生物炭吸附重金属机理及其应用技术研究进展

生物炭是以动植物残体等有机物料为原料,在缺氧的条件下经过高温热解得到的高度碳化的物质;因其具有优良的过滤和吸附特性而被应用于水体净化和重金属污染土壤修复。论文对不同原料加工而成的生物炭的物理化学性质差异、生物炭吸附重金属的机理及其在净化污水和修复重金属污染土壤上应用的研究进展进行综述,并对未来这一领域研究的发展方向进行了展望;指出生物炭具有巨大的利用价值和广阔的应用前景,但生物炭本身特别是改性后在吸附性能改变的同时是否会造成二次污染问题值得关注。     

辽西北沙地苹果-花生间作系统土壤养分空间分布特征及间作效应

[目的] 研究辽西北沙地农林复合系统土壤养分的空间分布及其效应，从土壤养分角度探讨果农间作系统中果树和农作物对土壤养分的相互作用关系，为该区农林复合系统的可持续经营提供科学合理的依据。[方法] 以苹果与花生间作、花生单作、苹果单作为研究对象，对0-60 cm土层深度，0-300 cm水平距离范围内土壤养分含量进行测定和分析。[结果] 沙地间作系统中土壤有机质、速效钾极缺乏，全氮、碱解氮很缺乏，全磷缺乏，有效磷含量中等；间作系统在水平方向上，苹果树和花生植株对总养分有机质、氮、磷的竞争激烈位点位于果树带区，对有效养分氮、磷、钾的竞争激烈位点位于近果树作物区；在垂直方向上，各养分总体表现出了表聚性，间作系统对有机质、有效磷的竞争主要位于深土层，对全磷、速效钾的竞争主要位于表土层，对全氮、碱解氮表现为合作效应，表土层效应更高；与苹果单作、花生单作相比较，间作系统速效钾和有效磷含量呈现负效应。[结论] 沙地苹果-花生间作系统土壤养分贫瘠，应在果树带区施用有机肥、磷肥，作物区施入钾肥，以减轻养分竞争，提高养分效应。     

干旱胁迫对科尔沁沙地南蛇藤幼苗生理及光合特性的影响

采用控水法研究干旱胁迫对南蛇藤(Celastrus orbiculatus)幼苗叶片生理及光合特性的影响。结果表明:干旱胁迫强度增加,南蛇藤叶片的相对水分亏缺、丙二醛等生理指标增大,叶片受到的损害增大;净光合速率、气孔导度等光合参数指标下降,叶片光合作用降低。在重度干旱胁迫下,南蛇藤依然存在光合作用,说明南蛇藤能够适应半干旱地区土壤水分亏缺的生存条件,可以在科尔沁沙地南缘进行造林。     

海州露天矿土地复垦示范区土壤综合质量评价

为有效地治理和改善矿区恶劣生态环境,使废弃的土地资源得以充分利用,通过对阜新海州露天矿土地复垦示范区土壤有机质、全N、有效P、速效K、EC、pH值、含水量、容重、紧实度等指标进行测定,开展了复垦土壤质量综合评价。结果表明:不同复垦示范区土壤质量差异较大,沙打旺、冰草示范区土壤质量最好;杨树、油松示范区次之;耕地、侧柏示范区土壤质量较差。     

章古台沙地不同林龄樟子松人工林土壤水分研究

首次以章古台地区林龄为10a、20a、35a、50a和60a的樟子松人工林作为研究对象,以荒草地为对照,利用便携式土壤剖面水分速测仪分别对0-200cm土层的水分含量进行了测定并采用SPSS16.0分析。结果表明:在整个生长季节,林分密度分别为883、850、400、267、400株/hm2的10a、20a、35a、50a、60a的沙地樟子松人工林的土壤平均含水量表现为10a生林分的最低,50a生林分的最高;在垂直变化上,浅层土壤水分高,10a、20a和35a的樟子松林地随着土层深度的增加含水量明显下降,50a和60a的樟子松林地土壤水分变化幅度小;不同林龄之间的表层土壤含水量除35a与60a生有显著差异外,其余林龄间差异均不显著;根系层土壤含水量,10a与60a生差异性显著,其它差异不显著;土壤底层含水量,除20a和60a樟子松林土壤底层含水量差异不显著,其余林龄的樟子松林底层含水量均两两差异极显著,通过合理的密度调节可以使林地土壤水分保持稳定。     

沙地樟子松人工林叶凋落物的分解与养分释放

凋落物的分解和养分释放是森林生态系统养分循环的关键过程，但樟子松人工固沙林叶凋落物的分解和养分释放机理仍不清楚。文中以辽宁省章古台地区的樟子松叶凋落物为研究对象，选择标准地收集叶凋落物，采用原位分解法研究樟子松叶凋落物的分解和养分释放。结果表明：樟子松叶凋落物的年失重率为27.48%,分解常数为0.209,凋落物分解50%的时间为3.32年，分解95%的时间为14.33年。在一年分解过程中，凋落物碳(C)、纤维素和木质素含量减少，氮(N)、磷(P)含量增加；分解前60d,失重率主要受纤维素、木质素含量调控，随后主要受C含量、C/N和C/P调控。经过360d的分解，养分释放率表现为C>纤维素>木质素，N、P表现为净累积。分解过程中C释放主要受失重率、剩余凋落物P含量、纤维素和木质素含量的调控；N累积主要受剩余凋落物C含量、初期基质N含量和P素累积的调控；P累积主要受初期基质N、P含量的调控。建议在沙地樟子松人工林抚育管理时，适当添加N、P肥，促进沙地樟子松生态系统的养分循环。     

