不同磷浓度对钝顶螺旋藻吸附、吸收和转化砷酸盐的影响

采用室内培养实验,首先用0~300μg·L-1砷酸盐[As(Ⅴ)]处理钝顶螺旋藻(Spirulina platensis),分析了螺旋藻对As(Ⅴ)的吸附和吸收特性,并在300μg·L-1 As(Ⅴ)处理下,研究了不同磷浓度(P正、1/10 P正、1/25 P正、1/50 P正)对螺旋藻吸附、吸收和转化As(Ⅴ)的影响。结果表明,在本研究As(Ⅴ)处理范围内,螺旋藻的干重与对照没有显著差异。随着As(Ⅴ)浓度的升高,藻体富集的总砷含量增加,当As(Ⅴ)处理浓度为150~300μg·L-1时砷富集量为1.006~1.569 mg·kg-1,超过了国家保健(功能)食品的砷污染限量1.0 mg·kg-1(GB 16740—1997)。随着培养基中磷浓度的降低,螺旋藻体内吸收的砷含量呈现增多趋势。在正常磷(P正)和1/10 P正条件下,螺旋藻体内的砷均为As(Ⅴ);当磷浓度降低至1/25 P正时,藻细胞中的砷有3.28%为As(Ⅲ);当磷浓度降低为1/50 P正时,螺旋藻吸收的砷增加至1.457 mg·kg-1,其中有9.24%和37.35%分别转化为As(Ⅲ)和二甲基砷(DMA),表明降低培养基中磷浓度促进了螺旋藻体对As(Ⅴ)的吸收、还原和甲基化,但藻细胞中砷的主要形态仍为As(Ⅴ)。在正常磷浓度培养下,藻体富集的砷以藻细胞表面吸附为主,通过磷酸盐缓冲液脱附可去除95%以上螺旋藻富集的砷。     

碱蓬和滨藜对镉和钠吸收、转运及亚细胞分布特性的比较研究

采用水培试验方法,比较了不同类型盐生植物碱蓬和滨藜的Cd耐性,研究了两者对Cd和Na的富集规律及亚细胞水平上的Cd解毒机制差异。结果表明,Cd胁迫下碱蓬和滨藜的根长、株高及干重等均受到不同程度的抑制,两者的表观毒害症状及对Cd的响应敏感度也存在明显差异;根系耐性指数可以作为评价两者Cd耐性的指标,碱蓬表现出更强的Cd耐性。另外,除1μmol·L-1Cd胁迫下,碱蓬根表的单位面积Cd吸附量均显著高于滨藜;两者吸收的Na大量转运至地上部,吸收的Cd则主要富集在根部,但碱蓬对Cd的转运能力比滨藜弱。亚细胞分布分析发现,两种盐生植物各器官中Cd均主要分布于细胞壁,其次为胞液;细胞壁的固定为两者亚细胞水平上的主要Cd解毒机制,且碱蓬不同器官细胞壁的固定能力比滨藜强,根部Cd亚细胞分布特性对Cd从根部向地上部转运有显著影响。Cd胁迫除产生直接毒害外,也影响碱蓬和滨藜地上部及根部的Na含量,干扰了两者不同器官及亚细胞水平上的正常Na稳态。     

硒对水稻镉毒性的影响及其机制的研究

为探究外源四价硒[Se(Ⅳ)]对水稻镉(Cd)吸收和分布的影响,采用水培试验方法,参考稻田土壤淹水后硒的主要存在形态,研究外源Se(Ⅳ)对不同浓度Cd处理下水稻Cd吸收、转运的影响及其解毒机制。结果表明,在低浓度Cd处理(0.5μmol·L-1)下,外源Se(Ⅳ)对水稻Cd的积累和分布影响不显著,但在高浓度Cd处理(5.0μmol·L-1)下,外源Se(Ⅳ)会显著降低水稻对Cd的吸收和转运。不同浓度Cd处理均会增加水稻对Se的吸收,影响Se在水稻体内的分布,并且显著减少Se向地上部的转运。Cd、Se复合处理会导致水稻地下部非蛋白巯基(NPT)含量增加,同时改变Cd在地下部的亚细胞分布,使细胞壁组分的Cd含量上升,细胞可溶物质组分和细胞器组分的Cd含量下降,从而减少Cd向茎叶的转运,降低地上部的膜脂过氧化程度。由于试验所选用的水稻品种对Cd、Se抗性较强,不同处理下水稻地上部抗氧化酶活性与总抗氧化容量差异均不显著,且水稻生物量及表型特征也无显著差异。     

松嫩平原南部羊草草地水分生态环境分析

根据1985～1989年的试验,对松嫩平原南部天然羊草(Aneurolepidium chinense)草地的水分生态环境进行了分析。研究表明:松嫩平原南部羊草草地年水分收支基本相等,但收与支的时间格局不一致,6月明显干旱,7月末地表暂时性积水;土壤含水率在生长季初期(4月)最高,雨季来临前(6月)最低;空气相对湿度在整个生长季中均较低,生长季初期尤为明显;人类对草地的过度利用已对水分生态环境造成严重的不良影响。生长季前期干旱抑制植物同化器官的充分生长和发育,使其不能有效利用雨季的大量降水;空气干旱降低植物的 CO_2同化量,二者都制约草地生产力的提高。本文还从治标和治本两个角度探讨了改善松嫩羊草草地的水分生态环境,提高生产力的途径。     

