基于生态系统服务理论的生态修复边坡预评价

现阶段裸露边坡的生态修复日益引起广泛重视,但对边坡修复的生态效果评价则研究较少。本文依据生态系统服务理论对拟修复边坡的生态系统服务功能如何度量和评价进行了理论探讨,分析了生态修复边坡预评价的原则、对象和方法,以及存在的现实问题和进一步发展的方向,以期通过对生态修复边坡生态系统服务功能预评价的开展,填补理论空白,指导边坡修复项目的生态优化。     

砷胁迫对黑麦草根系形态及养分吸收的影响

黑麦草对重金属具有较强的耐性和富集能力,是一种良好的植物修复材料。为探究砷(As)胁迫下黑麦草的根系形态以及根系养分吸收特征,采用盆栽试验研究了100mg·kg~(-1) As胁迫下,多年生黑麦草(Lolium perenne)和一年生黑麦草(L.multiflorum)的根系形态和营养元素吸收情况,并分别对As吸收与根系形态和养分吸收做相关性分析。结果表明,多年生黑麦草总根长和总根表面积受抑制程度更加明显,分别降低47.6%和46.8%;多年生黑麦草根系As吸收能力是一年生黑麦草的1.2倍。As胁迫促进两种黑麦草根系对N、P、K、Mn元素的吸收,二者相比,多年生黑麦草根系吸收N、P、K三种大量元素受影响更大,而一年生黑麦草根系吸收微量元素Mn受影响更大。总体上看,多年生黑麦草的根系形态和养分吸收能力对As胁迫更加敏感。     

转胡杨PeDREB2b 基因白三叶表型变异及抗旱性评价

选取W1-2、W1-3、W4-2、W13-4、W17-1、W28-2、W33-3这7个转胡杨(Populus euphratica)PeDREB2b基因白三叶(Trifolium repens)株系为试材,以非转基因白三叶海发为对照,测定了植株的形态特征和永久萎蔫率,以及在不同时间、不同浓度PEG模拟干旱胁迫下的叶片相对含水量、相对电导率和丙二醛含量的变化,旨在评价转基因白三叶株系的抗旱能力。结果表明:1)部分转基因白三叶株系的叶形、叶色、叶片斑纹及叶片大小发生了较明显的变化;2)转基因株系W1-3、W28-2永久萎蔫率明显低于对照,且能维持较长时间的正常生长,表现出一定的抗旱性;3)随着模拟干旱胁迫程度的增加及时间的延长,参试材料的叶片相对含水量呈不同程度下降的趋势,叶片相对电导率、丙二醛含量均有不同程度升高。但转基因株系W1-3、W28-2的叶片相对含水量始终保持较高水平,未出现较大波动,且株系W1-3的相对电导率、丙二醛含量始终保持较低水平,变化较小。综合分析表明,7个转基因白三叶株系的抗旱性强弱依次为W1-3W33-3W28-2W1-2W13-4W17-1W4-2,均优于对照白三叶海发品种。     

海绵体式复合植被毯及屋顶绿化技术

屋顶绿化是改善城市生态环境的重要途径,具有良好的生态和社会效益,但对建设投资方来说一次性投入增加较大,推广难度较大。为此,该文从海绵体式复合植被毯工艺与屋面施工流程等方面进行系统的介绍,突破传统的植被毯屋顶绿化形式,形成了一套造价低、维护简易,又有良好生态效益的海绵体式复合植被毯屋顶绿化形式。     

5 种姜科植物对污水的净化作用研究

选择红丰收、白姜花、墨尔本姜花、峨眉姜花和青城姜花等5种姜科植物为材料,分析其对污染水体中氮、磷和氨氮等营养物质的吸收效率,比较5种姜科植物对污水净化能力的强弱。结果表明,参试5种姜科植物均能在高浓度的污水环境下生存,且能吸收污水中大部分(97.36%～98.03%)的氨氮(NH4+-N),其中白姜花的生长生理状况优于其余4种姜科植物;白姜花和墨尔本姜花对水体中的氮、磷去除率较高,分别达到85.44%、87.08%以及80.31%、85.33%。本试验结果表明,5种供试姜科植物均能有效降低水体中的化学需氧量(COD),并有效提升溶氧量(DO)。     

连续纤维丝加筋补强植生技术抗剪抗侵蚀研究

连续纤维丝补强土工法作为一种新型的土体改良技术,具有适用广泛、抗剪及抗侵蚀强且更易于植物生长等优点。通过直剪试验和边坡模型抗雨水冲刷试验,分别测定了不同纤维丝含量对加筋补强植生土抗剪切强度的影响及纤维丝对边坡稳定性的影响。直剪试验中共设置4种纤维丝加入量(0、100、200、300 g/m~2)和2种基质配方(以原料土为主要成分的配方A、以原料土和普通硅酸盐水泥为主要成分的配方B),边坡模型抗雨水冲刷模拟试验共设置了2种纤维丝加入量(0、300 g/m~2)和2种边坡坡度(30°、60°)。试验结果表明,纤维丝对2种基质配方均有较好的补强效果,且对配方A和配方B摩擦角■的影响程度均较小。对配方A而言,黏聚力C随着纤维丝加入量的增加呈现先增加后降低的趋势,当纤维丝用量为200 g/m~2时,C值达到最高;而对配方B而言,黏聚力C随着纤维丝加入量的增加呈现上升的趋势,纤维丝的最优投加量为300 g/m~2。在边坡模型抗雨水冲刷模拟试验中,纤维丝的加入有利于边坡的加筋补强。对于60°的陡坡而言,不加丝的边坡在418 s后即崩塌,而加入纤维丝的边坡在长时间内保持稳定。     

