铜对三叶草-土壤酶系统的影响

通过盆栽实验研究了重金属Cu污染对植物(三叶草)-土壤酶(脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶)系统的影响.结果表明,随着Cu浓度增加,脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性均逐渐减小,与Cu浓度有高度相关性,蔗糖酶>多酚氧化酶>脲酶>过氧化氢酶.在处理浓度不变情况下,酶活性随时间而变化,且呈现低Cu浓度(<00 mg·kg^-1)时4种酶活性均有所上升,而Cu浓度增高(00～3 000 mg·kg^-1)时各酶活性逐渐下降的趋势.统计分析表明,在每一梯度浓度上,4种酶在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组内均存在显著差异性(P<0.01),与植物受重金属Cu污染时的生长情况一致.随着Cu浓度增加,土壤pH值逐渐下降,而电导率上升;同一Cu浓度下的pH值和电导率均随时间呈缓慢上升趋势,统计分析显示,二者在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组内均存在显著差异性(P<0.01).土壤pH值和电导率与4种土壤酶活性有高度相关性,多酚氧化酶>蔗糖酶>过氧化氢酶>脲酶.这4种酶同时可作为检测土壤环境质量的指标.     

模拟酸雨和铜复合污染对白花泡桐生理特性的影响及其解毒机制

采用盆栽方法,研究了模拟酸雨(pH分别为4.0、5.0)和Cu(0～200mg·kg-1)复合污染对白花泡桐生理特性的影响及其解毒机制.结果表明:未加Cu处理时,不同酸雨处理间,白花泡桐的叶绿素、类胡萝卜素、超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量均差异不显著;100和200mg·kg-1Cu处理时,pH4.0处理的叶绿素和类胡萝卜素含量显著低于,而超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量显著高于pH5.0处理.Cu处理的叶绿素a/b值明显高于未加Cu处理.随着酸雨酸度增加,叶片铜含量明显减少,而根部铜含量明显增加.pH5.0时,随Cu浓度增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均持续增强,植物络合素和谷胱甘肽(GSH)总量均明显增加;而在pH4.0时,SOD、POD、CAT和APX活性呈先升后降,而GSH总量在Cu浓度为200mg·kg-1时明显下降.模拟酸雨加剧了高浓度Cu对白花泡桐的氧化胁迫.     

铜尾矿库区狗牙根根际土壤铜的形态变化

通过野外调查和室内分析,对安徽省铜陵市铜尾矿库区狗牙根根际土壤Cu的形态进行了研究．结果表明,尾矿库区狗牙根根际与非根际土壤Cu大部分为矿物态Cu,交换态Cu含量偏低．与非根际土壤相比,狗牙根根际土壤pH值下降,有机质含量显著增加．随着狗牙根的生长,根际土壤有机结合态Cu和交换态Cu含量显著增加,其占土壤总Cu量的比例分别增加7．89％和超过5％,碳酸盐结合态Cu和铁锰氧化物结合态Cu含量则有所下降．狗牙根生长促进了根际土壤Cu形态的转化,提高了Cu在土壤中的迁移能力,加之狗牙根的吸收作用,其根际土壤Cu含量显著降低．     

铜污染旱地红壤的络合诱导植物修复作用

研究EDTA和低分子量有机酸对污染旱地红壤Cu形态变化及金属忍耐－富集型植物印度芥菜生长和Cu吸收的影响,以探讨Cu污染土壤的有机络合诱导植物吸取修复作用,结果表明,在芥菜营养生长旺盛期施用EDTA可显著提高土壤Cu的活性,土壤水浸提态Cu和交换态Cu均显著上升;这种活化效应随外加Cu浓度的上升和EDTA用量的增加而增大;柠檬酸和酸对土壤Cu的活化效应小,只对水浸提态Cu略有影响;EDTA可显著增加芥菜茎叶、根的Cu浓度和吸收量,等摩尔量柠檬酸和苹果酸对土壤铜形态变化和芥菜Cu吸收没有显著作用。     

