阜新露天矿排土场边坡植物多样性与生产力特征

[目的]以阜新露天矿排土场边坡为对象,分析坡向、坡位和恢复年限对植物多样性和生产力的影响,探讨二者的关系。[方法]采用植物群落多样性测度方法分析植物多样性、均匀度和丰富度,用烘干法测量植物生产力,并运用相关分析法分析植物多样性与生产力的关系。[结果]排土场阴坡坡下植物多样性和均匀度最高,而阳坡在坡上最高;随着恢复年限增加,阴坡植物多样性逐渐下降,而阳坡表现出增加趋势。排土场阴坡地上植被、枯落物和地上总生物量的最大值在坡上,而阳坡在坡中最大;阴坡的枯落物和地上总生物量显著大于阳坡(p<0.05)。排土场阴坡地上植被、枯落物和地上总生物量均与Shannon—Wiener多样性指数呈显著负相关(p<0.05),而其他多样性指标与生产力之间无显著相关关系(p>0.05)。[结论]坡位和坡向是影响阜新露天矿排土场边坡生态恢复过程中植物多样性和生产力的重要因子,应根据不同生境特性,采取不同恢复措施,才能完成生态恢复。     

露天矿排土场人为加速侵蚀及分类研究

黄土区露天矿排土场属典型的人工堆垫地貌,其形态独特,岩土分散,搬运,沉积规律与原地貌黄土侵蚀迥然不同,研究了排土坡度,土体重,地表物质组成与水土流失及植被恢复的关系,并对排土场新造地进行了分类一评估,旨在为黄土区露天矿为地貌重塑,土体再造,植被和生物生是论依据和应用价值。     

天然地形和人工沙棘风障对排土场平台植被恢复的影响

以霍林河露天煤矿为例 ,通过对排土场不同地段植被的观察、野外小区实验和室内分析的方法 ,调查研究了天然地形风障以及人工沙棘风障对半干旱地区露天煤矿排土场平台植被恢复状况的影响。研究结果表明 ,地形与人工沙棘风障不仅起到防风作用 ,还可以改善土壤理化性质 ,促进其它植物的生长 ,防治水土流失 ,加速排土场的植被恢复与生态重建的进程。     

安太堡露天煤矿排土场植被恢复的主要限制因子及对策

论述了安太堡露天煤矿排土场植被恢复的主要限制因子为水分、温度、土体构造不良、容重大、土壤养分贫乏、矸石自燃等不利因素,并在分析改善各种不利因素可能性的基础上,提出了有效恢复植被的对策:（1）加强工程措施,防治水土流失;（2）引入先锋植物;（3）引入乡土植被;（4）加强植被管理,合理间伐;（5）增加施肥,加快土壤熟化。     

黑麦草分泌有机酸的生物特性对铅污染修复的影响

为了揭示根系分泌有机酸对植物修复效果的影响,该文采用液培试验研究根系分泌有机酸对黑麦草生理特性及重金属pb2+吸收转移的影响.结果表明,黑麦草根系分泌有机酸为草酸、酒石酸、苹果酸、冰乙酸和柠檬酸.0.1～1 mmol/L的内二酸和2～3 mmol/L冰乙酸有利于黑麦草地上和根系干质量的增加.0.1 mmol/L的洒石酸、0.5～l mmol/L的丙二酸、2～3 mmol/L的冰乙酸促进耐性指数的增加.1～3 mmol/L的丙二酸,酒石酸对地上部分Pb2+质量浓度起促进作用,1～3mmol/L的冰乙酸有利于黑麦草 生物量的增加,同时也有利于根系重金属pb2+质量浓度的增加.该研究可为重金属污染的植物修复技术提供参考.     

覆土处理对高寒矿区露天煤矿排土场植被和土壤特征的影响

[目的]探讨高寒矿区覆土处理对露天煤矿排土场植被恢复的影响,以评估覆土措施在露天煤矿排土场所达到的植被恢复效果,为高寒矿区生态保护和恢复提供技术依据.[方法]调查分析青海省木里煤田不同年限5个覆土处理和3个不覆土处理矿区排土场植被群落特征和土壤理化性质.[结果]在覆土处理下,随着建植年限的增加,木里煤矿排土场植被和幼苗...     

