3 种挺水植物吸收水体NH4+、NO3-、H2PO4- 的动力学特征比较

本文用动力学试验研究了具有景观价值的3 种挺水植物—— 水生美人蕉(Canna generalis)、细叶莎草(Cyperus papyrus)、紫芋(Colocasia tonoimo)对H₂PO₄^-、NH₄⁺、NO₃^- 的吸收特征及差异。试验结果表明: 3 种挺水植物吸收H₂PO₄^- 时, 美人蕉的吸收速率最快, 且在较低离子浓度条件下也可以吸收该离子, 说明其具有嗜磷特性, 能够适应广范围浓度H₂PO₄^- 环境; 吸收NO₃^- 时, 细叶莎草的速率最快, 但对低浓度NO₃^- 环境的适应能力较差, 美人蕉吸收NO₃^- 的特性与细叶莎草刚好相反; 吸收NH₄⁺ 时, 细叶莎草的吸收速率最快, 且在低浓度NH₄⁺ 环境下仍能吸收该离子, 而美人蕉的吸收速率最慢, 但能在低浓度NH₄⁺ 环境下吸收该离子。说明不同植物对养分的吸收特性存在较大差异, 各自的污染水体修复适用范围也不同。美人蕉可用于各种浓度H₂PO₄^- 污染的水体修复; 而NO₃^- 污染严重的水体最适宜用细叶莎草作先锋植物, 修复到一定程度后再种植美人蕉来维持水质; 细叶莎草在各种浓度NH₄⁺ 污染的水体中均适用, NH₄⁺ 污染较轻的水体也可用美人蕉修复。     

水培条件下CO2与NH+4/NO-3配比对番茄幼苗生育的影响

升高CO₂浓度能够促进作物的光合作用，提高作物的生物量和产量，但关于CO₂与NH⁺₄/NO^-₃比及其交互作用对作物影响的研究较少，为探索番茄幼苗生长发育对CO₂浓度升高的响应是否对NH⁺₄/NO^-₃配比有较强的依赖关系，本试验在营养液栽培条件下，以番茄(Lycopersicun esculentum Mill)为试材，研究正常大气CO₂浓度(360 μL/L)和倍增CO₂浓度(720 μL/L)与不同NH⁺₄/NO^-₃配比的交互作用对番茄幼苗生长的影响。结果表明：CO₂浓度升高提高了低NH⁺₄/NO^-₃比例处理中番茄叶片的光合速率和水分利用率，提高幅度随NH⁺₄/NO^-₃比例的降低而增强，光合速率增强最大达55%。在同一CO₂浓度处理下净光合速率与水分利用率均随NH⁺₄/NO^-₃比例的增加而显著降低。这说明CO₂浓度升高对番茄幼苗生长发育的促进作用随NH⁺₄/NO^-₃比例的降低而提高，但并没有减弱全NH⁺₄-N处理中番茄幼苗的受毒害作用。综上所述，CO₂浓度升高能提高植物生产的节水能力和水分生产力；水培条件下，NO^-₃-N是最适合番茄幼苗生长发育的氮源，其它NH⁺₄/NO^-₃比例对番茄幼苗的生长发育有一定的抑制作用，仅以NH⁺₄-N作氮源则番茄幼苗很难生长。     

Fe2（SO4）3/γ-Al2O3催化剂微波法玉米皮中提肌醇工艺研究

以玉米皮为原料制取菲丁,采用Fe2(SO4)3/γ-Al2O3固体酸催化剂,甘油做为水解促进剂,在常压微波辅助下催化水解菲丁制取肌醇,通过单因素及正交试验确定了最优工艺条件:辐射功率600w、水解时间70min、甘油配比为5、催化剂用量10g,在此条件下肌醇收率为72.69%。     

三种农药对Cu2+在蒙脱石和δ-Al2O3上吸附的影响

本文比较研究了Ｃｕ＾２＋在草甘磷、毒莠定和杀虫脒等三种农药条件下在Ｃａ－蒙脱石和δ－Ａｌ２Ｏ３上的吸附。草甘磷降低了Ｃｕ＾２＋在Ｃａ－蒙脱石上的吸附。当草甘磷／Ｃｕ＾２＋摩尔比越高时，Ｃｕ＾２＋吸附的降低量则越大。草甘磷是通过络合机制而降低Ｃｕ＾２＋在Ｃａ－蒙脱石上的吸附，同时增加了Ｃｕ＾２＋在δ－Ａｌ２Ｏ３上的吸附。当草甘磷／Ｃｕ＾２＋摩尔比越高时，Ｃｕ＾２＋吸附的增加量也就越大。草甘磷作为桥而     