刈割次数对紫花苜蓿镉吸收影响及生理响应

采用盆栽试验研究了4种镉(Cd)浓度(0,10,25,50 mg/kg)下,刈割次数(1次,2次,3次)对紫花苜蓿生长和Cd累积量的影响及其生理响应。结果发现,多次刈割提高了紫花苜蓿地上部分的生长速率,促进了地上部分生物量的累积,3次刈割下地上部平均生长速率可达61.6 mg/(株·d),但3次刈割显著抑制了根系的生长(P<0.05)。生长季内2次和3次刈割可以促进根系Cd吸收,增加地上部分Cd累积量,进而提高紫花苜蓿Cd富集量,单株最大镉积累量出现在25 mg/kg Cd浓度的2次刈割处理中,达到75.98 μg/株。同时,2次或3次刈割会降低紫花苜蓿相对电导率、MDA含量,增加脯氨酸含量,改善紫花苜蓿在Cd胁迫下的生理状况。综合分析表明,当土壤Cd浓度不高于25 mg/kg时,紫花苜蓿生长季内2次刈割可以提高Cd污染土壤修复效率。     

20个高羊茅品种镉耐性评价及富集特征

采用水培试验,用10μM Cd~(2+)对20个高羊茅(Festuca arundinacea)品种进行处理,采用隶属函数值法和聚类分析法对其镉耐性和富集特征进行综合评价。结果表明,与对照相比,Cd~(2+)处理下所有参试高羊茅品种在株高、根长、生物量和光合色素含量等指标上均显著降低(P0.05),品种间变化值的差异也达到了显著水平(P0.05)。20份材料的平均隶属函数值变幅在为0.185~0.758,其中‘Commander’的镉耐性最强。20个品种间Cd~(2+)吸收和累积量也有很大差异,地上部Cd~(2+)浓度范围为106.66~150.97mg·kg~(-1),Cd~(2+)累积量最高值为6.87μg·株-1,最低值仅2.75μg·株-1,其中品种‘Commander’和‘Red Start’在Cd~(2+)吸收和累积上表现较好。通过综合评价最终将20个高羊茅品种分为4类,分别是高耐高吸收型:‘Arid 3’,‘Extreme’,‘Commander’,‘Escalade’,‘Ecological King’,‘Ky-32’,‘Red Start’,‘Green Label’;高耐低吸收型:‘Gold Crown’,‘Justice’,‘Honky Tonk’,‘Aries’;低耐高吸收型:‘RubyⅡ’,‘Coronado TDH’;低耐低吸收型:‘K31’,‘Crossfire Ⅲ’,‘Essential’,‘Super Watchdog’,‘Gram villa’,‘Dynamic Ⅱ’。     

连续纤维丝生态护岸稳定性及其影响因素研究

利用纤维丝补强土技术,将河道底泥作为河道生态护岸的原料,可实现底泥的资源化处置及河道护岸的生态化。选取锚杆粗细程度、锚杆安插密度及纤维丝添加量3项指标作为影响因素进行正交组合,通过自主研发的剪切拉力运动模型对纤维丝底泥补强结构进行剪切拉力试验,研究多因素耦合作用对底泥补强结构抗剪性能的影响并对其边坡稳定性进行评价,结果表明,3项因素从不同方面对底泥补强结构的抗剪性能起到了加强作用,在试验设计范围内,抗剪强度达到最大的组合为锚杆粗10 mm+锚杆数3根+加丝量1.3 kg/m^3。试验结果可为边坡稳定性计算及底泥资源化利用提供参考依据,并为复杂结构土壤的抗剪试验提供新的思路。     

活化剂结合套种对青葙修复重金属污染土壤影响的研究

采用棉叶膏桐(Jatropha gossypiifolia L.)与青葙(Celosia argentea L.)进行套种,在植物种植2、3个月时施加组配活化剂,研究组配活化剂和套种处理对青葙生长和提取土壤重金属的影响。结果表明,组配活化剂可以促进青葙生长,但与棉叶膏桐套种处理时,套种影响了青葙生长。向土壤中施加组配活化剂可以明显促进青葙富集土壤中的Zn、Pb、Mn,青葙提取土壤中的Zn、Pb、Mn能力也明显增强,种植4个月后,青葙+活化剂处理青葙地上部提取Zn、Pb、Mn量较单种青葙处理分别增加59.74%、48.95%、76.16%,但与棉叶膏桐套种,青葙地上部提取Zn、Pb、Mn量下降,较青葙+活化剂处理分别降低50.05%、55.04%、51.44%。土壤中施加活化剂可增强青葙去除土壤Zn、Pb、Mn,但与棉叶膏桐套种影响了重金属去除率,修复时青葙不适合与棉叶膏桐套种。