不同土地利用方式对城市土壤质量的影响

通过对兰州市西固区种土地利用类型(工业园区、道路两侧、农业、居民区和公园)320个土壤样品的测试,研究了不同土地利用方式对城市土壤理化性状和Pb、Zn、Cd、Cu、Hg元素积累的影响.在种类型土壤中,工业园区土壤的pH值最低而电导率最高,道路两侧土壤有机碳含量显著高于居民区、公园和农业土壤;Pb、Zn、Cu、Cd和Hg的含量在种类型土壤中存在显著差异,并明显高于兰州市土壤背景值;计算得到的工业园区、道路两侧、农业、居民区和公园土壤的内梅罗综合污染指数分别为4.9、3.7、4.0、2.4和2.2.结果表明,不同土地利用方式对城市土壤质量的影响不同,工业活动的影响最大,交通污染次之,再依次为农业活动及居民生活.     

气候变化对作物矿质元素利用率影响研究进展

作物矿质元素利用率对气候变化的响应是目前全球变化研究中既重要、又复杂,且认知最少的科学领域。这个科学问题的研究关系到解密或预测陆地植物及农作物矿质胁迫对全球气候变化响应的机理,为将来农业投入提供理论依据,是应对气候变化的当务之急。目前只有少数研究,通过模拟试验,探索性地开展了CO_2浓度或温度升高的环境条件下,矿质元素在土壤-植物系统迁移、分布和储存特征的研究。从相关的文献报道来看,CO_2浓度升高环境条件下,小麦和水稻作物籽粒中大量和痕量元素的富集水平一般呈下降趋势。但温度升高情况下,作物各器官对对矿质元素的吸收情况则更为复杂。正由于气候因素与植物矿质元素利用率之间关系的复杂性,在气候变化背景下,解密作物矿质胁迫对全球气候变化响应的科学问题,尚需改进试验方法、手段,从土壤性质、作物生态生理,以及农业生态系统中矿质元素在土壤-作物系统中迁移转化的过程,全面考察作物矿质元素利用率对气候变化的响应机理。     

以植物,土壤元素含量评价天津大气环境质量

本文以天津主要绿化植物及土壤受污染的状况来说明不同功能区大气颗粒物污染的程度。结果看出:工业污染区冶炼厂的植物 Zn、Cu、Cd、Pb 的含量都是最高的 Ni、S 的含量也较高。冶炼厂植物重金属含量一般为自然背景值的3—11倍或更高些;其次为商业交通区及公园,Zn、Cu、Ni、Cd 为自然背景值的1.5—3.5倍。其他如文教区、市郊公路、各郊区植物均无明显污染,对照区盘山植物各元素含量都很低。土壤也以工业污染区冶炼厂及东郊化工厂污染最明显,冶炼厂 Pb、Cu、Cd、Zn 在土壤中的含量可为自然背景值的725,348,9,3倍;S 为14倍,而其中 Pb、Cu 大部分以粉尘的状态沉积在土壤表层。商业交通区及公园的污染也较明显,Pb、Cu、Cd、Zn 及 S 可为自然背景值的2—10倍,对照区土壤各元素含量都最低。从植物的气孔受飘尘堵塞所引起的扩散阻力增大的趋势也可看出各功能区飘尘污染的特点,气孔阻力增大的顺序是工业污染区>公园>商业交通区>市郊公路>对照区,这与上述功能区植物和土壤受污染的规律是相符的。     

重金属复合污染对土壤植物系统的生态效应Ⅱ.对作物、苜蓿、树木吸收元素的影响

研究Cd、Pb、Cu、Zn、As 5元素复合污染对农作物、苜蓿、树木吸收元素的影响,供试污染物浓度以接近国内外土壤环境标准值作为高剂量处理,结果表明,5种元素间存在交互作用,可提高作物对Cd、Pb、Zn吸收系数,籽实超出粮食卫生标准的超标率在低剂量处理时Cd为16.6～42.85%,高剂量时达16.6～71.42%.苜蓿茎叶中Cd、Pb含量超出饲料卫生标准,树叶中含量也有所增加,在中、酸性土壤上尤甚.     

