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。     

温室蔬菜不同种植模式土壤重金属累积及风险评价

探讨不同种植模式温室菜地土壤重金属累积特性，以2002年建立的长期定位试验的温室菜地土壤为对象，利用ICP-MS和双道原子荧光光度计测定土壤重金属含量，分析其随种植年限的变化特征，并采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属累积及潜在生态风险进行评价，同时对土壤理化性质与重金属累积量进行了相关性分析。结果表明：(1)3种种植模式土壤重金属Cd、Cu、Zn、Cr、Pb、As和Ni含量有不同程度的累积，均随种植年限的延长而增加，除Cd元素外，其余元素均未超过土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准。(2)从单因子污染指数(P_i)分析，Cd元素在3种种植模式中属轻微污染等级，其他重金属元素属清洁等级；从综合污染指数(P)分析，3种模式中的重金属均为轻污染等级。(3)单项重金属潜在生态风险系数(E_i)从大到小的顺序为Cd>As>Cu>Pb>Ni>Cr>Zn,Cd元素在有机模式中为很强生态危害水平，在无公害及常规模式中为强生态危害水平，其他重金属元素为轻微生态危害水平；3种种植模式潜在生态污染指数(RI)为...     

晋中市煤矿区废弃地植物多样性与重金属积累特征分析

本研究旨在调查晋中市煤矿区废弃地的植物多样性和重金属积累特征。通过对4个区域进行土壤理化性质检测和植物调查,我们发现矿渣堆区的土壤理化性质破坏程度最高,而开采区最低。植物多样性评估结果显示,开采区的植物多样性最高,矿渣堆区最低。在优势物种筛选中,我们选取了胡颓子、黄刺玫、金银木、艾草和蛇莓这5种植物,研究了它们对重金属的积累特征。研究发现,黄刺玫对锰(Mn)富集能力较强,金银木对铜(Cu)和锌(Zn)富集能力较高,蛇莓对镉(Cd)具有较高的富集能力。这些结果表明,晋中市煤矿区废弃地的植物多样性和重金属积累特征存在明显差异。胡颓子、黄刺玫、金银木、艾草和蛇莓可能成为修复煤矿区废弃地的候选物种。该研究结果对于指导煤矿区废弃地的生态修复具有重要意义。     

茶与大豆间作对土壤微生物群落代谢功能多样性的影响

探究茶与大豆间作条件下根系土壤微生物群落代谢功能多样性的变化特征,有助于进一步了解茶园间作生态系统高产优质的机制.通过田间试验,设置茶树单作、大豆单作和茶树/大豆间作3种种植模式,运用Biolog技术分析土壤微生物群落代谢功能多样性的变化.结果表明,与单作模式相比,茶-大豆间作提高了土壤微生物群落的碳源平均利用率(AWCD),在120 h分别显著提高了11.52％,12.99％.茶-大豆间作提高了土壤微生物群落对糖类、氨基酸类、羧酸类及胺类等4类碳源的利用强度,并且提高了土壤微生物多样性指数.主成分分析表明,茶树与大豆间作主要通过改变土壤微生物群落对糖类、羧酸类碳源利用的模式来改善土壤微生物群落的代谢多样性.本试验条件下,茶与大豆间作改变了根际微生物的群落组成,改善了根际微生物群落功能多样性.     

小白菜间作对苎麻地上部分汞吸收富集的影响

将汞转运富集能力较强的苎麻与对汞富集系数较小的叶菜类蔬菜（小白菜）套作,研究这种套作模式下,土壤中汞的形态变化及两种作物对土壤中汞的吸收富集特征。结果表明：单作小白菜(T1)、单作苎麻(T2)及苎麻-小白菜间作(T3)体系中土壤酸溶态汞的含量较对照明显增高,增幅分别为39.49%、61.67%、58.47%,残渣态的汞含量也有降低趋势,从原来的51.22% (CK)下降到45.61% (T3);苎麻-小白菜间作(T3)提高了麻叶和麻皮中汞的含量,降低了小白菜体内汞的含量。通过苎麻与小白菜间作,可以实现汞污染农地的土壤修复与农业生产的双赢。     

