氧化还原条件对湿地土壤磷吸附与解吸特性的影响

采用室内模拟试验研究了氧化还原条件对盘锦天然湿地土壤磷吸附与解吸特性的影响,并对磷的吸附与解吸过程进行拟合。结果表明,氧化或还原条件下Langmuir模型和Freundlich模型均能较好地拟合磷的等温吸附曲线,且Langmuir方程的拟合效果好于Freundlich方程。淹水还原条件下,湿地土壤对磷的最大吸附量和解吸率比淹水前分别降低了9.5%和16.3%;吸附解吸平衡浓度升高,平均增加158.8%。淹水后土壤活性铁含量明显升高,淹水前后活性铁变化与吸附解吸平衡浓度变化之间的相关性达到了显著水平,与土壤中磷的最大吸附量和解吸率变化的相关性不显著,表明活性铁含量的变化是淹水还原条件下影响土壤磷吸附解吸平衡浓度变化的主要因素。     

退耕还湖后湿地土壤对磷的吸附解吸特性

以安徽菜子湖区不同退耕年限(3、5、9和11年)湿地为研究对象,以相邻油菜地和原始湿地为对照(共6个样地),研究退耕还湖后湿地土壤对磷的吸附解吸特性变化.结果表明: 退耕湿地土壤对磷的等温吸附曲线与Langmuir和Freundlich吸附方程拟合程度均达极显著水平(P<0.01);6个样地土壤对磷的最大吸附量(X_m)、吸附常数(K)和最大缓冲容量(MBC)范围分别为478～1074 mg·kg^-1、0.14～0.61和68.6～661.5 mg·kg^-1,且退耕湿地的这些参数均随着退耕年限的延长而升高,但未达到原始湿地水平;6个样地土壤磷的平均解吸率为6.2%～14.6%,且退耕湿地土壤磷解吸率随着退耕年限的延长呈先增高后降低的趋势,但均显著高于原始湿地.表明随着退耕年限的增加,湿地土壤对外源磷的固持能力不断增强,而土壤有机质和粘粒含量是影响湿地土壤对外源磷固持能力的重要因子.     

不同污染负荷土壤中镉和铅的吸附－解吸行为

采用一次平衡法,对3种不同污染负荷土壤Cd2 和Pb2 的吸附-解吸行为进行了比较.结果表明,低污染负荷土壤对Cd2 和Pb2 的吸附能力高于高污染负荷土壤.3种土壤对Cd2 的吸附等温线与Freundlich方程有较好的拟合性,Pb2 的等温吸附过程可用Langmuir方程与Freundlich方程来描述.双常数方程是描述这3种不同污染负荷土壤中Cd2 和Pb2 吸附动力学行为的最优模型,其次为Elovich方程,最差模型是一级动力学方程.Pb2 的解吸滞后现象较Cd2 明显.高污染负荷土壤的吸附态Cd2 、Pb2 解吸率高于低污染负荷土壤,Cd2 、Pb2 解吸量与其初始吸附量之间的关系符合二次幂方程.3种土壤Cd2 、Pb2 的解吸速率随重金属初始浓度的增加而增加,随解吸时间的延长而降低.     

茶树根际土壤磷的解吸特性

为了探明茶树根际土壤磷的释放过程与供应机制,采用外源磷吸附培养方法,研究了不同母质、不同种植年限茶树根际土壤磷的解吸过程与特性,并用最小二乘法进行最优函数拟合.结果表明:茶树根际土壤与非根际土壤磷的解吸过程有明显的差异.茶树根际土壤的磷解吸能力极显著高于非根际土壤;与非根际土壤相比,根际土壤的平均有效磷含量、平均解吸率和平均β值(单位吸附量中的解吸量)分别高出5.49 mg.kg-1、1.7%和24.4%.不同成土母质发育的茶树根际土壤磷解吸能力为花岗岩风化物>第四纪红色粘土>板页岩风化物.随着种植年限的延长,3种母质茶树根际土壤的有效磷与磷解吸能力均有不同程度地提高.     

