地表“矿物膜”中锐钛矿-β-胡萝卜素协同增强日光响应特性研究     

葛潇  刘佳  黎晏彰  王长秋  鲁安怀  李艳  丁竑瑞 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(2):491-498

为探究"矿物膜"中半导体矿物与光合色素间的日光响应协同作用,对采自安徽潜山市郊的"矿物膜"样品进行了矿物组成和色素组成分析。同步辐射X射线粉末衍射测定表明,样品富含锐钛矿、赤铁矿等半导体矿物;拉曼光谱证实其中存在地表广泛分布的光合色素:β-胡萝卜素。在此基础上开展锐钛矿-β-胡萝卜素协同增强日光响应模拟实验。合成锐钛矿电极并对其进行系统的矿物学表征,紫外-可见漫反射吸收谱计算其禁带宽度约为3.07 eV;莫特-肖特基计算得到的平带电位约为-0.16 V,载流子浓度约为3.25×1026 cm-3;光电化学测试结果显示其具有一定可见光光电转化能力。经β-胡萝卜素敏化处理后,锐钛矿电极平均光电流密度提升了400%,在425~550 nm间光吸收值提高,该波段位于日光辐射能量集中的波长范围内,且与β-胡萝卜素吸收范围吻合,表明二者间存在日光吸收及光电响应协同增强作用。  相似文献   

光合作用微生物席主导的寒武系苗岭统崮山组均一石:以山东省泗水县圣水峪剖面为例^*          下载免费PDF全文

梅冥相 《古地理学报》2021,23(2):335-358

作为一种缺乏沉积构造的隐晶质块状泥晶所表征的非纹层状微生物碳酸盐岩类型,均一石自从命名之后就很少被描述或自古老的地层记录之中被识别出来,再加上缺乏现代实例,造成了对这种微生物碳酸盐岩类型研究的困难。来自于山东省泗水县圣水峪剖面寒武系苗岭统崮山组中的均一石,以厚层块状、缺乏沉积构造的泥晶灰岩为主,表现为生物层状的微生物礁,与相对较深水的中厚层中至深缓坡相的条带状泥晶灰岩和泥灰岩一起,构成较为典型的潮下型碳酸盐岩米级旋回,集中发育在淹没不整合型三级沉积层序顶部的强迫型海退体系域之中,代表着相对海平面下降阶段的沉积记录。在这些主导着生物层状微生物礁灰岩的均一石中,不均匀地高密度保存着致密缠绕以及较薄的泥晶壁所成型的丝状葛万菌物质体是其最为基本的特征,表明均一石形成于光合作用微生物席复杂的钙化作用。另外,在均一石的致密泥晶组构中,局部发育毫米级至厘米级大小而且形态极端不规则的亮晶显微管状组构。基于其特别的组构特征,将这样的组构解释为具有公共鞘的丝状蓝细菌即念珠菌菌落的钙化作用残余物,其致密泥晶组构可能代表着蓝细菌公共鞘的钙化作用残余物,其中的亮晶显微管则可能为蓝细菌丝状体的钙化作用残余物,而且在这样的组构之中还发育和共生着丝状葛万菌菌落,从而延伸了对蓝细菌菌落钙化作用残余物的认识和解释,并对具这种组构的海绵木乃伊解释提供了另外一种重要的研究镜像。因此,山东省泗水县圣水峪剖面寒武系苗岭统崮山组上部生物层状微生物礁体中的均一石,不仅提供了一个较为典型的寒武纪苗岭世不借助于二氧化碳浓缩作用机制(CCM机制)的蓝细菌钙化作用的实例,而且提供了一个在丝状蓝细菌主导的微生物席之中发育着念珠菌菌落的多重状微生物席的典型实例,从而拓宽了对显生宙最高的大气圈CO₂含量以及较高的大气圈O₂含量条件下的较为典型的方解石海中与寒武纪后生动物大爆发相平行的蓝细菌繁荣和钙化作用的了解。  相似文献   

Middle Cretaceous pCO2 Variation in Yumen,Gansu Province and its Response to the Climate Events     

LEI Xiangtong  DU Zhen  DU Baoxi  ZHANG Mingzhen  SUN Bainian 《《地质学报》英文版》2018,92(2):801-813

The palaeo-atmospheric CO_2 concentration(pCO_2) variation in the Yumen, Gansu Province during the middle Cretaceous has been reconstructed using the newly established plant photosynthetic gas exchange mechanistic model, and the results show that the p CO_2 values are in the range of about 550–808 ppmv. The present pCO_2 values are higher than the p CO2 results(531–641 ppmv) of the previous study according to the Recent standardization of the stomatal ratio method, and much lower than the pCO_2 results(882–1060 ppmv) according to the Carboniferous standardization of the stomatal ratio method. The present pCO_2 variation is not only within the error range of GEOCARBⅡ and GEOCARB Ⅲ but also is similar to the reconstructed results based on the biochemistry and carbon isotope models. Besides, the present Brachyphyllum specimens were collected from four consecutive horizons of the upper Zhonggou Formation of the Hanxia Section, and the reconstructed pCO_2 exhibits the reconstructed pCO_2 exhibits a decline trend during the late Aptian to early Albian. This decline variation is probably associated with the Oceanic Anoxic Events(OAE1 b) and the Cold snap event. With the combination of p CO_2 during the Albian to Cenomanian recovered by the plant photosynthetic gas exchange mechanistic model, the pCO_2 showed a prominent increase during the late Aptian to early Cenominian, which indicates a response to the greenhouse warming during the middle Cretaceous. Therefore, the mechanical model of the plant photosynthetic gas exchange shows a relatively strong accuracy in the reconstruction of the pCO_2 and can reflect a strong relation between the atmospheric CO_2 concentrations and climatic events.  相似文献   

