拟南芥突变体amos2对外源激素的响应特征研究

检测拟南芥突变体amos2对外源激素响应的结果表明,该突变体主根伸长对外源生长素有明显的抗性,其主根抗性强于拟南芥野生型(WT),但弱于已知的生长素突变体aux1-7和axr4-2。该突变体的主根伸长对生长素转运抑制剂TIBA也表现出较强抗性,而对一定浓度的ACC表现敏感,但主根伸长对外源6-BA和ABA的响应与野生型一致。外源添加生长素或乙烯抑制剂可同时增加amos2和野生型的可见侧根数量,但突变体的增加百分比要显著高于野生型。虽然amos2突变体的荚果败育率比野生型显著增加,但并未表现出其他生长素突变体特有的胚轴弯钩消失及根系向重性缺失的表型。上述结果暗示突变基因AMOS2在控制拟南芥生长发育的某些方面发挥重要作用。     

花生油与羟丙基β环糊精对有机氯农药污染场地土壤异位增效淋洗修复研究

针对长三角典型区域内某废弃有机氯农药(OCPs)污染场地土壤,选择花生油和羟丙基β环糊精(HPCD)作为环境友好的淋洗剂,并嵌合超声强化、升温辅助等增效洗脱技术,研究了其对OCPs污染场地土壤的洗脱修复效果。结果发现,在100 ml/L 花生油和50 g/L HPCD、50?C水浴和35 kHz超声 30 min、连续淋洗5次条件下,土壤中DDTs、氯丹(Chlordanes)、灭蚁灵(Mirex)和总量OCPs的最大去除率分别为99.6% ± 2.2%、94.0% ± 1.3%、91.3% ± 2.0% 和96.0% ± 2.5%。同时采用Tenax TA树脂连续提取法,监测每次连续淋洗后土壤中各组分OCPs解吸特性,发现随着淋洗次数的增加,土壤中OCPs的400-h Tenax 可提取量逐渐减少,OCPs的快速解吸组分(Fr)和慢速解吸组分(Fsl)比例较原始土壤中的相应比例显著下降(P<0.01),OCPs的快速解吸速率常数(kr)、慢速解吸速率常数(ksl)和超慢速解吸速率常数(kvl)也较原始土壤中相应解吸速率常数显著降低(P<0.01)。综合考虑修复效率和土壤修复后潜在环境风险,3次淋洗可以认为较为合理。本研究为OCPs污染场地土壤的异位增效淋洗技术研发和淋洗终点判断提供了一种有效手段。     

典型设施栽培土壤盐分变化规律及潜在的环境效应研究

研究了山东寿光设施土壤盐分的变化规律。结果表明：（1）设施土壤的盐分含量高，变化幅度大。耕层盐分含量为2．69g kg^-1（CV=58％），而相应的露地仅为0．61g kg^-1（CV=14％）。（2）设施土壤连续种植到4a左右，其耕层的盐分含量则可达到限制作物正常生长的临界点，此后盐分含量随采取的各种管理措施而有所降低。土壤次生盐渍化是造成温室可持续利用周期较短的主要原因。（3）除HCO3^-外，NO3^-、SO4^2-、Cl^-、Ca^2＋、Mg^2＋、K^＋、Na^＋在剖面的累积明显高于露地，且以NO3^-和Ca^2＋的相对富集为主要特征，两者可占耕层盐分离子总量的47．4％和19．3％。（4）与露地相比，盐分离子在设施土壤剖面存在着明显的累积和向下迁移现象，同时在剖面的分布还具有明显的表聚特征，其中NO3^-的大量累积和向下层迁移已严重影响到当地地下水水质。     

基于周丛生物的“生态沟渠－人工湿地”处理高负荷农业面源污水影响研究

为了研究周丛生物对"生态沟渠—人工湿地"组合工艺处理高负荷农业面源污水的影响,试验布设了有无周丛生物铺装的2种"生态沟渠—人工湿地"组合工艺,用于处理高负荷农业面源污水。结果显示,在进水流量在50-150 m~3·d~(-1)的情况下,有周丛生物组合工艺对TP,TDP,TN,NO_3~--N和NH_4~+-N的平均去除率分别为94.7%,94.2%,93.3%,80.4%和91.8%,比无周丛生物组合工艺平均去除率分别高30.0%,33.2%,22.0%,27.2%和28.0%。通过刈割,水生植物可以从系统中带走相当一部分氮磷,两次刈割结果显示,有周从生物存在时,从系统中带走氮磷负荷分别为63.3 kg和9.3 kg,是无周丛生物携带的氮磷1.45倍和1.38倍。周丛生物的铺装提高了"生态沟渠+人工湿地"组合工艺处理高负荷农业面源污水的能力,适用于高负荷农业面源污水的处理。     

采样间距对有机质与环境因子相关性识别的影响

以黑龙江省海伦县为研究区,采用限制最小样点间距抽样和方差分解方法研究了采样点间距对土壤有机质(SOM)与环境因子相关关系识别的影响。结果表明,温度、土壤类型、坡度及作物生物量(NDVI)是研究区SOM变异性的主要环境控制因子;采样点数量为125个,最小样点间距为3.5 km时,SOM数据所包含的多尺度信息与多尺度的环境因子达到最佳尺度匹配,环境因子与SOM相关性最高,此时环境因子单独解释的方差及环境因子与空间变量共同解释的方差也最高,而空间变量解释的SOM方差则最小,因此,最适于识别研究区SOM与主要环境控制因子间的相关关系。     

