Validating the use of Cs measurements to estimate rates of soil redistribution by wind

Wind erosion has degraded over one-half billion hectares of land worldwide. ¹³⁷Cesium (¹³⁷Cs) has been used as a tracer to study long-term rates of soil redistribution by water and, to a lesser extent, by wind. Early studies assumed that the decline in ¹³⁷Cs activity for a potentially eroded soil relative to that for an uneroded soil was linearly proportional to soil loss. More recently, models have emerged that consider the effects of soil cultivation and the particle surface area-dependent partitioning of ¹³⁷Cs on soils. We investigated the partitioning of ¹³⁷Cs in wind-eroded sediments and with soil surface samples sieved into contiguous ranges of particle sizes. We also compared the ¹³⁷Cs activities and stratification of several adjacent soils with known wind erosion and deposition histories. Finally, we tested ¹³⁷Cs-based soil loss models with measured data from sites with documented histories. ¹³⁷Cs activities and mean particle diameters of aeolian samples agreed well with the ¹³⁷Cs activities and respective mean diameters of the sieved surface soil samples. Good agreement between model estimations and measured data indicated that ¹³⁷Cs models developed to estimate soil redistribution by water were also applicable to soil redistribution by wind provided that the models contained an appropriate particle size correction parameter.     

CO2浓度升高对美洲商陆富积铯及其根际微生物特征的影响

在开顶式气室(OTC)中采用盆栽试验研究了不同Cs污染浓度(0、100、300、500、1000mg/kg)下,CO2浓度(860μl/L)对美洲商陆(Phytolacca americana Linn.)生物量、Cs富集量及根际土壤微生物的影响。结果表明,与正常CO2浓度相比,CO2浓度升高显著增加美洲商陆地上、地下部分的生物量,其增幅分别为3%~30%和6%~56%;也显著提高了美洲商陆地上、地下部分Cs的含量,最大增幅分别为41%和60%。同时,CO2浓度升高还显著增加美洲商陆根际土壤中细菌、放线菌、真菌的数量,其增幅分别为19%~32%、41%~21%、25%~58%。同一CO2浓度条件下,根际土壤微生物总量与美洲商陆总生物量之间存在显著的相关性。植物生物量、Cs吸收量以及根际土壤微生物量增加,意味着CO2浓度升高有利于利用美洲商陆修复Cs污染土壤。     

滨海湿地盐地碱蓬对铯污染的响应及富集规律

为了探讨黄河三角洲地区先锋植物盐地碱蓬对铯胁迫的富集修复能力,以黄河三角洲滨海湿地先锋植物盐地碱蓬为材料,盆栽条件下研究其在不同Cs浓度胁迫下的萌发特性和迁移、富集特征。结果表明:Cs浓度为100～800 mg·L~(-1)时对盐地碱蓬发芽率、发芽势、发芽指数的影响均不显著,但对胚根和胚芽的生长具有"低促高抑"的双重作用,且胚根对Cs更具敏感性;低浓度Cs(100 mg·kg~(-1))对盐地碱蓬生长具有促进作用,使其生物量增加,表明盐地碱蓬对Cs具有一定的抗胁迫能力;随着Cs浓度的升高,盐地碱蓬对Cs的富集量也逐渐增大,当Cs浓度≤200 mg·kg~(-1)时,富集情况为叶根茎;当Cs浓度≥400 mg·kg~(-1)时,富集情况为叶茎根,表明盐地碱蓬对Cs具有良好的富集与转运能力。研究表明,盐地碱蓬对Cs具有一定的耐受能力,在Cs污染土壤修复方面具有一定的应用前景。     

土壤样品中~(137)Cs和~(210)Pb活度分析比对研究

本文介绍了国际原子能机构(IAEA)组织的5个土壤样品中137Cs和210Pb活度分析的国际比对结果。本实验室比对用HPGe低本底γ谱仪对土壤样品进行测量,用LabSOCS(Laboratory Sourceless Calibration Software)进行系统无源效率刻度。通过IAEA的评价指标对结果进行评价表明,所测定的5个土壤样品中137Cs和210Pb活度结果都满足达标的要求,成功通过了IAEA的比对。IAEA公布的所有参加的18个实验室的比对结果显示,137Cs活度测定结果有82%的实验室属可接受,而210Pb活度测定结果只有33%的实验室属可接受。对这次国际比对总结分析经验和不足:137Cs与210Pb相比,其分析不确定性相对小,分析误差容易控制;210Pb是土壤中本身存在的放射性核素,其穿透能力较低,受土壤母质和本底的影响,其分析误差不容易控制。     

