镉铜复合污染土壤中南方红豆杉的重金属提取效果及根际细菌群落特征

为明确复合重金属污染土壤对南方红豆杉价值的影响,以高经济价值植物南方红豆杉(Taxus wallichiana var. mairei)为研究材料,在田间Cd/Cu复合污染土壤上开展大田试验,采用高通量测序和ICP-MS分析技术,研究了复合污染土壤条件下南方红豆杉根际细菌群落特征和特异细菌群落结构,测定了南方红豆杉各部位重金属的含量。结果表明:南方红豆杉的种植显著降低了根际土壤的细菌α-多样性,改变了根际土壤细菌群落结构,与非根际土壤相比,南方红豆杉的根际土壤细菌群落结构组成明显不同,南方红豆杉根际Alphaproteobacteria纲(Sphingobium、Kaistobacter)、Betaproteobacteria纲(Oxalobacteraceae、Comamonadaceae)、Gammaproteobacteria纲(Acinetobacter)和Bacteroidetes门(Sphingobacteriaceae)尤为丰富。PICRUSt分析表明南方红豆杉根际中有着丰度更高的与转运蛋白、氨基酸代谢、磷酸盐代谢相关的预测功能基因。与非根际土壤相比,南方红豆杉根际土壤的Cd、Cu含量分别显著降低18.8%和55.1%;且南方红豆杉高价值部位重金属Cd和Cu含量偏低,分别是根部的24.8%和30.7%。研究表明,南方红豆杉根际形成了特异细菌群落结构,其对于根际土壤重金属Cd、Cu有良好的萃取效果。     

富营养化水体中水生植物氮代谢酶特性与不同形态氮去除的关系

通过先对水芹[Oenanthejavanica(B1.)DC]和豆瓣菜(Nasturtium officinalc R.BR.)吸收不同氮形态的动力学进行了研究,然后通过室内静态模拟试验,利用植物浮床系统研究了富营养化水体中两种水生植物氮代谢酶特性与水体中不同形态氮去除的关系,为进一步明确它们对水体中不同氮形态的去除机理及针对不同营养特征的富营养化水体的生态修复工程的植物选取提供科学的理论基础.结果表明,水芹对NH 4吸收的最大速率(Vmax)和米氏常数(Km)均明显大于对NO-3吸收的Vmax和Km值,而豆瓣菜对NH 4吸收的Vmax大于对NO-3吸收的Vmax但吸收的Km值却明显小于对NO-3吸收的Km值.而且,水芹对低浓度的铵态氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的吸收能力较豆瓣菜要强.富营养化水体浮床生态修复中,单作或混作水芹的Gs活性与水体中TN、NH4-N去除存在极显著的相关性(r>0.97),且混作水芹体内的Gs活性还与水体中NO2-N去除存在显著的相关性.单作或混作豆瓣菜的GS活性与水体中TN、NH4-N去除存在显著的相关性(r>0.91),且混作豆瓣菜的GS活性与水体中NO2-N去除也存在显著的相关性.单作或混作两种水生植物的GOGAT和NR活性虽与水体中TN、NH4-N、NO3-N、NO2-N去除呈指数衰减变化趋势,但无明显的相关性.     

不同土壤水分供给下水稻叶水势的变化规律

用中9B和金早47在温室及网室条件下,设置4个水分处理,对不同生育期的叶水势进行测定.结果表明,不同水分处理下,主要生育期的叶水势日变化表现为早晨和傍晚较大,而在中午前后较小,呈现反抛物线的曲线走向,中午前后是叶水势曲线拐点.水稻叶水势随着土壤水分含量的下降而降低,土壤保持湿润处理和淹水处理的水稻叶水势差异不明显,而水...     

