外源腐殖酸对三种土壤磷吸附与解吸特性的影响

通过对3种土壤（红壤、棕壤和褐土）施入不同腐殖酸的室内培养试验,探讨了外源腐殖酸对不同土壤磷素吸附和解吸的影响。结果表明：与对照土壤相比,不同腐殖酸降低了3种供试土壤磷素的吸附量,其降低顺序为：褐土＞红壤＞棕壤;外源腐殖酸提高了红壤和棕壤磷素的解吸量和解吸率,提高的幅度与腐殖酸的种类有关;而腐殖酸对褐土磷素的解吸量则无明显促进作用。表明外源腐殖酸对3种土壤磷素吸附-解吸作用最强的为红壤,其次为棕壤,最弱的为褐土;同时表明腐殖酸可提高红壤和棕壤磷素的利用率。     

溶解性有机碳在红壤水稻土中的吸附及其影响因素

吸附作用是影响土壤中溶解性有机碳(DOC)迁移转化及生物有效性的重要反应过程,研究DOC在土壤中的吸附行为,对正确阐明土壤有机碳的循环和转化特征以及进行污染风险评估有重要意义.采用平衡法研究了红壤水稻土对DOC的吸附特征,并分析土壤有机质、粘粒含量及pH值与DOC吸附量之间的关系.结果表明,供试土壤对DOC的吸附等温线符合Freundlich和Linear方程.不同土壤对DOC的吸附能力有明显差异.在相同浓度下,DOC吸附量以第四纪红色粘土发育的低肥力水稻土最大,第三纪红砂岩风化物发育的低肥力水稻土次之,两种高肥力水稻土最小.土壤对DOC的吸附过程分为快、慢两个阶段,0-0.25 h内DOC的吸附速率最大,随着时间的推移,吸附速率渐小,2-4 h后基本达到吸附平衡.描述供试土壤对DOC吸附动力学过程的最优模型为一级扩散方程,其次为Elovich方程和抛物扩散方程.粘粒含量和有机质是影响土壤DOC吸附量的重要因素,随着粘粒含量的增加,有机质含量的降低,DOC的吸附量增大.     

不同磷水平配施生物炭对土壤磷有效性

生物炭在提高土壤磷素有效性及促进作物生长方面具有显著作用,但其效果因土壤类型不同存在较大差异。试验以赤红壤(pH 4.91)和褐土(pH 7.24)为供试土壤,设置3种磷肥水平(0、30、90 kg P·hm^-2,分别以不施磷、低磷、高磷表示)配施稻秆生物炭(0、4%)的大豆盆栽试验,研究了不同磷水平下配施生物炭对土壤磷有效性、磷酸单酯酶活性和植株磷吸收的影响。结果表明: 不同磷水平配施生物炭显著提高了两种土壤的速效磷和全磷含量,且低磷水平添加生物炭处理速效磷增幅最大,在赤红壤和褐土的增幅分别为192.6%和237.1%。与低磷相比,赤红壤中低磷配施生物炭处理的碱性磷酸单酯酶活性显著增加78.9%,活性有机磷含量降低39.3%,同时显著促进了植株生长与磷吸收;生物炭添加显著降低了褐土活性有机磷含量,但不同处理对土壤磷酸单酯酶活性和植株生长无显著影响。土壤活性有机磷含量与速效磷含量均呈显著负相关。综上,生物炭对土壤磷有效性的作用因土壤类型和磷肥水平差异而不同,其在赤红壤上对植株生长和磷吸收的促进效应强于褐土,且在低磷条件下效果更佳。本研究为生物炭在减施磷肥和促进大豆磷吸收,特别是在赤红壤上的应用提供了科学依据。     

