淋洗与植物作用耦合对盐渍化土壤的改良效应

以甘肃秦王川引大灌区盐渍化土壤为背景,以当地5种耐盐植物为材料,采用根袋法盆栽试验动态研究了淋洗结合植物种植对盐渍化土壤改良的效应。结果表明:与种前相比,单纯的淋洗作用对土壤pH值影响不大,而淋洗结合植物种植明显降低了土壤pH值,且根际土壤pH值小于非根际土壤的,5种耐盐植物中霸王根际土壤pH值降低幅度最大,达0.6个单位。K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-和SO2-4在5种植物根际土壤中均有不同程度的富集,富集程度因物种的不同而不同,随培养时间的延长而呈波动状态。5种供试植物和对照组土壤中的6种主要的可溶性盐分离子随淋洗次数和培养时间的延长呈下降趋势。在培养120d后,单纯淋洗的土壤中K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-和SO2-4的含量相比种前平均分别降低了33.3%、26.1%、35.6%、32.5%、35.5%和36.3%,植物吸收带走的上述各离子的含量平均分别占种前的46.2%、8.1%、30.2%、7.2%和21.6%,其中霸王吸收带走的盐分离子最多,而淋洗结合种植植物的土壤中上述各离子的含量与种前相比平均分别降低了67.25%、63.73%、83.8%、67.5%、81.55%和78.46%,由此可见,淋洗结合植物种植的脱盐效果优于单纯淋洗,且土壤中主要的盐分离子Na+、Cl-和SO2-4的含量降低幅度最大,通过计算得出,在Cl-、SO2-4和Na+减少的总量中还有37.73%的Na+、38.22%的Cl-和35.14%的SO2-4的减少量是由植物根系的物理化学作用机制引起的。     

山东寿光不同利用方式下农田土壤有机质和氮磷钾状况及其变化

通过对山东省寿光市不同利用方式下土壤相关性质的比较,探讨了农田土壤有机质和氮磷钾含量状况,并分析了设施菜地种植年限与有机质、全量氮磷含量的相互关系.研究结果表明:山东寿光农田土壤有机质和全量氮磷含量与第二次土壤普查时比较均有较大幅度增加,其中以设施菜地增加幅度最大,分别达120%、160%和364%,但全钾含量的增加幅度很小、仅为17.5%;不同利用方式比较,设施菜地土壤有机质、全氮、全磷含量均明显高于露天菜地、小麦/玉米地及棉花地,而全钾含量则低于小麦/玉米地和棉花地;从养分含量的分级结果看,设施菜地有机质、全量氮磷钾含量主要分布于>20g · kg-1、>1.2g · kg-1、>1.0 g · kg-1、20～25g · kg-1的级别中;设施菜地种植年限与土壤有机质、全量氮磷含量变化间有显著相关性,且均可用Y=a+bX+cX2的形式来表示,即随种植年限增加,有机质与氮磷含量首先呈逐步增加的趋势,并分别在第9.6年、8.9年和11.4年时达到最高值,之后则有随种植年限延长而下降的趋势.     

