稀土元素铈缓解镉对菱叶的毒害效应研究

利用不同浓度的Cd^2＋和不同浓度的Cd^2＋加5mgL^-1Ce^3＋分别处理菱植株，对菱叶中的叶绿素、脯氨酸、保护酶——超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的动态变化进行了研究：实验结果表明：在镉胁迫下，随着镉浓度的上升（0～4mgL^-1）菱叶中叶绿素含量下降，SOD、POD活性和脯氨酸含量在镉低浓度时上升而高浓度时下降，相反，CAT活性在镉低浓度时下降而高浓度时上升。与镉离子单一处理相比，Cd^2＋-Ce^3＋复合处理中的Ce^3＋可提高叶片中叶绿素的含量和SOD、POD的活性，尤其是在1mgL^-1 Cd^2＋加5mgL^-1Ce^3＋复合处理中，POD活性较对照提高了8．33倍。由此表明，5mgL^-1Ce^3＋对低浓度镉引起菱叶片的毒害作用有较为明显的缓解效果。     

重金属铅镉对玉米生长及土壤微生物的影响

采用温室盆栽土培方法,研究了土壤中不同浓度重金属铅（Pb,0-800 mg.kg^-1）、镉（Cd,0-50 mg.kg^-1）单一及其复合处理对玉米（Zea mays L.）生长及土壤微生物（细菌、放线菌、真菌）数量的影响。结果表明,在重金属Pb、Cd单一及其复合处理下,玉米的株高、干重均低于对照,重金属Pb、Cd处理对玉米的生长存在负面影响。重金属Pb、Cd单一处理抑制细菌、真菌的生长,中低浓度Pb（≤300 mg.kg^-1）、Cd（≤10 mg.kg^-1）单一处理促进放线菌数量的增加,高浓度（Pb≥800 mg.kg^-1、Cd≥50 mg.kg^-1）则呈现抑制效应;Pb、Cd复合在高中低浓度下都抑制土壤微生物生长,减少微生物数量。玉米株高同土壤微生物之间相关性不显著;玉米干重同土壤细菌、真菌显著相关,同土壤放线菌之间相关性不显著。     

不同土壤类型下重金属Cd对水稻剑叶光合特性和产量构成的影响

以杂交籼稻（K优818）为材料,设置不同Cd浓度水平,采用盆栽试验,研究了不同土壤类型下（潮土和水稻土）重金属Cd对剑叶光合特性和水稻产量及其构成的影响。结果显示,在3mg·kg-1浓度水平下,与对照相比,两种土壤类型下Cd处理均提高了水稻剑叶净光合速率（Pn）,其中潮土条件下Pn提高了6.4%;而当Cd处理浓度达到7mg·kg-1时,两种土壤条件下Pn均显著下降,其中水稻土条件下Pn与对照相比下降了13.8%。Cd在低浓度水平（1～3mg·kg-1）时,两种土壤类型下水稻结实率和单穗重均略有下降;但在高浓度水平（5～7mg·kg-1）下,水稻结实率和单穗重均显著下降（P〈0.05）。不同土壤类型下,Cd的毒害效应差异显著,相同处理水平下水稻土Cd对水稻Pn和单穗重的抑制效应显著高于潮土。     