超积累植物东南景天根际可溶性有机质对土壤锌吸附解吸的影响

采用盆栽和模拟试验研究了锌超积累植物东南景天根际土壤可溶性有机质(DOM)对土壤锌吸附解吸的影响.结果表明: 采用矿山土壤种植锌超积累植物东南景天后,根际土壤水溶性锌和乙酸铵提取态锌含量显著降低,而非根际土壤有效锌无明显变化.与不种植东南景天的对照土壤相比,根际土壤pH值降低了0.3个单位,有机质和DOM含量分别提高13.6%和20.9%.东南景天根际DOM对土壤锌吸附解吸的影响方式和程度与土壤类型有关.与对照DOM相比,在矿山土、黄筋泥和黄松土中,添加根际DOM使锌的最大吸附量(X_m)分别降低了17.8%、21.9%和27.7%,而非根际DOM对锌的最大吸附量没有影响.在3种供试土壤中添加根际DOM促进了锌的解吸,其中以黄松土最明显.东南景天根际DOM能降低土壤锌吸附容量,减少土壤对锌的吸附,促进吸附态锌的解吸,从而提高了根际锌的生物有效性.     

根瘤菌对土壤铜、锌和镉形态分配的影响

以湖南郴州红壤和河北巩义褐土为供试土壤。制备Cu、Zn、Cd污染土壤。接种大豆根瘤菌(Rhi-zobium fredii)HN01,用连续提取法浸提土壤中不同形态的重金属．结果表明。褐土接种根瘤菌后固相结合态Zn总量降低10％。专性吸附态、氧化锰结合态和有机结合态Zn减少达9％～26％．红壤中结合态Zn的总量变化不显著,但专性吸附态和氧化锰结合态Zn含量显著减少。交换态Zn含量显著增加．褐土中接种根瘤菌抑制了Cu向土壤溶液的释放,固相结合态Cu总量增加18％,可交换态、专性吸附态、氧化锰结合态和有机结合态的Cu增加20％～54％．接种根瘤菌对土壤中Cd的溶解没有明显的抑制或促进作用,但改变了红壤中各形态Cd的含量高低顺序．Cd污染红壤中可交换态和有机结合态Cd含量分别增加22％和11％,专性吸附态和氧化锰结合态Cd分别减少14％和29％．根瘤菌对不同类型重金属及不同土壤中重金属形态影响的差异主要与土壤pH降低有关．     

广东省主要母质发育水稻土对磷的吸附特性

对广东省5种不同母质上发育的水稻土进行了P素等温吸附试验.结果表明,供试土壤的等温吸附数据与Langmuir、Freundlich和Temkin 3个方程都能很好地拟合,但以Langmuir方程拟合程度最好(相关系数从0.995^**到0.999^**).利用Langmuir方程计算的P最大吸附量(Xm)和吸附强度因子(K)的乘积(KXm:P吸附特性值)可以作为水稻土吸附P素的综合指标,KXm的大小可以表明水稻土施P次序.试验结果还表明供试水稻土对P素吸附存在两种不同的吸附区.     

镉污染对水稻土微生物量、酶活性及水稻生理指标的影响

水稻盆栽条件下,研究了外源Cd不同处理对土壤微生物学指标、土壤酶活性及部分水稻生理指标的影响.结果表明,土壤微生物量C和N开始随Cd浓度增加而上升,到一定浓度时则随Cd浓度增加而下降,其转折点因土壤性质有所差异.同时土壤酶活性变化规律与土壤微生物量C、N变化规律相似,但其转折点浓度因土壤类型及土壤酶种类不同而有差异.Cd污染后的变异系数依次为:脱氢酶＞酸性磷酸酶＞脲酶.土壤呼吸作用强度和代谢熵都随Cd浓度增大而缓慢增加.水稻叶绿素含量随Cd处理浓度增加表现出先上升后下降,其转折点受供试土壤性质不同而不同;脯氨酸含量与过氧化物酶活性随着Cd处理浓度增大而增加.Cd污染后水稻生理指标的变异系数在黄松田水稻土中依次为过氧化物酶活性＞叶绿素含量＞脯氨酸含量;黄红壤性水稻土中依次为过氧化物酶活性＞脯氨酸含量＞叶绿素含量.相关分析表明,种植水稻条件下Cd污染对土壤微生物量、酶活性及水稻生理指标的影响是相辅相成的.     