海南热带雨林土壤中胡敏酸对Pb2+、Cu2+的吸附解吸特性研究

重金属元素在土壤-溶液界面的吸附反应深刻地影响重金属行为及其生态风险。以热带次生雨林土壤中提取的胡敏酸为材料, 采用傅立叶红外光谱、扫描电镜等技术对胡敏酸进行了表征, 通过批量吸附实验研究了胡敏酸对铅、铜的吸附特性, 通过连续解吸方法研究了在不同浓度下饱和吸附的胡敏酸对重金属吸附的形成过程。结果表明, 胡敏酸的腐殖化系数较高, 阳离子交换量为52.84 mmol·g-1, 表面含有羧基和酚羟基官能团。胡敏酸对铜的吸附符合准二级动力学模型, 对铅的吸附符合准一级动力学方程; Langmuir 模型能够更好地描述单一和复合污染条件下胡敏酸对Pb2+的等温吸附行为, Freundlich 模型能够更好的描述单一和复合污染条件下胡敏酸对Cu2+的等温吸附行为。通过连续解吸实验发现, 胡敏酸对铅的吸附过程中4种结合方式的先后饱和顺序为: 物理吸附、络合、离子交换和氢键结合。胡敏酸对铜的吸附过程中4种结合方式的先后饱和顺序为: 络合、氢键结合、离子交换和物理吸附。     

泉州市不同利用方式下土壤磷的吸附与解吸特性

分析了不同利用方式下泉州市土壤磷素吸附-解吸特征.结果表明:Langmuir等温方程式可以很好地表征土壤磷素的吸附特性;旱地和轮作地土壤对磷的吸附能力较强,而草地和林地土壤对磷的吸附能力较弱;磷的流失风险顺序为轮作地＞草地＞林地＞旱地;指导施磷量与吸附常数、最大缓冲量的大小顺序一致,为旱地＞轮作地＞林地＞草地;轮作地和草地的解吸率高于旱地和林地,土壤的缓冲能力顺序为旱地＞林地＞轮作地＞草地.主成分分析表明,平均解吸率、易解吸磷、磷吸附指数和磷零吸持平衡浓度4个指标最能反映土壤磷素流失潜力,可作为评价流失潜力的主要指标.     

不同粒径生物炭对土壤磷吸附-解吸特性的影响

粒径是影响物质吸附性能的一个重要因素。本研究以不同粒径(0.25～1 mm、0.075～0.25 mm、<0.075 mm)油菜秸秆生物炭(SBC)和鸡粪生物炭(MBC)分别与两种土壤(高磷土、低磷土)混合进行室内培养30 d,通过土壤磷等温吸附试验与解吸试验，结合土壤磷吸附相关性质，评价不同粒径生物炭对土壤磷吸附-解吸特性的影响。结果表明：在水体系中，3个粒径的SBC与MBC对磷的吸附能力大小均表现为<0.075 mm(43125、20083 mg·kg^-1)>0.075～0.25 mm(37376、13199 mg·kg^-1)>0.25～1 mm(27749、12251 mg·kg^-1);在土壤体系中，同一种生物炭的3个粒径间土壤磷吸附量差异较小。与无生物炭处理相比，添加SBC提高了土壤对磷的最大吸附量(S_max),增幅为236.8%～755.7%,并降低了土壤磷解吸率；添加MBC的S_max增幅较SBC低，但提高了土壤磷解吸率(增幅为7.2%～295...     

