不同土壤生境下斑茅对重金属的富集特征

为了筛选Cu、Zn、Pb、Cd多重金属离子的富集植物,对不同土壤生境(铜铁矿、钨矿、铅锌矿和无矿场污染)的优势种斑茅(Saccharum arundinaceum(Retz.)Jeswiet)对Cu、Zn、Pb、Cd离子富集情况进行了调查。结果表明,斑茅对Cu、Zn、Pb、Cd离子有富集优势并以Cu富集显著,斑茅根系土壤与斑茅地上部Cu含量存在相关性(P<0.05),斑茅对Pb和Cd的富集与转运存在极显相关性(P<0.01);在强酸、多金属污染弃耕农田土壤中,斑茅不仅符合Cu超富集植物的特征,而且其对Zn、Pb和Cd3种重金属的富集系数和转运系数均>1。在Cd、Cu、Pb和Zn均低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)的弃耕农田中,斑茅对Cu、Zn和Cd的富集系数均>1。研究表明,斑茅可以作为Cu、Zn、Pb、Cd多金属污染土壤的富集植物进行人工修复。     

粤东铅锌尾矿三种优势植物对重金属的吸收和富集特性研究

为探讨铅锌矿废弃地优势植物在重金属污染土壤植物修复中的应用潜力,利用野外采样分析法,从粤东梅县丙村铅锌尾矿区采集其三种优势植物类芦、黄荆、盐肤木的根、茎、叶和土壤样品,测定和分析Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属含量.结果表明:该矿区土壤污染严重,Pb、Zn、Cd含量远超土壤环境质量的三级标准,Cu超出二级标准;根际土壤和非根际土壤重金属含量均为Pb＞Zn＞Cu＞Cd,但根际土壤的重金属含量显著低于非根际土壤;这三种植物对Pb、Zn、Cu的转移系数大于1.0,对Cu的富集系数最高,Pb最小,但对四种重金属的富集系数均小于1.0,均未达到超富集植物临界含量标准.三种植物为该矿区的优势植物,说明它们对土壤的重金属污染有很强的耐性,虽然并非典型的超富集植物,但对污染土壤仍有较好的修复效果.     

四川甘洛铅锌矿区优势植物的重金属含量

通过野外调查采样,分析了四川凉山州甘洛县铅锌矿区土壤的重金属含量,以及矿区生长的13种优势植物对Pb、Zn、Cd、Cr、Cu的吸收与富集能力及其富集特性.结果表明,矿区土壤受Pb、Zn、Cd 3种重金属污染严重,13种植物体内的Pb含量均高于普通植物10倍以上,具有修复矿区土壤铅污染的潜力,其中植物1的转运系数和富集系数都大于1,满足Pb超富集植物的基本特征.Zn在凤尾蕨、细风轮菜、大火草、蔗茅、小飞蓬和牛茄子中含量较高.小飞蓬和紫茎泽兰的Cd含量较一般植物高出17～61倍,其中,紫茎泽兰的转运系数与富集系数均大于1,其对Cd的吸收特性值得进一步研究.     

巨大芽孢杆菌对伴矿景天修复镉污染农田土壤的强化作用

伴矿景天(Sedum plumbizincicola)是一种Cd/Zn超积累植物,常用于Cd污染土壤的植物修复。巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)是一种溶磷型细菌,既可以促进植物生长,也可以提高土壤重金属生物有效性,对重金属污染土壤植物修复具有强化作用。本研究采用盆栽试验方法,分析了巨大芽孢杆菌不同接种量(10～60 mL)对伴矿景天修复Cd污染农田土壤效率的影响。结果表明: 在Cd污染农田土壤中接种巨大芽孢杆菌可以提高土壤中Cd的活性,土壤有效态Cd含量较对照(CK)增加15.0%～45.0%。与CK相比,巨大芽孢杆菌提高了伴矿景天地上和地下部的生物量,增幅分别为8.7%～66.7%和13.6%～81.8%,并显著增加了伴矿景天地上部的Cd含量,增幅在29.2%～60.4%。在种植伴矿景天并接种巨大芽孢杆菌条件下,土壤Cd去除率在26.7%～42.9%。这说明接种巨大芽孢杆菌可以促进伴矿景天的生长,增加其Cd含量,从而提高Cd污染农田土壤的修复效率。     