陆地生态系统中水溶性有机物动态及其环境学意义

水溶性有机物(DOM)是陆地生态系统中最活跃的有机碳库,也是土壤圈层与相关圈层进行物质与能量交换的重要表现形式,它对重金属、养分元素和有机污染物的活化、迁移与生态毒性有较大影响,在农业土壤溶液中DOM浓度通常在10～80mgC·L^-1,湿地土壤中多数在25～50mgC·L^-1,与森林土壤剖面淋滤水中的DOM相近,但在某些微域土壤环境(如根际和有机肥施用点附近)中DOM浓度可高达200～1000mgC·L^-1,不同来源的DOM在土壤中的迁移性与降解性明显不同,含低分子量组分或亲水性组分较多的DOM不易被土壤吸持而易被微生物降解,pH值相对较高的土壤(如石灰性土壤)对DOM吸附较弱,但pH较低和含有大量氧化物的土壤(如红壤、赤红壤和砖红壤等)则对DOM的吸附较强,施用石灰、土壤淹水或干湿交替、温度升高等有利于土壤保持较高的DOM浓度,由于DOM-金属配合物的形成,DOM能明显促进土壤重金属活化和向下迁移,而且DOM中低分子量或亲水性组分所占比例越低活化作用越强,同样地,由于DOM具有两亲性质,也能明显提高疏水性有机污染物(如农药和持久难降解有机污染物)的水溶性,增加其对环境污染的风险,特别是含疏水性组分越多的DOM这种作用越强．可以认为,继续加强有关DOM在陆地生态系统中产生与消长规律,特别是DOM及其与污染物的配合物从陆地生态系统向水体迁移的机理及其通量的研究,对合理预测污染物的环境行为和科学地进行环境风险评估有重要意义。     

有机物料对土壤镉形态及其生物有效性的影响

采用盆栽试验,研究了淹水种稻条件下添加猪粪和泥炭对红壤和潮土中内源和外源Cd形态及其生物有效性的影响。结果表明,土壤中内源Cd在各形态之间的分布比较均匀;添加外源Cd时Cd主要分布于交换态,从分蘖期到成熟期,内源Cd交换态普遍升高,添加外源Cd时交换态普遍降低。有机物料对内源Cd交换态的影响不显著,但当添加外源Cd时则对交换态有显著影响,在不添加外源Cd的条件下,有机物料普遍促进水稻根系对Cd的吸收。在添加外源Cd的条件下,有机物料普遍抑制水稻根系对Cd的吸收,猪粪的抑制效果强于泥炭,水稻根系对Cd与Fe的累积呈显著抑制作用。     

碳酸钙对土壤镉吸附及解吸的影响

采用等温吸附法,并以1mol/L KNO3进行解吸试验,研究CaCO3对3种土壤镉吸附和解吸的影响。结果表明,3种土壤的原状土样对镉吸附总趋势为：栗钙土＞棕壤＞淋溶褐土,均符合Langmuir方程、Frenudlich方程和Temink方程,其中以Freumdlich方程最佳。镉的专性吸附量表现为栗钙土＞淋溶褐土＞棕壤。添加CaCO3使3种土壤中镉的吸附量增加,增加幅度棕壤为4％－11％,淋溶褐土2％－11％,栗钙土2％－8％。外界加入的镉浓度越高,增加幅度越大。Freundlich方程（lgX=lgK lgC/n）拟合的参数结果表明：加入CaCO3后,K和n值均下降;Langmuir方程中镉最大吸附值增加,吸附平均常数减小。可以推测,CaCO3的存在之所以能够使土壤体系吸附镉能力增加,除CaCO3本身的吸附作用增加,吸附平衡常数减小。可以推测,CaCO3的存在之所以能够使土壤体系吸附镉能力增加,除CaCO3本身的吸附作用外,还可能影响反应体系的平衡系数。加入CaCO3,土壤对镉的专性吸附明显增加,尤其以棕壤专性吸附的镉最多,淋溶褐土其次,而栗钙土增加较少,栗钙土去除CaCO3后,镉的吸附减少了2.0%-26.0%,土壤专性吸附的镉减少4.0%-38.2%。3种土壤镉的解吸能力表现为：棕壤＞淋溶褐土＞栗钙土。添加CaCO3,土壤镉的解吸量下降。去除CaCO3后,栗钙土匐解吸量明显增加。     