择伐干扰对小兴安岭阔叶红松林土壤磷吸附解吸的影响

以小兴安岭地区阔叶红松林经过轻度、中度和强度择伐干扰后形成的天然林以及未经干扰的原始林(对照)林地表层(0～10 cm)土壤为对象,对土壤磷素的最大吸附量、吸附强度、最大缓冲容量、最大解吸量、平均解吸率和易解吸磷量等指标进行测定,研究不同干扰强度导致土壤磷吸附解吸的规律性变化,分析择伐干扰对阔叶红松林土壤磷吸附解吸特征的影响.结果表明: 各林地土壤磷最大吸附量为1383.93～1833.34 mg·kg^-1,中度和强度干扰林地显著高于轻度干扰林地和原始林地;磷吸附强度为0.024～0.059 L·mg^-1,强度和轻度干扰显著增加了林地土壤磷吸附强度;最大缓冲容量为35.68～97.97 L·kg^-1,强度干扰林地土壤的最大缓冲容量最高.择伐干扰显著降低了林地土壤的供磷潜力.各样地土壤磷最大解吸量、平均解吸率和易解吸磷量分别为526.32～797.54 mg·kg^-1、14.7%～25.5%和1.79～5.41 mg·kg^-1,林地土壤磷素释放能力随干扰强度的增加显著降低.择伐干扰通过降低林地土壤磷的供应及释放能力改变了阔叶红松林土壤磷吸附与解吸特征.     

几种粉煤灰对磷素吸附与解吸特性的研究

通过吸附解吸和培养试验, 研究了几种粉煤灰对磷素吸附与解吸特性.结果表明,粉煤灰的全磷含量和有效磷含量分别为0.545～4.540 g·kg^-1和19.55～163.0 mg·kg^-1,显著高于土壤,粉煤灰对磷吸附量随着加入溶液磷浓度的增加而增加,但其吸附率随着加入溶液磷浓度的增加而减少;粉煤灰的吸磷率比土壤高,但其解吸率低.这主要是由于粉煤灰比土壤存在更多的磷吸附位点且结合能大,不易解吸.Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程都能很好地拟合粉煤灰对磷吸附,其中Langmuir方程的MBC、Freundlich方程的a和Temkin方程的k2都可以表征粉煤灰对磷吸附能力, MBC、a和k2值越大,则吸磷能力越强.不同来源的粉煤灰的MBC、a和k2值不同,其大小顺序为：湘潭电厂(5 167.7,4 056.2,831.5)>岳阳纸厂(1 650.7,2 803.4,711.9)>华能电厂(303.0,1 677.6,368.7)>株洲电厂(76.2,464.2, 211.0) > 洞庭氮肥厂(34.7,413.48,213.8).粉煤灰对磷吸附固定作用随粉煤灰含水量的增加有增大的趋势.粉煤灰对磷吸附主要是专性吸附和化学沉淀反应,所以在施用粉煤灰改良土壤或利用粉煤灰制造复混肥时,须考虑粉煤灰对磷的固定作用及粉煤灰含水量的影响.     

活性小球藻对铅离子的吸附与解吸特征研究

研究了活性小球藻对Pb^2＋的生物吸附、解吸及其机理。结果表明,培养至指数生长期的小球藻对Pb^2＋的吸附能力最强,吸附率可达75％。吸附液的pH值在7左右,小球藻对Pb^2＋有较好的吸附作用,吸附率可达80％。吸附的动力学实验表明,在小球藻对Pb^2＋吸附的起始阶段,吸附速度较快,10min即可达到平衡。研究还表明,加强光照可以促进小球藻对Pb^2＋的吸附在一定的浓度范围内,小球藻对Pb^2＋的吸附符合Freundlich等温吸附模型。在解吸实验中,用EDTA和HCI作为解吸剂的解吸率可分别达到近80％和60％,可以有效解吸被吸附的Pb^2＋。     

土壤磷素形态及其分级方法研究进展

磷作为植物必需的大量营养元素,在维持农业的可持续发展和生态系统的平衡中起着重要作用.采用适宜的土壤磷素分级方法研究土壤中磷素形态、转化及其有效性,对揭示土壤磷素供应和流失状况都具有重要意义.本文结合国内外已有研究,从土壤无机磷和有机磷的形态划分、分级方法和传统土壤磷素分级方法的局限性等方面进行了总结.Hedley磷素分级方法在分级过程中兼顾了无机磷和有机磷两种磷素形态,有利于了解土壤磷素的生物有效性和动态变化,是目前应用较广的磷素分级方法.本文介绍了Hedley磷素方法的分级流程和应用范围,并对其改进方法Tiessen磷素分级法进行了详细论述.     

