌属和泊氏孔菌属。 4．华东地区木腐菌科的地理成分分为3类：热带亚热带成分，北温带成分和世界广布成分，以世界广布成分为主。属的地理成分分为5类：世界广布属，北温带分布属，热带–亚热带分布属，东亚–北美分布属，大洋洲–北温带分布属，以世界广布属和北温带分布属为主。种的地理成分分为8类：世界广布种，北温带分布成分，泛热带分布成分，亚–欧共有成分，东亚–北美共有成分，东亚–澳大利亚共有成分，东亚成分，中国特有种，以北温带分布种和世界广布种为主。 5．华东地区木腐菌的各主要区系成分均有分布，以世界广布成分和北温带成分为主，表现出明显的北温带性质，可能起源于北半球，华东地区木腐菌类的区系地理成分与其所处的地理位置、气候特点与植物区系的组成密切相关。此外，华东地区的中国特有种类也较为丰富，说明了华东地区木腐菌类的区系具有一定的独特性，也在一定程度上反映了华东地区生态环境条件的特殊性，而木腐菌的生长与环境条件和寄主树木种类有很大的关系。 6．华东地区的木腐菌资源非常丰富，林木病原菌有36种，其中新发现的病原菌有3种；野生的食用木腐菌有11种，野生的药用木腐菌64种，工业用木腐菌有28种。对其中的一种重要经济真菌——黄白多年卧孔菌进行了分离培养，找出了最佳生长条件：最适生长温度为25℃左右，相对最适pH值为5.5，相对最好的碳源为可溶性淀粉和葡萄糖，相对最好的氮源为酵母汁。

杉木人工林凋落物对土壤碳平衡的影响

土壤碳循环过程是目前全球碳源碳汇研究的核心，目前对土壤碳循环过程和机制的研究还十分缺乏。杉木人工林约占我国人工林面积的1/4，由于近几十年经营管理措施不当，土壤有机碳的下降已经成为不争的事实，极大地影响了杉木人工林生产力的可持续发展。本研究通过对杉木人工林土壤有机碳来源、分解和释放动态的区分量化，结合13C标记示踪试验，开展了杉木凋落物分解对土壤有机碳平衡影响的研究，为土壤碳平衡和转化机理及杉木人工林的可持续经营提供了可靠的理论依据。通过系统的研究，得出以下结论： ⑴估算了典型杉木人工林土壤碳的周转状况，研究发现典型杉木人工林土壤碳更新较慢。土壤碳年输入量、形成量、转化量、输出量和贮存量分别为2.79 t hm-2、1.58 t hm-2、2.04 t hm-2、4.57 t hm-2、113.21 t hm-2。其中在土壤碳年排放量中矿质土层呼吸、根呼吸、凋落物层呼吸碳分别占土壤碳总排放量的50.6%、26.0%、23.1%。 ⑵计算了凋落物分解对土壤碳平衡的贡献。不同器官凋落物在土壤中的矿化释放碳量和进入土壤碳库量均随着凋落物易分解性的增大而增大，并且各器官凋落物分解以CO2-C释放最多，以微生物量碳存在的量次之，以可溶性碳存在的量最少。年均温16.5 ℃条件下培养100天，分别来自于叶、枝、细根、粗根有机碳的13.81%、9.26%、5.74%、4.62%被矿化释放，占总CO2-C释放量的比例分别为43.7%、37.2%、31.9%、29.0%。同时不同器官凋落物依次有3.05%、3.26%、2.24%、1.84%存在于土壤微生物碳库，占总微生物量碳的比例分别为12.9%、14.3%、10.5%、8.8%；不同器官凋落物依次有0.62%、0.62%、0.31%、0.24%存在于可溶性有机碳库，占总可溶性有机碳的比例分别为3.99%、4.10%、2.13%、1.73%。 ⑶不同器官凋落物进入土壤对土壤碳排放的激发效应不同，叶、枝、细根、粗根加入土壤产生了正激发效应，激发率依次为6.6%、7.0%、2.2%、2.8%。并且土壤风干－湿润过程影响了凋落物在土壤中的分解和转化过程。土壤风干－湿润使起始矿化底物库增大，培养初期凋落物分解速率上升，同时土壤原有机碳矿化速率降低，微生物对凋落物碳的利用以及凋落物对可溶性有机碳的贡献下降。 ⑷凋落物碳在不同轻组密度组分中的分布不同，但各器官凋落物间无明显差异，均为中等密度自由轻组最多，其次为最小密度自由轻组，最少为闭蓄轻组。室外培养224天，结果表明叶、枝、细根、粗根凋落物在各密度组分中的分配情况为：<1.0 g cm-3自由轻组中16.5~19.1%，1.0~1.8 g cm-3自由轻组中56.8~65.2%，闭蓄轻组中残留5.7~6.9%，其余的9.9～21.0%被矿化损失。研究还表明，凋落物粉碎添加方式能改变其在土壤组分中的分布比例，倾向于向较重的密度组分中分布而被保护起来利于有机碳的积累。

