广东省土壤无机元素背景值的变化趋势研究

通过对“七五”期间广东省土壤环境背景监测点回顾性调查,以研究广东省土壤背景监测点13种无机元素含量变化趋势.与“七五”背景值对比,土壤A层中Hg以及A、C两层中F含量下降,其他11种元素含量均上升,特别是Se、V、Zn和Co的含量有较明显的上升.As、Co、Cr、F、Hg、Mn、Ni、V和Zn的含量从A层到C层呈增加趋势,Cd、Pb和Cu的含量呈减少趋势,Se的含量基本没有变化,此外还对无机元素含量变化的原因进行分析.     

生态退耕背景下甘肃省正宁县耕地保护压力分析

以甘肃省正宁县1995,2000和2010年1∶10万的土地利用图和1995—2008年有关耕地利用的统计数据作为分析依据,以ENVI,ArcGIS和SPSS软件为主要工作平台,对案例区生态退耕前后的耕地分布格局变化及耕地保护压力进行了分析。生态退耕实施后,大部分坡耕地转为林地,建设用地占用平原耕地明显。耕地空间分布表现为由分散向集中,由不规则向规则方向转化。因子分析显示,耕地保护压力主要涉及3方面因素:人们生活和生产水平主导的人文因素,退耕补贴水平体现的政策因素以及成灾面积体现的自然因素。为了缓解生态退耕区的耕地保护压力,需要控制建设用地占用平原耕地,稳定生态补偿水平以避免已退耕地的复垦。同时需注意控制农资投入水平,防止农业面源污染加剧的风险。     

暗管改碱技术试验区不同生境盐生植物资源及其群落特征

盐生植物群落的空间格局因受土壤盐碱化的影响而呈现一定的地域性差异,其群落特征及分布对土壤盐碱化程度具有良好的指示作用。研究盐碱地区盐生植物群落特征及其分布规律,对补充和完善土壤盐碱化程度的检测和评估方法及当地盐碱地的改良和生态环境治理均具有一定的指导意义。本文以河北沧州黄骅市暗管改碱技术试验区为例,采用五点取样法分别对地下埋设暗管的荒地、夏季休耕地和未埋设暗管的荒地、夏季休耕地4种生境的植被进行调查,并采用聚类分析方法和Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Simpson指数等分析4种生境下盐生植物资源及其群落特征。结果表明,被调查的20个样方内共有植物8科17属19种,均为草本植物,划分为5种植物群落类型。地下埋设暗管后,抗盐能力相对较低的假盐生植物和非盐生植物逐渐替代真盐生植物,成为荒地和夏季休耕地植物群落的优势种。并且地下埋设暗管的荒地和夏季休耕地物种多样性指数和均匀度指数均高于未埋设暗管的荒地和夏季休耕地。由此可见,暗管改碱技术的实施能在一定程度上降低土壤盐渍化程度,有利于保护和提高植物物种多样性,对盐碱地生态环境质量的改善具有重要意义,建议对其进行进一步研究及推广应用。     

青藏高原风火山流域凝结水动态特征分析

采用微型蒸渗仪对青藏高原风火山流域不同退化高寒草甸凝结水进行了实地观测实验,根据观测数据分析了风火山流域凝结水的形成规律。研究结果表明,青藏高原风火山流域凝结水主要来源于两个方面,空气中的水汽,包气带向上迁移的水汽。其中来源于包气带的凝结水显著大于来源于空气的凝结水。凝结水基本发生在夜间20:00至次日8:00的时段内,并且在次日6:00-8:00之间凝结量最大,其形成深度主要集中在0-5cm土壤剖面范围内。该区凝结水量随着高寒草甸的退化表现为减小趋势,凝结水对于青藏高原高寒草甸生态系统平衡的维持具有十分重要的意义。     

哀牢山亚热带常绿阔叶林表层矿质土壤的空间异质性格局

为了揭示亚热带常绿阔叶林表层矿质土壤碳及常量养分的空间异质性格局,以常用的网格法,调查了哀牢山的亚热带常绿阔叶林。结果发现,土壤全磷、可交换性钙、可交换性镁的半方差函数模型为指数模型,且变程接近300 m,具中等程度的空间结构变异;土壤全碳、全氮、可交换性钾的的半方差函数模型为线性模型,在现有取样尺度上表现为随机变异。可交换性土壤离子的变异系数大于土壤碳、氮、磷。在现有取样尺度上,哀牢山亚热带常绿阔叶林的部分土壤养分空间异质性表现出结构变异。     

芥菜型油菜中SK_2型脱水蛋白的表达对大肠杆菌抗逆性的影响

为了阐明印度芥菜脱水蛋白家族基因BjDHN2和BjDHN3对非生物逆境胁迫的耐受性,我们构建了原核表达载体pET30a-BjDHN2和pET30a-BjDHN3并转化大肠杆菌BL21。在低温、干旱和高盐环境中,与含有空载体对照菌株无BjDHN2和BjDHN3基因相比,重组菌中BjDHN2和BjDHN3蛋白的表达可以在一定程度上缓解寒、旱、盐胁迫对大肠杆菌生长所产生的抑制作用。结果表明,过表达BjDHN2和BjDHN3可提高大肠杆菌对寒、旱、盐等逆境胁迫的耐受性。     