蚯蚓黏液对黑麦草幼苗生长及其对菲吸收的影响

以50 mg/kg菲人工污染黄棕壤为供试土壤,设置添加蚯蚓黏液处理和不添加蚯蚓黏液对照（(CK）),研究蚯蚓黏液对黑麦草幼苗生长及吸收菲的影响,添加蚯蚓黏液处理根据蚯蚓黏液浓度设置4个水平,分别为蚯蚓黏液原液浓度的2/8,3/8,1/2和1倍。结果显示：①蚯蚓黏液促进了黑麦草幼苗的生长,根系鲜重比对照增加了33.6% ~ 146%,地上部和整株生物量鲜重比对照增加了12.4% ~ 35.8% 和34.5% ~ 59.6%;②显著降低了根部菲的浓度,约23.0% ~ 49.0%,促进了黑麦草对菲的吸收,使吸收量比对照增加了约62.8%;③降低了黑麦草根系对菲的富集系数,与对照相比降低约33.7% ~ 52.6%,提高了菲在黑麦草体内的传输系数,约54.0% ~ 102.0%。     

生态恢复措施对土壤微生物数量特征的影响——以阜新海州露天矿排土场为例

通过对海州露天矿排土场人工林地、工程复垦地、天然草地3种修复地和荒裸地的土壤微生物数量特征进行研究,分析了土壤微生物的数量分布、垂直分布、季节间变化及其与土壤养分的相关性。结果显示,在细菌、放线菌和真菌数量上修复地显著高于荒裸地(P<0.05),修复地表现为人工林地>天然草地>工程复垦地3,种林地间为榆树和刺槐强于紫穗槐;在微生物数量在垂直分布方面,表现为根际土壤>0～10 cm土层>10～20 cm土层;在季节变化上,微生物数量的高值出现在夏季(7月)、秋季(9月),而低值则出现在春季(5月)和冬季(11月)。细菌、放线菌和真菌的数量与土壤全N、全P、全K呈显著或极显著的正相关关系,而与pH值则呈现负相关关系。荒裸地在各季节中的微生物数量均显著低于修复地(P<0.05),表明生态恢复措施有助于提高土壤微生物的数量,其中人工林地为海州露天矿排土场最佳的恢复措施。     

草原煤矿排土场2种常用生物工程措施植被恢复效果评价

以锡林郭勒草原乌兰图嘎煤矿排土场为主要研究对象,通过对生物笆与沙障2种不同治理措施下的土壤状况（温度、湿度、有机质、pH值）和植被状况（种类组成、密度、盖度）的测定与分析,对其植被恢复效果进行了评价。初步分析表明,生物笆区的表土温度比沙障区低2～5℃,生物笆具有遮阴性;生物笆区的表土湿度比沙障区增加0.60%～1%,生物笆具有增湿性。在措施实施5 a后,生物笆区的表土有机质比沙障区增加了2～5.80 g/kg。在整个植物群落中,多年生草本所占植物种类总数的比例,生物笆区比沙障区多13.84%;生物笆区以多年生植物的重要值较大并占有绝对优势,沙障区以一年生植物占优势;生物笆区的植被平均密度比沙障区多2.60株/m²,盖度大18.50%。在锡林郭勒草原矿区目前常用的生物笆（单网格20 cm×20 cm）治理措施比沙障（行距30 cm,株距10 cm）更有利于植被恢复。     

腐植酸及其生物降解膜对连作土壤环境及苹果幼苗生长的影响

盆栽条件下,以平邑甜茶幼苗为试验材料,设置连作土(对照)、灭菌连作土、连作土添加1.5 g·kg-1腐植酸、连作土添加腐植酸生物降解膜、连作土添加1.5 g·kg-1腐植酸和腐植酸生物降解膜5个处理,通过测定处理后平邑甜茶生物量和植株根系生长状况、土壤微生物数量、土壤酶活性、土壤养分含量等指标,研究腐植酸及其生物降解膜对连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生长的影响。8月取样结果表明,与对照相比,腐植酸和腐植酸生物降解膜复合处理使得平邑甜茶幼苗株高、地径、鲜质量、干质量分别提高了72.56%、58.50%、196.20%、250.81%;根表面积、根体积和根系超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性较连作土相比分别提高了74.93%、143.75%和63.40%、100.85%、72.57%;腐植酸及其生物降解膜还可以改善土壤环境,施用后土壤中细菌数量明显增加,真菌数量减少,细菌/真菌值增大,细菌、放线菌数量分别比对照提高了115.79%、135.14%,真菌数量降低了87.25%,细菌/真菌值增大了16倍,且土壤有机质及营养元素含量也有所提升,9月变化趋势与8月一致。综上所述,腐植酸及其生物降解膜改善了土壤环境,促进了平邑甜茶幼苗的生长,可有效减轻平邑甜茶的连作障碍。     