不同小麦品种灌浆期生长和镉积累的差异研究

为了解不同小麦品种灌浆期在镉污染农田中的生长情况和重金属镉积累的差异,本研究以30个小麦品种为材料,探明其在镉污染农田上的生长情况以及镉积累情况。结果表明,30个小麦品种在镉污染条件下能正常生长。不同小麦品种在灌浆期其株高、地上部和根部的生物量均存在着显著的差异,变化范围分别为48.87～77.47 cm、0.89～1.92 g·plant~(-1)、0.05～0.22 g·plant~(-1)。此外,不同小麦品种之间各部位吸收、积累镉的能力也存在明显差异。地上部和根部镉含量的变化范围分别为0.07～0.26、0.37～1.57mg·kg~(-1)。灌浆期镉在小麦体内的分配规律总体上为根地上部。地上部和根部镉积累量的变化范围分别为0.12～0.38、0.04～0.24μg·plant~(-1)。不同小麦品种各部位转运镉的能力存在明显差异,变化范围分别为0.08～0.47,其中淮麦23、冀麦738、宁麦17具有最低的根-地上部转运系数。成熟期的数据表明,淮麦23、冀麦738、宁麦17籽粒中镉的含量均远低于0.1 mg·kg~(-1)DW的国家限量标准,并具有很低的根-地上部转运系数,符合镉低积累小麦的标准。本文初步确定淮麦23、冀麦738、宁麦17作为低转运小麦品种的候选者,为低积累小麦品种的筛选提供科学依据。     

黄土高原小流域土壤阳离子交换量分布特征及影响因子

通过对黄土高原陕北地区3个小流域(朱家沟、纸坊沟和泥河沟)27个采样点的54个土壤样品分析,应用统计方法讨论土壤阳离子交换量的分布特征和影响因子。结果表明:(1)在3个所选定的典型小流域中,土壤CEC呈现明显的地带性,从北到南,CEC值显著升高。(2)在同一流域,CEC垂直地带变化基本表现为随高度降低而增大;而在同一剖面中,表层土壤CEC值总是高于下层。通过相关性分析和逐步回归检验,得出在粘土矿物类型基本相同的前提条件下,影响CEC值变化的主要因素有pH值、土壤黏粒含量和有机质含量,粉粒含量的影响较小,而砂粒含量则与CEC表现出显著负相关。     

多氯联苯污染土壤好氧降解菌群的分离与鉴定

从浙江温岭和萧山长期受多氯联苯污染的土壤中,以联苯为唯一碳源和能源进行菌类的富集筛选共得到35株纯菌,其中革兰氏阴性菌占细菌总数的60%。对得到的35株菌株进行16SrRNA基因序列分析,结果显示温岭和萧山土壤中的优势菌属分别为寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.)和潘多拉菌属(Pandoraea sp.)。挑选的4株细菌棒状杆菌(Corynebacterium sp.)WL8、芽孢杆菌(Bacillus sp.)WL10、微杆菌属(Microbacterium sp.)XS4和柠檬酸杆菌(Citrobacter sp.)XS7均可在联苯存在情况下共代谢降解2,3,4,5-四氯代多氯联苯(PCB61),其中从温岭土壤中筛选到的Corynebacteriumsp.WL8对PCB61的5d去除率达到了50%。     

不同土地利用方式坡面径流侵蚀强度模拟试验

采用人工模拟降雨的方法,对南方红壤丘陵区3种土地利用方式下(经济林坡地、坡耕地及荒坡地)坡面侵蚀强度及其影响因素进行对比分析.结果表明,次降雨坡面土壤侵蚀模数大小顺序为坡耕地＞荒坡地＞经济林坡地;90 mm/h雨强是经济林坡地侵蚀性降雨的临界雨强,60 mm/h雨强是荒坡地及坡耕地侵蚀性降雨的临界雨强;建议在坡耕地上以4m为间隔设置水土保持措施;雨强30～120 mm/h时,侵蚀模数随坡长延长相同长度增速大小顺序为坡耕地＞荒坡地＞经济林坡地,雨强150 mm/h时,其顺序为经济林坡地＞坡耕地＞荒坡地;3种土地利用方式下侵蚀模数与径流深均呈正相关关系,可用幂函数拟合(R2＞0.75),侵蚀模数随径流深变化速率大小顺序为坡耕地＞荒坡地＞经济林坡地;3种土地利用方式下雨强与侵蚀模数的相关性均较坡长大.     