猪粪中铜对东北黑土的污染风险评价

集约化养殖使用大量铜(Cu)作为饲料添加剂,养殖废物的排放和利用可导致一定的环境问题.本文以东北黑土为供试材料,通过在盆栽试验中添加不同Cu浓度的猪粪来模拟不同施肥年限的菜园土,研究土壤中Cu累积对小白菜地上部分Cu浓度、地上部分生物量、土壤微生物生物量碳和土壤酶(脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶)活性的影响.结果表明：单独施用猪粪显著增加了小白菜地上部分生物量,对其Cu浓度则没有显著影响.猪粪的施用在一定时期内显著促进了脱氢酶和脲酶的活性,但随土壤Cu浓度的增加,脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶活性逐渐受到抑制.当土壤全Cu浓度达到301.3 mg·kg^-1后,小白菜地上部分生物量、土壤微生物生物量碳及脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶活性均受到强烈抑制.小白菜地上部分Cu浓度与土壤全Cu和水溶态Cu浓度呈显著正相关(P<0.01),而地上部分生物量与土壤全Cu浓度呈显著负相关(P<0.05).研究表明,可用于种植蔬菜的黑土Cu浓度阈值应小于301.3 mg·kg^-1.     

铜污染对蚯蚓体重的影响与其铜富集特征

将简育湿润淋溶土和有机物料以体积分数1:1混合,加入硫酸铜模拟成Cu2+0～200mg/kg的污染土壤.投入赤子爱胜蚓,以研究铜污染对蚯蚓生长和铜富集特征的影响.结果表明:蚯蚓体重与土壤铜污染浓度呈抛物线关系,低浓度的铜对蚯蚓生长有促进作用,Cu2+浓度>60mg/kg时对其生长有抑制作用,超过100mg/kg后铜污染浓度提高与污染接触时间延长均会加剧抑制程度,严重时出现负增长.蚯蚓表皮及肠道中铜含量与其铜吸收总量都随外源铜浓度的增加与污染暴露时间的延长而增加,且铜在肠道的积累速率大于表皮.土壤中铜浓度增加时肠道铜向表皮脂肪系统的运输增加,各处理肠道中铜含量与表皮的比值都随着土壤中铜浓度的增加呈下降趋势,但随着时间的推移有所提高.蚯蚓对污染土壤铜的有较强的富集能力,在Cu2+200 mg/kg处理培养21d后,蚯蚓肠道的铜浓度是土壤环境铜浓度的2.65倍,铜富集总量达到最高值0.674 毫克每10条.该结果对于探讨蚯蚓在铜污染土壤的适应机理,提高其对污染土壤的修复能力有重要意义.     

锰污染对酸模叶蓼生长、锰吸收及抗氧化物活性的影响

采用土培方法,研究了广西某锰矿区未开采区、探矿区、恢复区、开采区和尾矿坝的土壤对酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium Linn.)的生长、Mn吸收及抗氧化酶系统的影响。结果表明,酸模叶蓼的根、茎、叶中Mn含量随着土壤Mn浓度的增加而增加,Mn含量依次为根茎叶;尾矿坝土壤中(T6处理),叶片Mn含量达到最大值5566.9 mg/kg。锰污染显著提高了酸模叶蓼叶片中H_2O_2和MDA的含量,但锰污染对酸模叶蓼的生物量无显著影响。锰污染土壤显著降低了酸模叶蓼叶片中SOD、POD、APX和As A等抗氧化物的活性,而CAT的活性则呈先上升后下降的趋势,表明Mn污染促使酸模叶蓼启动了抗氧化酶系统;Mn污染同时显著提高了酸模叶蓼叶片中-SH、GSH和PCs的含量,表明-SH、GSH和PCs在解毒酸模叶蓼Mn毒害的过程中起重要作用。     

