高等植物金属抗性中有机酸的作用及其机理

植物的金属抗性可通过避性和耐性途径获得。具有螯合能力的有机酸在植物的金属外部排斥(避性)机制和内部耐受(耐性)机制中均具有重要作用。在金属的外部排斥过程中,植物根系分泌有机酸,与金属离子形成稳定的复合体,降低土壤金属的移动性,达到体外解毒的目的。超积累型植物的内部耐受机制主要体现在,有机酸可与金属元素发生螯合作用,将离子态的金属转变成低毒或无毒的螯合态,从而降低细胞内金属离子的毒害效应。有机酸的种类受植物种类、金属类型等因素的影响。     

胜利油田采油区土壤石油污染状况及其微生物群落结构

基于不同开采年代新油井(2011—)和老油井(1966—2003年)周边土壤的调查取样,研究了采油区土壤石油污染状况,利用PCR-DGGE和克隆测序技术,探讨了新、老油井周边土壤微生物的群落结构.结果表明:油井周边土壤均受到不同程度的石油污染,其石油烃含量大多高于土壤石油污染临界值(500 mg·kg^-1),且老油井周边土壤污染水平更高.污染土壤石油烃含量与土壤有机碳、全氮和速效钾含量呈显著正相关.老油井周边土壤微生物群落多样性指数随污染水平的增大而减小,新油井则呈相反的趋势.DGGE图谱优势条带测序结果表明,油井周边土壤均存在明显的优势菌,大多为石油烃相关菌和烃类降解菌,如微杆菌属、链霉菌属、迪茨氏菌属、黄杆菌属及α、γ变形菌等.
     

除草剂阿特拉津对土壤脲酶活性的影响

研究了阿特拉津对4种典型施肥处理的土壤脲酶活力的影响。结果表明,处理初期,低浓度阿特拉津对土壤脲酶有一定刺激作用,高浓度处理在整个试验过程中对脲酶有明显抑制作用,阿特拉津对不同肥力土壤中脲酶的影响有明显差异,对照土壤和NPK肥土壤中脲酶活力较低,脲酶受抑制明显,抑制率分别高达30．35％和28．89％;NPK+秸秆和NPK+有机肥土壤的脲酶活力高,脲酶抑制率低,最高抑制率分别为21．35％和16．86％,不同肥力土壤在整个处理过程中,脲酶抑制率均为先逐渐增大到最大值,然后又逐渐降低;高肥力土壤脲酶抑制率最大值出现的时间比低肥力土壤迟,表明高肥力土壤对阿特拉津有较强的耐受能力。     

高等植物重金属耐性与超积累特性及其分子机理研究

由于重金属污染日益严重, 重金属在土壤_植物系统中的行为引起了人们的高度重视。高等植物对重金 属的耐性与积累性, 已经成为污染生态学研究的热点。近年来, 由于分子生态学等学科的发展, 有关植物对重金属的解毒和耐性机理、重金属离子富集机制的研究取得了较大进展。高等植物对重金属的耐性和积累在种间和基因型之间存在很大差异。根系是重金 属等土壤污染物进入植物的门户。根系分泌物改变重金属的生物有效性和毒性, 并在植物吸收重金属的过程中发挥重要作用。土壤中的大部分重金属离子都是通过金属转运蛋白进入根细胞, 并在植物体内进一步转运至液泡贮存。在重金属胁迫条件下植物螯合肽 (PC) 的合成是植物对胁迫的一种适应性反应。耐性基因型合成较多的PC, 谷胱甘肽 (GSH) 是合成PC的前体, 重金属与PC螯合并转移至液泡中贮存, 从而达到解毒效果。金属硫蛋白 (MTs) 与PC一样, 可以与重金属离子螯合, 从而降低重金属离子的毒性。该文从分子水平上论述了根系分泌物、金属转运蛋白、MTs、PC、GSH在重金属耐性及超积累性中的作用, 评述了近 10年来这方面的研究进展, 并在此基础上提出存在的问题和今后研究的重点。     