水培条件下四种植物对Cd、Pb富集特征

利用水培方法测定了不同浓度下向日葵、蓖麻、紫花苜蓿及芥菜的生物量和植物体内重金属Cd、Pb含量,分析了植物对重金属的富集特征。结果表明:经过5周培养后,4种植物根部与地上部对重金属的富集量随着浓度的增加而增加,Cd浓度为20mg·L-1时,向日葵的根部Cd含量最高,达到237.86mg·kg-1,地上部Cd含量为89.48mg·kg-1;而Pb浓度为200mg·L-1时,芥菜根部对Pb的吸收量较高,达到597.22mg·kg-1,地上部Pb含量最高的则出现在向日葵处理Pb100mg·L-1中,为318.33mg·kg-1。4种植物对Cd、Pb的富集系数随重金属浓度的增加而减小;根部及地上部富集系数与生物量和重金属浓度呈现出一定的相关性;另外,在Cd、Pb复合处理中,一种重金属的存在会在不同程度上影响植物对另一种重金属的吸收。通过比较4种植物根部与地上部的生物量和对Cd、Pb富集特征,认为相对于其他3种植物向日葵对Cd、Pb具有较强的吸收潜力,并可以作为Cd、Pb污染土壤植物修复的备选植物。     

大型水生植物对重金属的富集与转移

通过野外调查和室内分析,研究了云南阳宗海南北两区域自然生长的17种水生植物的生长状况及植物和对应水样、根区底泥中重金属(As、Zn、Cu、Cd、Pb)的含量。结果表明:植物长势良好,未发现受害症状。水体As严重污染,Pb轻度污染,Zn、Cu和Cd均未超标。9种沉水植物同时对As、Zn、Cu、Cd、Pb的富集系数(植物全株重金属含量与水中该元素含量的比值)远大于1,具有共富集特征。在平均含As0.175mg/L的水中,金鱼藻、黑藻、小眼子菜、八药水筛全株As平均含量分别为(150±7.3)、(179±35)、(92±31)、(265±21)mg/kg(干重),对As具有较强富集能力;对于8种湿生和挺水植物,北部采样点的喜旱莲子草、田栖稗、细叶小苦荬和长芒稗对As,长芒稗、细叶小苦荬、圆果雀稗、水蓼和风车草对Cd,海芋和圆果雀稗对Zn的富集系数(植物地上部重金属含量与底泥中该元素含量的比值)以及圆果雀稗对Cd和Zn转移系数(植物地上部重金属含量与根中该元素含量的比值)均大于1。聚类分析结果表明,金鱼藻、黑藻、八药水筛、小眼子菜、穗状狐尾藻5种水生植物同时对As、Zn、Cu、Cd、Pb具有较强的吸收和富集能力,在重金属复合污染水体修复中具有较大潜力。     

超累积植物与高生物量植物提取镉效率的比较

利用植物修复污染的土壤已受到广泛的关注.采用土壤盆栽试验,比较了超累积植物遏蓝菜与3种高生物量植物印度芥菜、烟草和向日葵对长期施用含镉有机、无机肥料污染的土壤(总Cd,2.87mg·kg-1)的提取效率.研究结果表明,遏蓝菜富集镉的能力明显高于其他3种植物,其地上部镉含量可达43.7mg·kg-1,分别是烟草、印度芥菜和向日葵(叶)的10、27和56倍;而地上部生物量最高的植物烟草,其生物量干重为24.8g· pot-1,分别是遏蓝菜、印度芥菜、向日葵的35倍、3倍、2倍.4种植物提取镉最多的是烟草,每盆可以提取117μg,遏蓝菜和印度芥菜提取镉量分别为35μg·pot-1和30μg·pot-1,向日葵提取量最少,每盆仅为10μg左右.植物对土壤中镉的提取效率分别为:烟草 1%,遏蓝菜0.6%,印度芥菜 0.5%,向日葵0.08%.4种植物种植后,土壤总镉和有效态镉含量没有显著的变化.     

刺楸年轮中重金属含量动态变化及富集特性

为探索刺楸对受污染土壤重金属的富集和修复效应, 以南京栖霞山的乡土树种刺楸及其根际周边土壤为研究对象, 截取其根基部年轮盘及根际土壤样本, 采用ICP-AES法测定年轮及土壤样本中重金属(Cu、Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Zn)元素含量。结果表明: 栖霞山样地中的土壤受Mn、Pb和Zn污染最为严重, 存在Cu、Cd、Mn、Pb、Zn元素的高度复合污染, Cd、Cr、Cu、Ni、Zn在土壤和年轮中存在相关性, Mn和Pb则没有表现出明显的相关性; 刺楸修复受Cd、Mn、Pb、Zn污染的土壤效果并不显著, 更适用于Cr、Cu、Ni污染的土壤修复; 鉴于Cu元素含量变化特征, 刺楸也可以作为反映当地污染历史的记录载体; 刺楸年轮中的重金属元素之间存在交互作用, 其中Cd与Zn元素含量高度相关(r=0.984, p<0.01), 在刺楸年轮吸收重金属元素的过程中, Cu与Cd、Cr、Mn、Zn元素具有协同作用, Mn元素对其他元素有一定的拮抗作用。     