长白山阔叶红松林及其次生白桦林中啮齿动物和鸟类对红松种子的消耗

本文以长白山相同海拔的阔叶红松林及其次生白桦林为研究对象，研究了啮齿动物和鸟类对红松球果种子的消耗，试验模拟了动物对不同埋藏深度的红松种子的消耗情况，分析了阔叶红松林啮齿动物的种群数量与种子雨季节动态之间的关系，具体结果如下： （1）阔叶红松林中啮齿动物的种群数量随种子雨数量的变化，呈现出明显的季节变动，啮齿动物的种群数量在春季＜夏季＜秋季。 （2）动物对红松球果种子的消耗量在阔叶红松林中明显高于次生白桦林，啮齿动物是阔叶红松林中红松种子的主要消耗者；而在次生白桦林中，鸟类对红松球果种子的消耗量明显高于啮齿动物 （3）相同埋藏时间内，动物对红松种子的消耗量，阔叶红松林大于次生白桦林。两种林型中，动物对埋藏于地表浅层的种子的消耗量均高于埋藏较深的种子消耗量。 （4）阔叶红松林中，动物对埋藏的红松种子的消耗量，从5月到8月逐月增加，每个月动物对种子的搬运率均高于就地取食率。

马尾松人工林针叶养分动态与养分迁移机制

养分再吸收是植物保存养分的重要机制之一,对植物的生长、竞争和适应性等产生重要影响。国外对养分再吸收的研究集中于比较不同生活型或不同立地条件对养分再吸收的影响，且多为静态研究，而通过动态研究能较全面的认识植物养分再吸收特征。马尾松是我国南方主要造林树种之一，国内对马尾松林养分循环的研究主要集中于养分分布和养分外循环，而对养分内循环的认识还十分有限。本文以马尾松为研究对象，分析了马尾松的养分动态和养分回特征，并在试验研究和文献资料检索的基础上对养分再吸收的机制进行了讨论，结果表明： 1)10年生马尾松不同器官N、P、K含量表现为：叶＞果＞根＞枝；枝的P、K养分再吸收效率和叶无显著差异，但N的再吸收效率叶＞枝，由于枝的养分含量占全树养分含量较大比重，因此营林过程中利用自然整枝将有利于提高林分养分利用效率；成熟叶N、P养分含量随针叶衰老逐渐下降，落叶前后比叶质量平均下降20.5%，物质回收突出，反映了马尾松养分利用效率高；养分再吸收效率生长期比较稳定，落叶期达到最大值；根系和土壤养分在8月均有一低谷，这可能与该时期马尾松生长旺盛，养分需求较多有关；养分再吸收效率与土壤、根系、叶片养分之间缺乏相关性，马尾松新叶生长获得养分的两条途径(养分回收和根系吸收)没有表现出此消彼涨的现象，这可能与根系养分含量变化较小，还不足以通过统计分析表现出来有关。 2)由于针叶凋落前存在物质回收，3个林龄(10、23、45龄)马尾松针叶凋落后的平均质量、长度和单位长度质量分别下降了15.9%、4.6%和13.9%；不同林龄马尾松单叶N、P、K平均50%以上被回收，养分再吸收效率和转移度均随林龄先增后减，与生长规律密切相关，这是因为23龄马尾松生长旺盛，养分需求比较多，导致养分再吸收效率和转移度比其它林组高；各林龄阶段P转移度都较高，可能与该地区土壤P缺乏有关。以单位质量养分含量和单位长度养分含量所计算的养分再吸收效率偏低，但不显著，因此，对于类似于马尾松的针叶树种，在研究养分再吸收效率时，可以应用易于操作的基于质量浓度的养分再吸收效率。 3)通过绿叶N/P所反映的N、P养分的相对限制性影响了植物对N、P的利用特征，并以马尾松和樟子松为例证实了这种关系的存在；常绿植物和落叶植物随N的限制性增强，N的再吸收效率、转移度、利用效率随之升高，反之亦然；常绿植物随P的限制越强，P的再吸收效率反而降低，反之亦然，这可能与常绿植物P含量低有关；常绿植物P的再吸收水平和利用效率与P的限制性没有关系；落叶植物随P限制性增强，P的再吸收水平和利用效率随之升高，反之亦然，但P的限制性与P的再吸收效率没有关系；N/P与N和P利用特征的关系对于指导适地适树有实际意义，在土壤N含量比较低的立地，选择N/P高的植物，将有利于提高N的养分利用效率，反之，在P含量比较低的立地，选择N/P高的植物将有利于提高P的利用效率。