基于137Cs示踪的丹江口市农用地土壤侵蚀与有机质流失分析

运用137Cs示踪技术探讨了丹江口市小流域不同土地利用方式的土壤侵蚀,并分析了137Cs含量与有机质和重金属含量之间的关系。结果表明:农用地土壤侵蚀速率从大到小依次为沟谷旱地>坡耕地>菜田>水田>草地>灌丛,耕作土的侵蚀强度多为中度和强度侵蚀,非耕作土则是微度和轻度侵蚀;不同土地利用方式对土壤有机质和重金属分布影响很大,有机质含量分布规律为草地>灌丛>菜田>水田>沟谷旱地>坡耕地;Pb与Ni含量为灌丛>草地>坡耕地>沟谷旱地>菜田>水田;Cr与Cu含量为灌丛>菜田>坡耕地>草地>沟谷旱地>水田;Zn含量为灌丛>菜田>草地>坡耕地>沟谷旱地>水田。对137Cs含量与土壤有机质、重金属含量进行回归分析的相关系数均在0.7以上,说明在景观简单的小流域,可以利用137Cs含量和数学模型预测土壤有机质和重金属的含量变化。     

葡萄PP2C家族基因的鉴定与表达分析

参考拟南芥（Arabidopsis thaliana）的PP2C基因注册序列,从葡萄（Vitis vinifera）全基因组中鉴定得到PP2C家族基因27个,分为10个亚族A、C ~ I、K、L。编码氨基酸181 ~ 1 084个,理论等电点4.46 ~ 8.98。亚细胞定位分析表明,葡萄PP2C基因家族主要在细胞质、叶绿体和细胞核中表达。二级结构主要以α–螺旋和不规则卷曲为主。葡萄PP2C基因芯片表达谱分析发现,该家族成员在葡萄不同组织中响应不同的逆境胁迫。qRT-PCR分析表明,葡萄试管苗在100和50 mmol ? L-1 ABA、10% NaCl和10% PEG单独处理6 h后VvPP2C02的诱导表达量最高,分别是对照的11倍、8倍、14倍和13倍。     

盆栽条件下三种植物对污染土壤中放射性铯的吸收试验

温室盆栽条件下,在134Cs污染土壤中移栽酸模、戟叶酸模和向日葵3种植物,对其地上部放射性铯积累量的动态变化进行了研究。结果表明,向日葵地上部生物量显著高于酸模和戟叶酸模;处理50d时,向日葵地上部134Cs比活度在3种植物中达到最高,而在处理70d时,酸模地上部134Cs的比活度达到最高;处理70d时,酸模、戟叶酸模和向日葵对134Cs的富集系数均大于1,分别达到1.5、1.4和1.3,且前2种植物继续保持快速上升的趋势。3种植物对铯污染土壤具有一定的忍耐性,并具有较强的从土壤向植物转移铯的能力;在本实验期内（70d）向日葵对土壤中放射性铯的剔除能力最强,而酸模和戟叶酸模则具有更强的铯转移能力。因此,3种植物在对放射性铯污染的土壤进行植物修复时具有一定的应用价值;同时,对于放射性铯和重金属复合污染的土壤也具有修复潜力。     

确定137Cs背景值所需的采样点数与采样面积

137Cs背景值的确定是利用核示踪技术研究土壤侵蚀的前提和根本,直接关系到侵蚀速率计算的准确与否。而大部分研究对137Cs背景值的确定均采取随机采样,没有统一的采样点数与确定的采样面积。本研究利用网格加密采样法,对未扰动地和长期耕种且未平整的农耕地各两块样地的137Cs背景值空间变异进行了分析,结果表明：在未扰动地与农耕地采样地块,137Cs采样点数与背景值空间变异系数都存在指数回归关系;在未扰动地块137Cs背景值存在较大空间变异性,且随着网格面积的扩大137Cs空间变异系数表现为增加趋势,在0.25m2范围内选取最少11个样点才能满足试验精度;在农耕地采样地块,因长期的耕种作用使得137Cs在耕层中混合相对均匀,137Cs背景值空间变异性显著变小,最少选取7个样点就能满足试验精度,且不受采样面积的影响。     

黔西北麻窝山岩溶盆地沉积物断代的质疑

  据谢良胜等的2篇文章报道,黔西北麻窝山岩溶盆地近29年来平均沉积厚度1.33 m,沉积速率4.6 cm/a,流域平均侵蚀模数为2 900.55 t/(km2.a)。而根据笔者的研究成果,该岩溶盆地中央部位沉积物剖面中,表征1963年沉积的137Cs峰值深度为40 cm,减去犁耕层深度,1963年以来的沉积厚度为20 cm,年均沉积速率为0.44 cm/a,此值仅为谢良胜等研究结果4.6 cm/a的1/10。     

~(133)Cs、~(88)Sr单一胁迫对甘蓝生理生化指标的影响

通过盆栽露地试验,研究了土壤中不同处理浓度的-33Cs和"Sr单一胁迫对甘蓝生理生化指标的影响.结果表明.高浓度的133Cs或88Sr胁迫会抑制甘蓝叶绿素的合成,并且在胁迫环境下,随着植物的生长发育,这种影响会进一步扩大.高浓度的133Cs、88Sr胁迫会使甘蓝细胞膜脂质过氧化作用增强,随着植株的生长,MDA含量呈上升趋势.133Cs、88Sr处理下,POD和CAT活性在低浓度下保持稳定或有所上升,但高浓度下则两种酶活性下降.