水溶性有机物对黑麦草吸收铜的影响

采用水培试验,研究蚓粪及蚯蚓培养载体牛粪中水溶性有机物(DOM)对不同Cu2+浓度下(0、5、10 mg·L-1)黑麦草吸收Cu2+的影响.结果表明:随着Cu2+浓度的增加,黑麦草地上部、根干质量,以及根系的长度、表面积、体积和根尖数均逐渐下降;DOM显著增加了Cu2+处理下黑麦草地上部及根系生物量,促进了其根系的长度、表面积、体积和根尖数的增长.DOM降低了黑麦草地下部Cu2+浓度,促进了Cu2+从地下部向地上部的运输,显著增加了地上部Cu2+积累量.蚓粪DOM对黑麦草的影响优于牛粪DOM,并且供试高浓度DOM效果优 于低浓度.     

外源水溶性有机物及温度对红壤铜形态的影响

利用模拟培养试验研究了外源水溶性有机物（DOM）添加量和培养温度对红壤中Cu形态的影响. 结果表明: 与不添加DOM比较, 添加不同量的DOM均可提高土壤中交换态Cu的含量、降低铁锰结合态Cu含量; 随着培养时间的延长,不同DOM添加量下土壤交换态Cu含量呈逐渐下降趋势;至试验结束时,DOM添加量为250 mg·L^-1时土壤交换态和碳酸盐结合态Cu含量最高, 添加量为500 mg·L^-1时铁锰结合态Cu含量最高;不同DOM添加量下, 土壤中有机结合态Cu含量较CK增加10.67%～23.66%. 在25 ℃和45 ℃温度条件下, 添加DOM后土壤交换态和铁锰结合态Cu含量均随培养时间的延长呈下降趋势, 但在5 ℃下变化趋势相反; 3种温度下添加DOM后土壤碳酸盐结合态Cu含量有随培养时间延长而增加的趋势. 随着培养温度的升高,土壤有机结合态Cu含量增加, 但在温度较低(5 ℃)时土壤残渣态Cu含量下降.     

重庆酸雨区受害马尾松林土壤水分与针叶凋落的关系

2009年3月-2011年11月,研究了重庆铁山坪酸雨区马尾松林土壤水分的时空变化及其对针叶凋落的影响,并确定了其相应的土壤水分阈值.结果表明:无论是丰水年、平水年还是少水年,马尾松林土壤水分年内变化均明显分为丰富期(5月前)、下降期(6-7月)、伏旱期(8-9月)和恢复期(10-11月);随土层深度增加,土壤含水量先减少后增加,各土层间土壤含水量的差异随年降水量的下降而减小;生长季中马尾松林的月针叶凋落量与0～60cm(尤其是20 ～50 cm)的蓄水量显著相关;土壤田间持水量(或毛管孔隙度)和82％的田间持水量(或80％的毛管孔隙度)是影响针叶凋落的重要土壤水分阈值.酸雨区马尾松林极易遭受缺水胁迫,特别是在伏旱期.其与酸害共同构成了酸雨区森林健康的多重胁迫.     