腐殖酸对NaCl胁迫下梭梭种子萌发及幼苗生长的影响

[目的] 探究腐殖酸对NaCl胁迫下梭梭种子萌发及幼苗生长的影响,为干旱矿区生态修复提供技术支持。[方法] 设置5个NaCl盐胁迫浓度,5个腐殖酸添加浓度,观测梭梭种子萌发以及幼苗生长指标,分析腐殖酸对梭梭种子萌发及其幼苗生长的耐盐性。[结果] 施用适量腐殖酸能显著提高种子萌发率,缓解梭梭种子萌发过程中的盐胁迫,促进初生根生长,降低盐胁迫对幼苗的伤害。在1.0 mol/L NaCl条件下,腐殖酸为700 mg/kg时缓解效果最好,与对照相比梭梭发芽率、发芽势、根长、幼根鲜质量和幼根干质量分别提高10%,11.12%,1.77 cm,4.84 mg和4.03 mg。[结论] 腐殖酸可作为干旱矿区生态修复中种子萌发和幼苗生长的一种盐渍土调节剂,具有较好的应用潜力。     

外源水杨酸对黑麦草幼苗盐胁迫的缓解效应研究

系统分析了黑麦草幼苗在0.2、0.4、0.6和0.8 mmol L-1水杨酸分别与150 mmol L-1 Na Cl盐胁迫复合作用下的生长指标与生理生化指标特征,探究了外源水杨酸对黑麦草幼苗盐胁迫的缓解效应。结果表明:施加不同浓度的外源水杨酸均能够显著缓解盐分对黑麦草幼苗的胁迫效应,盐胁迫下施加外源水杨酸,可使得黑麦草幼苗株高,地上、地下部分鲜重和干重均相对增加;加强了植物体内抗氧化酶系统,表现为超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性显著提高;减弱了细胞膜脂过氧化作用并降低了质膜破坏程度,表现为细胞质膜透性和丙二醛含量均显著降低。0.6 mmol L-1是所设置的浓度梯度中最佳的水杨酸施用浓度;与单独150 mmol L-1 Na Cl盐胁迫相比,黑麦草幼苗株高增加43.38%,地上部分鲜、干重分别增加37.92%和31.36%,地下部分鲜、干重分别增加25.46%和15.32%;胁迫处理第3天,SOD活性增加17.20%,第9天,丙二醛(MDA)含量降低27.60%。     

紫花苜蓿、黑麦草和狼尾草对Cu、Pb复合污染土壤修复能力的研究

随着经济和社会的发展,土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成了巨大的威胁,而目前对于土壤重金属污染的治理主要以植物修复为主。为了寻找适宜修复Cu、Pb复合污染土壤的牧草,采用盆栽试验法,将试验的植物设置9组处理:1组对照组(CK),不添加任何重金属盐;4组单一污染,即单一Cu低(Cu1,200 mg×kg-1)、高浓度(Cu2 400 mg×kg-1),单一Pb低(Pb1 300 mg×kg-1)、高浓度(Pb2 800 mg×kg-1);4组Cu、Pb复合污染(Cu1Pb1、Cu1Pb2、Cu2Pb1、Cu_2Pb_2)。通过比较紫花苜蓿(Medicago sativa)、黑麦草(Lolium perenne)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)的适应能力和富集特征,研究了这3种常见牧草植物对受Cu、Pb复合污染土壤的修复效果。结果表明:1)紫花苜蓿地上部和根部生物量均在Pb1处理组时最大,显著高于其他处理组;黑麦草地上部生物量在Cu1Pb1处理组最大,根部生物量在Pb1处理组最大;狼尾草地上部生物量在Cu_2Pb_2处理组最大,根部生物量在Cu2处理组最大。2)Cu单一污染下,狼尾草抗性系数最大;Pb单一污染下,紫花苜蓿抗性系数最大;Cu-Pb复合污染下,狼尾草的抗性系数较大。高浓度Cu处理组3种牧草植物的地上部生物量、根部生物量和抗性系数均呈现:狼尾草黑麦草紫花苜蓿,且狼尾草显著大于黑麦草和紫花苜蓿。3)种植3种牧草植物后,土壤重金属Cu、Pb含量均有所降低。在一定浓度下,土壤Cu-Pb重金属间会相互促进对方在牧草植物中的吸收。4)3种牧草中紫花苜蓿地上部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达1.61;黑麦草根部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达3.80;3种牧草地上部和根部对Pb的富集系数只在黑麦草根部的Cu1Pb1处理组时大于1,达1.46。5)黑麦草对Pb的吸收能力较强,且主要积累在根系;紫花苜蓿对Cu-Pb复合污染综合修复效果最好。紫花苜蓿和黑麦草分别在Cu-Pb复合污染和Pb单一污染土壤中对Pb的转运系数大于1,分别为2.72和2.06,反映其对土壤中的Pb具有富集潜力。综合表明,黑麦草对重金属Pb具有较强的耐性,在Pb单一污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料;紫花苜蓿对重金属Cu、Pb均具有较强的耐性,在重金属Cu单一或Cu-Pb复合污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料。     

