垂序商陆对Cd胁迫的生长响应和富集特征研究

通过盆栽试验研究了垂序商陆(Phytolacca americana L.)在Cd胁迫下的生长响应和富集特征.试验表明,Cd处理浓度≤50 mg·kg-1时,垂序商陆根系的长度和生物量均随处理浓度升高而增加,随Cd处理浓度增加根系长度和生物量逐渐减小.Cd处理下植株株高和地上部生物量均大于对照,且分别在20、50 mg·kg-1处理下达到最大.垂序商陆根、茎、叶Cd含量都在130 mg·kg-1的处理时达到最高,分别为60.44、37.74和116.93 mg·kg-1.植株根部和地上部Cd的最大累积量分别为86.86和170.91 μg·plant-1.Cd富集系数和迁移系数分别为0.42 ～0.55和0.44～1.54,且都在Cd浓度80 mg·kg -时达到最大.因此,垂序商陆可用于Cd污染土壤的修复.     

生物炭替代草炭对生菜生长和营养品质的影响

为探究生物炭替代草炭用于生菜无土栽培的可行性,以草炭、珍珠岩和蛭石栽培基质为对照（CK）,用体积分数5%(BS5)、10%(BS10)、15%(BS15)、20%(BS20)的生物炭替代草炭栽培生菜,分析生菜生长和营养品质指标的变化及其与基质性质的相关关系。结果表明：5%～20%生物炭替代草炭后,各处理基质的容重和碱解氮含量显著降低,总孔隙度、通气孔隙度、速效磷、速效钾、微生物生物量和酶活性显著升高。生物炭替代草炭后,生菜的生长状况均优于对照,地上部和根系干质量分别较对照增加了29.31%～67.24%和50.00%～158.33%;同时,各处理生菜的根系活力、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量均显著高于对照。RDA分析结果显示,基质的容重、通气孔隙度、碱解氮、速效磷、速效钾是影响生菜生长和营养品质的主要理化性质因子,而微生物生物量碳、蔗糖酶活性、脲酶活性、微生物生物量氮是影响生菜生长和营养品质的主要微生物学性质因子。研究表明,生菜栽培基质中5%～20%的草炭由生物炭替代是可行的;生物炭主要通过改善基质的孔隙状况、提高养分循环酶活性和有效养分含量来促进生菜的生长和营养品质的提升...     

西藏土壤阳离子交换量的空间变化和影响因素研究

根据西藏17个土类150个骨干剖面的分析资料,应用统计方法,探讨土壤CEC的空间变化和影响因素。结果表明,在西藏广阔的高原面上,土壤CEC的空间变化具有明显的水平地带特征:从东南向西北,土壤CEC随高山草甸型→高山草原型→高山荒漠型而急剧降低。土壤CEC垂直变化亦有表现,特别是在藏东南地区,山地湿润森林土壤的CEC从基带黄壤向上增高,至暗棕壤和灰化土达到最高,而在森林线以上土壤CEC又随黑毡土→草毡土→寒冻土而降低。西藏土壤CEC的空间变化,主要决定于各类土壤有机质积累的差异;有机质含量较低的土壤,粘粒含量也有重要影响;高山草甸型土壤还受粉砂粒含量的影响。土壤速效钾含量与CEC呈显著正相关,显示了土壤CEC的重要保钾功能。     