新型吡唑类硝化抑制剂对铵氧化的作用效果

通过室内培养、模拟和田间试验相结合的方法，对吡唑类化合物的硝化抑制效应与其结构的关系进行了详细研究。结果表明，多数吡唑类化合物都能有效抑制土壤中的硝化作用，其中以3-甲基吡唑（MP）、3，4-二甲基吡唑和4-氯-3-甲基吡唑（ClMP）及其衍生物效果最佳。4-位被氯原子取代能够提高吡唑类化合物硝化抑制效果。但因水解作用的发生，1-位的取代反应、中和反应和络合反应均不能改变其硝化抑制效果。三种效果较好的吡唑类硝化抑制剂，3，4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）、1-甲胺酰基-3-甲基吡唑（CMP）和ClMP在土壤中的最适用量分别为纯N用量的1.0%、1.0%和0.5%。吡唑类化合物的硝化抑制效果随土壤温度和有机质含量的升高而降低；在培养前期（0～14d）随土壤含水量和pH的升高而升高，在培养后期（>14d）随土壤含水量和pH的升高而降低。 吡唑类化合物随水在土层中垂直迁移与水平扩散速率与其分子的亲疏水性有关，垂直和水平迁移速率均为MP>DMPP> ClMP。土壤有机质含量是影响吡唑类化合物在土壤中吸附量的主要因素，有机质含量越高土壤对吡唑类化合物的吸附性越强。随pH的升高，土壤对吡唑类化合物的吸附能力降低，但在土壤通常所能达到的pH范围（4.5～8.5），pH对吡唑类化合物在土壤中的吸附作用影响不显著。土壤类型、抑制剂种类、温度与是否重复使用都影响吡唑类硝化抑制剂在土壤中的降解速率，一般褐土>棕壤，DMPP>MPC，低温>高温，未重复施用>重复施用。 以玉米为供试作物进行了吡唑类硝化抑制剂效果的田间试验，结果表明，吡唑类硝化抑制剂和尿素同时施用能显著提高玉米生育前期土壤中NH4+-N含量，降低土壤中NO3--N含量；并能提高玉米产量和氮肥表观利用率；且能使NO3-向土壤下层淋移趋势明显减缓。