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。     

苹果酸和草酸对两种植物吸收土壤中Cd、Zn 的影响

向受Cd、Zn 复合污染土壤中添加5.51、11.0、16.5 mmol·kg^–1(干土)苹果酸和草酸, 研究天然小分子有机酸对土壤Cd、Zn 的形态转化及小飞扬草(Euphorbia thymifolia L.)和三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)积累Cd、Zn 的影响。结果显示: 添加苹果酸、草酸处理, 土壤中酸提取态Cd、Zn 含量比对照分别增加0.13%-1.30%、4.25%-13.4%, 有机酸对土壤中Cd 和Zn 有一定的活化作用。苹果酸和草酸促进小飞扬草和三叶鬼针草对目标重金属的积累、强化效果: 苹果酸≈草酸。添加11.0 mmol·kg^–1 苹果酸处理使小飞扬草对Cd+Zn 的总积累量达63.9 mg·kg^–1, 添加11.0 mmol·kg^–1 草酸处理使三叶鬼针草对Cd+Zn 的总积累量达128mg·kg^–1。有机酸促进三叶鬼针草向地上部转运Cd 和Zn, 促进小飞扬草向地上部转运Cd, 仅添加11.0 mmol·kg^–1 苹果酸、草酸和添加16.5 mmol·kg^–1 草酸处理促进小飞扬草向地上部转运Zn。有机酸处理下, 小飞扬草和三叶鬼针草地上部Cd 含量与地上部Zn 含量显著正相关, 相关系数分别为0.533 和0.813。添加一定浓度的有机酸可以活化土壤重金属, 促进植物地上部对Cd、Zn 的富集, 提高植物对重金属的积累, 加快重金属污染土壤的修复。     

镉胁迫对金银花生理生态特征的影响

采用水培试验方法,研究了不同浓度镉(Cd)(0、5、10、25和50 mg·L^-1) 胁迫条件下藤本植物金银花的生长和生理特性.结果表明: 与对照相比,Cd胁迫对金银花的生长未造成明显影响,在5～50 mg·L^-1 Cd处理下,其生物量无明显差异(P>0.05),在低浓度Cd(5 mg·L^-1)处理下生物量有所增加,叶、根生物量和总生物量分别增加了2.88%、2.33%和1.25%,说明金银花对Cd具有较强的抗性.在低浓度Cd胁迫下,植物各器官的含水量和可溶性蛋白含量均有所降低,而根系和叶片的丙二醛含量分别增加51.90%和23.07%,叶绿素和类胡萝卜素含量则增加15.87%和24.89%,超氧化物歧化酶活性也显著增强.随着Cd浓度的增高,金银花体内的叶绿素和类胡萝卜素含量,以及超氧化物歧化酶活性均有所降低.     

水分胁迫对黄河三角洲河口湿地芦苇光合参数的影响

通过盆栽试验,分析了多梯度土壤水分条件对黄河三角洲河口湿地淡水沼泽芦苇快速生长期叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、水分利用效率(WUE)和光能利用效率(LUE)等光合参数的影响,探讨淡水沼泽芦苇正常生长发育适宜的土壤水分条件.结果表明：淡水沼泽芦苇的P_n、T_r、WUE及LUE对土壤水分的变化有明显的响应阈值.渍水状态不是淡水沼泽芦苇生理状态最好的水分条件.维持淡水沼泽芦苇快速生长期正常生长,适宜的土壤体积含水率(W_v)应大于25.7%(即相对含水率W_r>66.6%),最佳W_v为36.9%(W_r为95.6%),正常生长所允许的最低土壤含水率W_v为21.5%(W_r为55.7%).气孔限制是淡水沼泽芦苇对水分胁迫的主要响应机制.干旱胁迫下,淡水沼泽芦苇的最大净光合速率(P_{n max})和表观量子效率(AQY)均显著下降,其暗呼吸速率(R_d)降低,减少呼吸作用对光合产物的消耗,提高WUE,以维持较高的光合速率.     