Mercury (II) Adsorption on Three Contrasting Chinese Soils Treated with Two Sources of Dissolved Organic Matter: I. Langmuir and Freundlich Isotherm Evaluation

The behavior and fate of mercury (Hg) in soil is mainly controlled by adsorption and desorption processes with various adsorbents, particularly dissolved organic matter (DOM). This study was conducted to assess the effect of DOM from wheat straw (DOMw) and swine manure (DOMs) on Hg (II) adsorption of black, red, and fluvo-aquic soils in China. Results showed that the Hg (II) adsorption isotherms fitted well with Langmuir and Freundlich equations. The maximum Hg (II) potential adsorption capacity by the three soils followed this trend: black soil > red soil > fluvo-aquic soil. The amount of Hg (II) adsorbed on the soils significantly decreased when DOMw and DOMs were added to the soil samples. Furthermore, the extent by which DOMw affected the Hg (II) adsorption of the three soils was higher than the effect of equivalent amounts of DOMs. Therefore, DOM is important to determine the fate of Hg (II) and control Hg (II) pollution in the environment.     

Effect of Dissolved Organic Matter from Wheat Straw or Swine Manure on the Cu Adsorption in Three Chinese Soils

Batch equilibration experiments were conducted to evaluate the effects of dissolved organic matter (DOM) from wheat straw (DOMw) and swine manure (DOMs) on copper (Cu) adsorption and behavior in Haplic Phaeozems, Haplic Acrisol, and Eutric Fluvisol in China. Results showed that the Cu adsorption isotherms were well fitted with both Langmuir and Freundlich equations. The Cu maximum potential adsorption capacity of the three soils followed the order of Eutric Fluvisol > Haplic Phaeozems > Haplic Acrisol. DOMw and DOMs increased the Cu adsorption capacity in Haplic Phaeozems and Haplic Acrisol, and the promoting role of DOMs on Cu adsorption was obviously higher than that of DOMw. Increasing DOM concentration of DOMw and DOMs promoted the Cu adsorption in Haplic Phaeozems and Haplic Acrisol. However, this promoting effect weakened with increasing DOM concentration. Moreover, DOMw and DOMs inhibited the Cu adsorption in Eutric Fluvisol, and this inhibitory effect significantly increased with increasing DOM concentration. The results may be used to assess the potential environmental contamination of the studied soils and to control the application of organic fertilizers.     

盐胁迫下沙棘的渗透调节效应

分别用含有0、100、200和300mmol LNaCl的Hoagland培养液处理1年生沙棘(HippophaerhamnoidesL.)苗30d后,测定其鲜重,干重,含水量,可溶性糖、脯氨酸和无机离子(Na 、Cl-)的含量及叶片渗透势和渗透调节能力。结果表明:100mmol LNaCl处理的沙棘地上部和根的鲜重和干重最大,其含水量也最大;NaCl浓度超过100mmol L时,沙棘地上部分和根的鲜重和干重随盐浓度增加而逐步下降,其下降的趋势为地上部大于根部。随NaCl浓度不断升高,沙棘体内Na 和Cl-浓度随之升高,茎叶和根系中Cl-含量明显高于Na ,对Na 的相对吸收量多于Cl-。沙棘对盐胁迫有一定的适应能力,随NaCl浓度的升高,沙棘叶内脯氨酸含量升高,可溶性糖含量增加,渗透势降低,渗透调节能力增强。本结果可为盐碱地营造沙棘林提供依据。     

