株洲霞湾港典型植物重金属分布状况研究

为了给重金属污染区域的植物恢复提供参考依据,采集了株洲市霞湾港14种典型植物及其土壤,研究了植物中重金属的分布、污染、迁移和积累规律,发现不同典型植物在重金属污染区域的生存特点,并采用潜在生态风险指数法,评价土壤重金属污染状况,根据富集系数和转移系数研究了植物中重金属的分布和转移规律。结果表明,多数土壤重金属元素含量都明显偏高,潜在生态危害依次为Eir(Cd)>Eir(Pb)>Eir(Cu)>Eir(Zn),其中以Cd污染最严重。植物根茎叶中的重金属含量因重金属元素的不同而不同,在根茎叶3个部位中,均是Zn的含量最高,其次是Pb。商陆、苦楝和葛藤对Cu、Cd、Pb、Zn的富集能力很强,可以作为治理此4种重金属污染土壤的富集植物;牛皮消和藜对Cu、Pb、Zn的治理能有一定效果;马兜铃和臭牡丹则能够作为Cd、Pb、Zn重金属污染生态治理的参考植物。     

6种植物对土壤中镉的富集特性研究

[目的]为了筛选出能适应湖南省重金属污染农田的镉移除植物,[方法]以甜高粱、生物质高粱、玉米、油葵、商陆、籽粒苋为材料,在醴陵市、株洲县和湘潭县重金属镉污染区开展田间试验,研究这6种植物对土壤中重金属镉的富集特性。[结果]结果表明：植株中镉的含量高低受植物品种和土壤中镉的含量影响较大,3个试验点中6种植物地上部分重金属镉的含量高低顺序为：籽粒苋＞商陆＞生物质高粱＞油葵＞甜高粱＞玉米,且株洲＞湘潭＞醴陵。除玉米外,其他植物地上部对重金属镉的富集系数均大于1,具备对镉的富集特性,其中籽粒苋对重金属镉的富集系数最高。[结论] 籽粒苋对镉有很强的富集性,是修复土壤重金属镉污染的良好材料。     

重金属Cd和 Pb在甜高粱幼苗体内的积累特性研究

为了确认在苗期甜高粱对土壤重金属污染的响应和吸收特性,通过室内盆栽实验,研究了在不同程度土壤重金属污染条件下‘新高粱3号’(XT-2)和‘辽甜1号’2个甜高粱品种幼苗体内镉、铅含量的分布特征,并分析了富集系数和转运系数等指标.结果表明:甜高粱幼苗各部分的重金属积累量随着土壤中重金属含量而增加.在根部、叶部和茎部积累的重金属含量之间的差异均达到极显著水平.2个品种对重金属Cd的积累含量大小顺序为根部>茎部>叶片,对Pb的积累含量大小依次为根部>叶片>茎部;2个品种根部的富集系数均大于茎和叶,茎和叶的富集系数差异不明显.‘辽甜1号’茎部对Cd的富集系数均高于XT-2.2个品种的茎部对Cd的转运系数均高于叶片的转运系数.‘辽甜1号’和XT-2各部分在苗期的转运系数和富集系数均小于1.     

重金属污染土壤中Cd、Cr、Pb元素向水稻的迁移累积研究

为了探明水稻各组织器官的重金属含量对土壤重金属浓度的依赖性,评价重金属中重度污染土壤植株水稻的安全风险,通过对不同浓度的Cd、Cr、Pb 3种重金属水稻盆栽试验,研究中、重度污染土壤培养条件下重金属在水稻植株中分布以及籽粒中迁移累积特性。研究结果显示,随着土壤重金属含量增加,水稻植株富集重金属呈上升趋势,但是土壤重金属浓度增加,水稻对重金属的富集系数下降。在中、重度污染的Cd、Cr、Pb 3种重金属土壤种植的水稻植物高度和生物学产量并没有显著差异,从植株生长上看重金属污染危害有一定的隐蔽性。3种重金属在水稻植株中迁移能力的大小依次为：Cd>Cr>Pb,在水稻植株不同器官重金属富集能力依次为根系>茎秆>叶>籽粒。水稻糙米的糊粉层重金属含量显著高于胚乳中的重金属含量,水稻糙米在加工成精米后Cd含量平均降低19%,Cr含量平均降低56.8%,Pb含量平均下降29.8%,这表明稻米通过加工后重金属污染风险降低,可规避一定的食用风险。     