3种药赏两用植物对滨海盐碱土改良效应的比较

为比较种植药赏两用植物对滨海盐碱土的改良效应,采用实生栽培方法种植了薄荷(Mentha haplocalyxBriq.)、地榆(Sanguisorba officinalis L.)和枸杞(Lycium chinense Mill.)1年生植株,对不同土层的pH值以及可溶性盐和主要离子含量的变化进行了比较分析。结果表明:种植3种植物后,0～10、10～20和20～30 cm土层的pH值以及可溶性盐、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-和SO42-含量均有不同程度的变化,且以0～10 cm土层的变化相对明显,并且各土层的离子组成也有所改变。种植3种植物后,0～10和10～20 cm土层的pH值以及0～10 cm土层的可溶性盐含量均低于对照,其中,地榆种植土壤pH值及枸杞种植土壤可溶性盐含量的降低效应最明显。种植3种植物后,各土层的Ca2+含量及10～20和20～30 cm土层的K+和Mg2+含量均极显著高于对照,各土层的Na+含量及0～10 cm土层的Cl-含量、10～20和20～30 cm土层的SO42-含量均极显著低于对照;不同土层的K+/Na+值均高于对照、(K++Na+)/(Ca2++Mg2+)值均低于对照、主要阳离子(Ca2+、K+和Mg2+)的交换量总和均明显增加。总体上,地榆和枸杞对土壤中K+及Ca2+和Mg2+含量、K+/Na+值、主要阳离子(Ca2+、K+和Mg2+)交换量总和的提高效应以及对Na+含量、(K++Na+)/(Ca2++Mg2+)值的降低作用均较强,而薄荷的作用均较弱。研究结果显示:供试的3种药赏两用植物对盐碱地均具有明显的改良作用,其中枸杞和地榆的改良效果较好。     

模拟酸沉降对鼎湖山季风常绿阔叶林地表径流水化学特征的影响

通过模拟酸沉降实验,研究了旱季期间(10-3月份)鼎湖山季风常绿阔叶林在4种不同pH模拟酸雨处理(对照、pH 4.0、pH 3.5、pH 3.0)下地表径流水化学输出特征.结果显示:(1)地表径流pH随酸处理强度增强呈“U”型变化模式,酸沉降对地表径流pH的影响不显著(P＞0.05),表明模拟酸沉降尚未引起地表水的酸化.(2)地表径流中NO3-、SO24-浓度随酸处理强度增强略有增加;HCO3-浓度的变化模式与地表径流pH类似.酸根离子浓度与地表径流pH相关性分析表明,SO24-、HCO3-有助于提高地表水抗酸化能力而NO3-则有助于促进地表水酸化.(3)地表径流中盐基离子对酸沉降的响应不尽相同.pH 3.0处理显著提高地表径流中Ca2+、Na+浓度;Mg2+浓度具有随酸处理梯度增强而增加的趋势;K+受模拟酸度的影响小.表明强酸(pH3.0)处理将导致土壤Na+、Ca2+、Mg2+盐基离子流失.(4)酸沉降具有诱发土壤可溶性有机碳(DOC)流失的倾向,增加地表水受有机污染的风险.     

种植年限对寿光设施大棚土壤生态环境的影响

为探讨不同种植年限对设施大棚土壤生态环境的影响,研究了不同种植年限的大棚土壤物理性状、化学性状以及微生物区系的差异变化,并对种植年限与土壤理化性状和微生物数量之间的相关性进行了统计分析。结果表明,随种植年限增加,土壤容重和pH值均明显下降,而土壤孔隙度、土壤EC值和土壤盐分含量则显著升高,有机质含量也呈增长的趋势;土壤全氮和全磷量均持续升高,土壤全钾、硝态氮和速效钾均先升高后降低;随着设施大棚种植年限的增长,细菌数量先上升后下降,放线菌数量先迅速升高后保持相对稳定,只有真菌数量呈持续增加的趋势。这说明由于大量的有机无机肥料投入,种植年限不同的设施大棚土壤均出现一定酸化现象,养分失衡,微生态平衡遭到破坏,盐分含量显著升高,存在明显的环境风险。应提倡合理科学施肥,以保证设施大棚土壤的生态环境安全。     