铜藻在紫外胁迫下的抗氧化应激响应     

李凌雪  严芳  吴红艳  臧纱纱  姜晓彤  李宝齐  吕峥峥  徐智广 《海洋科学》2022,46(3):81-92

紫外辐射增强常导致藻类体内活性氧成分的产生,从而损伤藻类光合器官,引起藻类光抑制。马尾藻（Sargassum）金潮近些年在世界多地频繁暴发,金潮暴发时,漂浮于海面的藻体接受更多的紫外辐射,但金潮藻应对这种紫外胁迫的生理学机制尚不明确。本研究以中国金潮种——铜藻（Sargassum horneri）为研究对象,在实验室条件下,以太阳模拟器提供光源,设置P（光合有效辐射,Photosynthetically active radiation, PAR, 400～700 nm, 200 W/m²）、PA (PAR+UVA （紫外线A, Ultraviolet A）, 320～700 nm)和PAB (PAR+UVA+UVB （紫外线B, Ultraviolet B）, 280～700 nm),探讨了紫外辐射下铜藻的光合活性变化和抗氧化应激响应。结果显示,3种光辐射处理下,藻体光合活性均受到抑制,最大光化学量子产量（F_v/F_m）都随辐射时间延长而逐渐降低,降低幅度为PAB>PA>P。后继的240 min低光P（PAR...  相似文献   

LED补光对温室黄瓜幼苗抗衰老及抗氧化酶系统的影响     

闫晓花  郁继华 《中国沙漠》2016,36(2):392-398

研究补光时间与光质对设施作物抗衰老及抗氧化能力的影响,对于充实光质效应理论和优化补光技术有重要意义。研究了补光2、4、8 h及蓝光(B)、红光(R)、白光(W)和红蓝复合光(R:B＝7:3和8:2)对温室黄瓜幼苗光合色素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量及抗氧化能力的影响。结果表明:与自然光照相比,补光可显著提高黄瓜幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量,其中以补光4 h红蓝复合光处理(7R/3B和8R/2B)效果最为显著;补光可提高黄瓜幼苗可溶性蛋白含量,其中,以蓝光效果最好。补照4 h蓝光可以明显提高黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白的含量及保护酶(过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD、抗坏血酸过氧化物酶APX、过氧化氢酶CAT)活性,并且使MDA的含量保持相对较低的水平,从而可以有效延缓叶片衰老。  相似文献   

干旱胁迫下三江平原湿地毛苔草光合作用日变化特性研究   总被引：7，自引：1，他引：6  

栾金花 《湿地科学》2008,6(2)

为了探讨干旱胁迫下毛苔草的光合特性,选三江平原湿地毛苔草（Carex lasiocarpa）无性系种群进行桶栽模拟实验,采用Li6400型便携式光合仪测定毛苔草光合作用日变化特性。结果表明：毛苔草对干旱的适应能力较强,在土壤含相对水量保持在300g／kg的干旱处理（S1）下,仍能进行光合生产,但其光合参数除气孔限制值（Ls）外,均较对照（CK,水位在0—10cm波动的自然降水）有所降低。2种水分处理下毛苔草的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）的日变化趋势均呈单峰曲线变化,干旱处理的峰值均出现在8：30,而对照处理的峰值出现在10：30;胞间CO2浓度（Ci）的日变化均呈“V”字型,干旱和对照处理的最低值分别出现在10：30和12：30。毛苔草Pn日变化过程即有气孔限制的贡献也有非气孔限制的作用。毛苔草在干旱处理下Pn与Gs和Tr均呈极显著正相关,与Ci和Ls的日变化呈不显著的负相关关系;而在对照处理下Pn与Ci极显著负相关,与Tr呈极显著正相关,而与Gs呈显著正相关关系,与Ls呈不显著的相关关系。干旱胁迫使光合速率与其它光合参数之间的相关性发生较大变化。  相似文献   

