我国草原生态系统退化与恢复研究的进展与启示

草原生态系统是主要的陆地生态系统之一。近几十年来,草原地区生态系统退化现象越来越严重,草原生态系统的演替、退化、诊断、多样性保护等已成为热点研究领域。     

黑龙江饲草资源退化现状及其成因分析

介绍了黑龙江省草地资源的类型、现状与变化趋势,全面剖析了黑龙江草场退化的原因。     

基于热重法的植物油氧化动力学-甘油三酯相关性研究

通过热重(TG)及微商热重(DTG)法研究了6种常见植物油的热氧化特性,分析了不同温控程序对质量变化曲线的影响,通过微商热重曲线确定了不同升温速率下的氧化起始温度(T_(on))和氧化峰值温度(T_p),结合OzawaFlynn-Wall等转化率法对油脂的氧化动力学特性进行推导,并对油脂热氧化特性与其甘油三酯组成与分布的相关性进行了分析。研究结果表明:随着升温速率的增加,T_(on)和T_p均随之升高且T_p变化更为敏感;植物油的热力学特性与其甘三酯组成间具有不同程度的相关性,其中,T_(on)及T_(on)处活化能与高饱和度甘三酯呈正相关而与高不饱和度甘三酯呈负相关,T_p及T_p处活化能与各组分间具有相似的关系但相关性略有减弱,具体相关性与甘油骨架上脂肪酸链的种类有关。热重分析法所需样品微量、操作快捷、灵敏度高,在油脂加工及质量检测领域具有广阔的应用前景。     

基于灰色理论及BP神经网络的尿素水解预测模型研究

研究根据室内尿素水解试验资料,建立了以温度、水分、时间为输入因子,尿素态氮含量为输出因子,拓扑结构为3-2-1的BP神经网络预测模型,以及Verhulst灰色预测模型和零级动力学模型,并分析比较了三种模型的预测效果。结果表明:3种预测模型均能满足模拟精度要求,所建立BP神经网络模型模拟值与实测值的平均相对误差、相关系数和决定系数分别为2.39%、0.992 4和0.984 5,具有较高的预测精度和良好的稳定性,并且模拟效果明显优于Verhulst灰色预测模型和零级动力学模型,可以较好地描述尿素水解动态变化过程,为尿素水解定量研究提供了精确的科学依据。     

不同改良剂对退化黄壤及其下渗水养分的影响

以添加了改良剂的退化黄壤为研究对象,通过种植莴笋―空心菜―莴笋的盆栽试验,对比分析添加生物质灰渣改良剂与其他改良剂对蔬菜产量、土壤养分的影响,并进一步研究了不同改良剂处理下,退化土壤下渗水养分状况,以期为综合评价改良剂的修复效果提供科学依据。结果表明:(1)NPKH(氮磷钾化肥配施灰渣)和NPKW(氮磷钾化肥配施生物质肥)处理的莴笋产量增幅最大;(2)经改良剂处理的退化土壤有机质的含量和p H提高,随种植时间增加,土壤有机质含量均下降,但NPKH处理的下降幅度最小,其次为NPKC(氮磷钾化肥配施草炭)处理;各改良剂处理对碱解氮的影响差异并不明显,NPKH处理较其他处理能显著提高土壤有效磷(P)、速效钾(K)含量,其中有效P较NPK(单施化肥)处理提高了190.0%~242.9%;(3)单施化肥在退化土壤上易造成氮素的流失(总氮(TN)流失浓度22.08~39.06 mg L~(-1)),NPKH、NPKW和NPKC处理的下渗水TN浓度均低于其他处理;NO_3~--N是土壤氮素损失的主要形式,其变化趋势与TN较一致,呈极显著的相关关系(p0.01,r=0.869);在整个盆栽过程中,土壤下渗水总磷(TP)、可溶性磷(DP)浓度呈极显著的相关性(p0.01,r=0.892),DP浓度占TP的60%以上;NPKH处理中的灰渣含有大量的磷元素,除供作物生长外,部分会随水流失,其下渗水中TP和DP分别为0.70~1.35 mg L~(-1)和0.67~1.27 mg L~(-1),明显高于其他处理,易造成水体富营养化。     

香蕉和土壤中吡唑醚菌酯的残留分析

建立吡唑醚菌酯在香蕉全蕉、蕉肉及土壤中的残留分析方法,测定吡唑醚菌酯在云南、海南两地香蕉及土壤中的残留动态及最终残留。结果表明：在0.01~0.1 mg/kg添加范围内,吡唑醚菌酯在香蕉果、肉、土中的平均回收率为82％~104％,变异系数为1.3％~3.6％;方法最小检出量为1×10-10 g,最低检出浓度为0.01 mg/kg。吡唑醚菌酯在云南和海南两地香蕉中的半衰期分别为17.2、16.7 d,在土壤中的半衰期分别为19.9、17.9 d。施药后35、42、49 d收获的香蕉中吡唑醚菌酯残留量均低于0.02 mg/kg。该方法准确度高,灵敏度高,线性良好。     