添加H2O2改性和HNO3/H2SO4改性生物质炭对一种酸性水稻土吸附Cd (Ⅱ)的影响

选择稻草、玉米秸秆和油菜秸秆作为制备生物质炭的原料，分别用H2O2和HNO3/H2SO4对生物质炭进行改性处理，以未改性的生物质炭和HCl处理的生物质炭作为对照。按土重3%的比例向采自安徽郎溪的酸性水稻土中添加上述生物质炭，在经历一个干湿交替周期后，进行Cd(Ⅱ)吸附/解吸实验，研究添加生物质炭对水稻土吸附Cd(Ⅱ)的影响及其机制。结果表明，两种改性方法均有效增加了生物质炭表面的质子结合位点数，且HNO3/H2SO4改性对生物质炭表面羧基官能团的扩增效果更显著。官能团的增加使得添加了HNO3/H2SO4改性生物质炭的水稻土对Cd(Ⅱ)的专性吸附能力显著增强。因此，添加HNO3/H2SO4改性生物质炭可以作为酸性水稻土吸附固定重金属Cd的一种新型方法。     

气候变化对中国冬小麦生产的影响

气候变化会对中国冬小麦生产带来深远的影响。CO2浓度升高和气候变暖有利于冬小麦种植区向春麦区扩展,主要表现在辽宁、河北、陕西、内蒙古等种植边界的显著北移和青海、甘肃种植边界的显著西扩;CO2浓度升高还会促进小麦根、茎、叶的生长,提高叶片光合速率和氮素的吸收与利用,有利于产量提高。但气候变化在中国还表现为太阳辐射的下降,冬小麦主产区黄淮海麦区和长江中下游麦区下降更为显著,试验研究表明,长期弱光小麦产量降幅可达6．4％-25．8％。温度升高对小麦产量的影响目前尚无明确定论;不同生育期降雨量变化对小麦产量的影响不同,生育前期降水量增加有利于小麦产量的提高,而后期则会导致一定的减产。然而,最值得关注和警惕的是高温与低温以及降水时空分布不均导致的干旱和渍水等极端气象灾害事件,随着全球气候变化发生频率显著增加,严重影响了小麦的生产,尤其是生育中后期的逆境将导致小麦结实粒、千粒重显著下降,造成产量锐减。此外,气候变化导致的病虫草害加剧不仅导致减产,还将显著增加生产成本,不利于小麦生产。     

运用植物打造低碳生活

随着全球工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制,全球气候面临越来越严重的问题,二氧化碳排放量越来越大,地球臭氧层正遭受前所未有的危机,全球灾难性气候变化屡屡出现,已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。为此,人们提出＂低碳生活＂（low-carbonlife）新概念,是指生活作息时所耗用的能量要尽力减少,从而减低碳,特别是二氧化碳的排放量,以减少对大气的污染,减缓生态恶化。本文通过对绿色植物能够吸收大量二氧化碳及有毒气体等进行分析,指出绿色植物在营造低碳生活中将会发挥巨大的作用。     