丛枝菌根促进植物根系吸收难溶态磷的研究进展(综述)

从扩大植物根系吸收面积、改善根际微环境、促进磷元素运输等方面综述丛枝菌根促进植物活化、吸收难溶态磷的最新研究概况。     

杂草与作物竞争模型研究进展

杂草的历史与人类农业史并存。最早科学报道竞争现象是在１４世纪,而开始杂草与作物竞争关系的定量研究则是在本世纪初叶［１］。杂草科学研究较农业病虫害研究起步晚,与许多发达国家相比,我国杂草科学在基础理论方面比较落后,但应用方面发展较快。从系统生态学的高度研究杂草与作物竞争关系是杂草科学研究的一个重要领域,前人为此作了许多有益的工作,并建立了有关的模型,这些模型为解决草害问题起了应有的作用。下面就杂草与作物竞争经验模型的建立、杂草与作物竞争的动态模拟研究、杂草与作物竞争研究在杂草科学管理中的应用等三个…     

Effects of Fulvic Acid on TNT Adsorption in Soil

In order to study the effect of fulvic acids (FA) on the migration of TNT in soil, batch experiments in which 2%, 5%, and 10% (w/w) of FA were added to soils were conducted. Adsorption kinetics and adsorption-desorption isotherms of TNT in soils were investigated, with results of the kinetics tests showing that the adsorption process could be divided into a fast and a slow stage and that FA could extend the adsorption time. Kinetic data were fit to pseudo first-order, pseudo second-order, Elovich, and intra-particle diffusion kinetic models. The fitting results showed that a pseudo second-order kinetic model best described the adsorption process, while Elovich and intra-particle diffusion kinetic models could accurately predict the adsorption at higher FA content. The adsorption-desorption isotherms were predicted using Linear, Freundlich, and Langmuir isotherm models. Results showed that the Freundlich model best described the adsorption-desorption process, and that FA increased adsorption capacity and enhanced the adsorption affinity. The hysteresis index suggested that FA could reduce the desorption of TNT in soil.     

Bionic Leaf Simulating the Thermal Effect of Natural Leaf Transpiration

We proposed a kind of bionic leaf to simulate the thermal effect of leaf transpiration. The bionic leaf was firstly designed to be composed of a green coating, a water holding layer, a Composite Adsorbent （CS） layer and an adsorption-desorption rate controlling layer. A thermophysical model was established for the bionic leaf, and the dynamic simulation results reveal that the water holding layer is not necessary; a CS of high thermal conductivity should be selected as the CS layer; the adsorp- tion-desorption rate controlling layer could be removed due to the low adsorption-desorption rate of the CS; and when CaC12 mass fraction of the CS reaches 40%; the bionic leaf could simulate the dynamic thermal behavior of the natural leaf. Based on the simulation results, we prepared bionic leaves with different CaC12 content. The thermographies of the bionic leaf and the natural leaf were shot using the Infrared Thermal Imager. The measured average radiative temperature difference between the bionic and natural leaves is less than 1.0 ℃.     