盐胁迫环境下接种根际促生细菌对白蜡树根际生物学特征及其生长的影响

[目的]探讨不同盐胁迫生境中接种根际促生细菌(PGPR)对白蜡树根际的作用效果,为明确PGPR对白蜡树耐盐性的改善效果以及盐胁迫环境下PGPR的推广应用提供理论依据。[方法]通过盆栽试验,研究不同盐胁迫(轻度、中度、重度)及其接种阴沟肠杆菌(PGPR)对白蜡树根际生物学特征与生长的影响。[结果]盐胁迫显著降低了白蜡树根际微生物数量、微生物量碳、氮含量和脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性,且其降幅随盐胁迫梯度的增加而增大;当接种PGPR后,白蜡树根际微生物数量、微生物量碳、氮含量和脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性均呈上升趋势,其中轻度盐胁迫接种PGPR处理的细菌数、放线菌数和微生物总量达最高,分别较对照显著提高14.64%,24.01%和17.04%,而脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶活性与对照差异不显著,但显著高于其他处理。同时,白蜡树的根体积、根系总吸收面积与活跃吸收面积随着盐胁迫程度的加剧呈递减趋势,但接种PGPR后,对应的根系指标均有增加,其中轻度盐胁迫接种PGPR处理的活跃吸收面积显著高于对照15.97%。此外,同对照相比,不同程度盐胁迫均显著降低了白蜡树的地径、株高,而接种PGPR却显著提高了地径、株高,其中轻度盐胁迫接种PGPR处理的地径、株高与对照差异不显著,但显著高于其他处理。[结论]轻度盐胁迫下(盐分含量0.2%)接种阴沟肠杆菌能显著改善白蜡树根际生物学特征,并促进白蜡树生长,其作用效果显著优于中度、重度盐胁迫下接种阴沟肠杆菌。     

运用多隔层根箱研究黑麦草根际微域中芘的降解

采用多隔层根箱,通过尼龙撩网插片的控制,实现根室土(S0)、离根室0～2 mm(S1)、2～4 mm(S2)、4～6 mm(S3)及>6 mm(S4)各室层土壤的分离采集,测定各室层土壤可提取态芘含量、土壤微生物生物量碳、土壤基础呼吸强度、微生物熵、代谢熵、脱氢酶和多酚氧化酶活性。结果表明:种植黑麦草处理的各室层内土壤可提取态芘含量存在显著的不同,可提取态芘含量在各室层的大小顺序为S4>S3>S0>S2>S1;各室层土壤微生物生物量碳、土壤基础呼吸强度、微生物熵、代谢熵、脱氢酶和多酚氧化酶活性表现出与可提取态芘含量变化相反的趋势。未种植黑麦草处理的各室层土壤可提取态芘含量、土壤微生物生物量碳、土壤基础呼吸强度、微生物熵、代谢熵、脱氢酶和多酚氧化酶活性没有差异。种植黑麦草处理各室层土壤可提取态芘含量与土壤微生物生物量碳、土壤基础呼吸强度、微生物熵、代谢熵、脱氢酶活性和多酚氧化酶活性之间均存在显著的负相关性(p<0.05)。主成分分析结果表明种植黑麦草处理土壤微生物活性在各室层间发生了明显的变化。     

腐植酸对水溶液中丁草胺光化学降解的影响

采用紫外光照射的方法研究了腐植酸对丁草胺光降解特性的影响。结果表明，潮土腐植酸对丁草胺的光降解具有明显的抑制。潮土腐植酸浓度较低（〈10mg·L^-1）时，随腐植酸浓度的增加，对丁草胺光降解的抑制作用越强，丁草胺光降解速率越低；当潮土腐植酸的浓度≥10mg·L^-1时，腐植酸浓度的变化对丁草胺光降解的抑制作用影响不大，20mg·L^-1腐植酸与10mg·L^-1腐植酸对丁草胺光降解的影响相近。不同腐植酸对丁草胺光降解的抑制作用不同，商品腐植酸对丁草胺光降解抑制作用较强，潮土腐植酸和黑土腐植酸对丁草胺光降解的抑制作用则相对较弱。这种现象可能是由腐植酸的纯度和腐植酸本身结构特性的差异造成的。     