中国农作物及其野生近缘植物多样性研究进展

本研究围绕粮食、经济、果树、蔬菜、饲草与绿肥、花卉六大类作物,以物种多样性和遗传多样性等为主线,开展了中国农作物及其野生近缘植物多样性研究,取得重大进展。科学界定和系统规范了种质资源概念和范畴,提出了层次结构的理论,查清了中国粮食与农业植物有9631个物种及其分布、特征特性及用途;深入研究了中国农作物种质资源的本底,首次明确了中国农作物总计有528种（类）,涉及1339个栽培物种和1930个野生近缘植物物种;优化了农作物种以下农艺性状分类技术指标,阐明了中国农作物地方品种的987个变种、978个变型、1223个农艺性状特异类型的植物学特征、生物学特性及其遗传多样性;得出了中国是禾谷类作物裸粒基因、糯性基因、矮秆基因和育性基因等特异基因的起源中心或重要起源地之一的结论;首次编撰出版了《中国作物及其野生近缘植物》专著6卷,并编撰了《中国粮食与农业植物物种名录》,形成了具有中国特色的作物种质资源学科理论体系。为农作物种质资源的高效利用、保障粮食安全和农业可持续发展奠定了基础。     

合肥老城区土壤重金属分布格局及树木富集重金属潜力

为了解合肥老城区土壤重金属分布以及4种主要绿化树种广玉兰(Magnolia grandiflora)、桂花(Osmanthus fragrans)、香樟(Cinnamomum camphora)和悬铃木(Platanus acerifolia)重金属富集潜力,在城区不同绿地类型中共设36个取样点,分别收集土壤和树木二年生枝条样品,用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定样品中Pb、Cd、Hg、Cr 4种重金属元素含量。结果表明:合肥老城区绿地土壤Cd、Pb、Hg 3种元素含量明显高于土壤背景值,分别是背景值的66.2倍、3.6倍和3.4倍,Cr含量稍低于背景值,说明老城区Cd污染最为严重; 4种树木富集重金属的能力不同,Hg元素被植物富集的程度最高,其次是Pb和Cd,Cr被植物富集的程度最低;对Pb和Cd的富集能力大小顺序为桂花>广玉兰>香樟>悬铃木,对Hg的富集能力大小顺序为广玉兰>桂花>香樟>悬铃木,对Cr的富集能力大小顺序为香樟>悬铃木>桂花>广玉兰;研究的4种树木对重金属综合富集能力大小顺序为桂花>香樟>...     

贡嘎山土壤中一些元素的背景值

贡嘎山位于青藏高原和四川盆地的过渡带。我们对这个地区土壤中B、Ni、Cr、Ti、Mn、Co、V、Zn、Cu 9种元素的背景值进行了研究,其结果列于表3和表4中。由这些资料我们得出以下结论: 1.东、西两坡土壤背景值是有差异的,差异的性质和程度因不同元素而异。概括而论,每种元素在西坡的平均值分别高于其东坡平均值,而西坡的背景范围分别窄于东坡的背景范围。 2.土壤类型对各元素背景值的影响是明显的,漂灰土带9种元素的背景值都最低。 3.未发现植被对土壤背景值有确定的直接影响。     

沿城市化梯度带土壤重金属潜在生态风险

为研究城市化对城市土壤环境的影响,从新疆乌鲁木齐市“城-郊-乡”梯度带采集77个表层土壤样品,测定其中As、Cd、Ni、Pb、Hg、Cu、Zn、V和Co等9种微量元素含量,利用潜在生态风险指数和生态风险预警指数,对比分析沿城市化梯度带土壤重金属污染风险。结果表明：研究区表层土壤中Hg元素在城区、郊区和乡村土壤中的平均含量均超出乌鲁木齐市土壤背景值,As元素在城区和郊区土壤中的平均含量超出背景值,Zn和Pb元素在城区土壤中的平均含量超出土壤背景值,其余元素在梯度带各土壤中的平均含量均低于相应背景值,所有重金属元素在城区土壤中的含量比乡村土壤中的含量高;梯度带上Hg元素呈现极强生态风险态势,其他8种元素呈现轻微生态风险态势;从生态风险预警指数来看,Hg元素在梯度带呈现重警、中警和重警态势,As元素在城区和郊区呈现预警态势,Zn元素在城区土壤中呈现预警态势,其余元素均呈现无警态势。整体上,研究区表层土壤中重金属元素含量及其潜在生态风险沿城市化梯度带呈现较明显的减少趋势。研究区梯度带表层土壤中Hg元素是最主要的生态风险因子,其潜在生态风险值得重视。     

