Biochar reduces uptake and accumulation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in winter wheat on a PAH-contaminated soil

For years, biochar has been successfully used for the remediation of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) in contaminated soils, not only for improving their removal from soil but also for reducing their uptake by crops. However, the underlying mechanism of biochar application reducing PAH uptake and accumulation in winter wheat remains unclear. Pot trials were conducted on a PAH-contaminated soil amended with bamboo biochar, coconut shell biochar,and maize straw biochar(MSB) for an entire gro...     

含磷材料及生物炭对复合重金属污染土壤修复效果与修复机理

选取含磷材料（PT）、牛粪生物炭（DM）和水稻秸秆生物炭（RS）实施Pb、Zn、Cd复合污染土壤化学稳定修复,进而评价修复效果,并分析影响因素;借助BCR连续提取法和X射线衍射光谱（XRD）探讨可能存在的修复机理。经过56 d的化学稳定修复,修复材料均能显著降低TCLP提取态Pb、Zn、Cd,修复效果均为：Pb＞Zn＞Cd。三种修复材料对Pb、Cd的修复效果为PT＞DM＞RS,对Zn的修复效果基本相同。PT处理使土壤TCLP提取态的Pb、Zn、Cd分别降低了77.6%、31.5%、27.9%;DM处理使TCLP提取态的Pb、Zn、Cd分别降低了56.0%、26.1%、10.0%;RS处理使TCLP提取态的Pb、Zn、Cd分别降低了３５．８％,２５．０％和４．４％。三种修复材料均可促进Ｐｂ、Ｃｄ从不稳定态向稳定状态转化。ＰＴ对Ｐｂ的固定机理主要是溶解－沉淀,ＸＲＤ证明有Ｃａ２Ｐｂ８（ＰＯ４）６（ＯＨ）２和Ｐｂ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２沉淀生成;ＤＭ固定Ｐｂ包括沉淀、吸附、离子交换等,ＸＲＤ证明有Ｃａ２Ｐｂ８（ＰＯ４）６（ＯＨ）２生成;ＲＳ固定Ｐｂ主要为吸附、离子交换。研究结果表明,含磷材料和牛粪生物炭可作为理想的土壤Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ的修复材料。     

Silicon distribution in meadow steppe and typical steppe of northern China and its implications for phytolith carbon sequestration

Silicon (Si) not only plays an important role in plant growth but also contributes significantly to the long‐term terrestrial carbon sink in the form of phytoliths. This study investigated Si content of 184 plant species in meadow steppe and typical steppe of northern China to examine the influential factors of Si distribution and evaluate the potential phytolith carbon sequestration of these grasslands. Our results indicated that the average Si content generally decreased in the following order of Equisetopsida > Monocotyledoneae > Dicotyledoneae. Within angiosperms, although most Si accumulator plants were commelinid monocots, many eudicots also accumulated abundant Si in their above‐ground tissues. The Si content of plant above‐ground parts in typical steppe (6.53 ± 2.88 g/kg) was significantly higher than that in meadow steppe (2.15 ± 0.92 g/kg). The estimated phytolith‐occluded carbon (PhytOC) production flux in typical steppe (0.81 ± 0.36 kg CO₂ ha^?1 year^?1) was higher than that in meadow steppe (0.54 ± 0.23 kg CO₂ ha^?1 year^?1). This study demonstrates that plant phylogeny influences the Si content of individual species, whereas grassland type with different mean annual precipitation and mean annual temperature may significantly affect the abundance of high Si species. We conclude that increasing the abundance of grass species with high Si content in meadow steppe and appropriate grazing and fertilizer application in typical steppe will enhance the phytolith carbon sequestration in grasslands of northern China.     

一株草莓连作自毒障碍主要物质苯甲酸降解细菌的筛选及其降解效果研究

草莓连作障碍的主要原因是根系产生的自毒作用,苯甲酸是草莓连作障碍的主要自毒物质之一。为减少苯甲酸对草莓的危害,选用苯甲酸为唯一碳源的选择培养基,逐步提高苯甲酸浓度,以期筛选出草莓根际中降解苯甲酸的细菌,并通过紫外可见分光光度法测定其对苯甲酸的降解能力。随后,对筛选出的有效降解菌与3株草莓根腐病菌进行拮抗试验,同时对其显微形态特征和16S rDNA基因序列进行分析与分子鉴定。筛选出的菌株L501对苯甲酸的降解率为87.5%,表明其能有效减轻苯甲酸的自毒作用,同时L501对草莓根腐病菌有较强的拮抗作用。经鉴定,菌株L501为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis,具有解毒抗菌双重功能。     

黄淮海平原主要农作物全生育期水分盈亏变化特征

根据1957-2013年黄淮海平原40个气象站的逐日气象资料,利用FAO推荐的作物系数计算冬小麦、夏玉米、夏大豆、棉花全生育期需水量及有效降水量,利用线性趋势、M-K检验、GIS插值分析黄淮海平原主要农作物水分盈亏的分布特征及其演变。结果表明:4种作物全生育期均处于缺水状态,小麦全生育期水分亏缺值1974年前存在波动,之后下降;玉米、大豆、棉花水分亏缺持续下降,大豆、玉米在2007-2103年下降显著,棉花在1985-2013年下降显著。4种农作物全生育期水分亏缺呈阶梯状分布,北部、东北部为水分亏缺最严重区域,向南部、东南部逐渐递减。小麦、玉米、大豆、棉花亏缺值分别为386.5mm、251.5mm、191.3mm、437.6mm。     

