伊犁绢蒿种子黏液提取工艺及对畜禽粪便污水的净化效果

伊犁绢蒿种子遇水能分泌黏液,黏液物质具有良好的保水性、成膜性、增稠性和分散性,可作为新的天然絮凝剂应用于污水处理中。该文就影响黏液提取率的3个因素提取时间、液料比、提取温度进行探讨,同时用所提取的种子黏液对牛、猪粪便污水进行处理。响应面法结果表明,绢蒿种子黏液在该试验条件下的最高提取率为16.76%,提取条件为：提取时间3 h、液料比60∶1、提取温度64 ℃;畜禽粪便废水处理试验表明,牛粪便废水处理在黏液投加量为50 mg/L时,絮凝率为28%和COD去除率为32.7%;pH值等于6时,絮凝率为46%,COD去除率为44.6%。明矾的联合使用对絮凝有显著的效果,絮凝率和COD去除率最大分别为72.3%和61.3%。猪粪便处理过程中,在黏液投加量为20 mg/L时,絮凝率为30.9%,COD去除率为32.7%,在pH值为7时,絮凝率为29.3%,COD去除率为50%,明矾的联合使用下,絮凝率和COD去除率最大分别为62.6%和68.3%,达到了预想的处理效果。研究可为伊犁绢蒿种质资源在畜禽粪便污水处理方面的开发应用提供参考。     

绵羊放牧绢蒿荒漠草地植物群落多样性及其环境解释

对天山北坡放牧条件下的绢蒿草地进行野外调查,以探讨植物群落物种组成、多样性特征及其与环境因子之间的关系。结果表明:1)绵羊放牧过程中形成了明显的放牧强度梯度,草地利用率适中。通过除趋势对应分析 (DCA)将放牧区内的植物群落划分为8个类型,各类型植物群落的物种多样性有显著差异,且群落间存在异质性;2)采用除趋势对应典范分析法(DCCA)中的前项选择,对所获取的9个环境因子进行筛选,最终土壤有机质含量、粪便量、放牧强度、凋落物生物量、海拔、坡向等6个环境因子成为决定物种分布和群落结构组成的主导因素。DCCA排序结果反映出了实际的生态意义,有机质、放牧强度、粪便量在第一排序轴有明显的梯度变化,而坡向和凋落物则在第2轴上呈现出明显梯度变化,物种和群落也沿着上述环境要素的梯度变化而依次分布,很好地解释了放牧条件下绢蒿荒漠草地物种、群落与环境条件之间的关系。     

绢蒿荒漠植物种子大小、形状变异及其生态适应特征

广布于北疆地区的绢蒿荒漠草地作为重要牧场蕴含着丰富的生物多样性。收集了绢蒿荒漠的88种植物种子,对种子大小、形状及物种生活型进行了测定和分析,利用系统比较的方法对不同种子的大小和形状两个主要性状进行了谱系信号分析,并对不同种子对荒漠、半荒漠环境条件的适应类型进行了归纳分类。结果表明,88种种子大小可划分为A型(0.01~0.10 mg)、B型(0.10~1.00 mg)、C型(1.00~10.00 mg)和D型(10.00~50.00 mg) 4种类型,其中B和C型种子在数量上占优势地位。所涉及物种可分为6种生活型,以一年生、多年生及短命植物为主。种子形状指数为0.00~0.20,细长或扁平种子有42种,球形或接近球形种子有46种。种子大小和形状在不同科间、科内种间以及同种植物异型种子间均具有极显著差异。种子大小无明显的谱系信号,存在一定的可塑性。种子形状具有明显的谱系信号,表现出较强的稳定性。绝大多数植物种子能够通过种子多型性、产生种子粘液、具有助力传播结构、特殊生活型以及动物消化道传播等适应对策对特殊环境产生很强的适应性。     