长期施肥对土壤微生物的影响及其在养分调控中的作用

为揭示长期施肥条件下土壤微生物类群及其与土壤养分的关系,对北京褐潮土定位试验田第12年的土壤微生物以及土壤养分因子进行了测定和分析．结果表明,NPK与有机肥长期配合施用能明显提高土壤各养分含量,增加土壤微生物的数量．猪粪比玉米秸秆能更好地培肥地力,创造有利于土壤微生物生长繁育的土壤生态化学环境．土壤微生物与土壤养分之间具有很好的相关性．其中,细菌、固氮菌数量与有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷含量呈显著正相关;本研究未观察到真菌、放线菌数量与土壤养分因子之间有明显的相关性．     

除草剂二甲戊灵的真菌降解及其特性研究

富集分离了除草剂二甲戊灵降解真菌,并研究了其降解特性,结果表明,真菌可以降解二甲戊灵,利用富集培养的方法从环境中分离到16株能降解二甲戊灵的真菌。其中10株真菌5d内对100mg·L^-1二甲戊灵的降解率大于60％,以其中3株生理耐受能力强、降解能力高的真菌为例,研究了外加碳源浓度、初始pH值、二甲戊灵浓度和培养温度对真菌生长量和降解能力的影响,此3株真菌经鉴定分别属于土生曲霉组(Aspergillus terreus)、长梗串孢霉属(Monilochaetes)和烟色曲霉组(Aspergillus furnigatus),在外加碳源浓度为0．5％～1．0％的范围内,真菌生长量和降解率达到最大;在中性培养液中,3株真菌的生长量大,降解能力强;在浓度为100mg·L^-1时降解率和生长量都比较大,而绝对去除量随二甲戊灵浓度的提高而增加,在500mg·L^-1时达到最大;真菌的生长和降解需要适宜的温度,20～30℃培养时,降解率和生长量最大,可为农药污染治理及生产污水处理提供理论依据。     

根-土界面镉的生态化学行为与毒理效应研究进展

根-土界面是物质交换最频繁的特殊微型生态区域,其pH、Eh和根系分泌物是决定这个微域环境性质变化的三大重要因素,其对镉(Cd)等重金属的吸收、转化和迁移等生态化学行为及毒理效应起着决定性的作用.本文就十几年来有关Cd在根-土界面pH、Eh和根系分泌物变化影响下的生态化学行为、根-土界面Cd的生态毒理效应(包括微生物生态毒理效应和酶的生态毒理作用)研究进展进行了综合论述,指出了目前研究中存在的不足,并就今后需要进一步解决的科学问题提出了建议.     

Cd和Pb在水芹菜中的累积及其与营养元素的关系

采用小型湿地模拟实验, 研究不同Cd、Pb水平对水芹菜(Oenanthe javanica)生长、重金属及营养元素含量的影响。结果表明, 试验浓度范围内Cd(0.01-0.2 mg·L-1)、Pb(0.02-2 mg·L-1)处理对水芹菜生长有促进作用, 水芹菜叶绿素含量基本不受Cd、Pb处理的影响。随着Cd、Pb处理浓度的增加, 水芹菜各组织中Cd、Pb含量相应增加, 但富集能力呈下降趋势。Cd在水芹菜不同组织中的积累情况为: 根>茎>叶柄>叶, Pb在水芹菜不同组织中的积累情况为: 根>叶>叶柄>茎, 水芹菜对Cd的富集能力大于Pb, 并且Cd向地上部转移的能力亦大于Pb。当Cd浓度为0.01 mg·L-1时, 水芹菜可食用部位的Cd含量超出国家食品卫生限量标准(0.2 mg·kg-1, GB2762-2017)约1倍, 相反, 当Pb浓度为2 mg·L-1时, 可食用部位的Pb含量仍未超过国家食品卫生限量标准(0.3 mg·kg-1, GB2762-2017)。Cd、Pb处理影响了水芹菜营养元素的吸收。营养元素与Cd、Pb之间的相关关系表明, 水芹菜叶片、叶柄中Cd与Mg之间呈极显著或显著正相关, 叶片中Pb与Cu、Zn、Fe、Mn之间呈极显著或显著正相关, 叶柄、茎中Pb与Mn呈极显著正相关。值得一提的是, 水芹菜叶片中Cd、Pb均与Ca之间呈极显著或显著正相关, 表明水芹菜叶片对Cd、Pb的吸收均能促进其对Ca的吸收。