不同封育年限对宁夏荒漠草原土壤粒径及碳氮储量的影响

封育禁牧的时间效应已经成为科学和政府决策关注的焦点,研究以宁夏盐池县典型荒漠草原围封6、10、15年样地的围栏内外2种主要土壤类型——灰钙土和风沙土为研究对象,基于样线调查法及方差分析法,探究不同封育年限对荒漠草原颗粒组成及土壤碳氮储量的影响。结果表明:1)封育会导致灰钙土及风沙土土壤细颗粒含量增加,灰钙土封育6年样地土壤细颗粒较围栏外增加量最明显,后随封育年限的增加而呈现增幅减少的趋势;风沙土封育15年样地围栏内土壤细颗粒增加量高于封育6年样地。2)灰钙土及风沙土封育6年样地均表现为围栏内土壤碳氮(有机碳、全碳、全氮)含量高于围栏外,而围封10年及15年样地围栏内外土壤碳氮含量没有明显差异。3)灰钙土围封6年样地围栏内土壤碳氮比高于围栏外,而围封10年及15年样地无此规律,围封不会影响风沙土土壤碳氮比。围封可以有效使土壤颗粒细化,但不同土质对封育年限的响应有所差异,人工封育的最佳时间尺度应根据草原退化程度和草原不同土壤条件而定。     

油菜素内酯对盐胁迫刺槐苗光合作用及叶绿体超微结构的影响

【目的】采用蘸根方式外源添加不同质量浓度油菜素内酯(BRs)处理刺槐幼苗,研究刺槐苗在盐胁迫条件下生长、光合及叶绿体结构的变化,为盐碱地造林提供技术指导。【方法】以1年生刺槐苗为研究对象,用不同质量浓度(0.1,0.3,0.5mg/L)BRs对苗木进行蘸根处理,然后经100mmol/L NaCl胁迫处理50d后,以未添加BRs和未进行盐胁迫处理的刺槐苗为空白对照(CK1),以未添加BRs只进行盐胁迫处理的刺槐苗为胁迫对照(CK2),观测分析苗木的形态和水分生理指标、光合色素、基础光合参数和叶绿体超显微结构的变化。【结果】与CK1相比,CK2的苗高/基径和叶片相对含水量显著(P0.05)降低,比叶重显著(P0.05)增加,盐害指数显著(P0.05)上升;叶片叶绿素a、叶绿素b含量显著(P0.05)下降,叶绿素a/b有所上升;叶片的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、瞬时水分利用效率(WUE)均有所下降,气孔限制值(Ls)上升;叶片叶绿体超显微结构遭到破坏,叶绿体排列松散,形态肿大,嗜锇颗粒减少,类囊体片层松散,叶片光合作用受到抑制。与CK2相比,外源添加BRs的各处理苗高/基径增大,除0.1mg/L BRs处理外其他处理的比叶重均有所下降,叶片相对含水量上升,盐害指数显著(P0.05)降低;叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素a/b上升;刺槐叶片Pn提高,0.5mg/L BRs处理可以增加盐胁迫刺槐苗叶片的Gs,并维持一定的Tr、Ci和WUE;通过观察叶片叶绿体结构,发现0.5mg/L BRs处理能够使盐胁迫刺槐苗维持一定的叶绿体数,保持叶绿体结构的完整和类囊体片层的紧密度,增加嗜锇颗粒数目,维持叶绿体基本功能。【结论】盐胁迫刺槐幼苗的光合作用受到抑制,而BRs蘸根处理能够使刺槐幼苗在盐胁迫下维持一定的光合作用,提高苗木的耐盐性,其中以0.5mg/L BRs处理效果较好。     

香樟幼苗对NaCl胁迫的生理响应

为研究香樟(Cinnamomum camphora)的耐盐性,为南方沿海盐碱地的引种栽培提供参考.本文以实生香樟苗为材料,采用盆栽法,设置0(CK)、2‰、4‰、6‰、8‰5种盐处理,对不同NaC1盐处理下香樟生长指标,水分生理指标,叶片光合色素质量分数、光合作用参数、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性、渗透调节物质、膜稳定性等进行分析.结果表明:1)香樟苗高、基径相对生长量随着盐处理浓度的增加依次降低,且超过4‰的盐处理对其生长量的抑制作用显著(P＜0.05).2)随着盐处理浓度的增加,香樟叶片水分饱和亏损、丙二醛含量逐渐增加,膜稳定性指数、光合能力逐渐降低.3)2‰盐处理下香樟叶片相对含水率、光合色素质量分数、Fv/Fm、NPQ、抗氧化酶活性、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量高于CK,而膜稳定性指数、Yield、ETR虽然有所下降但降幅较小.4)盐处理达4‰后,香樟叶片光合色素质量分数、净光合速率、光化学效率、水分利用效率、膜稳定性指数显著减小(P＜0.05),丙二醛含量、脯氨酸含量显著上升(P＜0.05),水分状况显著变差,与此同时抗氧化酶活性、可溶性糖含量,可溶性蛋白含量降低.综上所述,香樟的耐盐性处理在2‰ ～ 4‰,超过4‰的盐处理能显著抑制香樟的生长,2‰盐胁迫下,香樟可通过提高相对含水率、光合色素质量分数、NPQ的耗散,关闭部分气孔,提高抗氧化酶活性,增大脯氨酸、可溶性蛋白含量来应对盐胁迫.盐处理达4‰后,香樟抗氧化酶活性逐渐下降,酶系统损伤越来越严重;可溶性糖和可溶性蛋白含量所起的调节作用逐渐变小;脯氨酸含量大量增加,所起的渗透调节作用逐渐变大,但远不足以应对盐胁迫,因此叶片严重失水;膜脂过氧化,膜稳定性遭破坏,光合机构损伤严重,危及其生命.     