改性磁性荔枝皮对水及果汁中砷的吸附效果及动力学分析

为探索安全高效实用的果汁类食品砷吸附材料,以天然植物副产物荔枝皮为材料,通过共沉法制备砷吸附材料磁性荔枝皮(magnetic litchi peel,MLP),采用电感耦合等离子体质谱法测定砷含量,以砷清除率为判断指标,研究了MLP对三价砷和五价砷吸附效果及机理。结果表明:改性MLP表面含有粉末状的Fe3O4,与未改性荔枝皮相比部分官能团增加,表面粗糙、更加凹凸不平,结构疏松,微孔数量增加,有利于吸附作用的进行,在砷浓度为0.20 mg/L水溶液中三价砷和五价砷吸附率为88%和90%,对苹果汁中的三价砷和五价砷吸附率为83%和93%;MLP对三价砷和五价砷溶液吸附等温线符合Langmuir等温线模型,拟合决定系数R2均大于0.99,为单分子层吸附,在298 K条件下饱和吸附量三价砷为0.181 mg/g,五价砷为0.225 mg/g;MLP对砷溶液吸附动力学可以通过准二级吸附动力学模型描述,R2均高于0.99;MLP对三价砷和五价砷的吸附过程中吉布斯自由能小于0,吸附反应是自发进行的,焓变小于0,MLP对两种价态砷的吸附都是放热反应。研究结果可为改性荔枝皮在果汁类食品中砷脱除方法和工艺的应用提供理论与数据参考。     

Potassium dynamics in inceptisols as influenced by graded levels of potash for banana: III. Q/I relations and K kinetics

Quantity–intensity (Q/I) relationships of potassium (K) serve as a better index of K supplying power of soil. A laboratory study was carried out to study the effect of the levels of potash application to banana on Q/I relations and kinetics of potassium in soil. The activity ratio of potassium (AR^k₀), labile potassium (K_L), potassium held at nonspecific site (ΔK₀), and potassium held at specific sites (K_X) tended to increase with increasing K fertilization. As per the threshold values of free energy exchange (ΔG), the soil appeared to possess optimum amount of available K (?2500 to ?3000 cal mol^?1). Among the four equations used to describe the non-exchangeable K release in soils, the zero-order and Elovich models showed excellent linear and distinct differences with increasing time; however, the power function and parabolic models do not differentiate K release pattern at different time intervals.     

Biosorption of macronutrients by Brazilian tropical peats

The objective of this work was to evaluate the adsorption of macronutrients calcium, potassium, magnesium, nitrogen, and phosphorus in two Brazilian tropical peat samples, investigating the effect of pH and determining the kinetics of the adsorption process. Two different Brazilian tropical peat samples were characterized using FTIR, TG, and SEM techniques. Different pH conditions were tested, as well as different mass concentrations of the peats. Differences in the chemical structures of the peat samples directly influenced the adsorptive capacities for the macronutrients. The adsorptive capacity for nitrogen was highest at pH 3, while the best adsorption of calcium and potassium was obtained at pH 6. The best fit to the data was provided by the pseudo-second-order model, which confirmed the rapid adsorption of calcium by both peats.     

微生物降解石油源多环芳香烃的研究进展

石油源多环芳香烃是存在于石油中的一类致畸、致癌污染物,具有以低环(2~3环)为主且取代基比例明显高于其他来源PAHs的组分特征。石油泄露引发的PAHs污染,其降解主要依赖于微生物的活动。本文对能够降解PAHs的微生物种类、降解机理、代谢途径及编码基因进行了概述。从PAHs作为碳源的角度将微生物降解机理划分为能以PAHs为唯一碳源进行生长的降解机理和共代谢机理。对与PAHs有关的好氧和厌氧微生物降解途径及对应的编码基因簇进行了总结。自然界中细菌、放线菌、真菌及藻类都能够降解PAHs,由加氧酶催化的苯环羟基化和还原酶介导的苯环脱芳烃化是好氧和厌氧降解途径的关键步骤,与降解有关的pca,cat,paa,nah,nah-like和bcr基因簇则分别调控好氧和厌氧降解过程。这些进展有助于系统了解石油源PAHs的降解过程、微生物作用机理和分子遗传机制,为进一步利用微生物促进环境生物修复提供理论依据。