昆虫种群动态模拟模型

昆虫是动物界中最大的类群,与人类有着密切的利害关系。对昆虫的数量预测与符合经济和生态规律的管理,一直都被国内外列入重点研究课题。种群动态模拟是害虫管理中重要的基础工作。近十年来,关于昆虫种群动态模型的理论和实验研究进展迅速。现分别从单种种群和多种种群两个方面对国内外近些年来昆虫种群动态模拟模型的研究进展进行了概括和总结。单种种群从两个方面阐述:一是最基本的种群动态模拟模型Log istic方程的研究成果,包括方程的修正、参数的拟合与最优捕获策略等;另一个方面是对种群动态模拟常用的矩阵模型的概述,主要介绍不等期年龄组、矩阵维数的变化、矩阵维数与历期的关系、个体之间的发育差异以及发育速率差异等等对昆虫种群动态模型的影响。多种群主要从建模和模型应用两个部分对国内外研究成果进行综述。最后,对种群动态模拟模型研究的发展方向做了深入地讨论,即在原有的数据采集工作的基础上,使用面向对象程序设计语言,把各种要素包括各种物种及各种环境条件抽象成类,用消息传递来表示昆虫种群内个体与个体、昆虫种群与环境之间的相互作用,再结合先进的数学算法,建立一个直观的、操作简单的昆虫种群动态模型库,使模型结构与现实世界有最大的相似性。这样就可以实现昆虫种群动态的可视化、立体化、实时化和精确化的监测及预测。     

3S与模型方法在湿地景观格局研究中的应用述评

湿地景观格局研究是景观生态学和全球变化研究领域中的热点问题。3S技术与模型方法相结合,已成为湿地景观格局研究重要的途径与手段。论文首先介绍了景观格局研究的3S与模型方法的基本进展,在此基础上综述和评价了3S技术与模型方法支持下的湿地景观格局的研究方法及其应用。重点探讨了遥感数据源的选择与分类、基于GIS的湿地基础参数的获取与使用、景观指数模型与动态模型在定量表征和解释湿地景观格局与时空变化方面的应用等几个方面的问题,最后分别就提高遥感分类与制图精度、构建指数模型筛选体系以及增强景观模型特别是动态模型的应用与解释能力等方面提出了建议与研究展望。     

麦田天敌消长演替规律及超长期预测的研究

通过聚类分析,在明确麦田天敌消长演变规律的基础上,采用时间序列分析法,建立麦田总体天敌和优势天敌七星瓢虫的超长期预测模型,经过2001年和2002年实际应用,季节水平模型、ARIMA模型的预测效果较好,并用这两种模型对未来三年麦田天敌的消长进行了超长期预测。     

紫色土中砷、磷的吸附-解吸和竞争吸附

采用批培养法研究了As、P在三峡库区典型土壤紫色土中的吸附-解吸特点及竞争吸附对As、P迁移活化的影响.结果表明：3种紫色土中As、P的吸附-解吸特点相似,等温吸附均符合Langmuir和Freundlich方程,As在酸性、中性和石灰性紫色土中的最大吸附量分别为1428.6、1250.0和1111.1 mg·kg^-1;P在酸性、中性和石灰性紫色土中的最大吸附量分别为322.6、357.1和434.8 mg·kg^-1;As、P吸附动力学过程为先快后慢,均符合一级动力学方程与Elovich方程,快速吸附段符合一级动力学方程,为交换吸附;慢速吸附阶段满足Elovich方程,可能属于深层吸附或专性吸附.As、P竞争吸附试验表明,As、P共存时P的吸附速度和吸附量均增强,而As的吸附速度和吸附量均降低,表明As的存在能明显增强紫色土对P的吸附作用,P的存在则明显抑制紫色土对As的吸附.     

An analysis of the factors that influence biological phosphorous removal (BPR) in a sequencing batch anaerobic/aerobic reactor

A sequencing batch anaerobic/aerobic reactor was operated in such a manner as to simulate typical variations in loading and influent feed composition as might be encountered in an urban wastewater treatment plant. The impact of these variations on biological phosphorous removal (BPR) was assayed using a number of statistical techniques including simple regression, multiple regression, ANOVA and factorial analysis. The results demonstrate the importance of biomass loading on efficiency and relate this to the level of mixed liquor suspended solids retained within the system. The ratio of COD:P in the influent wastewater had no significant impact on removal. Multiple regression analysis of factors associated with the release of phosphorous in the anaerobic phase revealed a strong correlation of these factors with subsequent phosphorous uptake efficiency in the aerobic phase. On the basis of the coefficients derived from the analysis an equation was proposed which showed a good fit to experimental data on BPR.