旱涝交替胁迫条件下粳稻叶片光合特性

为研究分蘖期和拔节期旱涝交替胁迫对粳稻叶片光合特性和产量的影响,于2013年进行盆栽试验,分别在粳稻分蘖期(tillering stage,T)和拔节期(jointing stage,S)设置涝-轻旱(light drought,LD)和涝-重旱(sever drought,HD)共4个旱涝交替胁迫处理,其中分蘖期涝保持水深10 cm,拔节期涝保持水深15 cm,同时以浅水勤灌(CK)为对照,测定叶片净光合速率、气孔导度、潜在水分利用效率和胞间二氧化碳浓度以及最终产量等。结果表明,胁迫结束时,T-HD处理净光合速率极显著低于CK和T-LD处理(P0.01);T-LD和T-HD处理气孔导度和胞间二氧化碳浓度均极显著低于CK(P0.01);S-HD处理净光合速率极显著低于CK(P0.01),且气孔导度比CK低62.73%(P0.01);S-LD和S-HD处理胞间二氧化碳浓度呈升高趋势,且S-LD和S-HD处理潜在水分利用效率均低于CK。复水至10月10日,各处理净光合速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度均显著高于CK(P0.05)。相同光强下,各处理净光合速率低于CK,但光补偿点、光饱和点和暗呼吸速率均高于CK,并且提高了水稻CO_2响应曲线的净光合速率。但各处理最终产量均显著低于CK(P0.05)。研究结果可为分析水稻干物质积累、灌溉水利用效率等提供依据。     

不同氮水平下CO2浓度升高对小麦土壤可溶性C、N和P的影响

采用FACE(Freeaircarbondioxideenrichment)技术,研究了不同N施肥水平下,大气CO2浓度升高对稻/麦轮作小麦季土壤可溶性C、N、P的影响。结果表明,高CO2使土壤可溶性C在小麦前期和0~5cm土层降低,成熟期增加,对水稻和小麦不同轮作季土壤可溶性C的影响不同。在低N和常规N处理下,高CO2使小麦分蘖期土壤可溶性N含量分别增加17.2%和18.9%,在其他生长期,土壤可溶性N含量降低9.8%~63.0%,拔节期降低幅度最大分别为63.0%和50.4%,土层0~5cm降低幅度>5~15cm土层;小麦季和水稻季一样需要增加N肥施用量。CO2浓度升高增加了土壤可溶性P的含量,其中低N处理增加幅度高于常规N处理,研究表明小麦生长不会受到P养分的限制。     

玉米季横垄坡面土壤剥蚀率与径流含沙量关系

为明确玉米全生育期横垄坡面土壤剥蚀率与径流含沙量之间的关系,以川中丘陵紫色土区坡耕地为研究对象,通过野外人工模拟降雨试验,开展玉米全生育期土壤剥蚀率和径流含沙量变化特征研究,并分析土壤剥蚀率与径流含沙量之间的关系。结果表明:(1)玉米全生育期土壤剥蚀率随降雨强度的增大而增大,2.0mm/min降雨强度条件下土壤剥蚀率分别为1.5,1.0mm/min降雨强度条件下的1.87,4.59倍;同一降雨强度条件下,土壤剥蚀率在玉米生长过程中先降低后增加,苗期显著高于其他生育期。(2)不同降雨强度条件下,产沙量随玉米生育期的推进先降低后增加,苗期最大(306.6g),抽雄期最小(64.6g);除玉米抽雄期外,其他各生育期产沙量随降雨强度的增大逐渐增加,且苗期和拔节期产沙量在降雨强度间差异显著;玉米各生育期径流含沙量在降雨过程中呈波动变化的趋势,降雨强度越大,其波动幅度越强。(3)玉米全生育期土壤剥蚀率与径流含沙量呈幂函数关系,且两者间达到极显著水平。研究结果可为揭示紫色土区坡耕地水蚀机理和区域水蚀预测预报模型构建提供理论依据。     

O3与CO2浓度倍增对大豆叶片及其总生物量的影响研究

利用OTC-1型开顶式气室研究CO2和O3浓度倍增对大豆叶片及其总生物量的影响结果表明,CO2和O3浓度倍增均可致使大豆黄叶率增加,绿叶率下降;CO2浓度倍增使大豆总叶片干物质量和总叶面积、绿叶和黄叶干物质量及总生物量均明显增加;O3浓度倍增使大豆总叶干物质量和总叶面积、绿叶和黄叶干物质量及总生物量均下降;CO2与O3交互作用处理对大豆生物量的影响均表现为CO2>O3;CO2与O3持续倍增处理对大豆叶片老化的影响为O3>CO2,CO2与O3逐渐达倍增的处理在大豆鼓粒前CO2的缓解作用明显,鼓粒后CO2与O3的影响逐渐接近;大豆总生物量增长遵循自然增长曲线。     

Kohlendioxid-Haushalt in der Gasphase der ungesättigten Bodenzone,dargestellt am Beispiel eines Podsols