毕节烟区土壤理化性质与烟叶化学品质指标的关系研究

为改善毕节烟区土壤理化性状,优化施肥方式,从而提高烟叶化学品质,特采用描述性统计和相关分析研究毕节烟区土壤理化性质和烟叶化学品质之间的关系。结果表明,毕节市各区县土壤理化性质差异较大,都属于中等强度变异,尤其是氨态氮、有效磷含量和阳离子交换量(CEC)变异较大。根据植烟土壤养分评价标准,毕节市土壤大部分有效磷、速效钾和有机质含量偏高。在烟叶品质方面,毕节市烟叶品质整体评价分数偏低,距优质烟叶仍有一定距离,烟叶总氮和钾含量偏低,还原糖和淀粉含量偏高。烤烟品质改性分析表明,总氮含量、总植物碱含量、还原糖含量、糖碱比这4项指标需要优先改进,相关性分析表明,土壤硝态氮、有效磷和速效钾含量与烟叶总氮、总植物碱和还原糖含量呈显著相关关系,因此,要提升毕节烟区烟叶品质,应优先改良土壤硝态氮、有效磷和速效钾含量。总体来说,毕节烟区土壤养分含量较高,但养分利用率较低,因此,改善施肥结构和施肥方式,以提升施肥效率,才能改善烟叶品质。     

植物-浮床触生藻类对富营养化水体氮磷去除的协同效果

利用植物浮床系统,通过室内静态模拟试验,研究了在有光、避光条件下,植物与浮床触生藻类协同作用对水体中氮、磷等营养盐的去除效果.结果表明,试验后水体中的藻类减少,但在浮床上的触生藻类增多,且其主要以小球藻(Chlorella.vulgaris)、小球衣藻(Chamydomonas.microsphaera)等绿藻为主.植物和无植物在有光条件下对,TN、TP、CODMn、BOD5的去除率比在避光时要高,且植物处理的水体中的TN、TP去除率明显高于无植物(对照)处理.处理20 d,植物在有光条件下对TN的去除率达76.8%以上,对TP的去除率在89.9%以上;而在遮光时对TN的去除率最高仅为61.1%,对TP的去除率最高为85.4%.植物在有光条件下对CODMn、BOD5的去除率达94.0%以上,而在遮光时对CODMn、BOD5的去除率最高为89.5%.有植物和无植物在有光、遮光条件下处理,水体中的NH4-N、NO3-N、NO2-N,DP,Chla的浓度均随处理时间的延长而降低,且有光处理下,NH4-N、NO2-N、DP浓度下降明显低于比在遮光下和对照处理.然而,DO浓度变化则相反,即随着处理时间的延长而升高,且在有光条件下的比在遮光下和对照处理要高.本试验结果还表明,遮光条件下,水芹和豆瓣菜地上部分N的净积累量分别为0.590 8和0.367 5 mg·plant-1(DW)·d-1,P的净积累量分别为0.153 0和0.066 5 mg·plant-1(DW)·d-1;而无光条件下, 水芹和豆瓣菜地上部分N的净积累量为0.256 6和0.116 2mg·plant-1(DW)·d-1,P的净积累量为0.054 8和0.018 1 mg·plant-1(DW)·d-1.本试验结果为富营养化水体氮、磷等营养盐去除机理的研究提供重要的科学依据.     

锰超富集植物及其富集机制的研究进展

超富集植物是植物修复的基础。迄今虽发现超富集植物480种,但绝大多数属于镍超富集植物(329种),而锰超富集植物仅有13种。还从重金属的活化与吸收、运输与转移及其在植物体内的调控三方面综述了超富集植物的生理生化机制。