荒漠植物囊果草生物学特性及其种群分布格局的生态适应意义

为明确荒漠植物囊果草生物学特性及其种群分布格局的生态适应意义,以北疆地区温性荒漠中的特有植物囊果草为研究对象,对其生物学特性、种子传播方式及野外种群的分布格局进行了观测。结果表明,囊果草具膀胱状膜质果囊和膨大的不规则块状根茎,每株平均具果囊8.29个,果囊底部和侧面具网状脉络,且底部脉络较粗,不易破裂,顶部无脉络但具蓝紫斑,成熟时易破裂,每个果囊内平均包含球形种子2.82个。囊果草的花具有暂时闭合特性。囊果草为风滚式传播植物,一方面,地上果囊随风滚动时释放内部种子完成远距离传播,随着果囊体积的增大,果囊在不同粗糙程度微地形条件下的移动距离呈线性递增趋势,随地面粗糙度的增加,果囊最短移动距离显著减小(P<0.05),散布的种子数量则显著增加(P<0.05),且果囊移动距离与散布种子数量之间显著负相关(r=0.30,P<0.05);另一方面,地下块状根茎以营养生殖的方式在原位萌发。囊果草种群的分布格局与其生殖方式密切相关。在小尺度范围内(0~50m),随着空间尺度的扩大,囊果草种群幼苗和成株的分布格局表现为从均匀分布到聚集分布再到随机分布的特点;在中等尺度范围内(3.0~17.5m),幼苗和成株的空间关联性表现为正关联,随着空间尺度的递增,二者之间的关联性逐渐减小且关联性不显著。     

不同处理方法对7种豆科植物种子休眠以及成苗特性的影响

以7种豆科牧草线叶野豌豆(Vicia tenuifolia)、苦豆子(Sophora alopecuroides)、红豆草(Onobrychis viciaefolia)、罗马苜蓿(Medicago falcata)、准噶尔岩黄芪(Hedysarum songaricum)、山地岩黄芪(Hedysarum shandi)和小花红豆草(Onobrychis micrantha)的种子为材料,采用机械、热水和硫酸3种不同方法破除种子休眠,并对萌发种子所形成的幼苗进行连续15d的培养,以期研究不同方法对种子休眠的解除效应,探讨种子休眠的原因并寻求打破种子休眠的最佳途径。结果表明:这7种豆科植物种子的休眠类型均属于物理性休眠,机械破损种皮和80℃热水处理5min均能有效打破种子休眠、显著提高萌发率(P0.05),且幼苗生长15d后株高和根长与处理前相比差异均不显著。硫酸处理因物种和处理时长不同而异,且随处理时间的延长种子萌发率呈现先增加后降低的趋势。综合考虑,以98%硫酸处理5min效果最好,此时种子萌发率显著提高(P0.05),幼苗生长状况与处理前相比差异不显著。研究结果可为荒漠区人工草地的种植与植被退化恢复提供科学依据。     

不同浓度猪粪水对两种植物重金属富集及迁移效应的影响

畜禽粪便是农田有机肥料主要来源之一,由于畜禽粪便中重金属超标与不合理施用,造成土壤重金属污染。该研究旨在探究不同浓度猪粪便废水处理对2种禾本科植物的生物量、土壤pH、电导率、土壤重金属含量以及植物对重金属富集与转移能力的影响。结果表明:随着猪粪便废水浓度增加,土壤pH和电导率随之升高(P0.05);猪粪的施入抑制2种植物对Cd有效态的吸收;臭草在A3处理时对Cr、Cu的富集能力最强, Cr含量为28.24 mg·kg~(-1)(地上部)和107.3 mg·kg~(-1)(地下部),Cu的含量为6.23 mg·kg~(-1)(地上部)和16.99 mg·kg~(-1)(地下部);虎尾草在A2处理时最强,Cr含量为20.24 mg·kg~(-1)(地上部)和90.71 mg·kg~(-1)(地下部),Cu的含量为2.55 mg·kg~(-1)(地上部)和9.26 mg·kg~(-1)(地下部);臭草和虎尾草对重金属的最大迁移总量分别为Cd 0.45 mg和0.83 mg,Cr 141.2 mg和346.13 mg,Cu 30.15 mg和47.2 mg。研究表明,2种植物对重金属Cr和Cu的富集能力较强,但不利于Cd的富集,地下部重金属富集系数大于地上部,地下部对Cr的富集系数大于1(除虎尾草CK),但转移系数都小于1。该研究结果为畜禽粪便的无害化处理提供参考。     