济南地区日光温室土壤养分的分布状况和累积规律

对济南地区不同种植年限日光温室内外及不同蔬菜作物的土壤养分差异和频数分布进行比较,分析了日光温室土壤养分随种植年限的累积特征,并对不同蔬菜温室土壤养分与种植年限进行曲线拟合,研究了引起土壤盐渍化和酸化的原因.结果表明:济南地区日光温室土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、电导率显著高于棚外土壤,增幅分别为135.3％、475.2％、290.1％、97.7％、188.7％,pH值较棚外土壤降低0.31;各土壤养分的频数分布曲线均呈正态分布.不同蔬菜温室土壤养分含量各有差别,其中,碱解氮和电导率为番茄＞甜椒＞黄瓜,有机质和pH为黄瓜＞甜椒＞番茄,速效磷为黄瓜＞番茄＞甜椒,速效钾为番茄＞黄瓜＞甜椒.日光温室土壤有酸化的趋势,但不明显.温室土壤盐渍化程度加重主要由碱解氮和速效钾的累积所致.pH的降低与碱解氮的累积关系密切.日光温室各土壤养分随种植年限的累积规律基本一致,1～2年为养分的快速累积期,3～4年的累积速率变缓,以后处于一个稳定水平,整体上表现为土壤系统的动态平衡.除pH的累积为负向外,其他均为正向累积.不同蔬菜温室土壤养分与种植年限呈极显著相关,且可用2次或3次曲线进行拟合.     

长期施用含硫和含氯化肥对稻田杂草生长动态的影响

利用湖南祁阳红壤稻田长期定位试验,研究了在等量氮磷钾养分条件下,长期施用含Cl-、SO2-4和Cl-+SO2-4化肥水稻生育期间杂草种类和生物量的变化.结果表明:施肥34年后,施用含Cl-化肥处理水稻生育期间杂草的种类最多、总生物量(浮生杂草和湿生杂草的生物量之和)最大,早稻期间杂草平均总干物质量分别比含SO2-4和Cl-+SO2-4化肥处理增加了51.4%和17.6%,晚稻期间分别增加了144%和242%.含SO2-4和Cl-+SO2-4化肥处理稻田中浮生杂草生物量较大,而含Cl-化肥处理田间几乎没有浮生杂草生长.杂草总干物质量和湿生杂草干物质量均与土壤Cl-含量呈显著正相关(相关系数分别为0.764**和0.948**),与土壤SO2-4-S含量呈显著负相关(相关系数分别为0.849**和0.641*).土壤碱解氮和有效磷受土壤SO2-4-S、Cl-及pH的共同作用对杂草总干物质量产生影响.通过各种施肥措施维持土壤适宜pH及碱解氮、有效磷含量,提高土壤SO2-4-S含量、降低Cl-含量,能有效抑制南方红壤稻田中湿生杂草的生长,降低杂草总生物量.     

土壤因子对甘肃、宁夏和内蒙古盐碱土中AM真菌的影响

为探明甘肃、宁夏和内蒙古盐碱土中AM真菌多样性及其与土壤因子间的关系,2005年5月从甘肃、宁夏和内蒙古7个县(市)的盐碱土中采集主要植物的根围土壤样品,研究了AM真菌物种多样性.在分离的4属28种AM真菌中,球囊霉属(Glomus)20种,多孢囊霉属(Diversispora)2种,原囊霉属(Archaeospora)2种,无梗囊霉属(Acaulospora)4种.其中根内球囊霉(G.intraradices)和薄壁原囊霉(Ar.leptotihum)的分离频度最高.相关分析和通径分析(path analysis)结果表明,AM真菌种的丰度与土壤有机质和速效N含量呈显著负相关;Cl-、CO2-3、HCO-3、Na+、Ca2+、有机质、速效P和速效K直接影响AM真菌种的丰度,而SO2-4、K+、水溶性全盐、Mg2+、pH和速效N则间接影响AM真菌种的丰度;土壤有机质对AM真菌Shannon-Wiener多样性指数有显著直接负效应;Cl-、CO2-3、K+、Mg2+、有机质、速效P和速效K直接影响Shannon-Wiener多样性指数,而HCO-3、Na+、Ca2+、SO2-4、水溶性全盐、pH和速效N则间接影响Shannon-Wiener多样性指数.冗余度分析结果表明,AM真菌种的相对多度与土壤因子间有显著相关性.可见,甘肃、宁夏和内蒙古盐碱土中AM真菌种类丰富,其多样性与土壤养分状况、盐度以及离子含量有关.     