模糊c-均值算法在区域土壤预测制图中的应用

基于模糊c-均值算法和地统计学空间插值,在面积约为1km2的研究区内进行区域土壤预测制图。研究结果表明:根据研究区123个剖面和土钻样点,通过分析它们在形态学上的特征和定量属性,建立了9类诊断特征土层。通过FCM算法模型,获得4类最佳分类数,模糊指数为1.7。类别数目与研究区受地形、母质和土地利用方式影响的主要成土过程决定的土纲下土壤类型数目一致。将经过对称对数比转换的隶属度成分数据进行单一模糊类别隶属度土壤预测制图,4种类别土壤在空间上具有明显的渐变过渡特征,制图结果较理想。在单一类别隶属度土壤图的基础上生成最大隶属度土壤图,与常规土壤调查土壤图具有共同参比的基础。     

基于区域和亚类水平的中国水稻土氮储量空间分异格局研究

农田氮循环是陆地生态系统氮循环的一个重要环节,因此对中国水稻土氮储量及其空间变异特征的研究有利于了解农田土壤氮循环。本研究基于中国1∶100万土壤数据库和1490个水稻土剖面数据,在水稻土亚类和土壤大区水平上对中国水稻土氮密度和氮储量的空间变异特征进行研究。结果表明:中国水稻土平均氮密度为12.4Mghm-2;中国水稻土氮储量为569Tg。不同亚类水稻土平均氮密度以潜育型水稻土最高(19.7Mghm-2),漂洗型水稻土最低(8.71Mghm-2)。不同土壤分区氮密度最高的是西南区(17.4Mghm-2),最低则是南方区(11.5Mghm-2)。各亚类和区域间水稻土氮密度均有显著差异,但水稻土氮密度在各亚类间的变异大于各区域的差异,这表明水稻土地表水分状况对水稻土氮空间变异的影响程度较气候的影响大。     

镉硫交互处理对水稻吸收累积镉及其蛋白巯基含量的影响

研究了不同硫镉浓度组合短期处理 (6d)对水稻幼苗吸收累积镉的影响及其植株体内蛋白质和非巯基硫蛋白含量的变化。结果表明 ,短期单镉胁迫处理下 ,水稻幼苗的生物量没有明显变化 ,但是镉硫交互作用明显地影响镉在水稻苗中的累积。供硫处理能有效地增加镉在水稻叶片中的累积。不同镉、硫处理下植株体内缓冲液可提态蛋白质含量变化不明显。镉胁迫明显增加植株体内NPT含量 ,尤其是根中NPT的含量。供硫也能显著地提高NPT的含量。硫镉交互作用对植株体内NPT含量的影响更为明显。上述结果证实 ,介质中硫的充分供应在有效地提高植物对镉胁迫耐性的同时 ,也显著地促进镉在水稻地上部的积累。     

不同土壤钾素淋溶特性的初步研究

通过室内土柱淋溶试验,研究降雨情况下不同土壤钾素的淋溶特性及其与土壤性质的关系,结果表明:未施钾的自然土壤,在降雨量较小时(87 mm),决定钾素淋溶状况的主要土壤因子是土壤质地,质地越轻,K+淋溶量越大;降雨量较大时(435 mm),决定钾素淋溶状况的主要因子则为速效钾,田间速效钾含量愈大,淋溶风险愈大。外源钾施入土壤后,在降雨量较小时(87 mm),钾素淋溶状况主要受土壤粉粒和缓效钾的影响,粉粒含量和缓效钾越大,淋溶量越小;降雨量较大时(435 mm),钾素淋溶状况主要受全钾和缓效钾的影响,其值越大淋溶量越小。在降雨量充足、田间排水不畅的情况下,短时间内(2 h)土壤钾肥表观淋出率仅与粉粒含量呈显著负相关关系,土壤的质地是影响钾淋溶主要因子;长时间(24 h)淋溶后钾肥表观淋出率则与土壤pH、粉粒、全钾、缓效钾和长石含量均呈显著负相关关系,其中全钾和粉粒的影响作用最大。     

不同比例尺农田土壤碳库模拟的最佳栅格单元分辨率

基于太湖地区1∶50 000、1∶1 000 000、1∶14 000 000三种比例尺土壤矢量图斑单元以及通过上述矢量图斑单元转换生成的不同分辨率的栅格单元,在1982年水稻土土壤有机碳库的基础上,利用DNDC(Denitrification-Decomposition)模型模拟了2000年水稻土表层(0~20 cm)土壤有机碳库,对比分析了不同分辨率栅格单元与3种比例尺矢量图斑单元的水稻土类型数量、面积、表层土壤有机碳储量以及有机碳密度的变化特征,并以矢量图斑单元获得的这4个指标结果为基准,用相对变异百分数(VIV)来判别基于三种比例尺DNDC模型模拟的最佳栅格单元分辨率。结果表明,在4个指标的│VIV│1%前提下,基于1∶50 000、1∶1 000 000、1∶14 000 000三种比例尺的最佳栅格模拟单元分辨率分别为0.2 km×0.2 km、2 km×2 km、17 km×17 km,既能保证模型模拟过程中的精度要求,又可以避免数据冗余,提高模拟效率。建立的土壤碳库模拟研究的比例尺与其最佳栅格单元分辨率对应转换关系,对区域土壤碳模拟研究具有重要参考价值。