土壤中镉、铅、锌及其相互作用对作物的影响

通过作物盆栽模拟试验(砂壤质褐土、pH值8.2)揭示：土壤中分别施入镉(CdCl2)、铅[Pb(CH3COO)2]或锌(ZnSO4)其影响表现为,植物各器官镉的含量超过对照植物的数倍至500倍。土壤镉浓度<5ppm和<10ppm分别造成某些蔬菜和水稻的污染。铅主要积累在植物根部,土壤铅污染对作物的影响较小。锌主要积累在植物叶片和根部,对水稻产生生长抑制的土壤锌浓度临界值不大于200ppm,此浓度对旱作无影响。土壤中同时施入镉和铅,植物对镉的吸收增加。而土壤中镉的增加却减少了植物体内铅的含量。土壤中由于镉、锌或铅、锌相互作用的结果,水稻对它们的吸收都有增加。在旱地土壤锌浓度的增高,降低了植物对镉、铅的吸收。镉、铅、锌同时施入土壤由于相互作用的结果,除锌之外,植物对镉、铅的吸收有明显下降。评价土壤重金属污染,不仅要看它们的含量及其存在形态,而且要分析它们之间的相互作用(促进或拮抗)特点。     

桂北典型锰矿区周边土壤重金属污染状况及主要植物富集特征

为探究桂北某典型锰矿尾库区周边土壤和农作物重金属污染状况,筛选适合该地区污染土壤修复的植物材料,该研究在矿区周边采集了9种农作物和23种主要植物及其根际土壤,并测定了Cd、Mn、Cr、Pb和Zn 5种重金属含量,采用单因子污染指数法和综合污染指数法评价了矿区农田土壤、农作物中重金属的生态风险,通过计算植物对重金属的富集和转运系数评估其应用潜力。结果表明:(1)研究区土壤Cd、Mn污染最为严重,单因子污染指数分别为18.53、147.09,达到重度污染级别。(2)研究区花生和小白菜等作物可食用部位中的Cd、Cr、Pb含量均超过食品国家安全标准(GB 2762—2017)中的阈值,具有较高健康风险。(3)23种主要植物中青葙、鬼针草、一点红、蜈蚣草等对多种重金属转运系数大于1,具备富集型植物特征; 一把伞南星、蓖麻、千里光等根部重金属含量较高,转运系数较低,具备根部囤积型植物特征; 响铃豆、筒轴茅、苣荬菜等富集的重金属含量相对较低,且在重金属污染土壤中能健康生长,具备规避型植物特征。该研究结果表明,研究区土壤存在较严重的Cd/Mn复合污染,青葙等植物用于修复该复合污染土壤极具应用潜力。     

盐生野大豆的异黄酮积累及其生态学意义

以自然生长在盐碱地上的野大豆(Glycine soja)和不耐盐的栽培大豆(G. max)为材料,测定了它们在不同盐度条件下叶片、根部和种子的异黄酮含量,并测定了它们叶片的L-苯丙氨酸含量和苯丙氨酸裂解酶(PAL)活性,还测定了它们根部的结瘤量和固氮酶活性。通过两者比较,分析了它们的大豆异黄酮代谢和盐渍环境的关系。结果表明:盐渍处理不抑制盐生野大豆PAL酶的活性,其大豆异黄酮大量积累;相反,盐渍处理明显抑制栽培大豆PAL酶活性,其大豆异黄酮含量减少,而大豆异黄酮合成前体L-苯丙氨酸积累。结果还显示:在盐渍条件下,盐生野大豆根部异黄酮积累的同时,其根瘤结瘤量较多,且固氮酶活性也较高;而栽培大豆随着其根部异黄酮的减少,其根瘤结瘤量大大减少,且固氮活性大大下降。野大豆和栽培大豆的这些差别说明:盐生野大豆积累大豆异黄酮有其生态学意义,这很可能是野大豆通过异黄酮次生代谢途径适应盐渍环境的一种重要机制。     

