中国典型设施栽培土壤Cu、Zn累积特征及风险预测

为了探明铜(Cu)和锌(Zn)在设施栽培土壤中的累积现状及潜在风险,该研究基于中国8个省16个州市典型区域的设施栽培土壤全量和有效态含量,系统分析了Cu、Zn的累积现状及风险特征,并采用分段线性模型(Split-line Model)拟合了土壤Cu、Zn有效态累积量与种植年限的关系,预测了土壤Cu、Zn累积量超风险限量值的种植年限。结果表明:1)与各省对应土壤背景值及农业土壤有效态元素丰缺指标相比,中国设施栽培土壤的全量Cu、Zn均有不同的累积效应,Cu较为明显,有效态含量大部分均达到了极丰富水平,所有样品均未出现低于缺乏临界值的现象;2)与农用地土壤污染风险筛选值相比,全量Cu、Zn平均分别超标16.03%、4.58%;与土壤有效态风险限量值相比,土壤有效态Cu的平均超限率达到了16.92%,辽宁、河南、云南的超限率分别达到了33.33%、62.50%、32.00%,表现较为严重,有效态Zn均未超限;3)基于有效态的风险评价结果表明设施栽培土壤整体安全,仅辽宁达到了轻度污染,河南和云南均达到了警戒值水平,均以元素Cu的累积贡献较为突出;4)土壤有效态Cu、Zn累积量与其种植年限具有显著正相关关系(P0.05),基于线性模型的分析结果显示,现有设施栽培条件下,连续再种植6.7、20.5、19.3 a可分别导致酸性、中性、碱性土壤中有效态Cu累积量达到风险限量值,连续再种植32.5、67.9、91.9 a可分别导致酸性、中性、碱性土壤中有效态Zn累积量达到风险限量值。因此,设施栽培土壤Cu、Zn累积具有风险,且逐年加重,需要采用合理的安全利用措施(包括修复技术、农资产品选用)来进一步保障设施农业健康可持续发展。     

莲草直胸跳甲Hsp70基因克隆及高温表达分析

为揭示热激蛋白(heat shock proteins,Hsps)基因和莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila温度胁迫适应性的关系,克隆了莲草直胸跳甲Hsp70基因序列,采用实时荧光定量PCR的方法检测了25~42.5℃莲草直胸跳甲成虫体内Hsp70的表达情况。结果表明:所克隆序列含有Hsp70家族的典型基序和位点,并与其它昆虫Hsp70的序列相似性很高,其中与马铃薯甲虫的相似性达到94%,表明所克隆序列为Hsp70靶基因,并对序列进行了系统进化分析;莲草直胸跳甲Hsp70的诱导起始温度为32.5℃(Ton),诱导最高温度为37.5℃(Tmax);Hsp70的Tmax能代表莲草直胸跳甲的耐受极限温度,是揭示物种耐受性的很好指标。本研究结果表明Hsp70在莲草直胸跳甲的高温适应性中可能起重要作用。     

基于地下水更新能力的黄河下游豫北平原地下水脆弱性研究

豫北平原地处黄河中下游,地下水污染问题随着大发展愈加严重,地下水脆弱性评估是度量潜在地下水污染的有效工具,是管理地下水资源和预防地下水污染的前提。目前传统的DRASTIC模型已成为地下水脆弱性评价最为广泛的手段,但其评价结果需要有充分的地下水化学、同位素相关分析的证据,因此研究采用DRASTIC与地下水更新能力相结合的方法,在传统DRASTIC模型评估豫北平原区地下水脆弱性的结果上,形成“层次分析框架-GIS”地下水易污性分布图,采用氢氧稳定同位素、地下水年龄和更新速率来建立的地下水更新能力指标,分析验证地下水脆弱性结果,研究表明：极高和较高脆弱性区域主要分布在靠近南太行山前和黄河两侧的地区,分别覆盖研究区面积的13%和18.5%,同位素发生明显的富集(²H:-65～-53SMOW‰,³H:16.6～29.1TU,¹⁸O:-8.9～-7.4SMOW‰),地下水年龄较小(2～6.6年),地下水的更新速率较快(4.3%～15%a^-1);而极低和较低脆弱性区域主要分布在研究区中部和北部,分别覆盖17.9%...     

多营养层级淡水生态系统构建对微生物的影响

微生物是淡水生态系统的重要组成部分,其群落组成与水环境密切相关。在室内设置5个试验组,种植常绿型沉水植物苦草(Vallisneria natans)同时引入铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)和鲫(Carassius auratus)来模拟生态系统中的生物种群结构。通过构建多营养层级淡水生态系统,探究了不同水生生物对细菌群落结构的影响。结果表明,构建的几种淡水生态系统中优势细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidota)和蓝细菌门(Cyanobacteria),螺、蚌、鱼的存在极大地减少了水体中蓝细菌门的数量,能够有效控制蓝细菌过度繁殖。细菌多样性指数(Shannon指数)在草、草-螺-蚌组中较高,而在草-螺、草-螺-蚌-鱼组中较低。冗余分析(RDA)表明,各系统间微生物群落丰度存在明显的差异,不同水生生物的引入和溶解氧含量是影响微生物群落变化的直接因素,而营养盐浓度的变化主要依赖于水生生物与微生物的共同作用,是影响微生物群落变化的间接...