黄土丘陵区自然植被恢复下土壤微生物学质量演变特征

为了探讨黄土丘陵区自然植被恢复过程中土壤微生物学质量演变特征,用时空互代法对燕沟和县南沟典型小流域自然植被恢复下5个演替阶段（退耕1~6 a、7~17 a、18~35 a、36~60 a、> 60 a）土壤养分含量、微生物量和酶活性进行了研究。结果表明:随着地区植被退耕后自然演替的推进,土壤有机碳、全氮、有效氮与有效钾含量持续增加,土壤全磷含量在不同植被演替阶段变化不明显,有效磷含量在植被演替至多年生草本阶段（18~35 a）时含量最低;土壤细菌约占土壤微生物量的65%左右,且其数量在植被演替至多年生草本阶段时最多,土壤真菌和放线菌随退耕年限的延长呈现不断增加的趋势;土壤碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性也随着植被自然演替的推进呈不断增加趋势,但脲酶和蔗糖酶在植被演替至灌木阶段（36 a）后增速放缓。相关性分析表明,自然恢复过程中土壤微生物数量与酶活性的提高程度比较一致,其与土壤养分关系密切,因此土壤微生物群落与土壤酶活性是反映植被恢复中土壤生物学质量变化的重要指标。     

阴沟肠杆菌的Hy3AL和hycA部分基因克隆及序列分析

为了克隆氢化酶3大亚基（HyA3L）和甲酸氢酶抑制因子（hycA）,研究其在阴沟肠杆菌产氢代谢中的作用和机制,笔者利用CODEHOP设计阴沟肠杆菌NRRL B-414 HyA3L和hycA简并引物,选用引物HyA3J和HycAJ扩增基因组DNA,分别得到约1500、150 bp的PCR产物,该产物连接pMD18-T载体,并克隆转化至E.coli DH5α感受态细胞中,经筛选后测序。推导的HyA3J扩增产物氨基酸序列与Enterobacter sp. 638的HyA3L蛋白一致性最高达到99%,仅有3个氨基酸的差异,表明其为阴沟肠杆菌的HyA3L;推导的HycAJ扩增产物氨基酸序列与Enterobacter cloacae subsp. cloacae ATCC 13047的HycA蛋白一致性最高达到92%,仅有4个氨基酸的差异,表明其为阴沟肠杆菌的hycA。通过以上分析可得出,采用CODEHOP程序设计的简并引物可信性强,阳性率高。阴沟肠杆菌NRRL B-414的氢化酶3大亚基和甲酸氢酶抑制因子部分基因的成功克隆,为通过代谢工程手段敲除氢化酶3大亚基和甲酸氢酶抑制因子的基因全长克隆奠定基础,不但增加了这2个基因的资源,也可为其基因敲除等代谢工程研究提供科学依据和工作基础。     

不同基质对花叶常春藤扦插生根的影响

[目的]研究不同基质培养对花叶常春藤扦插生根的影响效应。[方法]设计5种不同的扦插基质配方对花叶常春藤进行扦插生根培养,测量不同基质配方下的容重、含水量和通气状况,以及插穗的根长、根粗、根重、叶绿体色素的含量、根系活力等数据。[结果]珍珠岩＋蛭石＋泥炭（1∶1∶1）的扦插基质对花叶常春藤的生根效应最好。[结论]该研究可为花叶常春藤的扦插繁殖研究提供一定理论参考。     

有机酸对切花菊保鲜效应的研究

以切花菊为试验材料,用蔗糖、无水氯化钙、8-羟基喹啉硫酸盐、柠檬酸和水杨酸为主要成分配制16种保鲜液,其中设置了0、50、150和250 mg·L-14个柠檬酸浓度梯度,0、50、75和100 mg·L-14个水杨酸浓度梯度,研究了不同保鲜液对切花菊花茎大小、切花鲜重、水分平衡值、丙二醛舍量、质膜相对透性和花色素苷相对...     

渭河流域多尺度干旱时空特征分析

基于渭河流域23个气象站1959—2014年的实测资料,对比分析了标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)在渭河流域的适用性,得出SPEI的稳定性更佳。继而采用标准化降水蒸散指数(SPEI)研究该流域干旱发生频率与干旱强度,分析了近55年渭河流域不同时间尺度干旱的时空变化特征。结果表明:尺度越大,SPEI波动的幅度越小。渭河流域SPEI在1991年发生突变,1991年后干旱加剧,干旱的发生存在14 a和7 a左右周期变化。年尺度干旱的发生频率呈东高西低的分布,中度以上干旱频率最高的地区为西吉、武功和天水周边,频率分别为14.28%、14.28%、12.5%;季尺度上整体的秋旱相比其它季节的干旱发生频率高,中度以上春、秋、冬三季干旱发生的频率天水盆地均最高,频率分别为21.4%、19.6%和8.9%,中度以上夏季干旱发生频率最高的是平凉,其频率为16.1%;月尺度上干旱强度的分布总体上是由东向西减小,其中干旱强度最大的是南部佛坪地区,干旱强度为30%,天水和海源地区近55年发生连续干旱过程的次数最多,可达22 a,该过程中连续干旱的月数大多为3~4个月,而吴旗站存在一次长达9个月的持续干旱过程。