Cd,Pb复合污染对印度芥菜抗氧化酶活性的影响

运用二因素(Cd、Pb)五水平回归正交设计,采用盆栽试验法,对比研究了Cd、Pb复合污染胁迫对印度芥菜和油菜MDA含量,以及SOD、POD和CAT活性的影响。结果表明:在Cd、Pb复合污染胁迫下,印度芥菜和油菜MDA含量显著上升,升幅分别为13.89%～118.47%,24.22%～231.22%。油菜MDA含量上升幅度显著高于同处理印度芥菜,重金属毒害症状明显。Cd、Pb复合污染对印度芥菜和油菜体内3种抗氧化酶活性的影响效应明显不同。随着Cd、Pb复合浓度的增加,Cd、Pb协同使印度芥菜SOD活性总体上呈显著上升趋势,SOD活性最大值与对照相比上升了20.12%,而POD和CAT活性则呈先显著上升后下降的变化趋势,但POD和CAT活性最小值与对照差异不显著,且Cd、Pb之间未产生复合效应;对于油菜来说,随着Cd、Pb复合浓度的增加,SOD和POD活性总体呈显著下降趋势,最小值与对照相比分别降低了21.58%,19.06%。Cd、Pb对SOD和POD活性产生了复合效应,但主要表现为Cd的极显著抑制作用。CAT活性则呈先上升后下降的变化趋势,CAT活性最大值与对照相比上升了26.24%,最小值与对照相比降低了10.96%。因此,综合分析可知,与普通植物相比,印度芥菜能够通过调节体内的抗氧化酶活性,主要是SOD活性来提高对镉铅复合污染的生态适应性,因而表现出较高的耐受性。     

Pb,Zn对超富集植物(小鳞苔草)抗氧化酶活性的影响

通过人工气候箱盆栽实验,研究Pb,Zn及其复合胁迫对小鳞苔草(Carex gentilisFranch.)根和叶中SOD,POD及CAT活性的影响。结果表明:叶片SOD活性随Pb和Zn浓度增加均呈缓慢上升趋势,根部SOD则表现为有升有降的过程,Pb Zn复合处理可提高根部和叶片SOD活性,最高分别为201.8 U/gFW和233.1U/gFW。根部POD活性随Pb,Zn浓度增加均出现不同程度提高,但叶片POD活性呈有升有降的过程;根部和叶片POD在Pb Zn复合处理中活性增幅明显,最高分别为对照的7.47倍和1.49倍。根部和叶片中CAT在Pb,Zn及其复合处理中活性均受到不同程度的抑制。方差分析显示,Pb对根部3种酶活性影响显著;Zn对叶片POD活性影响显著;Pb Zn互作对植株体内POD和根部SOD影响极显著。经综合分析,小鳞苔草在Pb,Zn及其复合胁迫条件下,SOD和POD起主要作用,并具有耐Pb高浓度胁迫的抗氧化酶活性调控能力,可望在中国西部铅锌复合污染区植物修复中提供一种新资源。     

可溶性磷肥对重金属复合污染土壤东南景天提取锌/镉及其养分积累的影响

施肥能显著提高植物产量,改变土壤环境中元素的生物有效性,已成为植物修复过程中必要的强化措施。针对长期自然老化的重金属复合污染土壤,采用盆栽试验研究了KH2PO4、Ca(H2PO4)2、NaH2PO4和NH4H2PO4在P2O5 0～352 mg/kg时,对东南景天（Sedum alfredii H.）地上部锌（Zn）、镉（Cd）积累和养分元素吸收的影响。结果表明,外源施入磷酸二氢盐促进了东南景天生长,P2O5 352 mg/kg显著增加了地上部干物质重;地上部磷（P）含量显著增加,Zn含量随着P浓度的增加而显著升高,而Cd含量显著下降。磷肥降低了植物地上部氮（N）、中量元素钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）和微量元素锰（Mn）、铁（Fe）、铜（Cu）的含量,对钾（K）含量的影响不显著,地上部总碳（C）含量随P浓度增加而升高。一季收获后,东南景天地上部对Zn的提取量在施P2O5 88和352 mg/kg时显著增加,Cd提取量仅在高浓度时显著升高。KH2PO4和NH4H2PO4两种磷肥在施P2O5 352 mg/kg时对东南景天提取土壤Zn、Cd的效果最为明显,可在实际修复应用中使用。因此,合理磷酸盐施用能增加植物对C的生物固定,提高东南景天对Zn/Cd复合污染土壤的修复效率,缩短修复周期。     