不同配方蚕沙有机无机复混肥在叶菜类蔬菜上的效果研究

通过盆栽试验,对由蚕沙作为主要有机物料研制的有机无机复混肥的不同配方在生菜和青菜上的施用效果,及其对植株吸收养分和土壤养分供应的影响进行研究。试验结果表明,施用配方1、2、3的蚕沙有机无机复混肥的青菜分别比对照增产35.1%、16.2%、42.1%;生菜增产33.0%、23.4%、38.5%。施用3个配方的蚕沙有机无机复混肥与对照相比,具有促进植株对N、P、K养分吸收的作用,长期施用蚕沙有机无机复混肥对提高和保持土壤养分是有益的。     

不同氮磷浓度对蛋白核小球藻砷富集和转化的影响

氮(N)、磷(P)是影响蛋白核小球藻生长的重要因素,通过改变培养液中N、P的浓度,可能实现对蛋白核小球藻富集砷(As)进行调控。为探讨N、P浓度对这种微藻吸收As的影响是否与其生长变化有关,采用室内培养实验,首先研究不同N、P浓度对蛋白核小球藻生长的影响;进而选择不影响小球藻生长的N(247、24.7 mg·L-1)、P(6、0.6 mg·L-1)浓度组合,设置0.8、8 mg·L-1的亚砷酸盐(As3+)和砷酸盐(As5+)处理3 d,研究N、P浓度对小球藻As富集和转化的影响。结果表明,当P浓度为6 mg·L-1时,N浓度降低到24.7 mg·L-1不会影响小球藻对As3+和As5+的富集及其胞内As形态的转化;而当N浓度为247 mg·L-1时,P浓度降低到0.6 mg·L-1则会显著增加小球藻对As3+和As5+的吸收和富集,藻细胞内As5+还原、甲基化和外排也显著增强。因此,在不影响小球藻细胞生长的条件下,P对其As富集和转化过程的影响比N更为显著。     

淹水土壤中镉活性变化及其制约机理

近年来,面对全球土壤Cd污染日益严重的现状,国内外许多专家和学者对土壤中Cd的迁移转化进行了大量的探索和研究。但是,由于土壤自身的复杂性以及影响因素的多样性和不确定性,有关淹水土壤中镉(Cd)活性变化及其制约机理的研究常常出现截然不同甚至相反的报道。铁锰氧化物、碳酸盐、固相有机质、硫化物、DOM、阴离子(主要是Cl-和SO42-)和阳离子(如Al3+、Ca2+、Mg2+、Na+等)等繁多的制约因素及其制约机理使得Cd的土壤化学理论复杂化,也给土壤Cd污染的控制和治理带来困难。本文从Cd在土-水界面发生迁移转化的化学过程(吸附与解吸、沉淀与溶解和配位与螯合)入手,总结并阐述了淹水土壤中Cd活性的变化及其制约机理,同时对该领域的研究进行了展望,试图为淹水土壤中Cd活性的深入研究和Cd污染土壤的修复与治理提供参考。     

盐生植物碱蓬修复镉污染盐土的研究

通过温室盆栽试验研究了不同盐(NaCl)浓度(0.1%,0.5%,1.0%)和镉(Cd)浓度(0,1.0,2.5,5.0 mg/kg)处理下碱蓬的生长及其对Na和Cd的富集。结果表明,在含0.5%和1.0% NaCl的土壤中,随着Cd处理浓度的增加,碱蓬的生长显著地受到抑制,生物量均呈减少趋势;随NaCl处理浓度的增加,碱蓬对Cd的积累也随之增加,在0.1% NaCl和2.5 mg/kg Cd的处理土壤中,碱蓬各部位的Cd累计含量达到最大值,叶为30.9 mg/kg,茎为30.1 mg/kg,根为35.3 mg/kg。碱蓬地上部的Cd富集系数为0.9～19.9,地上部吸收的Cd累积量是根部的8.1～73.6倍。NaCl和Cd处理对碱蓬鲜重和根部Cd、Na含量有显著的交互作用,对茎叶部Cd、Na含量的交互作用不显著。在加Cd处理的碱蓬叶和茎部位的Na 含量随NaCl处理浓度的增加而增大,但相同NaCl浓度处理下,Cd处理下的叶茎部Na含量与对照相比差异不显著,且NaCl处理增强了碱蓬对Cd的累积。碱蓬在Cd胁迫下仍保持盐生植物的特性,且对 Cd 具有一定的耐性和较强的累积能力,因此碱蓬存在一定的修复Cd污染盐土的潜力。     

亚热带人工湿地中冬春草本功能群化学计量学研究(英文)

[目的]对亚热带人工湿地中冬春草本功能群进行化学计量学研究。[方法]用紫外可见分光光度计测定植物体内的硝态氮、铵态氮和磷的元素质量浓度,用过硫酸钾氧化吸光光度法测总N含量,用火焰光度计测定植物体内的钾和钠的元素质量浓度,每种植物样本的元素测定均进行4次重复。[结果]基本所有样本的4种营养元素浓度都处于自然界植物营养元素浓度正常范围;在冬春草本植物功能群内,不同物种在元素质量浓度上表现出多样性;植物高度对营养元素浓度的影响不明显;非禾草类植物的营养元素浓度高于禾草类植物的营养元素浓度;一年生草本植物的营养元素浓度高于多年生草本植物的营养元素浓度。[结论]为了解生态系统中营养条件的变化对物种多样性、群落结构和系统演替的影响提供了依据。