基于模糊数学的设施菜地土壤重金属含量动态分析

以兰州市种植了1~13年的设施菜地土壤为研究对象,采用模糊数学综合评价方法对设施菜地土壤中5种重金属Cd、Pb、Cr、Hg、As的污染状况进行评价.结果表明,在不同种植年限下,5种重金属的含量都在国家二级标准之内,但普遍高于当地土壤背景值,并且种植年限越长,重金属累积越明显,含量越高;不同种植年限下,各评价因子在土壤中污染水平差异较大,主导污染因子为Cd,已达到中度污染水平,除此之外,Pb污染较重.     

典型毛乌素沙漠-黄土高原过渡带土壤盐渍化空间异质性及其影响因素

毛乌素沙漠-黄土高原过渡带土壤盐渍化的空间异质性和生态学过程,对沙荒地整治的机理研究具有重要的意义.以毛乌素沙漠-黄土过渡带为研究区,结合布点取样和室内分析,运用经典统计学和地统计学方法对其pH、电导率、全盐含量的空间异质性进行分析.结果表明: 1)土壤pH、电导率、全盐含量的平均含量分别为8.44、5.13 mS·cm^-1和21.66 g·kg^-1,变异系数范围为6.9%～73.3%,pH属于弱变异,电导率和全盐含量属于中等程度变异.2)半方差分析结果显示,3个指标的空间变异性的最佳拟合模型均为球形模型,块金值/基台值比值范围为8.6%～14.3%,均具有强烈的空间自相关性,结构性因素对变异起主导作用;变程由小到大表现为pH＜全盐<电导率.克里金插值图显示,pH、电导率、全盐含量整体呈条带状分布,连续性较好.pH值表现出随着地势的升高而升高的特点,而电导率和全盐含量则表现出随着地势的升高而降低的特点.3)在垂直分布上,重度盐渍化区域的盐分有表聚现象,轻度盐渍化区域盐分垂直分布为先减少后增大.毛乌素沙漠-黄土过渡带土壤盐渍化的空间变异性与气候、地质条件、地形地貌、水文地质条件、植被分布等有关,以地形因素和水文地质条件的影响为主.     

NaCl抑制棉花幼苗生长的机理—盐离子效应

75和150 mmol/L NaCl处理.降低棉花幼苗叶面积、叶相对扩展率,蒸腾和木质部汁液K~ 浓度;而增大叶细胞质膜透性、渗透势、叶Na~ 含量和木质部汁液Na~ 和Cl~-的浓度。生长在75mmol/L NaCl加压(根际)和不加压条件下的棉花,叶面积、叶相对扩展率、蒸腾、叶质膜透性和渗透势的变化基本一样。这些结果表明棉花幼苗的拒盐能力不大,盐害的原因是盐的原初效应,而不是盐的次生效应。另外,盐对棉花幼苗叶相对扩展率和质膜透性的效应在生长后期降低,表明棉花幼苗也具有一定的耐盐能力。     

桂花色素的提取及其稳定性的研究

对桂花色素的提取及其稳定性进行研究,结果表明:桂花色素既溶于极性溶剂,也溶于非极性溶剂;色素的λmax是323nm、330nm、459nm;色素在酸性条件下稳定性良好;对光、热(20～100℃,1h)耐性较好;色素对Cu2+较敏感,而Al3+、Mg2+、K+、Na+、Zn2+、Ca2+对其无不良影响;含氧酸根阴离子HPO3-对色素影响较大;色素抗氧化、抗还原能力较好;食品添加剂对色素稳定性影响较小。     

集成微管路电位分析及其在生态学研究中的应用

本文介绍了集成微管路电位分析原理,实验装置、分析特点及其在生态学研究中的应用。采用此微型装置测定了土壤、植物、水、血清、药物中的K~ 、Na~ 、Cl~-、pH、NH_3、NO_3~-、Ca~(2 )、Mg~(2 )、F~-、CN~-、I~-、S~-/Ag~ 、阿托品、东茛菪碱等,并和各种标准分析方法进行了比较,结果一致。鉴于集成微管路引入分析领域所提供的优点,它将在生态学研究中发挥重要作用。     