六种乡土树种重金属富集特性试验研究

有针对性地选取广东地区常见的六种绿化乡土树种进行重金属富集特性试验研究。在轻度污染的Cd-Pb-Cu土壤上,六种植物生物量均未显著下降。植物重金属富集系数与土壤重金属质量分数相关,与植株生物量没有显著相关关系。香樟、小叶榕、构树、人面子的根部Cd的富集系数大于1,石斑木地上部及根部Cd的富集系数均大于1;香樟、小叶榕、构树的根部Pb的富集系数大于1;小叶榕的根部Cu的富集系数大于1。六种植物对重金属均有不同程度的富集能力,且表现为根部富集能力大于地上部,并非超富集植物。抗逆性强、根系发达、生物量大的乡土树种可作为修复城市低Cd-Pb-Cu复合污染场地的园林植物。     

复合接种剂对三叶草生长特性和品质的影响

利用从兰州地区红三叶 (Trifolium pratense L.) 和白三叶（Trifolium repens L.）根际分离、 筛选获得的4株植物根际促生细菌（代号:A-Hsg、 B-ls1 3、 C-lhs11、 D-lhs14) 制作微生物接种剂,采用盆栽法测定不同接种剂处理对红三叶草生长特性及品质的影响。结果表明,本研究制作的接种剂符合《农用微生物菌剂》质量标准（GB 20287-2006）。复合接种剂处理AD对红三叶草株高、 根长促进作用显著 (P0.05),分别较对照增加33.62%和46.20%。AB和AD处理红三叶草地上植物量增重显著,较对照增加了101.69%和94.98%。BC和AD处理对地下植物量增加显著,增加了197.63%和151.18%。AC、 AD和BCD处理后红三叶草整株磷含量均高于对照,其中BCD处理较对照差异显著（P0.01）,磷含量较对照增加了15.38%。ABCD处理红三叶草整株的含氮量较对照达到了显著水平（P0.05）,较对照增加了14.77%。ABD、 BCD和ABCD处理均可提高红三叶草地上部分粗蛋白含量,其中处理ABCD粗蛋白含量较对照增加最多,增加了14.62%,达到了显著水平（P0.05）。复合接种剂AD、 AB、 BC、 AC、 ABD、 BCD和ABCD接种后,对红三叶草生长特性和品质的提高表现出良好的促进效果,可作为复合菌肥材料作进一步研究。     

尾矿砂堆积地五节芒自然定居对土壤微生物生物量、呼吸速率及酶活性的影响

为了认识重金属耐性植物五节芒（Miscanthus floridulus）对尾矿砂土壤的改良作用,在尾矿砂堆积地上选择1个裸露的尾矿砂样点（对照）和4个五节芒定居的尾矿砂样点（RI、RII、RIII和RIV）为样地,研究了土壤微生物生物量、呼吸速率和酶活性随五节芒定居梯度的变化规律以及这些微生物参数与土壤理化特性和重金属含量的关系。结果发现,随着五节芒在尾矿砂上的定居,除土壤pH以外,土壤有机碳、总氮、总磷、NH4+-N、NO3--N和速效磷的含量以及团聚体稳定性和最大持水量均显著提高（P 0.05）,而土壤重金属总量与DTPA可提取量均显著下降（P 0.05）。土壤生物生物量碳、氮、磷、基础呼吸速率、基质诱导呼吸速率、10种土壤酶活性均显著提高（P 0.05）,但土壤呼吸熵和多酚氧化酶活性显著下降（P 0.05）。主分量分析（PCA）结果表明,土壤微生物参数、土壤理化特性和土壤重金属数据均可显著区分出5个研究样地;典范相关分析（CCA）结果看出,土壤微生物参数总体变化与土壤理化特性呈显著正相关（pH除外）,与土壤重金属呈显著负相关。     