川西北高寒草地3种主要植物的生长及物质分配对温度升高的响应

在野外自然条件下采用开顶式生长室模拟增温的方法, 研究了增温对川西北高寒草地3种主要植物(单子叶草本植物垂穗披碱草(Elymus nutans)和双子叶草本植物尼泊尔酸模(Rumex acetosa)和鹅绒委陵菜(Potentilla anserina))的生长及物质分配的影响。研究结果表明, 增温对3种植物的生长产生了显著影响, 垂穗披碱草和尼泊尔酸模的比叶面积和生物量积累在增温后显著增加, 而鹅绒委陵菜在增温后显著减少。在各组分中, 增温处理使尼泊尔酸模的叶生物量显著增加, 根生物量却显著下降, 而鹅绒委陵菜叶和茎的生物量在增温后显著减少, 根生物量却显著增加。增温对尼泊尔酸模各组分的养分含量产生了显著影响, 其中, 根部碳含量在增温后显著增加, 而氮含量在增温后显著减少。增温对尼泊尔酸模和鹅绒委陵菜的生物量在各组分中的分配产生了显著影响, 增温显著增加了尼泊尔酸模的叶重比(LMR)、根重比(RMR)和地下生物量/地上生物量(R/S), 而茎重比(SMR)在增温后却显著降低; 增温显著增加了鹅绒委陵菜的RMR和R/S, 而SMR和LMR在增温后却显著降低。增温对尼泊尔酸模和鹅绒委陵菜各组分中的碳、氮分配产生了显著影响, 增温显著增加了碳、氮在尼泊尔酸模叶片的分配比例, 并且使尼泊尔酸模根部的碳分配比例也显著增加, 而茎部的碳、氮分配比例却显著减少; 增温显著减少了碳在鹅绒委陵菜叶片的分配比例, 而根部的碳、氮分配比例却显著增加。     

模拟酸雨对红壤区茶树器官氮磷含量及其化学计量比的影响

以红壤区25年生茶园为对象,开展pH 4.5、pH 3.5、pH 2.5及自来水(对照)4种强度模拟酸雨处理原位试验,于处理第3年收集茶树体不同功能根系和不同年龄枝、叶,测定氮(N)、磷(P)含量,并计算化学计量比和酸雨响应敏感度.结果表明: 土壤pH值、硝态N和有效P随酸雨强度增加而显著降低.吸收根N含量随酸雨强度增加而提高,pH 2.5处理下吸收根N含量与对照相比显著提高32.9%;储藏根P含量随酸雨强度增强而显著降低;同时酸雨处理显著提高吸收根N/P.新叶和老叶N、P含量对不同强度酸雨处理响应不敏感,但酸雨处理增加了老叶N/P,且在pH 3.5处理下达到显著水平.酸雨处理对枝条的影响与其年龄有关,新枝N含量和N/P在低强度酸雨(pH 4.5)处理下显著增加,而老枝N含量和N/P对酸雨处理响应不敏感.吸收根、新叶和新枝N含量对酸雨响应敏感度分别高于储藏根、老叶和老枝,而储藏根和叶片P含量对酸雨响应敏感度高于其他器官.茶树器官N含量对酸雨处理较为敏感,适度酸雨可增加幼嫩器官N含量和N/P,改变茶树体N、P的循环和平衡.     

外源NO对Cu胁迫下番茄Cu的亚细胞分布和化学形态的影响

采用营养液培养方法,研究外源NO供体硝普钠(SNP)处理对50 μmol·L^-1Cu²⁺胁迫下番茄幼苗Cu的亚细胞分布和化学形态的影响.结果表明： Cu胁迫下,番茄幼苗的生物量和株高显著降低33.7%和23.1%,外源NO能够显著缓解这种抑制作用,但各器官中Cu的含量和累积量仍显著升高.Cu胁迫下,番茄幼苗各器官的Cu含量和累积量大小依次为根系>叶片>茎>叶柄,幼苗根系吸收的Cu向地上部的转运大幅降低,外源NO只能缓解而不能消除这种作用.外源NO可以使Cu胁迫下幼苗各器官的液泡和细胞壁中Cu含量显著上升,细胞器中Cu含量降低,从而减轻过多Cu对胞质生理生化代谢的伤害,增强组织细胞对Cu的耐性.外源NO可以提高番茄幼苗根系中醋酸提取态铜（F_HAc）、茎中氯化钠提取态铜（F_NaCl）、叶柄中F_HAc、叶片中乙醇提取态铜（F_E）和F_NaCl的含量,降低水溶态铜（F_W）的含量与比例,以降低过多铜的生物毒性.     