9种植物对镉的忍耐和富集能力研究

土壤重金属污染已经成为中国日益严重的环境问题,为探讨利用植物修复重金属Cd污染土壤,以普通田园土为对照,研究浇施不同浓度Cd离子对9种植物成活与生长的影响,测定Cd离子在植物体的富集情况。结果表明：华北景天、木槿、羽衣甘蓝的地上部分镉含量大于10 mg/kg,为镉富集能力较强的植物,华北景天的镉离子转移系数达到3.06,显著优于其他测试植物,夹竹桃、紫穗槐、木槿的根系含镉量均大于50 mg/kg,也可用于污染土壤的Cd离子固定和清除。     

能源高粱在轻度与中度镉污染稻田的修复研究

为明确能源高粱在不同镉(Cd)污染程度稻田中的修复能力，应用5种能源高粱在轻度与中度Cd污染稻田中开展植物修复对比试验，测定了能源高粱各部位Cd的积累量、富集系数、转运系数和土壤Cd变化量，并分析了能源高粱Cd的富集特征与土壤Cd含量间的相关性。结果表明：在轻度污染稻田(全Cd含量为0.59 mg/kg),5种能源高粱地上部Cd积累量为13.62～34.70 g/hm²，富集系数为1.53～3.38，转移系数为0.25～0.68，‘阿尔托2号’(V4)地上部Cd积累量比‘阿尔托601’(V1)‘、阿尔托901’(V2)和‘阿尔托1号’(V3)分别显著高154.71%、64.90%和30.68%,V3和‘N51M4264’(V5)地上部Cd积累量比V1分别显著高94.89%和141.42%；在中度污染稻田(全Cd含量为1.89 mg/kg),5种能源高粱地上部Cd积累量为14.78～53.35 g/hm²，富集系数为0.72～1.65，转移系数为0.24～0.43,V3、V4和V5地上部Cd含量比V1和V2显著高148.26%～260.98%。...     

无性系金丝柳在北方典型镉污染土壤修复中的应用

为探究植物修复技术在镉(Cd)污染土壤中的应用特征及修复效果,以不同Cd污染程度的实际土壤为对象,通过扦插栽培的方式,对比金丝柳在不同Cd污染土壤中对Cd的耐受、富集、转移能力及修复效率。结果表明,随Cd污染浓度增加,无性系金丝柳地上和地下部生物富集系数(BCF)都增加,且地上部富集能力高于地下部,是地下部的3.56~7.28倍。当生长条件相同时,2年生金丝柳BCF和Cd含量都显著高于1年生,是1年生的1.66倍和1.47倍。由此可见,无性系金丝柳对Cd具有较高的耐受性和累积能力,且生长时间越长,从土壤中吸收的Cd相对越多。而在2种Cd污染土壤中,无性系金丝柳都倾向于将部分Cd转运到地上部来缓解Cd的毒性,且地上各部位相较于根部具有更大的Cd容量。在重度污染土壤中金丝柳枝、叶、茎和根部Cd去除量分别是中度污染土壤中的1.01、1.34、1.93、3.47倍,因此在重度Cd污染土壤中无性系金丝柳能去除更高量的Cd,具有较高的Cd提取量和累积能力。综上所述,无性系金丝柳具有较高的耐受性和累积能力,在较高Cd污染土壤中能去除更高量的Cd,具有修复中重度Cd污染土壤的能力。     

某矿区附近不同作物对3种重金属富集能力的研究

为了研究不同作物对重金属的积累特征,以陕西省某金矿生产区及附近不同区段生长的4种作物--玉米(Zea mays L.)、南瓜(Cucurbita moschata)、野大豆(Glycine javanica L.)和黄豆(Giycine max (L) Merril)为研究对象,采用火焰原子吸收光谱法测定并分析其体内铜、镉和锌含量,以便确定建立人工生态系统的植物种类。结果表明：除野大豆根际的重金属Zn外,4种作物根际土壤中的3种重金属单项污染指数均大于1,均处于污染状态;玉米、黄豆和南瓜对Zn的富集能力均较强,其中以南瓜的富集能力最强,其富集系数为7.11,转移系数为43.18;野大豆和玉米对Cu的富集能力较强;而4种作物对Cd的富集能力均较弱,虽然转移系数大于1,但富集系数均小于1。     