Carbon dioxide balance in the gas filled part of the unsaturated zone, demonstrated at a Podzol Carbon dioxide concentration (with a modified Miotke-probe) and moisture distribution (with a neutron-probe) in the unsaturated zone were measured on four test fields (coniferous forest, leafy wood, grass glade, sugar-beet field) in the Segeberger Forst, south of Schleswig-Holstein, Federal Republic of Germany, during September 1976 until August 1977 down to 250 cm depth. An evaluation method to calculate carbon dioxide production rates from any horizontal soil section and carbon dioxide emission rates was established and formulated in FortranIV for computer treatment. The calculation bases on Fick's diffusion laws, which describe the direct proportional relation between diffusive transport and concentration gradient with diffusivity as proportional factor. Special measurements on undisturbed soil samples from the test region showed a relation between diffusivity and the soil parameters water content and porosity, which permits the calculation of diffusivities from moisture data in any soil depth. Seasonal distribution curves of carbon dioxide concentration, production and emission are presented as evaluation result of all data.     

Extraction of grape seed oil using compressed carbon dioxide and propane: extraction yields and characterization of free glycerol compounds

The main objective of this work was to compare the extraction of grape seed oil with compressed carbon dioxide and propane on the extraction yields and chemical characteristics of free glycerol compounds. The experiments were performed in a laboratory scale unit in the temperature range of 30 to 60 degrees C and pressures from 60 to 254 bar. The results showed that propane is a more suitable solvent for grape seed oil extraction than carbon dioxide, as higher extractions yields and a very fast kinetic of extraction were achieved with this solvent. In relation to compressed carbon dioxide extractions, both temperature and density presented a very pronounced and positive effect on the extraction yield. The oils extracted were analyzed qualitatively and quantitatively with regard to the free glycerol compounds, mainly fatty acids, ethyl, and methyl esters. The results showed that these compounds are present in low concentration in vegetable oil (<3%) and that, in general, samples extracted with propane present a smaller amount of peaks of free glycerol compounds in the oil than samples extracted with carbon dioxide.     

河北省耕地集约利用水平与碳排放效率的相关性

为探索不同耕地集约利用水平下的碳排放效率变化规律,更好实现耕地集约利用的社会效益和生态效益,该文分别构建了耕地集约利用模型和数据包络分析模型,运用GIS（geographic information system）空间分析技术分析了河北省138个县（市）耕地集约利用度和耕地碳排放效率时空变异特征,在此基础上探索了耕地集约利用与碳排放综合效率的空间聚集差异特征。研究结果表明：河北省耕地集约利用水平呈现由平原区向山地丘陵再向坝上高原区扩展的趋势;碳排放综合效率有效区域集中分布于坝上高原与山地丘陵区,而石家庄、邢台和经济发展较好的唐山等地区碳排放综合效率较低;耕地集约利用度和碳排放综合效率空间分布上总体呈现负相关性,且随着时间推移局部聚集效应呈现不断增强的态势。     

基于碳酸氢钠为碳源的氢自养反硝化去除地下水中硝酸盐研究

氢自养反硝化修复地下水中的硝酸盐污染以其清洁、环保又经济而受到广泛重视。利用全自动恒温振荡仪,以NaHCO3为碳源驯化氢自养反硝化细菌,并对影响氢自养反硝化速率的因素进行了研究。结果表明,以NaHCO3作为唯一的无机碳源,不仅可以高效驯化氢自养反硝化细菌,而且可以控制体系的pH值,效果优于单独以CO2或以CO2和NaHCO3共同为碳源的系统;当单独以NaHCO3为碳源时,其浓度为2g·L-1时可以满足氢自养反硝化细菌的生长,并使体系pH保持在8.5±0.2;当初始NO3--N浓度〈135.6mg·L-1时,反硝化速率随着NO3--N浓度的升高而增大,当NO3--N浓度过高时（〉135.6mg·L-1）,会抑制氢自养反硝化的进行;当pH在6.0～9.0时,氢自养反硝化可以进行,但其最适pH为7.0～8.0,而当pH〈6.0或pH〉9.0时,反硝化基本停滞;温度为35℃时反硝化速率最大,为2.83mg·L-·1h-1,当温度为15℃时,有明显的亚硝酸盐积累。