新疆地区发展大豆生产的可行性和初步建议

大豆(Glycine max)是重要的粮油作物。近年来, 我国大豆需求量和进口量不断增加。扩大种植面积和提高单产是增加大豆总产量的主要途径, 西北地区尤其是新疆在扩大大豆种植面积和提高单产方面具有一定的潜力。该文从新疆大豆生产的自然气候条件、大豆在新疆的种植情况及新疆发展大豆生产的优势和局限性等方面分析了新疆地区发展大豆生产的可行性; 并围绕大豆生产政策扶持、机械化水平提升、加快科技创新培育优良品种和加强大豆生产示范等措施, 提出新疆发展大豆生产的初步建议。     

Population structure of the wild soybean (Glycine soja) in China: implications from microsatellite analyses

Background and Aims Wild soybean (Glycine soja), a native species of East Asia, is the closest wild relative of the cultivated soybean (G. max) and supplies valuable genetic resources for cultivar breeding. Analyses of the genetic variation and population structure of wild soybean are fundamental for effective conservation studies and utilization of this valuable genetic resource. Methods In this study, 40 wild soybean populations from China were genotyped with 20 microsatellites to investigate the natural population structure and genetic diversity. These results were integrated with previous microsatellite analyses for 231 representative individuals from East Asia to investigate the genetic relationships of wild soybeans from China. Key Results Analysis of molecular variance (AMOVA) revealed that 43·92 % of the molecular variance occurred within populations, although relatively low genetic diversity was detected for natural wild soybean populations. Most of the populations exhibited significant effects of a genetic bottleneck. Principal co-ordinate analysis, construction of a Neighbor-Joining tree and Bayesian clustering indicated two main genotypic clusters of wild soybean from China. The wild soybean populations, which are distributed in north-east and south China, separated by the Huang-Huai Valley, displayed similar genotypes, whereas those populations from the Huang-Huai Valley were different. Conclusions The previously unknown population structure of the natural populations of wild soybean distributed throughout China was determined. Two evolutionarily significant units were defined and further analysed by combining genetic diversity and structure analyses from Chinese populations with representative samples from Eastern Asia. The study suggests that during the glacial period there may have been an expansion route between south-east and north-east China, via the temperate forests in the East China Sea Land Bridge, which resulted in similar genotypes of wild soybean populations from these regions. Genetic diversity and bottleneck analysis supports that both extensive collection of germplasm resources and habitat management strategies should be undertaken for effective conservation studies of these important wild soybean resources.     

基于小波分析的大豆叶绿素a含量高光谱反演模型

 2003和2004年分别在长春市良种场和中国科学院海伦黑土生态实验站实测了大田耕作与水肥耦合作用下大豆（Glycine max）冠层高光谱反射率 与叶绿素a含量数据,对光谱反射率、微分光谱与叶绿素a含量进行了相关分析;采用归一化植被指数(Normalized diffe rence vegetation index, NDVI)、土壤调和植被指数(Soil-adjusted vegetation index, SAVI)、再归一植被指数(Renormalized difference vegetation index, RDVI)、第二修正比值植被指数(Modified second ratio index, MSRI)等建立了大豆叶绿素a反演模型;应用小波分析对采集的光谱反 射率数据进行了能量系数提取,并以小波能量系数作为自变量进行了单变量与多变量回归分析,对大豆叶绿素a进行了估算。研究结果表明,大 豆叶绿素a 与可见光光谱反射率相关性较好,并在红光波段取得最大值(R²>0.70),但在红边处,微分光谱与大豆叶绿素a的相关性较反射率好 得多,在其它波段则相反;由NDVI、SAVI、RDVI、MSRI等植被指数建立的估算模型可以提高大豆叶绿素a的估算精度（R²>0.75）;小波能量系 数回归模型可以进一步提高大豆叶绿素a含量的估算水平,以一个特定小波能量系数作为自变量的回归模型,大豆叶绿素a回归决定系数R²高达 0.78;多变量回归分析结果表明,大豆叶绿素a实测值与预测值的线性回归决定系数R²均高达0.85。以上结果表明, 小波分析可以对高光谱进 行特征变量提取,并可在一定程度上提高大豆生理参数反演精度。     