锑矿区大叶女贞重金属富集特性研究

为了选择重金属污染土壤生态修复植物,利用采样测试分析的方法,对生长于冷水江严重Sb、As、Cd、Hg污染土壤的大叶女贞进行了研究。结果表明:大叶女贞能耐较严重重金属胁迫,其生长量、生物量受影响较小,胸径、树高和生物量分别减少2.58%、6.07%、7.58%;大叶女贞对各重金属的富集系数均大于2,其中Hg、Cd的富集系数最大,Cu、As的富集系数最小;对各重金属的转运系数均大于60,其中Sb的转运系数最大,Zn的转运系数最小;各重金属在大叶女贞根、茎、叶器官内的富集量有极显著差异,根、茎、叶等器官间富集的重金属有极显著差异,其叶部富集重金属的顺序为ZnSbAsPbCuCdHg,茎部富集重金属的顺序为ZnSbPbCdAsCuHg,根部富集重金属的顺序为ZnSbPbAsCuCdHg,叶、茎、根三器官富集各种重金属的顺序为叶茎根,至少有93.0%重金属富集在叶、茎、枝等地上部器官,其中至少有60.0%的重金属富集在叶部;大叶女贞为一优良重金属污染土壤生态修复树种。     

不同镉背景值农田中荞麦镉积累转运特性研究

为探明荞麦在不同镉背景值农田中的镉积累转运特性,为镉污染农田的植物修复作用奠定基础。以8个荞麦品种（系）为材料,在9个镉污染农田开展多点试验,检测荞麦根、茎叶、籽粒镉含量。结果表明:荞麦对镉的吸收积累能力很强,在一定范围内,随着土壤镉含量增加,荞麦籽粒镉含量先呈增加趋势,随后镉含量不再明显增加。荞麦成熟期不同部位对镉的吸收规律表现为茎叶>根>籽粒;茎叶镉富集系数2.03~5.52,根镉富集系数1.03~4.08,籽粒镉富集系数0.15~0.92;根-茎叶镉转运系数1.34~2.30,茎叶-籽粒镉转运系数0.07~0.22。说明荞麦是适合用作重金属污染土壤修复的潜力植物,具有明显的镉富集能力和较强的镉运输能力,土壤镉主要转运并积累在茎叶中。     

接种Glomus mosseae对磷石膏施用烤烟苗期生长及磷、硫、砷吸收的影响

为了研究接种丛枝茵根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）对低硫缺磷土壤上烤烟苗期生长及养分吸收的作用,以及磷石膏在农业上应用的可行性问题,通过盆栽模拟试验研究了添加或不添加磷石膏与接种丛枝茵根真菌Glomus mosseae（GM）对烤烟‘NC297’苗期生长及磷、硫、砷吸收的影响。研究结果表明：无论接种与否,与不添加磷石膏（PG0）处理相比,添加磷石膏40g／kg（PG40）使‘NC297’植株地上部和根系的生物量得到明显增加,地上部和根系的磷含量和磷吸收量以及磷、硫、砷的吸收效率显著增加,因而使其根系砷含量、吸收量和磷砷吸收比及其地上部硫含量和吸收量也有显著增加。同一磷石膏添加水平下,接种GM真菌显著增加了烤烟‘NC297’磷的吸收效率（SAR）和磷砷吸收比、地上部磷、硫含量及吸收量,显著降低了PG0处理下‘NC297’地上部和根系的砷含量及砷吸收量。因此,PG40和接种GM真菌组合处理更有效地促进烤烟‘NC297’植株磷、硫等营养元素的吸收,并在一定程度上抵御砷的胁迫而改善生长。     

Expression of Dwarfing Genes under Nitrogen and Moisture Stress in Wheat (Triticum spp): Dry Matter Partitioning, Root Growth and Leaf Nitrogen

The balance between root and shoot growth is one of the mechanisms used by plants to adapt to a particular environment. This balance is affected by nutrient supply and water availability. The aim of this study was to investigate the effect of nitrogen (N) levels on root and shoot growth and to determine whether there is any correlation between root growth and leaf N in 10 wheat cultivars differing in the presence of the dwarfing genes derived from Norin 10. The study was carried out with two levels of N and water availability in the pots. Before stem elongation, shoot growth was less sensitive to high soil N levels than root growth. Root growth was inhibited by higher soil N concentrations. Leaf N and production of root biomass correlated well in non-stressed plants with low N. Tall types produced higher root biomass and maintained higher leaf N content than dwarf types under different N and water supply levels. The results suggest that shoot and root growth were affected differently by N availability.     