Effects of plant species on microbial biomass phosphorus and phosphatase activity in a range of grassland soils

Soil P transformations are primarily mediated by plant root and soil microbial activity. A short-term (40 weeks) glasshouse experiment with 15 grassland soils collected from around New Zealand was conducted to examine the impacts of ryegrass (Lolium perenne) and radiata pine (Pinus radiata) on soil microbial properties and microbiological processes involved in P dynamics. Results showed that the effect of plant species on soil microbial parameters varied greatly with soil type. Concentrations of microbial biomass C and soil respiration were significantly greater in six out of 15 soils under radiata pine compared with ryegrass, while there were no significant effects of plant species on these parameters in the remaining soils. However, microbial biomass P (MBP) was significantly lower in six soils under radiata pine, while there were no significant effects of plant species on MBP in the remaining soils. The latter indicated that P was released from the microbial biomass in response to greater P demand by radiata pine. Levels of water soluble organic C were significantly greater in most soils under radiata pine, compared with ryegrass, which suggested that greater root exudation might have occurred under radiata pine. Activities of acid and alkaline phosphatase and phosphodiesterase were generally lower in most soils under radiata pine, compared with ryegrass. The findings of this study indicate that root exudation plays an important role in increased soil microbial activities, solubility of organic P and mineralization of organic P in soils under radiata pine.     

环绕式LED光质对蛋白核小球藻生长代谢影响

微藻是一类生长速度快、环境适应能力强的单细胞自养生物，利用其生产的碳水化合物、蛋白质、油脂等已在食品、水产养殖、医疗保健等领域广泛应用，然而，高养殖成本始终是限制其产业化发展的难点之一。光源是微藻培养的重要环境因子，现有研究多报道波段及光照周期对微藻生长代谢的影响，其所用光源几乎均采用单侧排布，光在藻液中分布的均匀性和稳定性易受藻液光径、藻密度等影响。该研究以商业化较成熟的微藻——蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）为对象，将环绕式LED人工光源应用于微藻培养中，采用光强为100 μmol/(m²·s)的白、红、黄、绿、蓝、紫6种光质分别培养蛋白核小球藻21 d，每日监测藻液中生物量和光合色素含量变化，测定培养末期（D21）藻体中的蛋白质、油脂和碳水化合物含量及脂肪酸组成和丰度，分析不同波段光质对蛋白核小球藻生长代谢的影响。结果显示，相较于对照组（白光），绿光和蓝光分别培养蛋白核小球藻7 d和9 d后其生物量显著提高（P<0.05），培养末期（D21）绿光组和蓝光组的生物量分别提高了24.4%和8.0%（P<0.05）；藻液中叶绿素a的变化趋势与生物量变化类似，但绿光组藻体中总光合色素质量分数却显著低于紫光组（P<0.05），可能与微藻对紫光的吸收利用率低有关（需要合成更多光合色素来获取光能）；红光组中碳水化合物质量分数增加11.5%而油脂质量分数显著下降23.8%（P<0.05）；蓝光最利于油脂累积，显著提升26.2%（P<0.05）；紫光使蛋白核小球藻的碳分配从碳水化合物向蛋白质合成方向分流；脂肪酸分析表明，绿光和紫光最利于总脂肪酸累积，较对照组（39.5‰）分别提升20.1%和18.2%（P<0.05）；绿光和蓝光更有利于多不饱和脂肪酸的合成。研究结果可为蛋白核小球藻胞内碳分配的优化调控提供有效的光源配置方案，为蛋白核小球藻的高效优质生产提供理论参考。     

腐植酸共聚物土壤改良剂对土壤化学性能的影响

研究了以腐植酸共聚物作为土壤结构改良剂改良赤红壤后对该土壤化学性能的影响。实验结果表明,改良后的土壤比表面积、电荷量、阳离子交换量随共聚物在土壤中施入量的增加而增大,土壤的酸性减弱,pH提高。共聚体系中丙烯酸组分投料比的增加对土壤比表面积的影响不同于对电荷量及阳离子交换量的影响。