籽粒苋几个品种的光合强度测定

经测定籽粒苋的光合强度显著高于大豆,从美国引进的几个品种的光合强度显著高于国内的品种。成分分析表明籽粒苋含蛋白质丰富,是有潜在开发价值的饲料作物。     

中国部分地区一年生野生大豆资源考察、收集及分布现状分析

2002-2004年对中国10省(市)221个县(市)的一年生野生大豆资源进行了考察,新发现有野生大豆分布的县(市)45个,收集野生大豆资源814份.通过考察发现野生大豆在中国分布面积锐减,濒危状况严重.     

我国野生大豆资源保护管理问题

阐述了国家重点保护野生植物野生大豆的利用价值及在我国面临的问题,介绍了湖南省的野生大豆资源保护管理的经验,科学合理地提出了保护好我国野生大豆资源保护管理的建议.     

大豆开花后光周期反应的研究

利用中国大豆主要生态区的生育期不同的代表品种研究了大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍ ａｘ （Ｌ．）Ｍｅｒｒ．）开花后对光照长度的反应． 结果表明,不同成熟期的大豆品种开花后普遍存在着对光照长度的反应．这种反应属于典型的光周期现象,而不是由温度的替代作用、光合时间的改变或前期短日后效应引起的．开花后光周期反应不仅存在于大豆的花荚期,而且存在于鼓粒期．研究认为∶大豆开花结实对光周期的需求是一个连续过程;光周期对大豆生育期的调控作用存在于出苗至成熟的全过程;光周期诱导开花和促进成熟的作用有一定的共同性;光周期诱导效果具有持效性和可逆性     

生物柴油利用概况及其在中国的发展思路

石化燃料是当前人类使用的主要能源,但其日益消耗殆尽,同时造成了严重的温室效应和环境污染问题,因此,生物柴油被当作石化燃料的绿色替代品,许多国家都在大力研发。该文阐述了生物柴油的本质及其较石化柴油咱使用上的优良特性,综述了生物柴油主要在欧美国家中的发展现状及其它国家的研发动态,特别是以大豆(Glycine max)和油菜(Brassica campestris)等油料作物为主的生物柴油原料生产状况。在分析了我国油料生产与食用消费现状、受国际生物柴油大力发展的影响的程度及油料作物与粮食生产对耕地资源的激烈竞争矛盾的基础上,提出了充分利用盐碱地、贫瘠、荒漠与退耕还林地,通过种植抗逆性强的油料植物发展我国生物柴油的思路。     

东北地区中部主要农业土壤中若干金属元素的背景值

农业土壤是自然土壤开垦种植后,在自然因素和人为活动双重影响下长期形成的。所以农业土壤中各种元素的含量既与自然土壤有关联,而又与自然土壤有一些差异。采集东北地区中部近70个土壤剖面200个样品,用原子吸收法、阳极溶出伏安法和萤光光度法等分别测定了镉、铜、铁、汞、锰、镍、铅、锯、锌、硒等元素的含量。通动表土与心土对比法,4 d法和(?)+2s法剔除异常值,采取直方图法、概率纸法、Vistelius置信带法、Kolmogorov,Smirnov法和偏度、峰度法进行检验,综合判定元素概率分布类型。分别以表层土壤的(?)±S和M/D-M·D表示耕种暗棕壤、耕种黑土,耕种暗色草甸土和水稻土的元素背景值。 随着农业土壤腐殖质层的变薄和耕作层有机质含量的下降,许多元素的含量随之降低,尤以汞、锰、硒、锶为明显。