水溶性有机质对土壤吸附菲的影响

研究了来源于稻草腐熟物的外源水溶性有机质(DOM)和土壤本身固有的内源DOM对有机碳含量不同的3种土壤吸附菲的影响.结果表明,不同处理土壤对菲的吸附曲线均为线性,其吸附系数(K_d)与土壤有机碳含量(f_oc)正相关.去除内源DOM后,黄棕壤、红粘田和黑土吸附菲的K_d值增加了7.08%～21.4%,增加量(ΔK_d)和增加幅度与f_oc正相关,表明土壤中存在的内源DOM抑制土壤对菲的吸附.而外源DOM对土壤吸附菲的影响与其浓度密切相关.在供试浓度范围(0～106 mg DOC·L^-1)内,红粘田吸附菲的K_d值随加入外源DOM浓度的提高先增大后减小.外源DOM浓度为28 mg DOC·L^-1时,红粘田吸附菲的K_d值增加了19.5%;而当外源DOM浓度≥52 mg DOC·L^-1时,则明显抑制菲的吸附.内源和外源DOM对土壤吸附菲的影响,主要与DOM和菲在溶液中的结合作用、在土壤中的累积吸附效应等有关.     

不同培养基及外源激素对西洋参毛状根的生长和皂甙含量的影响

分析了1/2MS、改良White、SJ-1、改良Nisch、B5和B5-I6种液体培养基、水解乳蛋白（LH）以及IAA、IBA、NAA、6-BA和ABA5种激素对西洋参（Panax quinquefolium L.)毛状根生长及皂甙含量影响。用高效液相色谱法测定部分毛状根状品的4种单体皂甙含量。结果表明SJ-1和B5培养基较好,水解乳蛋白可增加毛状根的鲜重,但降低毛状根中总皂甙的含量。IAA、IBA和ABA对毛状根的生长促进作用,6-BA对皂甙积累有显著促进作用,并较大幅度地提高Rb1在总甙中所占的比例。     

Mercury (II) Adsorption on Three Contrasting Chinese Soils Treated with Two Sources of Dissolved Organic Matter: II. Spectroscopic Characterization

To reveal the influencing mechanism of dissolved organic matter (DOM) on mercury (Hg II) adsorption by black, red, and fluvo-aquic soils in China, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, ¹³C nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, and three-dimensional excitation emission matrix (3DEEM) fluorescence spectroscopy were employed to characterize the DOM samples and DOM-Hg complexes. FTIR spectra showed that the complexation of Hg (II) mainly acted on the C=O, COO^?, and O-H groups of DOM from swine manure (DOMs) and wheat straw (DOMw). The NMR spectra indicated that the complex reaction of Hg (II) and DOM corresponded with the change in carboxyl C. The NMR results also showed that the dominant C components in DOM were aromatic C, O-alkyl C, alkyl C, and carboxyl C, and that DOMw imposed more influence on Hg (II) adsorption than DOMs, which was consistent with that of FTIR spectroscopy. The 3DEEM showed that DOM contained both aromatic protein-like and fulvic-like substances, and that the protein-like properties of DOMs and UV fulvic-like fluorescence substances of DOMw can better participate in the formation of Hg complexes. This result provides strong direct evidence to elucidate the DOM-Hg (II) binding mechanism, and further interprets the effect mechanism of exogenous DOM on Hg adsorption by soil.     