镉胁迫对盐肤木种子萌发特性的影响研究

盐肤木是优良的生态修复树种,也是独具特色的园林秋色叶植物。利用植物对重金属的富集作用,可以有效进行土壤修复。重金属对植物生长的胁迫试验,是研究植物富集重金属、完成土壤修复的重要研究方法。本研究采用空白试验对比和控制单一变量法,以盐肤木种子萌发特性为研究对象,研究了在重金属镉（Cd2+）不同浓度（50~400mg/L）的胁迫下,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数的变化规律。研究结果表明,与空白试验（未胁迫下）相比,随着 Cd 浓度增加,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均呈下降趋势。本研究可为盐肤木种子在 Cd 污染的耐受能力研究提供一定理论参考。     

南疆枣树￣棉花间作对土壤微生物区系及代谢熵的影响

通过大田试验和实验室测定,研究南疆枣树-棉花间作对土壤微生物性状的影响。在阿克苏地区阿瓦提县巴格托拉克乡采集枣树￣棉花间作、纯枣林及单作棉田土样,测定比较细菌、放线菌和真菌三大类群微生物及氮素生理群菌群数量、微生物代谢熵的变化特征。结果表明,不同种植模式土壤微生物数量分布有明显差异。枣树￣棉花间作土壤细菌、放线菌、真菌和微生物总数总体呈现出显著低于单作棉田,降低幅度最大的位点在西侧冠下区(W80);较纯枣林增加,增加幅度最大的是东侧冠下区(E80)。枣树-棉花间作系统比单作棉田土壤氨化细菌、硝化细菌数量有较大提高,反硝化细菌数量明显下降,氨化细菌、反硝化细菌相比纯枣林均为增加。间作系统内在枣树行的东、西两侧冠下区与近冠区及L1(0~20 cm)、L2(20~40 cm)及L3(40~60 cm)各层次土壤中的微生物数量都呈现出较大差异,具有明显的水平和垂直方向空间变异性。不同种植模式下土壤微生物代谢熵(q CO2)依次为纯枣林枣树￣棉花间作单作棉花。不同种植模式下土壤微生物Shannon多样性、均匀度指数与微生物数量具有相似的变化特性。相关性分析表明,有机碳、全氮、碱解氮含量及p H与微生物多样性呈极显著正相关(P0.01),与代谢熵则呈极显著负相关。研究结果证明,微生物群落多样性及代谢熵对间作种植模式响应灵敏,反映出枣树和棉花间作系统地下部分存在明显的竞争作用,影响土壤微生物的群落。     

宁夏黄河流域湖泊湿地底泥重金属污染特征及生态风险评价

为了掌握宁夏黄河流域湖泊湿地底泥中重金属的污染概况及潜在生态危险,笔者调查了该流域9个湿地底泥中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)的含量与富集情况,分别以现代工业化前正常颗粒底泥中重金属含量的最高背景值和自然背景值为参比值,对湿地底泥中重金属的富集系数和生态危害系数以及各采样点的生态危害指数进行探讨,并利用Lars Hankanson潜在生态危害指数法对湿地底泥中重金属的生态危害进行评价。结果表明：以现代工业化前正常颗粒底泥中重金属含量的最高背景值为参比值,宁夏黄河流域湖泊湿地重金属富集顺序为：Cr>Pb>Zn>Cu>As>Cd>Hg,各重金属单因子生态危害程度为：Cd>As>Hg>Pb>Cu>Cr>Zn,鹤泉湖底泥重金属潜在生态危害程度相对最高,其他湖泊重金属生态危害都比较轻。总体而言,宁夏黄河流域湖泊底泥重金属生态危害程度还是较小的。     