酸雨、铜和莠去津对土壤水解酶活性的影响

运用正交试验设计方案,考察了酸雨、重金属铜和农药莠去津复合污染情况下各因素的主效应及两两交互作用对土壤脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性的影响。结果表明,H^+、Cu^2+对酶活性影响显著且其对3种酶的抑制效应为H^+>Cu^2+;Al^3+仅对脲酶表现出一定的激活效应;而除磷酸酶外,莠去津对脲酶、转化酶活性无明显影响。交互作用试验表明：莠去津×Cu的协同作用主要表现为对磷酸酶活性的影响;而H×Cu对脲酶、转化酶均表现为颉抗作用;在本文所考察的浓度范围内,未见莠去津与氢有显著的交互作用存在3种酶中,以磷酸酶对外来污染物最为敏感。     

Effects of simulated acid rain on oilseed rape (Brassica napus) physiological characteristics at flowering stage and yield

A pot experiment was conducted to study the effects of different acidity simulated acid rain on the physiological characteristics at flowering stage and yield of oilseed rape (B. napus cv. Qinyou 9). Comparing with the control (pH 6.0), weak acidity (pH = 4.0-5.0) simulated acid rain stimulated the rape growth to some extent, but had less effects on the plant biomass, leaf chlorophyll content, photosynthetic characteristics, and yield. With the further increase of acid rain acidity, the plant biomass, leaf chlorophyll content, photosynthetic rate, antioxidative enzyme activities, and non-enzyme antioxidant contents all decreased gradually, while the leaf malonyldialdehyde (MDA) content and relative conductivity increased significantly. As the results, the pod number per plant, seed number per pod, seed weight, and actual yield decreased. However, different yield components showed different sensitivity to simulated acid rain. With the increasing acidity of simulated acid rain, the pod number per plant and the seed number per pod decreased significantly, while the seed weight was less affected.     

模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗体内可溶性糖和含氮量的影响

以小麦为试材,采用盆栽方法研究了模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗体内可溶性糖和含N量的影响.结果表明,pH值为5.6、4.5、3.5、3.0和2.5的系列模拟酸雨引起了土壤酸化和盐基流失.当模拟酸雨的pH值由5.6下降到2.5时,被淋溶土壤的pH值由.0下降到3.41,土壤中交换性盐基总量从56.5下降到41.1mmol·kg^-1.将小麦幼苗栽培在该系列酸化土壤上,并分别用5种不同pH值的模拟酸雨喷淋地上器官,导致小麦幼苗体内的可溶性糖含量、含N量迅速下降,某些生理活动降低.其中,模拟酸雨喷淋对小麦幼苗茎叶可溶性糖含量、含N量、叶绿素含量以及光合速率的影响大于酸化土壤对其产生的影响.而酸化土壤对小麦幼苗根系中可溶性糖含量、含N量、硝酸还原酶(NR)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性的影响大于模拟酸雨喷淋的影响.pH≤3.0的高强度酸雨以及由其产生的酸化土壤(T₄、T₅土壤)对小麦幼苗的碳素代谢和氮素代谢具有明显的抑制作用.     

黄瓜连作土壤酚酸类物质积累对土壤微生物和酶活性的影响

伴随连作年限的增加,日光温室黄瓜连作土壤中酚酸类物质(对羟基苯甲酸、阿魏酸、苯甲酸)明显积累,连作5～9年的土壤酚酸类物质含量显著高于连作1～3年的土壤.伴随外源酚酸类物质处理浓度的增加,黄瓜根区土壤中细菌、放线菌和微生物总量以及N生理群均呈先升后降趋势,在80 μg·g^-1处理浓度下细菌、放线菌数量最多,处理浓度在120μg·g^-1以下土壤真菌数量(包括尖孢镰刀菌、疫霉)急剧增长;多酚氧化酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和蛋白酶活性也同样呈先升后降趋势,但其峰值对应的浓度不同.