蜗牛酶中一种β-葡萄糖苷酶的纯化及酶学性质的研究

通过DEAE-Sepharose离子交换层析和Sephadex G-100凝胶过滤层析的联用从中华白玉蜗牛消化酶中分离出1种具有人参皂苷Rb_1水解活性的β-葡萄糖苷酶.纯化后该酶在SDS-PAGE上呈单一蛋白质条带.反应最适pH为5.6,最适温度是80 ℃.pH稳定范围很广,在pH为4.0～11.0的溶液中和温度60 ℃以下保持长时间稳定状态,是一个耐碱和中等耐热的糖苷酶.Na~+、K~+、Li~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、EDTA、DTT和SDS不影响该酶活性,而Cu~(2+)、Ag~+和Fe~(3+)对该酶则具有明显的抑制作用.pNPG为底物的动力学参数Km和Vmax分别为0.182 mmol/L和0.189 μmol/(min·mg).     

库拉索芦荟幼苗对海水胁迫的响应

采用砂培试验,研究库拉索芦荟（Aloe vera）幼苗对海水胁迫的响应特征。结果表明：（1）30％海水处理20d,库拉索芦荟幼苗的干重与对照无显著差异,而30％海水处理库拉索芦荟的根干重明显高于10％海水及淡水处理;（2）海水胁迫下,库拉索芦荟幼苗中离子区域化明显：从地下部和地上部来看,Na^＋、Cl^＋明显在芦荟根部积累,海水比例越高,根部Na^＋、Cl^＋含量越大,而K^＋却相反;海水胁迫下芦荟地上部分功能叶片中Na^＋、Cl^＋含量最低,K^＋含量最高,而淡水处理从老叶到新叶,Na^＋、Cl^＋含量总是呈下降趋势,而K^＋正好相反;随海水胁迫在库拉索幼苗中Ca^2＋含量下降,而Mg^2＋含量七升;（3）随海水胁迫时间增加芦荟叶片质膜透性呈显著上升,MDA含量呈波动变化。     

五味子色素提取及稳定性研究

目的：研究五味子色素的提取工艺条件及色素稳定性。方法：在单因素实验基础上利用L9（3^4）正交试验确定最佳提取工艺;以吸光度值的变化为指标,研究色素稳定性。结果：最佳提取工艺为∶料液比1∶25,乙醇浓度45%,浸提温度70℃,浸提时间40min;五味子色素光稳定性较好;在酸性、弱碱性条件下稳定,当pH≥12时出现颜色变化;对糖、氯化钠有一定稳定性;抗坏血酸和Na2SO3对色素影响较小;苯甲酸钠和H2O2对色素影响显著;金属离子Ca2＋、Mg2＋、Na＋对色素无明显影响,Fe2＋、Cu2＋、Al3＋对色素影响显著。     

暗盘孢属YM421黑色素稳定性及其抗氧化活性

对暗盘菌Plectania sp.YM421菌株所产黑色素的稳定性及其抗氧化活性进行了研究。结果表明:该黑色素易溶于氢氧化钠溶液和二甲亚砜,微溶于蒸馏水,不溶于盐酸、无水乙醇、乙酸乙酯、氯仿、二甲苯、丙酮和乙醚;该黑色素在pH≥6时稳定,pH≤5时产生沉淀;对室光、日光、紫外光、亚硫酸钠、Na+和K+稳定;添加苯甲酸钠、柠檬酸钠、蔗糖、葡萄糖、乳糖、麦芽糖对黑色素有增色或护色作用;而双氧水、柠檬酸、VitC、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Ca2+、Fe3+、Al3+降低其稳定性;该黑色素与VitC还原能力的EC50值(吸光度为0.5时的浓度)分别为169.6μg/mL和31.88μg/mL,对羟基清除作用的IC50值(清除率为50%时的浓度)分别为360.4μg/mL和183μg/mL。作为一种新型的天然色素,YM421黑色素有望应用于食品、化妆品以及医药等行业。     