不同品种小白菜对镉的吸收积累差异

通过盆栽试验,研究了60个小白菜品种在不同程度镉污染土壤中吸收和积累镉能力的差异.结果表明：在土壤镉浓度为0.6 mg·kg^-1时,小白菜镉含量超过国家标准的为8.33％;而在土壤镉浓度为1.2 mg·kg^-1时其超标率达66.67%,表明小白菜容易受到镉污染.2种镉浓度下白菜地上部分镉含量均低于国家食用标准,且其生物量不受影响的小白菜品种为：长梗白菜、上海青、矮箕苏州青、青优四号、矮脚葵翩黑叶白菜、皱叶黑油冬儿、高华青梗白菜、早生华京、金冠清江白、夏王青梗菜、利丰青梗白菜和杭州油冬儿.这12个品种可作为在镉轻度污染土壤中种植的安全系数较高的小白菜品种.     

水曲柳和落叶松人工林乔木层碳、氮储量及分配

采用树木解析和连续土芯法,估测了20年生水曲柳和落叶松人工林乔木层各部分生物量和生产量,以及两种林分各部分的碳、氮含量及储量.结果表明:水曲柳和落叶松乔木林生物量分别为6815.10和9295.95 g·m^-2;两树种树干生物量占总生物量的比例均最高,分别为57.32%和58.01%;细根生物量最低,分别为2.67%和1.80%.水曲柳和落叶松的年生产量分别为1618.16和2102.45 g·m^-2·a^-1,其中树干年生产量最高,分别占总生物量的39.34%和46.70%;细根的年生产量较低,分别占总生物量的12.06%和5.25%.水曲柳各器官碳含量低于落叶松,氮含量则高于落叶松;水曲柳林碳储量低于落叶松,而两树种氮储量差别不大.水曲柳分配到地上部分的生物量、生产量以及碳、氮比例均小于落叶松,反映了落叶松在构建地上部分相对于水曲柳的高效性;由于树种之间以及同一树种不同器官之间的碳、氮含量差别显著,精确估计森林碳、氮储量时应分树种和器官进行测定.     

中亚热带森林群落不同演替阶段优势种凋落物分解试验

选择我国亚热带森林群落3个主要演替阶段的7个优势种（其中马尾松代表演替初期优势种,木荷和香樟代表演替中期优势种,甜槠、小叶青冈栎、青冈和乐昌含笑代表演替后期优势种）的凋落物,采用网袋法进行分解试验. 结果表明:马尾松凋落物分解得最慢,年分解速率为0.51;木荷和香樟居中,分别为0.55和0.61;小叶青冈栎和乐昌含笑分解得最快,分别为0.89和1.12.沿着植被顺向演替的梯度,凋落物分解速度呈现加快的趋势. 分解速率同凋落物的初始P、N和木质素含量及木质素/N比值呈极显著相关(P<0.01),同C/N比值有显著相关关系(P<0.05).凋落物的P、N和木质素含量及木质素/N比值是预测凋落物分解快慢的良好指标.     

内生多粘类芽孢杆菌S-7对甜菜光合作用及产量和品质的影响

研究了内生多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）S-7对甜菜叶片光合参数和产量的影响.结果表明：接种内生多粘类芽孢杆菌S-7能显著促进甜菜光合作用,其中叶片净光合速率(P_n)、气孔限制值(L_s)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r )的平均值分别提高了16.11%、23.82%、41.91%和34.80%;叶片胞间CO₂浓度(C_i)平均值降低了21.09%.生物学产量和含糖率分别提高了25.63%和17.46%,促进了甜菜产量和品质提高.表明内生菌不仅影响甜菜光合参数,而且对甜菜产量和品质的提高具有明显的促进作用.     

盐度变化条件下芦苇对互花米草的化感效应

以芦苇凋落物为试材,采用溶液浸提法和厌氧腐解法,获得水提物和腐解产物两种浸提物母液;在5‰和10‰盐浓度下以两种浸提物母液和25%母液分别处理互花米草种子、刚萌发的幼苗以及互花米草滩涂中特有的互花米草益生菌,考察盐度变化对互花米草种子的萌发、幼苗生长以及菌落生长的影响.结果表明：盐处理能够显著促进互花米草种子的萌发、幼根以及互花米草益生菌的生长(P＜0.05).较高的盐浓度(10‰)下,芦苇水提物对互花米草的萌发、生长和互花米草益生菌的生长呈促进作用;当盐浓度降低至5‰时,该促进作用消失.在较低的盐浓度(5‰)下,芦苇腐解产物对互花米草萌发产生显著的抑制作用;在较高盐浓度(10‰)时,则对互花米草益生菌产生显著促进作用(P＜0.05);在试验的任一盐浓度下,芦苇腐解产物对互花米草幼苗和幼根的生长均存在显著的抑制效果(P＜0.05).     