植物间种强化根际修复PCB NO.14污染土壤的研究

为了更好地了解间作系统对受持久性有机污染物污染的农业土壤的生物修复效率及其机制,运用室内盆栽试验,研究了南瓜(Cucurbita moschata)、大豆[Glycine max (L.) Merr.]和玉米(Zea mays L.)3种植物的单作和两两间作强化多氯联苯污染赤红壤的根际修复效应。结果表明：植物不同种植方式均对根际土壤中PCB的减量有促进作用,单作的土壤PCB单位残留量是对照的70.25%~92.11%,间作的土壤PCB单位残留量是对照的61.44%~80.53%。其中,大豆、玉米间作效果最好,根际修复土壤PCB单位残留量是对照的61.44%,显著低于对照。各种植方式中植物地上部吸收积累的多氯联苯符合中国食品安全标准的限值。各处理根际土壤的荧光素二乙酸酯酶、脱氢酶、过氧化氢酶活性和Eh、C/N均与对照差异显著。相关分析结果表明,根际土壤PCB残留量与FDA酶、过氧化氢酶活性、C/N呈极显著负相关,与多酚氧化酶、Eh呈显著负相关。     

间作西瓜对甘蔗产量效益和根际土壤理化性质及微生态的影响

分析甘蔗间作西瓜对甘蔗产量、总经济效益、根际土壤生态及理化性质的影响,旨在探究甘蔗间作西瓜模式的生态效应,为进一步推广及应用甘蔗间作西瓜模式提供理论依据和技术支撑。基于传统和现代高通量测序技术,分析间作和单作甘蔗产量、总经济效益、根际土壤理化性质及根际土壤细菌群落结构变化。与甘蔗单作(CK)相比,甘蔗间作西瓜(TM)具有提高甘蔗产量和总经济效益的效果;对甘蔗根际土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量无显著影响;同时,甘蔗间作西瓜对甘蔗根际土壤细菌多样性和丰富度亦无显著影响。另一方面,门分类水平,甘蔗间作西瓜虽然增加了放线菌门(Actinobacteria)和其他(others)门类优势细菌的相对丰度占比,但亦缺失了浮霉菌门(Planctomycetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等门类优势细菌的富集;属分类水平,热酸菌属(Acidothermus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、norank＿o＿＿SC-I-84、Bryobacter、链霉菌属(Streptomyces)、norank＿f＿＿DA111、Candidatus＿Soliba...     

玉米马铃薯间作对根际微生物群落结构和多样性的影响

设置3个种植处理(玉米单作、马铃薯单作和玉米马铃薯间作),通过田间试验和盆栽试验,采用Biolog技术分析了玉米马铃薯根际微生物的群落结构和功能多样性的变化情况。结果表明,与单作相比,间作处理使玉米和马铃薯根际微生物对31种碳源的平均利用率(AWCD)分别增加17.36%、7.38%和3.76%、32.21%,其中间作马铃薯的AWCD值最高,单作玉米最低。间作玉米和间作马铃薯根际微生物群落的Shannon指数(H)、Simpson指数(D)、均匀度指数(E)、丰富度指数(S)均高于单作,但在间作和单作之间差异不显著。根际微生物对6类碳源的利用强度以糖类、羧酸类和氨基酸最高,并存在一定的差异。主成分和聚类分析表明,玉米与马铃薯间作改变了根际微生物的群落组成,糖类、羧酸类和氨基酸类碳源是区分单间作处理差异的敏感碳源。说明玉米马铃薯间作改变了根际微生物群落结构组成,提高了根际微生物群落功能多样性。     

大宝山矿污染弃耕农田不同恢复植被下土壤动物群落结构及多样性

为了筛选重金属超富集植物提供土壤生态的科学依据,选取大宝山矿坝心区重金属污染弃耕农田上5种自然修复植物和1种人工栽培植物,采用干漏斗法（Tullgren法）进行6种植物根系下土壤动物群落结构及多样性调查与研究,共分离鉴定168只动物,分属2门7纲12目和4种幼体。结果表明,土壤强酸性和多金属（Cu、Cd、Zn）重度污染是导致弃耕农田动物群落结构简单,动物数量较少的主要原因,不同植被生长对根系下土壤动物的群落结构有一定影响,表现为乌毛蕨、类芦、小白菜、铺地黍4种植物根系下,土壤动物群落结构相对复杂,多样性指数较高,芦苇和斑茅的根系下土壤动物结构简单,多样性指数较低,无植物的裸露地下土壤动物结构最简单;不同植被的根系下土壤动物的群落结构有差别,表现为常见类群和稀有类群差别较大。     