地衣芽孢杆菌ws-6产纤维素酶条件优化

目的：通过优化该菌产酶条件,以期在饲料中的进一步应用建立基础。方法：纤维素酶活性用还原糖法测定,产酶条件采用单因素筛选与正交优化方法相结合。结果：培养基初始pH6.5、培养温度37℃、接种量2%2、50 mL三角瓶装液量30 mL、葡萄糖1.5%、羧甲基纤维素钠0.5%、酵母膏1.5%、KH2PO40.05%、NaCl 0.5%,培养48h后酶活性达到最高3.45U/mL;金属离子K＋、Mn2＋、Mg2＋、Zn2＋、Co2＋、Na＋对产酶有激活作用,Cu2＋则抑制酶活性。结论：酶活性比出发菌提高约1.4倍,对饲料制作中提高纤维降解具有一定的实用价值。     

脱枝酶产生菌的分离鉴定及酶学性质研究

目的：从中国高校工业微生物资源与信息中心（CICIM-CU）细菌库中分离具有产脱枝酶酶活的细菌并鉴定,进行酶学性质的研究。方法：通过碘显色平板法筛选产酶菌株,利用16S rDNA确定其属种。对每一株产脱枝酶的细菌进行初步的酶学性质研究。结果：从4005株细菌中筛选出45株产脱枝酶的细菌,建立了产脱枝酶细菌的细菌库。酶学性质表明CICIM B272、CICIMB1-30两株菌产生的脱枝酶,酶反应的最适温度分别为70℃6、0℃,最适pH分别为6.0、5.5,来源于上述两种不同属种的脱枝酶在30-70℃反应条件下,酶在pH 4.5-8.5范围内活性稳定,Li＋、Na＋、K＋、Mg2＋、Mn2＋对两者酶活均有显著的激活作用,而Cu2＋、Fe3＋及EDTA对两者均有显著的抑制作用,Mn2＋、Ca2＋分别对两者的热稳定性具有很好的提升作用。以支链淀粉为底物的动力学常数Km分别为352.883mg/mL、4.5814mg/mL,Vmax分别为30.03mg/min.mL、0.4575mg/min.mL。结论：不同属种的脱枝酶酶学性质差别显著。     

海水处理下菊芋幼苗生理生化特性及磷效应的研究

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。该试验研究了海水处理下菊芋(Helianthus tuberosus)幼苗生长发育、渗透物质积累、保护性酶活性、膜透性和离子吸收分布情况及磷素对其影响。结果表明:1)10%海水对菊芋幼苗生长发育没有抑制作用,甚至有一定的促进作用,25%海水胁迫对菊芋幼苗形态发育上具有一定抑制作用,增加磷素浓度后,能显著缓解其抑制作用;2)10%和25%海水处理下,脯氨酸和可溶性糖含量较对照显著增加,随着时间的延长,先增加后降低,增加磷素浓度后,能显著增加菊芋幼苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量;3)海水处理下菊芋幼苗叶片SOD、POD和CAT活性都显著增加,增加磷素浓度后,能显著增强菊芋幼苗叶片SOD、POD和CAT活性;4)10%海水处理菊芋幼苗叶片MDA含量与对照差异不大,甚至小于对照,25%海水处理能显著增加MDA含量及膜透性,增加磷素浓度后,均降低了MDA含量和膜透性;5)随着海水浓度增加和时间延长,菊芋幼苗地上部和根部Na⁺和Cl^-含量显著增加,增加磷素浓度后,均能降低地上部和根部Na⁺和Cl^-含量,而地上部和根部K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量较对照增加,增加磷素浓度后,均能增加K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量。由此可见,磷素能够改善菊芋幼苗的营养状况,同时能够增强其抗盐性。