植物篱-农作模式坡耕地土壤综合抗蚀性特征

土壤抗剪强度、抗蚀性与抗冲性不仅反映了土壤对水力侵蚀不同发育阶段（雨滴溅蚀、薄层水流片蚀与股流沟蚀）的侵蚀力大小,还通过共存、耦合决定对抗水力侵蚀的综合能力（综合抗蚀性）的大小。利用植物篱控制水土流失的长期定位试验,采用数理统计法研究了植物篱-农作坡耕地土壤综合抗蚀性特征。结果表明,由于植物篱模式下土壤理化性质得以改善,加之网状植物篱根系的固结等作用促使土壤综合抗蚀性增强。紫穗槐、香根草、紫花苜蓿和蓑草植物篱-农作模式土壤综合抗蚀指数分别比常规横坡农作模式增加102.9%、91.9%、87.9%、82.9%。不同植物篱模式增强土壤综合抗蚀性效应的大小为,20o坡地紫穗槐>香根草,13o坡地紫花苜蓿>蓑草。植物篱模式也增强了各坡位土壤综合抗蚀性,改善了土壤综合抗蚀性的过大坡面异质性。该论文为进一步探究植物篱模式控制水土及氮磷等污染物流失提供参考。     

横断山区北段山地土壤基本属性的坡向分异

研究了横断山区北段金沙江以东雀儿山至二郎山等山地土壤属性的坡向性分异规律。结果表明,山地迎风坡由于水分条件优于背风坡,其土壤的生物积累和盐基风化淋溶一般强于背风坡,主要表现在迎风坡土壤的有机质和全氮含量、表层土壤全磷含量、阳离子交换量和速效钾含量高于背风坡土壤;迎风坡土壤的pH、盐基饱和度和基带土壤的钙化及碱性化程度低于背风坡土壤。这种分异在水平方向上,二郎山最为显著,由此向西至雀儿山随季风势力的减弱而减小;在垂直方向上,一般在山麓基带土壤最为明显,沿山体向上至山脊,两坡间的差异逐渐减小甚至趋同。山地迎风坡与背风坡土壤属性的分异,主要源于气候水分因素,有别于主要源于气候热量因素的垂直地带分异,同时也不同于山地土壤属性的阴阳坡分异。     

坡地植物篱技术的效益及其评价研究综述

植物篱技术作为水土保持与农业面源污染的源头控制措施,已被广泛地研究应用于世界各国。在介绍植物篱技术概念、分类的基础上,综述了植物篱技术的效益及其评价的国内外研究现状。植物篱的生态效益集中体现在保持水土,改善微地貌,提高土地生产力与控制农业面源污染上。植物篱的效益评价存在评价内容与指标片面,评价结果可比性差等不足之处。最后,就植物篱技术效益及评价研究的相关问题提出展望。     

濆江流域不同土地利用方式下土壤磷积累特征及流失风险

采用实地采样调查、室内分析与数理统计法研究了濆江小流域耕地、果园、茶园、人工林地、自然林地、饲草地和荒草地7种土地利用方式下表层土壤磷素的积累及吸附特征。结果表明,人工林地、饲草地与耕地土壤全磷>1.0 g·kg-1,呈现积累趋势;饲草地和耕地的Olsen-P≥40.0 mg·kg-1,超过磷素流失临界值;人工林地、饲草地和耕地土壤Ca Cl2-P>4.5 mg·kg-1,也超过磷素流失临界值。茶园土壤吸附固定磷能力极强,耕地、果园地、林地(尤其是人工林地)与草地土壤的吸附固定磷能力较弱。人工林地、耕地与饲草地土壤磷素流失风险较高,宜采用补偿性施磷或维持性磷肥法;果园、荒草地、自然林地的风险较低,茶园土壤磷素几乎无流失风险。     