不同培养基及其元素组成对西洋参愈伤组织悬浮培养物生长和皂苷含量的影响

对MS、67-V和FOX 3种基本基质对西洋参(Panax quinquefolium Linn.)愈伤组织悬浮培养物生长和皂苷含量的影响进行了比较。在3种基本基质中,培养物的鲜重和干重增加量差异不大,而皂苷含量和产量差异较大,其中MS较高,FOX次之,67-V最低。探讨了MS基质中,KNO3、CaCl2和MgO4对培养物生长和皂苷含量的影响。KNO3浓度在237．5mg/L时有利于培养物生长,而浓度在1900mg/L时有利于皂苷合成;CaO2浓度在55．35mg/L时有利于培养物生长,而浓度在332．1mg/L时有利于皂苷合成;MgSO4浓度为92．50mg/L时培养物生长最好,皂苷产量也最高。     

NaCl胁迫对棉花种子萌发和幼苗生长的伤害

采用盐化土壤盆栽方法,选择耐盐性较强品种枝棉３号和耐盐性较弱品种泗棉２号,研究了盐分对棉花（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ｈｉｒｓｕｔｕｍ Ｌ．）种子萌发、出苗和幼苗生长的伤害。结果表明,在－０．５５和－１．１０ＭＰａ盐分胁迫下,对棉花伤害起决定性作用的因子是Ｎａ＾＋。２００ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ胁迫下,枝棉３号种子萌发时电导率上升幅度和子叶ＣＡＴ下降幅度均显著小于泗棉２号。１００和２００ｍｍｏｌ／Ｌ Ｎａ     

重金属污染土壤毒性的斜生栅藻生长抑制实验诊断

应用斜生栅藻 (Scenedesmusobliquus)对重金属污染土壤的毒性进行诊断 ,结果表明 ,斜生栅藻的增长率与土壤中的重金属含量明显相关 ,并且随重金属投加量的增加 ,其增长率逐渐降低 .对两种测试参数进行比较 ,发现采用细胞数增长率作为土壤毒性的检测指标要比采用光密度增长率更为敏感 .当采用细胞数增长率作为检测指标时 ,4种重金属的EC50 顺序为 :Pb >Cu >Zn >Cd ;采用光密度增长率作为检测指标时 ,4种重金属的EC50 顺序为 :Pb >Cu >Cd >Zn .复合污染情况下 ,由于金属间的协同作用 ,使土壤的毒性比单一重金属污染时有明显增强 ,从而为污染土壤的优先修复提供了理论依据     

乙型脑炎病毒减毒中间株SA14—12—1—7基因组全序列的测定

本研究通过对乙型脑炎活疫苗减毒过程中间株SA14 12 1 7株进行全序列测定和分析 ,进一步了解乙脑活疫苗减毒及其稳定性的分子机制。根据已发表的SA14 14 2株及SA14 株的序列 ,设计 6对重叠引物 ,涵括整个乙脑病毒的基因组 ,通过RT PCR扩增出SA14 12 1 7株的各cDNA片段 ,分别克隆到pGEM T载体 ,转化至TG1受体菌中 ,挑取阳性克隆进行鉴定后测序。结果表明SA14 12 1 7株基因组全序列长 10 976个核苷酸 ,从 96到 10 394为一个长开放读码框 ,编码 3432个氨基酸。与野毒株SA14 和疫苗株SA14 14 2的核苷酸序列和氨基酸序列相比 ,同源性均在 99%以上 ,突变位点分散于各个区域 ,E区有 5个位点与疫苗株一致而与野毒株不同 ,3个位点与野毒株一致而与疫苗株不同 ,推测与其容易产生回复突变、恢复毒力有关。此外 ,NS3、NS5和 3′NTR的几个位点可能与病毒毒力稳定性相关。综上所述 ,乙脑病毒减毒中间株的基因组全序列基本类似于已发表的序列 ,若干突变位点影响病毒的弱毒性及毒力的稳定性。全序列的测定对于研究疫苗株的减毒机理具有重要意义