向日葵幼苗对镉胁迫的响应及镉积累过程调控

通过溶液培养方法，研究了不同浓度镉（Cd）处理对向日葵幼苗生长和生理特性的影响、不同生长代谢水平对向日葵Cd积累的影响、硫（S）对向日葵幼苗Cd积累的调控，并对相关代谢产物进行了分析。结果表明： 1）随着Cd处理浓度的增加，向日葵幼苗对Cd的吸收显著增加；根中积累的Cd明显高于叶和茎，各浓度处理根部的Cd含量分别为叶和茎的37.8 - 63.0倍和29.4 - 41.0倍。Cd胁迫显著抑制向日葵幼苗生长和叶绿素合成，当Cd浓度达1.0 mg•L-1 时，整株植物生物量和总叶绿素含量分别为对照的55.9%和52.6%。Cd胁迫下向日葵幼苗中游离脯氨酸和丙二醛含量显著增加，1.0 mg•L-1 Cd浓度时，根中含量分别为对照的4.0、5.8倍。向日葵幼苗可溶性蛋白含量和过氧化物酶活性变化与Cd胁迫浓度呈明显的倒U字型关系，可溶性蛋白含量在0.05 mg•L-1 Cd浓度时达到最大值，叶、茎、根中的过氧化物酶活性分别在0.1、0.1和0.05 mg•L-1 Cd浓度时达到最大值。 2）向日葵幼叶中的Cd含量远远高于成熟叶片，最高可达成熟叶片Cd含量的5.8倍；幼苗地上部Cd积累与生长量呈线性正相关（R2=0.9858），证明Cd积累主要发生在植物的生长发育阶段，停止生长的组织或器官积累镉的速率显著降低（甚至停止）。 3）营养液缺S处理显著降低向日葵幼苗对Cd的积累，叶、茎、根Cd含量分别减少对照的30.5%、53.6%、31.4%，说明S是影响向日葵Cd积累的关键因素，而且不同器官对缺S的敏感程度不同，表现为：茎>根>叶。叶面喷施雾化谷胱甘肽（GSH）使向日葵地上部分Cd含量显著增加，为对照的1.4倍；但单独喷施半胱氨酸（Cys）或GSH的前体氨基酸（Cys、谷氨酸、甘氨酸）并没有增加向日葵Cd积累，说明GSH合成与向日葵的Cd积累密切相关。 4）通过对植物相关代谢产物分析发现，有机酸和非蛋白巯基（NPT）在向日葵幼苗中的含量分布不同，其中草酸和植物螯合肽（PC）分别占到总有机酸和NPT的90%、85%以上。有机酸和PC合成的前体物质（Cys、γ-谷氨酰半胱氨酸、GSH）含量的高低对向日葵幼苗Cd积累没有影响；但幼苗叶和茎中的PC含量和Cd积累呈线性正相关（R叶2=0.958，R茎2=0.9994），而且各器官PC含量为：根≥茎、叶，说明PC是向日葵Cd积累的关键物质。

荧光原位杂交技术对土壤石油降解菌的检测

微生物修复是石油污染土壤修复的主要方法之一，但是对修复过程中微生物的检测却是其主要限制因素，传统的检测方法存在很大的局限性，而荧光原位杂交技术结合了分子生物学的精确性和显微镜的可视化信息，可较为精确快速的对微生物进行定性和定量测定。 实验中利用辽河油田污染土壤中筛选纯化的高效石油降解菌，以原油为碳源，考察不同菌株处理后的去除率变化。发现有8株菌：B101、B381、B0502、B25 、B64、B2001、B2003、B18，在14 d内对石油的降解率都在20%以上，且族组分分析结果显示，被降解部分主要是烷烃和芳烃。经鉴定，此8株菌均为杆菌。 同时，对5株石油降解菌标准菌株（铜绿假单胞菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌）在基因库中比对，核苷酸同源性显示其相似性均在98%以上，因此针对其16S rRNA设计寡核苷酸探针。 将上述5种探针应用于荧光原位杂交实验，分别作用于8株降解菌和5株标准菌株，得出5种探针均符合特异性标准，仅地衣芽孢杆菌探针与B381之间有特异性荧光反应。添加B381（地衣芽孢杆菌）于泥浆反应器中降解石油烃。鉴于石油污染土壤的复杂组成，检测泥浆反应器中地衣芽孢杆菌的FISH条件优化结果为：样品固定时间17 h，杂交温度46 ℃，杂交时间3 h，杂交液中去离子甲酰胺浓度35%，冲洗缓冲液中与去离子甲酰胺对应的NaCl的浓度88 mmol∙L-1。运用上述FISH技术监测生物泥浆反应器中地衣芽孢杆菌量的变化，得出地衣芽孢杆菌的浓度在第5天达到最大，同时对泥浆反应器中去除率进行测定，前5天菌对原油的去除速率也最高，前8 d是石油烃被去除的主要作用阶段。微生物的数量变化和原油的去除率进行比较，两者的变化情况符合微生物降解石油的趋势，为监测含油污泥中微生物的变化提供了一种可行的技术。