紫色土区坡耕地植物篱模式综合生态效益评价

科学评价植物篱模式提高坡耕地生态效益是进一步评价其生态经济社会综合效益的基础,可促进优化植物篱模式在山丘区的推广与应用。针对已有文献对植物篱模式生态效益评价存在评价指标片面等问题,选择植物篱模式下水土与农业面源污染物流失、土壤抗侵蚀力与土地生产力4方面指标,应用层次分析法与熵权法相结合计算评价指标权重,多因素综合评价法对西南紫色土区坡耕地紫穗槐、香根草、紫花苜蓿与蓑草4种植物篱模式进行综合生态效益评价。结果表明,植物篱模式的综合生态效益和不同类型生态效益较常规横坡农作模式明显提高,其中综合生态效益指数(A)、保持水土效益指数(B1)、控制农业面源污染效益指数(B2)、土壤抗侵蚀力效益指数(B3)、土地生产力效益指数(B4)分别增加206.4%~301.9%、228.6%~278.4%、212.6%~346.6%、93.7%~126.0%、23.6%~35.8%。植物篱模式不同类型生态效益指数大小顺序为B2(1.165)B1(0.962)B4(0.495)B3(0.332)。不同植物篱模式提高坡耕地综合生态效益的效应表现为20坡地紫穗槐模式香根草,13坡地紫花苜蓿蓑草。20坡耕地植物篱模式综合生态效益指数平均增加幅度(295.0%)大于13坡地植物篱模式(211.0%)。说明在西南紫色丘陵区的坡耕地,尤其是20以上坡耕地推广与实施灌木类植物篱可大幅提高其综合生态效益。     

热改性坡缕石对土壤镉污染的钝化效果及对土壤镉生态毒性的影响

  目的  探究纳米材料对农田土壤镉（Cd）的钝化效果及其对土壤酶活性、作物生长的影响,以期为Cd污染农田的生态修复和农产品安全、优质生产提供参考依据。  方法  通过盆栽实验,研究了添加纳米生物炭(nBC)、纳米羟基磷灰石(nHAP)和纳米零价铁(nZVI)对土壤化学性质、有效态Cd含量、酶活性以及小白菜体内Cd含量、生长和品质的影响。  结果  添加nBC、nHAP、nZVI后土壤pH分别提高了0.73、0.72、0.16个单位;同时,nBC显著提高了土壤速效磷和速效钾含量, nHAP显著提高了土壤速效磷含量。与对照相比,nBC、nHAP和nZVI显著降低了土壤DTPA和TCLP提取态Cd含量,降幅分别为46.4%和32.0%、67.9%和41.2%、54.8%和28.9%;而纳米材料显著提高了土壤酶活性,其中脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性分别为对照的1.50 ~ 3.15倍、1.32 ~ 1.64倍和1.20 ~ 1.39倍。向土壤中添加nBC、nHAP、nZVI后,显著降低了小白菜中Cd含量,提高了小白菜干重和营养品质。其中,地上部、根系Cd含量较对照分别降低了68.4% ~ 78.7%、39.6% ~ 62.0%;可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量较对照的增幅分别为9.61% ~ 57.5%、36.7% ~ 116%、10.9% ~ 41.4%。  结论  3种纳米材料对土壤中Cd起到了良好的钝化作用,同时提高了土壤酶活性,改善了小白菜的生长状况和营养品质。     

基于最小数据集-聚类分析的高寒草甸退化综合评价

【目的】综合植被-土壤属性,构建适用于评价高寒草甸退化的指标体系及分级标准,以期为高寒草甸生态恢复提供基础数据和理论支撑。【方法】以若尔盖花湖周边高寒草甸为对象,综合文献、标准和主成分分析法构建植被-土壤综合评价指标体系。利用熵权法、主成分分析法和综合指数法获取草甸质量指数,基于系统聚类和自然断点法划分的草甸质量等级及样地的植被-土壤属性,确定草甸退化程度。【结果】基于最小数据集的高寒草甸退化综合评价指标体系共有8个指标,包括植被盖度、地上生物量、可食性植物生物量、容重、有机质、速效钾、β-1,4-葡萄糖苷酶和脲酶。其中,土壤有机质、可食性植物生物量和β-1,4-葡萄糖苷酶综合权重分别为0.232、0.215和0.206,对草甸质量的影响大于其余指标。根据评价指标计算的草甸质量指数（MQI）为0.142～0.713,基于该指数可将草甸质量划分为4个等级,分别为未退化草甸（MQI≥0.36）、轻度退化草甸（0.28≤MQI<0.36）、中度退化草甸（0.20≤MQI<0.28）和重度退化草甸（MQI<0.20）,最后拟定高寒草甸退化综合评价指标体系及其分级标准。研究区高...