温度和盐度对刺枝鱼栖苔(Acanthophora spicifera)(红藻门, 松节藻科)生长及其几种光合色素的影响   总被引：4，自引：3，他引：1  

丁兰平  孙国栋  黄冰心  陈善文  陈伟洲 《海洋与湖沼》2013,44(4):913-918

通过正交试验研究了温度和盐度对刺枝鱼栖苔(Acanthophora spicifera)生长及其光合色素的影响, 以探明刺枝鱼栖苔生长的最适温度及盐度条件。结果表明, 刺枝鱼栖苔生长的适宜温度范围为20—30℃, 最适温度为25℃, 在此温度条件下其相对生长率(RGR)最大为4.33%; 适宜盐度范围为15—35, 最适盐度范围为20—25, 随盐度的继续升高, 刺枝鱼栖苔RGR呈下降趋势。温度和盐度对刺枝鱼栖苔光合色素(chl a、Car、PE和PC)的影响显著, 高盐胁迫能明显降低刺枝鱼栖苔光合色素的含量, 而高温能促进其藻胆蛋白的合成与积累。  相似文献   

夏季南黄海主要环境因子对微微型浮游生物分布影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

屈佩  王宗灵  庞敏  傅明珠  蒲新明  孙萍  徐宗军 《海洋学报》2013,35(4):176-187

利用流式细胞技术, 获取南黄海夏季微微型浮游生物丰度数据, 分析了其组成和分布规律, 并探讨了主要的影响因子。2011年夏季, 聚球藻、微微型真核藻、异养细菌在整个调查海区的平均丰度分别在1×104、1×103、1×106 cells/mL数量级上。在全调查海区, 聚球藻和微微型真核藻受温度和光照的限制明显, 主要集中分布在温跃层及其以上水层;而营养盐的限制较小, 它们的影响只有在沿岸流影响明显的西部海区才能较为明显的体现出来。结果表明在该海域浓度较高的营养盐能够促进微微型浮游生物的生长, 但不是其限制因素;异养细菌受环境因子限制较小, 即使在深海也保持着较高的丰度。  相似文献   

盐水处理对沙拐枣气体交换特征、光合色素和可溶性糖含量的影响   总被引：3，自引：2，他引：1  

王伟华  张希明  闫海龙  梁少民  马建兵  杨小林 《干旱区地理》2009,32(4)

通过对室外不同浓度盐水(0、4、12、20、28 g/L粗盐)灌溉的桶栽沙拐枣(Calligonum spp.)气体交换参数、光合色素和可溶性糖含量随时间变化情况的分析结果表明:随着盐处理时间的延续,(1)低盐(4～12 g/L)处理条件下沙拐枣光合作用先逐渐增强,后又因非气孔因素限制而下降;高盐(20～28 g/L)处理条件下植株前期受气孔因素限制,后期受非气孔因素限制,光合作用严重下降.(2)不同盐处理条件下沙拐枣叶绿素a(chla)、叶绿素b(chlb)、总叶绿素(chl)含量均下降,类胡萝卜素(car)、chla/b、car/chl先增加后下降,但低盐处理较高盐处理变化小.(3)低盐处理对沙拐枣可溶性糖含量变化不大,而高盐处理下其极显著增加.因此,短期低盐处理促进沙拐枣光合作用,但长期盐处理亦使植物光合作用下降;高盐处理抑制沙拐枣生长,长期处理将导致植物死亡.  相似文献   

几种甘草（Glycyrrhiza）光合特性、形态特征及生物量比较   总被引：1，自引：0，他引：1  

叶菊  蔺海明  邱黛玉  张汉平  王升元  闫立本  赵贵亮 《中国沙漠》2014,34(2):456-463

采用TPS-2型光合测定仪对乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis）、胀果甘草（G.inflata）、刺果甘草（G.pallidiflora）、光果甘草（G.glabra）和黄甘草（G.eurycarpa）栽培植株上部叶片光合日变化特征进行研究,对光合色素、形态和生物量进行测定和分析,并比较上述指标的种间差异,为甘草栽培技术和综合利用模式提供科学依据。结果表明：（1）各种的叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用率和气孔导度日变化均呈“双峰”型,峰值分别出现于12：00和16：00,14：00存在明显的光合“午休”现象;叶片细胞间隙CO₂浓度日变化均呈“W”型,峰值分别出现于08：00、14：00和18：00,低谷出现于12：00和16：00;叶片温度日变化均呈“倒V”型,峰值出现于14：00,低值出现于08：00和18：00;且各种上述指标存在不同程度的差异性。（2）各种的叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量及叶绿素总量和叶绿素a含量/叶绿素b含量大小各不相同,其中叶绿素a含量存在种间显著差异。（3）各种的主茎分枝数、叶片数、主茎高、主根长、地上部分干重、地下部分干重及总生物量存在一定的差异性。（4）净光合速率日均值与气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、叶面温度日均值和叶绿素a含量正相关,相关系数分别为0.984、0.977、0.927、0.909和0.933,与胞间CO₂浓度负相关,相关系数为-0.972。乌拉尔甘草具有较高的光合性能和经济产量,适于在该区大规模推广栽培;胀果甘草、光果甘草和刺果甘草总生物量较大,除地下部分药用外,应加强对其地上部分的开发利用;黄甘草光合性能、经济产量和总生物量均显著低于其他种,但地上部分鲜嫩,建议对其加强畜牧业方面的开发利用。  相似文献