重庆缙云山 4 种典型林分生长季土壤呼吸特征及其与环境因子的关系

2012年4-8月,采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对重庆缙云山4种典型林分（常绿阔叶林、竹林、针阔混交林和针叶林）的土壤呼吸速率进行测定,并同步测定5和10 cm土壤温度、湿度及pH值,分析4种林分土壤呼吸变化特征及其与环境因子的关系.结果表明：1）4种典型林分土壤呼吸日变化规律不同,5月、7月针阔混交林和针叶林土壤呼吸速率日波动幅度大于常绿阔叶林和竹林;2）各林分土壤呼吸速率均表现出4-7月升高而7-8月降低的月变化规律;3）土壤呼吸速率与5 cm、10 cm土壤温度均呈指数关系,常绿阔叶林的温度敏感性（5 cmQ10=2.054,10cm Q10=2.117）大于其他3种林分;4）常绿阔叶林土壤呼吸速率与土壤湿度无显著相关性,而对其他林分呈二次相关关系;5）常绿阔叶林的土壤呼吸与5 cm、10 cm土壤pH值显著相关,竹林的土壤呼吸仅与5 cm土壤pH值显著相关,其他林分未表现出显著相关关系.     

非均质物料链式组合称重定量算法优化与试验

非均质物料质量差异较大且不可分割,组合称重定量过程中组合对象不确定,存在组合称重定量精度与组合速度的矛盾。该研究针对链式组合称重定量系统,提出以定量精度及组合效率为目标,对组合样本数和抽样数进行优化分析,达到保证组合称重定量精度下,减少数据计算量以提高组合定量速度的目的。研究表明,在相同允许组合误差下,增大组合样本数可提高组合成功概率,但组合计算量随组合样本数增加而呈指数增加。通过对服从正态分布N(100,102)的质量数据进行10 000轮组合计算发现,当组合定量目标质量为500 g,允许组合误差为0.1 g时,组合计算时间较短的组合样本数为14。并对优化组合样本数和抽样数的组合算法进行了链式组合称重定量试验验证。试验结果表明,在物料质量标准差≤30 g,允许定量组合误差为0.1 g时,优化后的组合算法与优化前遍历组合算法在定量组合成功概率总体上保持在95%左右,且优化后的算法组合计算时间减少了40%。研究结果可为非均质物料链式组合称重定量系统的研制提供参考。     

稻草不同途径还田对土壤结构及有机质特征的影响

通过3年的田间定位试验,系统的研究了稻草不同途径还田对稻田土壤容重、孔隙度、团聚体、有机碳总量、腐殖质组成及腐殖质结合形态的影响。结果表明,与无肥(CK)及纯施化肥(NPK)对照相比,稻草直接深埋还田(NPK+S)及利用后的菌渣、牛粪、沼渣深埋还田(NPK+FD、NPK+CD、NPK+BD)均能一定程度的降低土壤容重、增加孔隙度、增加>0.25 mm水稳性团聚体的数量和提高土壤团聚体的稳定性,有利于形成和保持良好的土壤结构;同时能提高土壤腐殖质中胡敏酸含量和HA/FA比值,增加松结态腐殖质含量和提高松/紧腐殖质比值,能一定程度的改善土壤腐殖质的组成、性质及结合形态,提高腐殖质品质,不过这4个处理间的差异不明显。稻草焚烧还田(NPK+S′)在以上方面效果均不显著,且带来严重的大气污染,并不可取。     