植物协同微生物诱导碳酸钙沉淀对铜尾矿的固化效果

为探讨微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbially induced calcium carbonate precipitation, MICP)和植物技术对污染矿区的固化效果。利用纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、碱蓬(Suaeda salsa)、红砂(Reamuria songarica)开展干旱半干旱高风蚀区尾矿污染固化试验。通过植物根系拉力及根—土复合体抗剪强度表征污染矿区响应效果。结果表明:MICP处理后红砂、碱蓬2种植物根系抗拉力分别增加59.9%,19.7%,抗拉强度分别降低7.4%,22.5%。较MICP处理前,100 kPa下红砂、碱蓬复合体抗剪强度分别提高62.7%,45.9%;200 kPa下分别提高130%,122%;300 kPa下分别提高26.8%,30.6%。胶结后,红砂、碱蓬根系中的半纤维素、纤维素、木质素的含量显著增加(p＜0.05),红砂根系分别增加64%,74%,153%;碱蓬根系分别增加24%,46%,95%。综上,MICP协同植被为干旱半干旱高风蚀尾矿区污染修复提供高效途径,研究结果对实现矿区自然环境改善,加速矿区的生态修复具有重大意义。     

微生物诱导碳酸钙沉淀对干旱半干旱区铜尾矿污染治理效果

为明确微生物诱导碳酸钙沉淀技术（microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP）在干旱半干旱高风蚀地区重金属尾矿治理效果,以研究区生境土中筛选的碳酸盐矿化细菌—纺锤型赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus fusiformis）为研究对象,通过在尾矿渣中加注纺锤型赖氨酸芽孢杆菌菌液和由1 mol/L的尿素及氯化钙配制成的胶结液进行室内模拟试验,研究MICP处理前后尾矿坡顶、坡中、坡底（坡顶—细颗粒（K1<5 mm）、坡中—中颗粒（5 mm15 mm））不同粒径尾矿渣中重金属元素含量、pH、电导率及酶活性等基础理化性质的变化,利用双因素方差分析和相关性热图比较分析揭示基于生境微生物的MICP修复技术对区域不同粒径尾矿渣污染物治理的效果及确定MICP技术对不同粒径尾矿渣修复的菌剂用量。结果表明,采用MICP技术对尾矿渣中重金属含量、pH、电导率及酶活性等基础理化性质有显著影响。MICP处理下细颗粒（K1<5 mm）尾矿渣中As降低21%,中颗粒（5 mm15 mm）中Pb降低22%。K1、K3中的pH降低5%,K2降低4%。K1中全钾、脲酶均升高33%（p<0.05）,K2中全碳升高39%（p<0.05）,K3中蔗糖酶升高7%（p<0.05）,微生物碳氮在K1、K2、K3中显著升高（p<0.05）。同时MICP处理下Ni与Pb、As与Cu、电导率与Pb等呈极显著正相关（p<0.01）,pH与Pb呈极显著负相关（p<0.01）,在MICP技术处理后,全碳、全氮、全钾、全磷及有机质和重金属元素含量间的相关性增强。综上所述基于生境微生物的MICP修复技术能够降低尾矿渣重金属元素含量,调节尾矿渣土体养分状况从而调节污染土体质量,降低由矿产开发导致的环境污染风险。同时,进一步确定不同颗粒尾矿渣达到修复治理水平所需菌剂用量,具有污染土质治理修复应用价值。     

南京毛竹林小流域径流组分及CN值影响因素研究

根据南京毛竹林小流域降雨径流数据的观测分析,毛竹林具有良好的水源涵养功能;毛竹林小流域月降雨量分别与月径流量、月壤中流+地表径流、月基流量、月产损呈正相关,降雨是影响该地区径流年际变化的主要因素;结合SCS模型反推得到的CN值计算式,分析表明:在产流过程中,CN值与土壤体积含水量无相关性,CN 值分别与降雨量、降雨量/土壤含水率呈指数负相关,与产损量呈负相关关系,并建立CN值与各显著影响因子的回归模型。此结果可为日后SCS模型在该流域的应用提供参考。     

氯化钠胁迫对香樟幼苗光合色素和叶绿素荧光参数的影响

通过研究氯化钠胁迫下香樟(Cinnamomum camphora)幼苗叶片光合色素和叶绿素荧光参数的变化规律,为香樟耐盐性的研究以及沿海地区的引种栽培提供理论依据。以温室大棚中培育的实生香樟幼苗为实验材料,设置2‰、6‰2种盐梯度(质量浓度),清水为对照(CK),通过测定苗高相对生长量、基径相对生长量以及受胁迫后第7天(初期)、第39天(前期)、第76天(中期)、第120天(后期)幼苗叶片相对含水量、光合色素和荧光参数,研究盐胁迫对香樟光合机构的影响。结果表明,香樟幼苗受胁迫程度随着胁迫时间的延长而加深;6‰的盐浓度能显著抑制香樟生长,严重损害其光合机构;2‰的盐浓度胁迫下,香樟的生长量和光合功能并未受显著影响,胁迫后期,香樟可能由于气温显著降低而进入冬季休眠,耐盐性降低,2‰的盐浓度也影响了其光合机构功能,而此时CK光合功能也有所下降,但仍明显高于2‰的盐浓度处理。