玉米与马铃薯间作对根际微生物群落结构和多样性的影响

设置3个种植处理(玉米单作、马铃薯单作和玉米马铃薯间作),通过田间试验和盆栽试验,采用Biolog技术分析了玉米马铃薯根际微生物的群落结构和功能多样性的变化情况。结果表明,与单作相比,间作处理使玉米和马铃薯根际微生物对31种碳源的平均利用率(AWCD)分别增加17.36%、7.38%和3.76%、32.21%,其中间作马铃薯的AWCD值最高,单作玉米最低。间作玉米和间作马铃薯根际微生物群落的Shannon指数(H)、Simpson指数(D)、均匀度指数(E)、丰富度指数(S)均高于单作,但在间作和单作之间差异不显著。根际微生物对6类碳源的利用强度以糖类、羧酸类和氨基酸最高,并存在一定的差异。主成分和聚类分析表明,玉米与马铃薯间作改变了根际微生物的群落组成,糖类、羧酸类和氨基酸类碳源是区分单间作处理差异的敏感碳源。说明玉米马铃薯间作改变了根际微生物群落结构组成,提高了根际微生物群落功能多样性。     

茶树/大豆间作对茶树土壤和茶叶营养品质的影响

为茶园间作种植模式的优化提供科学依据,通过盆栽试验探讨茶树/大豆间作种植下茶树土壤营养成分、微生物种群组成以及茶叶品质成分的影响。结果表明:与单作茶树相比,茶树/大豆间作可以提高茶叶氨基酸、可溶性糖及咖啡碱含量,降低了茶多酚含量及酚氨比,有效改善了茶叶品质。间作茶树土壤的全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量和细菌、放线菌、真菌数量均高于单作茶树,改善了土壤生态质量。相关分析结果显示,茶叶的营养品质与土壤全氮、碱解氮、有效磷以及放线菌的变化之间存在密切的联系。说明茶园间作豆科植物对于茶园土壤环境具有良好的调节作用,有效改善茶叶品质。     

土壤重金属污染及植物修复技术研究进展

近几十年来,随着全球人口的快速膨胀,工业化进程的不断迈进,工业废水大量排放,致使大量的重金属排放到土壤环境中,给人们的健康带来了极大的危害。由于植物修复重金属污染花费低,适应性广、无二次污染等优点,近年来受到了众多学者的广泛研究关注。概括归纳了土壤重金属污染现状与特点及土壤重金属植物修复技术的类型,总结了超富集植物的研究进展,分析指出了近年来超富集植物在修复过程当中所存在的局限性,并对植物修复未来的发展趋势做出了展望。     

间作对作物产量效应的Meta分析

旨在探明间作模式对作物产量的影响,为间作措施的合理应用和推广提供理论依据。该研究以单作为对照,利用Meta分析方法定量分析间作对作物产量的影响及其影响因素。结果表明,间作较单作显著降低了作物产量,尤其在温带地区。此外,在地面覆盖和豆科作物条件下,间作也降低了作物产量。然而,当降雨量超过600 mm时,间作较单作的作物产量显著增加了29.6%。而当降雨量小于600 mm时,间作较单作的作物产量降低了18.7%。年均气温也显著影响间作的产量效应,当年均气温高于20℃时,间作较单作的作物产量降低了55.1%,长期间作（>5年）有利于提高产量,然而当年数少于3年时,间作较单作却降低了作物产量。高有机质含量(>20 g/kg)和低有机质含量(1 g/kg)条件下,间作均不利于作物产量提高。与此类似,当土壤全氮高于1.5 g/kg时,间作较单作的作物产量降低48.6%。间作对作物产量的降低幅度在pH 6.5~7.5时是最大的。当土壤有效磷、氮和钾含量分别为>30 mg/kg、 <50 mg/kg和50~100 mg/kg时间作较单作降低作物产量。因此,间作的产量效应受气候、试验年限和土壤性状等多种因素的影响。     