辽宁苗期玉米根叶对水分胁迫的响应

为了提炼辽宁春玉米苗期干旱胁迫影响的定量化评价指标,以‘丹玉39’为试验材料,采用盆栽称重控水法,对不同水平土壤含水量对春玉米苗期根叶生长的影响进行研究。结果表明：正常（75%）和偏湿（85%）水分条件下玉米具有较高的株高,茎粗和叶面积。干旱胁迫下,玉米生长发育受到抑制,株高降低、茎粗变细、根系和地上部的生物量降低,叶片光合面积减小,根冠比增大。但一定程度的干旱（55%）有利于根系下扎,增大根冠比。干旱胁迫对玉米的株高和根系的生长发育有较大的影响,地上生物量受干旱胁迫影响大于根系。     

Response of Root Branching and Shoot Water Potentials of French Beans (Phaseolus vulgaris L.) to Soil Moisture and Fertilizer Potassium

Extensive branching patterns of roots and the maintenance of adequate water within shoots enables plants to overcome water stress. However, information on the relationship between fertilizer potassium, root branching patterns and shoot water potentials of food legumes grown under different soil moisture regimes is scarce. Thus, an experiment was conducted in a phytotron to ascertain the effect of fertilizer potassium on root branching patterns and shoot water potentials of a popular tropical food legumes (Frenchbeans Phaseolus vulgaris L). The plants were grown in a sand medium with 0.1, 0.8 or 3.0 mM of potassium under a suboptimal and optima) soil moisture regime.
Root lengths and dry weights were enhanced by potassium, especially under a suboptimal soil moisture regime. The branching patterns changed due to potassium, where the numbers of second and third order roots increased under both soil moisture regimes, although the impact was greater in plants grown with low soil moisture. Plant water contents measured in terms of shoot water potential, relative water contents, rurgid weight: dry weight ratio and water uptake capacity were also increased by potassium. A positive relationship was observed between root branching patterns and water potentials with increasing potassium levels especially in plants grown under suboptimal soil moisture conditions. Shoot growth and nodulation was also promoted by potassium. The ability of plants to develop a more extensive branching pattern of roots by inducing a greater number of second and third order roots and changing the root branching habit from a herringbone to a dichotomous type to maintain a greater shoot water potential especially under low soil moisture regimes is presented.     

花生不同品种植株重金属As和Hg的富集与转运规律

在大田生产条件下,以8个主栽花生品种为试材对花生植株不同器官中重金属As和Hg元素的吸收、富集与转运规律进行了研究。结果表明,供试的花生品种植株根系、茎叶中As和Hg含量存在显著性差异,籽仁中As含量和果壳中Hg含量存在显著性差异,而果壳中As和籽仁中Hg含量差异不显著。花生植株根系As含量最高,其次为茎叶和果壳,籽仁中的含量最低;花生植株根系Hg含量最高,其次为果壳和茎叶,籽仁中的含量最低。不同花生品种植株根系、茎叶、籽仁和果壳中As和Hg的富集量均存在显著性差异,植株中的As和Hg主要富集于茎叶中,其次为果壳,根系和籽仁中富集量较低。不同花生品种茎叶和籽仁中的As转运量系数差异显著,果壳中的差异不显著;花生根系吸收的As转运到茎叶中最多,其次为果壳中,转运到籽仁中最少。不同花生品种茎叶、籽仁和果壳中的Hg转运量系数均呈现显著性差异,花生根系吸收的Hg主要转运到植株茎叶中,籽仁和果壳中很少。花生对As和Hg的富集量和转运能力差异是造成花生籽仁含量高低的主要原因。     

铬胁迫下三种基因型小麦萌发和抗氧化酶差异的研究

采用3种不同基因型小麦品种(新麦19、矮抗58和豫麦18),对其进行萌发期不同浓度Cr2(SO4)3胁迫处理.研究幼苗的发芽势、发芽率、根长、芽长、叶绿素、根系活力、MDA含量,以及抗氧化酶的变化.结果表明:随Cr浓度的增加,发芽势、发芽率和芽长均基本呈"先升后降"趋势;同一浓度Cr处理下,发芽率、发芽势和芽长均表现为新麦19>矮抗58>豫麦18,根长为豫麦18>新麦19>矮抗58;150 mg/L的Cr胁迫下,小麦幼芽叶绿素含量、幼根根系活力降低,MDA含量升高;随Cr浓度的升高,幼芽SOD、POD活性升高;SOD、POD活性在新麦19中变幅最小.     