不同有机物及其堆肥与化肥配施对小麦生长及氮素吸收的影响

采用15N示踪技术,选用水稻土和灰潮土在宜兴进行小麦盆栽试验,研究了稻草、猪粪及其堆肥与化肥配施对作物生长及氮素吸收的影响。结果表明,在水稻土和灰潮土上,不同有机物及其堆肥与化肥配施分别比单施化肥增产4.46%～24.82%和1.01%～20.53%,稻草堆肥和猪粪堆肥配施化肥处理籽粒产量分别高于稻草和猪粪直接与化肥配施处理。稻草和猪粪堆肥后更利于作物吸收氮素,增加植物体内15N累积。两种土壤上15N回收率表现为相同配比的堆肥处理未堆肥处理单施化肥处理。随着小麦生育期的推进,土壤微生物量氮和矿质态氮含量均呈下降趋势,稻草和猪粪处理的微生量氮含量始终高于稻草堆肥和猪粪堆肥处理。有机无机肥配施处理土壤矿质态氮在小麦生育前期低于单施化肥,成熟期则高于单施化肥。整个生育期中,稻草堆肥和猪粪堆肥处理土壤矿质态氮含量分别高于稻草和猪粪处理。因此,有机物堆肥后与化肥配施更有利于提高产量,促进作物对氮素的吸收利用。     

基于数量化理论Ⅲ的滑坡变形组合预测研究

[目的]探讨基于数量化理论Ⅲ的组合预测模型在滑坡变形组合中的适用性,为滑坡变形组合预测提供新的思路。[方法]选取GM(1,1)、支持向量机、BP神经网络及MC预测作为滑坡变形的单一预测模型,并利用数量化理论Ⅲ分析单项预测的相对误差区间的重要性,进而确定区间权重,再结合预测误差确定的组间权重,综合确定组合预测的权值。[结果]组合预测结果相对误差的平均值为1.1%,方差为0.16。[结论]组合预测较单一预测模型的预测精度及稳定性都有较大的提高。     

水稻对苏打盐碱土锌形态转化的驱动作用研究

为了揭示种稻对苏打盐碱土中Zn形态转化的驱动作用及其机理,采用Tessier连续提取法研究了松嫩平原不同种稻年限苏打盐碱地水田土壤中不同形态Zn含量及其在剖面中的分布特征。结果表明:盐碱地种稻改良后,可显著提高土壤剖面各层次中的有效Zn、交换态Zn及有机结合态Zn等生物有效态Zn的含量,降低碳酸盐结合态Zn、氧化物结合态Zn及残渣态Zn等非生物有效态Zn的含量。这种作用在种稻后的第1年表现的最为显著,第5年之后进入平缓上升阶段;种稻对有效Zn、交换态Zn及有机结合态Zn等生物有效态Zn含量提升的促进作用是随剖面层次的加深而减弱的。相关分析表明,交换态Zn和有机结合态Zn分别与pH呈显著负相关关系,而与有机质含量呈显著正相关关系;碳酸盐结合态锌和氧化物结合态锌与pH呈显著正相关;与有机质含量呈显著负相关关系。说明盐碱土种稻改良后,土壤pH降低和有机碳含量的提升是驱动不同形态Zn转化的主要因素。     

油菜素甾醇对萝卜芽菜生物活性物质的影响

为探究油菜素甾醇对萝卜芽菜生物活性物质的影响,用表油菜素内酯及其类似物高芸薹素单独或者与氯化钠共同处理萝卜芽菜,测定并分析其芥子油苷、花青素、维生素C和总多酚的含量以及抗氧化能力的变化。结果表明,20 nmol·L~(-1)表油菜素内酯单独处理时,芥子油苷含量显著降低,但与40mmol·L~(-1)氯化钠共处理时,芥子油苷含量显著上升;20 nmol·L~(-1)高芸薹素单独处理或者与40 mmol·L~(-1)氯化钠共处理则对芥子油苷含量无显著影响。此外,表油菜素内酯和高芸薹素单独处理或者分别与氯化钠共处理均能显著提高花青素和维生素C的含量,但对总多酚含量和抗氧化能力均无显著影响。综上,表油菜素内酯与氯化钠共处理是提高萝卜芽菜中芥子油苷、花青素以及维生素C等主要生物活性物质的有效手段,这为通过化学调控的方法改良萝卜芽菜的品质提供了理论依据和技术支撑。     