生物炭和膨润土改良风沙土理化性质及对玉米农艺性状的影响

以辽宁省西北地区风沙土为研究对象，选取3种生物炭(水稻稻壳、玉米秸秆和竹子)和膨润土为改良剂，玉米为种植作物进行野外大田试验，研究生物炭和膨润土单施及混施对风沙土土壤理化性质及玉米农艺性状的影响。结果表明：生物炭和膨润土单施和混施均显著改善了土壤理化性质。生物炭和膨润土的施入降低了土壤容重，提高了土壤孔隙度和含水率；WR_>0.25mm(粒径大于0.25mm的水稳性团聚体含量)、MWD(平均重量直径)和GMD(几何平均直径)的变化均表现为拔节期到吐丝期无显著性变化，吐丝期到成熟期变化显著，最大分别增加至1.8、2.0和1.3倍，且膨润土与玉米秸秆生物炭的混施处理效果最佳；生物炭和膨润土显著提高了土壤有机质含量、pH、阳离子交换量(CEC)和速效态氮、磷、钾的含量，其中CEC含量最大增加至2.9倍，膨润土与竹子生物炭的混施处理pH提高至1.2倍，土壤速效磷和速效钾分别增加至5.7和2.4倍，碱解氮增加至6.3倍；玉米产量、株高和叶面积指数也有显著增加。生物炭和膨润土混施优于单施处理，其中施12t·hm^-2膨润土和1.9t·hm^-2...     

生物腐植酸对露天矿排土场黑麦草生长的影响

[目的]研究生物腐植酸对露天矿排土场土壤改良效果的影响,为进一步提高露天矿排土场的土壤质量提供科学参考。[方法]通过盆栽试验,研究不同生物腐植酸含量(0~400kg/hm2)对露天矿排土场不同土地利用类型〔(刺槐(Robinia pseudoacacia)林、榆树(Ulmus pumila)林、荆条(Vitex negundo)林、农田、未复垦土地〕下黑麦草(Lolium multiflorum)生长状况的影响。[结果]刺槐土、榆树土、荆条土、农田土、未复垦土出苗率最大值分别出现在加入生物腐植酸量为200,200,300,300,200kg/hm2的试验盆;5种土壤黑麦草幼苗株高所需生物腐植酸最大量值分别为200,200,200,300,300kg/hm2;5种土壤黑麦草根系长度最大值分别出现在300,100,300,300,300kg/hm2的试验盆;而生物量最大值分别出现在加入生物腐植酸量为200,100,200,300,300kg/hm2的试验盆。随着生物腐植酸量的增加,各土地利用类型条件下种植的黑麦草出苗率、株高、根系长度、生物量均表现出先增加后减小的趋势。[结论]生物腐植酸对露天矿排土场不同土壤植物更新与生长具有剂量效应,表现为"单峰型"变化规律,体现出适量的生物腐植酸对露天矿排土场植被恢复具有促进作用。     

辽宁西北部主要园林绿化树种叶片生长规律

采用标准化主轴和聚类分析方法,研究辽宁西北部主要树种叶片的比叶面积和异速生长规律。结果表明：种间叶片面积与生物量的共同斜率为1.052,其中46个树种斜率小于1.0,1个树种等于1.0,8个树种大于1.0;种间叶片含水量与生物量的共同斜率为1.052,其中42个树种斜率小于1.0,13个树种大于1.0。各树种比叶面积变化范围在48.83~276.52 cm²•g^-1,当欧氏距离为15时,可将树种划分为3类。辽宁西北部主要树种叶片生物量与面积、生物量与含水量之间总体呈等速生长,而各树种的异速生长指数却明显不同。树种比叶面积相对较低是其适应贫瘠环境的自然结果。因此,在干旱半干旱地区城市绿化和造林中,应选择比叶面积较小的树种。     

辽西北风沙地土壤养分空间变异性与土地利用的关系

为探究风沙地土壤养分空间变异性与土地利用之间存在的关系,以位于辽西北的章古台现代生态农业示范区为研究对象,基于野外采样、室内分析、GIS技术与地统计学相结合的方法,区内选取38个采样点,以网格法测定研究区0～20cm土壤养分指标,研究辽西北风沙地土壤养分的空间变异性特征与土地利用的关系。结果表明：该风沙地内的土壤养分分布不平衡,采样区除全氮都为中等空间相关性(变异系数0.385～0.643);土壤速效磷变程最大,全钾变程最小;速效磷、速效钾、全磷、全钾、有机质、碱解氮含量的块金基台比都处于(0.25,0.75)的区间范围。采用克里格方法进行最优插值,绘制养分含量分布图,并对其空间变异进行分析,发现土壤养分的空间分布特征与土地利用类型分布特征具有较强的相关性,采样区域内有明显高低差,速效磷的变化区间不超过35mg·kg^-1,速效钾北部高,中间低,由于人工干预因素较多,土地中大量施加钾肥造成土壤中钾元素含量较高,北部土地主要利用类型为水浇地以及部分林地、草地。由于钾元素的流动性较大,导致水浇地中钾元的淋溶损失较为严重,水浇地土壤其有机质分布较高。