黄荆提取物对蚜虫的毒力及其与吡虫啉的联合毒力

采用浸渍法测定了黄荆二氯甲烷种子提取物、吡虫啉和氧乐果对苹果黄蚜、棉蚜和桃蚜的毒力,利用毛细管点滴法测定了黄荆二氯甲烷种子提取物与吡虫啉混配对棉蚜的联合毒力,采用皿内选择法测定了黄荆二氯甲烷种子提取物和吡虫啉等药剂对桃蚜的驱避效应.结果表明：黄荆二氯甲烷种子提取物对苹果黄蚜、棉蚜和桃蚜的LC₅₀分别为334.59、362.79和2685.80 mg·L^-1,对苹果黄蚜和棉蚜的杀虫毒力较高.黄荆二氯甲烷种子提取物与吡虫啉按1000 ∶1混用,其共毒系数可达177.45,增效作用显著.黄荆二氯甲烷种子提取物和吡虫啉对桃蚜均有明显的驱避活性,处理后24和48 h 对桃蚜的驱避率分别达55.75%、39.44 %和69.89%、65.43%.噻虫嗪和啶虫脒也有一定驱避活性,处理后24和48 h对桃蚜的驱避率达16.52%～33.68%.     

苦瓜叶提取物对美洲斑潜蝇取食和产卵行为的抑制作用

美洲斑潜蝇是危害蔬菜、观赏植物的重大害虫之一.苦瓜叶乙醇提取物(浓度为2000～4000 μg·ml^-1)对美洲斑潜蝇成虫的取食和产卵都具有较强的抑制作用.用环己烷、乙酸乙酯、正丁醇和水依次对乙醇提取物进行萃取,并测试了4种萃取物对美洲斑潜蝇成虫取食和产卵的抑制作用.结果表明: 环己烷、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取物在浓度为1000 μg·ml^-1时,处理后2 d对美洲斑潜蝇成虫的拒食率分别是11.08%、34.89%、22.99%和 0,产卵抑制率分别是0、30.91%、6.45%和 0.其中,乙酸乙酯萃取物的活性最强,当其浓度为4000 μg·ml^-1时,处理后2 d对美洲斑潜蝇成虫的拒食率和产卵忌避率分别为70.95％ 和69.49％.乙酸乙酯萃取物经硅胶柱层析分离得到(19S,23E)-5β,19-环氧-19-甲氧葫芦素-6,23-二烯-3β,25-二醇 (化合物1)、(19R,23E)-5β,19-环氧-19-甲氧葫芦素-6,23-二烯-3β,25-二醇(化合物2) 和3β,7β,25-三羟基葫芦素-5,23-二烯-19-醛缩-3-O-β-D-吡喃葡糖苷（化合物3）,3种化合物在供试的浓度（100～400 μg·ml^-1）条件下对美洲斑潜蝇的取食和产卵行为都有明显的抑制作用.在400μg·ml^-1浓度时,化合物1、化合物2和化合物3对美洲斑潜蝇成虫的拒食率分别是66.89%、53.53%和78.02%,产卵抑制率分别是76.32%、58.36%和78.36%.     

三种生物质能源植物组织的乙醇提取液对烟粉虱生物活性的影响

为了探讨蓖麻、海滨锦葵等生物质能源植物组织的抽提物作为植物保护剂的可行性,用蓖麻种子、蓖麻叶片、海滨锦葵叶片等生物质能源植物组织的乙醇粗提物处理烟粉虱成虫,4、24、48、72和96 h后测定其体内的谷胱甘肽转移酶和羧酸酯酶活性,并利用Y型嗅觉仪测定烟粉虱对3种生物质能源植物组织的乙醇粗提物的嗅觉反应.结果表明:3种生物质能源植物组织的乙醇粗提物对烟粉虱谷胱甘肽转移酶和羧酸酯酶均有明显影响,随着浓度的提高,其作用增强,其中250倍液的作用与1.8%的阿维菌素3000倍液作用相当.3种提取液的250倍液对烟粉虱成虫具有明显的驱避作用,其中蓖麻种子、蓖麻叶片和海滨锦葵叶片等乙醇粗提物的驱避率分别为100.0%、96.7%和79.4%.表明蓖麻种子、蓖麻叶片和海滨锦葵叶片的乙醇粗抽提物对烟粉虱具有驱避作用和其他生物活性.