亚热带地区水稻(Oryza sativa L.)气孔臭氧通量和产量的响应关系

基于开放式臭氧浓度升高O_3-FACE(Free-Air Concentration Elevation of O_3)实验平台,利用前期水稻O_3-FACE试验的基础数据,通过建立水稻产量与不同评价指标(累积气孔O_3吸收通量PODY和O_3浓度指标AOTX)的响应关系,比较了水稻产量损失与各评价指标的相关性差异,通过对暴露剂量、吸收通量相关参数取值与产量损失的观察和分析结果的比较,找出更为合理的农作物臭氧风险评估阈值。结果表明:随着通量阈值Y[0~11 nmol O_3·m~(-2)PLA·s~(-1)(PLA:projected leaf area,投影叶面积)]和暴露浓度阈值X(0~50 n L·L~(-1))的增加,回归分析R~2值逐渐增加,当Y为11 nmol O_3m~(-2)PLA·s~(-1)和X为50 n L·L~(-1)时,气孔臭氧吸收通量POD11和累积暴露剂量AOT50与水稻相对产量的相关性最大,当通量阈值Y为8~13 nmol O_3·m~(-2)PLA·s~(-1)和暴露阈值X为46~58 n L·L~(-1)时,可获得较高的R~2值取值范围,分别为0.70~0.75和0.70~0.745。参考文献发现,目前地表臭氧污染可能引起的水稻产量损失范围为5%~8%,对照圈中POD9~10和AOT40~45产量损失的预测值亦在这区间,但前者R~2值(0.73~0.74)明显高于后者R~2值(0.64~0.69),表明基于气孔臭氧通量的评价指标能更好地反映水稻产量的变化。通过进一步分析发现,当通量阈值Y为9 nmol O_3·m~(-2)PLA·s~(-1)时,能更准确地评估水稻产量损失,且其R~2值(0.73)高于通量指标POD6(0.57)。以上研究结果表明,通量指标POD9更适合评估亚热带地区O_3污染对水稻作物的影响。     

Sb（Ⅴ）在不同类型土壤上的吸附及其影响因素研究

鉴于目前有关Sb土壤环境行为的研究相对不足,通过吸附平衡实验研究了Sb(Ⅴ)在我国35种不同类型土壤上的吸附行为,考察了土壤性质对Sb吸附的影响。结果表明,不同性质的土壤对Sb(Ⅴ)的吸附能力存在很大差异,供试土壤中兴化沼泽土(60~80 cm)吸附量最高,是吸附量最低的韶关赤红壤的10倍。土壤理化性质显著影响Sb(Ⅴ)的吸附量,对土壤理化性质和土壤吸附能力(吸附量和分配系数)进行相关性分析发现,Sb(Ⅴ)吸附量与土壤中水合金属氧化物含量,尤其是氧化锰含量,以及阳离子交换量(CEC)、溶解性有机碳(DOC)、全磷(P)含量显著相关。对土壤众多性质进行主成分分析,并对各主成分与吸附能力之间进行多元逐步回归分析可知,土壤富铁铝化程度、氧化锰、全磷等因子可解释吸附量回归模型变异的75%。     

纳米羟基磷灰石钝化修复重金属污染土壤的稳定性研究

为评估纳米羟基磷灰石(Nano-hydroxyapatite,NAP)钝化修复重金属污染土壤的稳定性,采用一次性添加不同用量(0.5%、1%、2%,W/W)的NAP进行水稻盆栽试验,研究了一年和三年后土壤性质、有效态重金属(Cd、Cu、Zn、Pb)含量和水稻体内重金属含量的变化。结果表明:不同NAP施用量下土壤p H值在第一年和第三年分别显著提高了0.71~1.24和0.60~1.16,年际间p H提高幅度的差异较小,表现出较好的稳定性;第三年土壤中有效态Cd、Cu和Zn含量与对照相比降幅(62.7%~96.5%)要显著低于第一年(66.6%~98.4%),而有效态Pb含量的降幅(百分比)则略有提高,表明随着时间的延长,NAP固定土壤Cd、Cu和Zn含量的能力有所减弱,而对Pb的固定能力有所增强。添加NAP显著降低了水稻根中的重金属含量和糙米中Cd含量,糙米中的Pb、Cu和Zn含量也有所降低。糙米中重金属含量与土壤中有效态重金属含量呈正相关关系,表明NAP通过降低土壤有效态重金属来降低重金属在水稻籽粒中的累积。     

磷酸盐缓冲液活化虾壳材料脱除镉的初步研究

虾壳黏附蛋白中的酸性氨基酸残基含量相对较高,有利于虾壳通过阳离子交换方式脱除水溶液中的重金属。脱无机盐虾壳经磷酸盐缓冲液浸泡活化可以得到一种能够脱除水溶液中低浓度镉离子的虾壳材料。以Cd~(2+)浓度约3 mg/L水溶液中的Cd~(2+)脱除率为指标,通过单因素和正交试验,考察了浸泡活化中磷酸盐缓冲液pH值、磷酸盐缓冲液浓度、磷酸盐缓冲液与虾壳液固比、活化时间等因素对虾壳脱除镉能力的影响。确定了磷酸盐缓冲液活化虾壳的最佳条件:磷酸盐缓冲液pH 7.5,浓度0.15 mol/L,液固比20∶1,活化时间120 min。所得磷酸盐缓冲液活化虾壳在100 mg/80 m L加入量下,对水溶液中Cd~(2+)的脱除率为95.25(±0.57)%。