耐盐牧草对南疆地区盐渍土的适应和改良研究

以4种耐盐碱牧草(紫花苜蓿、苏丹草、美国饲用甜高粱和墨西哥玉米)为研究对象,采用生物防治盐碱化方法来分析其对南疆地区盐碱化土壤改良的可行性,以期为改良利用盐渍土壤提供理论基础。结果表明,墨西哥玉米对南疆盐渍土的改良最为显著(P<0.05),其农艺性状和产草量也最佳;其次是紫花苜蓿,其抗逆性强、生产性能较好、营养丰富、经济价值高以及兼有固氮和提高土壤肥力等优点,使其成为改良南疆盐渍土合适的选择。在南疆盐渍区形成以墨西哥玉米和紫花苜蓿为主,美国饲用甜高粱和苏丹草为辅的种植模式,可有效地降低土壤盐分。     

滴灌AM真菌孢子水溶液对苜蓿的促生长效应研究

以紫花苜蓿作为研究对象,通过采用Sufer软件对滴灌AM真菌孢子前后土壤的水、盐分和丛枝菌根真菌(AMF)孢子进行等值线图的绘制,分析滴灌前后的运移状态;在苜蓿的生长期进行定期滴灌菌肥AMF孢子,在50 d后测定苜蓿植株菌根侵染率、根瘤数、产孢性能和生物量等指标,分析不同AMF的滴灌效果,对苜蓿进行关于滴灌AMF孢子水溶液的可行性研究。结果表明,1)AMF孢子在水溶液中的数量随着时间的延长而不断降低,滴灌前土壤含水量呈现出表层低而深层高的总体特点。土层的电导率分布范围较均匀。AM真菌孢子主要集中在土层10~25 cm处。滴灌后,水分大部分集中在距离滴头30 cm左右的土层,含水量较滴灌前升高。在滴头附近盐分向四周扩散,在30~45 cm处形成盐分高值区。孢子主要集中在距滴头0~25 cm左右,对于远距离的湿润区,其孢子数有一定的下降趋势。滴灌不同AM菌种孢子水溶液及滴灌距离对苜蓿生长的影响具有一定的差异性。近距离滴灌的植株地上生物量和株高显著高于远距离滴灌的植株(P<0.05);2)滴灌菌种根内球囊霉(Gi)的苜蓿植株干物质(地上、地下)显著高于对照6.59%和13.29%(P<0.05)。菌种摩西球囊霉(Gm)、内球囊霉(Gi)和幼套球囊霉(Ge)处理的地下干重显著高于对照处理9.05%,13.29%和9.96%(P<0.05),地表球囊霉(Gv)处理的地下干重与对照无显著性差异(P>0.05)。Gi处理苜蓿的分枝数显著高于对照处理19.73%(P<0.05),其他菌种间无显著性差异但都显著高于对照处理(P<0.05)。Gi和Ge处理的苜蓿植株的根瘤数、孢子数和侵染率显著高于对照组(P<0.05)。滴灌菌种间菌根侵染率和根瘤数无显著性差异(P>0.05)。滴灌距离对植株地下部干重、株高、孢子数有显著性影响(P<0.05)。滴灌距离和滴灌菌种的互作除了对菌根侵染率、根瘤数和根长具有显著地影响外(P<0.05),对其余的各指标都没有显著性影响(P>0.05)。综合分析Gi菌种的滴灌应用对苜蓿的效果较好。