Soil‐Based Vegetation Technique to Quantify Effects of Rhizospheric Soil Osmotic and Matric Water Potentials on Crop Salt Tolerance

In saline soils, plant water supply is the most critical growth factor. To better understand water supply and growth of soil‐grown crops, research should focus on root water uptake in saline soils. Plant water supply and growth is complex. One has to consider, simultaneously, soil and plant parameters: (i) the soil physical parameters texture; pF curve; osmotic, matric and total water potential; salinity at the soil/root interface; and bulk soil salinity; and (ii) the plant parameters root mass and rooting density; root morphology; transpiration; and shoot growth. Technical devices for direct and simultaneous measurement of all parameters are not yet available. This study presents a vegetation technique (VeTe) that permits to determinate required data from continuous measurement of pot water losses and by indirect calculation. The VeTe was tested using young rape (Brassica napus, cv. Lingot) as the model plant, growing in a silty soil. Rape was selected for its efficient root system to explore soil determined growth factors. Basically, the VeTe requires two vegetation phases: a pre‐cultivation phase, and an experimental phase. The objective of the first phase is to grow young plants that are homogenous in their shoot and root development through well‐controlled water management. Varying rooting densities of soils are performed when plants are pre‐cultivated in different soil volumes. The experimental phase starts when plants are irrigated with water of different salt concentrations up to soil water contents of 30 vol.%. During the experiment, plants were grown under well‐controlled, climatic conditions, and pot water losses were measured bi‐hourly. Measurement of continuous water losses serves to calculate soil moisture contents, derive osmotic and matric heads and their impact on plant transpiration. The proposed technique provides a means for quantitatively studying the combined impacts of soil osmotic and matric stresses on water uptake by crops differing in their root morphologic traits at different rooting densities.     

氮素形态对海州香薷（Elsholtzia splendens）铜吸收和积累的影响

采用营养液培养的方法研究两种氮源（NH4NO3与(NH4)2SO4）对海州香薷生长及体内铜吸收和积累的影响。结果表明,与(NH4)2SO4为氮源相比,NH4NO3处理明显促进海州香薷根部与地上部的生长,并且铜处理浓度增加至200 ?mol/L时,两种氮源对海州香薷的根系干物质量仍有一定的提高作用,但硝铵态氮的提高程度大于铵态氮处理。而且,两种氮源对铜吸收与积累也有不同的影响：NH4NO3处理海州香薷体内（地上部分和根系）铜的积累量明显高于(NH4)2SO4处理。两种氮源供应下,随着铜水平的提高,海州香薷体内铜含量随之提高,但地下部分铜的含量远高于地上部分。不论在何种铜水平下,地下部与地上部铜含量之比（R/S）均为NH4NO3＞(NH4)2SO4。     

微波消解ICP-MS法测定笋制品中的多种元素

本研究采用微波消解样品、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）法同时测定笋制品中Ca、K、Mg、Al、Fe、Mn、Cu、As、Cd、Pb、Cr、Se 等12种元素。结果表明,添加回收率在86%~113%之间,相对标准偏差RSD<5%（n=6）,检出限为0.002μg/L ~2.471μg/L。4种笋制品的元素含量具有一定的差异,主要是由于笋制品的配方不同所至。该法快速简便、准确率高、精密度好,可以用于笋制品中元素的测定。     

太原市敦化污灌区重金属污染的潜在生态风险评价及垂直分布特征

本文以太原市敦化污灌区农田土壤为研究对象,在灌区内共采集到表层样品185个及不同深度土样90个,采用原子吸收和原子荧光分光光度法测定其重金属Hg,Cd和Cr的含量,并根据Hakanson潜在生态风险指数法对三种重金属的潜在风险进行评价,同时对不同深度土壤重金属的迁移及污染程度进行了讨论。实验结果表明：灌区土壤属弱碱性,平均pH值为8.01;土壤有机质在表层含量较高（>1%）,随深度增加含量减少;长期的污水灌溉导致了灌区农田土壤中Cd的严重污染,平均含量高达1.265mg/kg,是国家二级标准值的2.11倍,Cd污染是造成土壤风险的主要因子。Hg,Cd和Cr的综合风险指数RI分布在475.769到610.187之间,污染程度很强,其中Cd的潜在风险占总风险的68.4%-74.6%,Cr和Hg的贡献率较小。剖面土壤中的重金属含量与深度成递减的指数分布关系,与有机质的变化规律一致。