酸雨与稀土镧对大豆幼苗光合光反应复合影响的时间效应研究

采用水培法研究酸雨（AR）与稀土镧（La）对大豆幼苗叶片光合光反应复合影响的时间效应,旨在探究复合污染因子对植物自修复过程的影响。结果表明,较之不同pH值AR（pH3.0、4.0）和不同剂量La（60、300mg·L-1）的单一作用,复合处理对大豆幼苗光合光反应活性抑制程度较大,延缓各参数恢复进程（恢复拐点滞后）,恢复程度较小,明显影响了植物的自修复能力。净光合速率Pn与各光合参数相关性分析结果显示：复合处理组的植物在修复过程中,Pn变化主要受Chl、Hill反应活性的影响,Mg2＋-ATPase活性对Pn的制约最小,且随着时间的推移,AR与La复合处理组各光合参数的恢复进程不同步,自修复能力受胁迫强度和胁迫方式的影响。     

猪场处理废水施用对机插水稻产量形成和氮素利用的影响

为研究规模化猪场处理废水在机插水稻的施用技术,在大田条件下,以迟熟中粳水稻品种淮稻5号为材料,采用模拟机插秧移栽方式,设计不同施肥处理,研究施用猪场废水对机插水稻产量形成和氮素吸收利用的影响。结果表明,在分蘖期配施相同量尿素条件下,拔节期总茎蘖数和有效茎蘖数与基施废水用量关系不密切,抽穗期、成熟期叶片SPAD值、干物质积累量、植株含氮量和吸氮量总体上随穗期废水施用量增加而提高,4个指标皆表现为高量废水配施尿素处理与常规施肥处理无显著差异,但显著高于不配施尿素的高量废水处理。废水配施尿素各处理氮素收获指数变化范围为0.64~0.69,除穗期施用低量废水处理外,其它处理显著高于常规施肥处理。各废水配施尿素处理氮素籽粒生产效率变化范围为61.37~66.94 kg/kg,以高量废水配施尿素处理最低。大多数废水与尿素配施处理能够获得与常规施肥持平或较高的产量,以水稻生长季施用废水210 m3/hm~2分蘖期配施尿素187.5 kg/hm~2处理产量最高,比常规施肥处理增加10.84%。     

脱水蔬菜热泵-热风组合干燥试验

为了解决脱水蔬菜热泵干燥中后期干燥效率较差的问题,文章进行了热泵、热风组合干燥试验。结果表明:采用热泵-热风组合干燥装置生产脱水蔬菜,其耗能只有隧道式干燥的74.1%,网带式干燥的84.7%和真空冷冻干燥的9.4%。胡萝卜产品经24h充分复水后,组合干燥的复水性比热泵干燥高16.6%,比热风干燥高24.5%。采用前期热泵除湿干燥与后期热风干燥的组合干燥技术,克服了单一热泵干燥的缺点,降低了能耗,提高了产品质量。     

不同种类有机酸及其配施对烤烟生长和叶片非酶促活性氧代谢的影响

研究了不同种类有机酸及其组合对烤烟生长和非酶促活性氧代谢的影响。结果表明,施用有机酸有效提高了烤烟株高、最大叶长、最大叶宽、茎叶干重和根系干重,促进了烤烟的生长,其中以油酸、苹果酸、苹果酸+油酸配施、苹果酸+油酸+腐殖酸配施处理的效果较好。施用有机酸显著提高了抗氧化物质抗坏血酸(ASA)和还原性谷胱甘肽(GSH)的含量,减少了超氧阴离子自由基(O2-.)的积累,有利于维持烤烟叶片非酶促活性氧代谢的平衡。总体来看,单施处理中,以腐殖酸和油酸处理的效果最好,O2-.产生速率分别较对照平均降低了35.33%和37.08%,ASA含量分别增加了28.64%和36.03%,GSH含量分别增加了19.75%和15.24%;配施处理中,以苹果酸与腐殖酸配施或苹果酸与油酸配施处理的效果最佳,O2-.产生速率分别较对照平均降低了31.00%和29.96%,ASA含量分别增加了28.31%和34.05%,GSH含量分别增加了13.87%和10.18%。