不同栽培模式对‘凤丹’牡丹丹皮品质与产量的影响

为了比较不同种植模式下牡丹的丹皮酚含量,以提升‘凤丹’牡丹的药用和经济价值。本研究通过‘凤丹’牡丹,与木瓜、香椿、核桃、女贞分别间作,测定生长发育不同阶段‘凤丹’牡丹丹皮品质及产量,分析单作模式下的不同部位的药用价值。结果表明,在丹皮中所含丹皮酚含量方面,五种栽培模式下丹皮酚含量高低顺次如下：凤丹|女贞>凤丹|木瓜>凤丹单作>凤丹|核桃>凤丹|香椿,且都在花期达到最高值。除凤丹|香椿间作种植模式外,其余间作种植模式下丹皮产量均比单作低,且所有种植模式均在果熟期达到最高值。丹皮酚产量最高的种植模式是凤丹|香椿间作,最低的是凤丹|核桃,且所有种植模式均于果熟期达到最高值。凤丹’牡丹单作时,以丹皮中的丹皮酚含量最高,达到68.07 mg/g,其次为木质部、芽和果荚,而茎中的含量最低。此外,以丹皮中丹皮酚含量最高,显著高于木质部等其他部位的产量(P<0.05)。因此,可在郑州及邻近地区采取凤丹|香椿间作栽培模式,并以丹皮为其主要药用部位,在果熟期进行采收。本研究为郑州地区凤丹栽培模式和采收提供了科学依据。     

根际促生菌在植物修复重金属污染土壤中的应用研究进展

近年来,由于土壤的重金属污染问题日益严重,迫切需要研发出高效的重金属污染土壤修复技术。植物修复技术与传统方法相比以其经济、环保与安全的特点,已成为解决土壤重金属污染问题的重要手段,特别是植物根际促生菌联合植物修复技术。评价了如何利用植物根际促生菌来提高植物对重金属的抗性、吸收与转运以及植物的生物量,从而提高植物修复重金属污染土壤的效率。简述了植物根际促生菌不仅可以分泌有机酸、生物表面活性剂等来提高土壤中重金属的生物有效性,从而直接影响植物对重金属的吸收,还可通过分泌植物生长激素吲哚-3-乙酸(IAA)、1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶(ACCD)、铁载体以及促进植物对矿物元素（磷）吸收等促进了植物的生长和对重金属的抗性、间接提高植物对重金属的吸收、富集。对近年来国内外根际促生菌在植物修复中的应用进行了综述,并对其研究前景进行了展望。     

重金属污染土壤的植物修复技术研究

植物修复重金属污染土壤已经成为当今科学家研究的热点问题。国内研究者已发表众多重金属污染土壤修复技术的文献综述,但单纯对重金属污染土壤的植物修复技术、特别是植物收获后的处置技术的系统综合的文献综述少之又少。为此,系统阐述了植物修复技术的内涵、组成部分、优缺点、超富集植物的概念、研究概况和修复植物收获后的处置技术,指出植物采矿技术可能成为科学家们下一步研究的重点,并对植物修复技术发展未来进行了展望。     

水稻田重金属污染的治理方法

有必要了解重金属污染的现状、危害及其治理策略。根据水稻田的重金属污染情况,选用符合能在水稻田中减轻重金属污染的实施方法：控制重金属污染源,筛选重金属低吸收的水稻品种,利用土壤改良剂,种植超富集植物,种植转基因植物。实施方案有利于提高水稻的产量及其品质,间接有利于人类身体健康。目前选育出来的低积累水稻品种还比较少,需要选育出更多品种;超富集植物的选择,要从能修复单一重金属污染向能修复复合重金属污染转变,才能适应污染地的复杂情况;转基因植物可利用空间还有待开发;归根结底要重视重金属污染,控制污水灌溉。