菱镁矿粉尘污染土壤机理及其植物修复

综述了菱镁矿粉尘对土壤的污染和植物的毒害作用机理,分析了镁粉尘污染土壤的改良途径,探讨了植物修复的可行性和关键技术.菱镁矿在开采、生产加工过程中产生的大量粉尘,主要成分为MgCO3和MgO,镁粉尘对土壤的污染和植物的毒害作用主要是通过碱化、板结土壤,以及使土壤中的水溶性钙、镁离子比例失调而造成的.虽然菱镁矿粉尘污染土壤的植物修复研究鲜见报道,但通过植物吸收、植物代谢和植物积累等作用去除土壤中的过量镁具有较强的可行性.     

芒颖大麦草对菱镁矿粉尘污染的生态适应性

采用盆栽试验,向土壤表面投加不同量(0、1％、5％、10％、15％、20％、30％)的菱镁矿粉尘,研究土壤理化性质和芒颖大麦草对镁的耐性.结果表明:菱镁矿粉尘施加到土壤表面时,可快速形成结皮.当菱镁粉尘比例超过20％时,土壤理化性质发生明显变化,表现为pH显著升高,电导率逐渐降低,有机质含量先降低后升高;芒颖大麦草的叶绿素含量随着镁粉尘含量的增加呈现先增加后降低的趋势,而可溶性蛋白含量随着镁粉尘含量的增加呈现先增加后降低再升高的趋势;芒颖大麦草具有较强的耐镁特性,土壤中镁浓度达到4.61 g·kg-1时,芒颖大麦草仍生长良好.芒颖大麦草适宜作为菱镁矿区撂荒地生态恢复的植物种.     

一株新的溶磷棘孢青霉菌Z32的分离、鉴定及其土壤定殖与溶磷特性

【目的】从植物根部土壤中分离到一株高效溶磷真菌Z32,进行了分类学鉴定和土壤定殖与溶磷特性的初步研究。为溶磷微生物的应用提供新的菌株。【方法】通过形态特征、培养特征和ITSrDNA序列分析方法进行菌株鉴定。通过菌株Z32在土豆液体培养基培养过程中培养液pH的变化确定溶磷菌株的溶磷能力。利用菌株土培试验,进行菌株的土壤定殖和土壤中不同形态无机磷转化试验。【结果】菌株Z32鉴定为棘孢青霉菌(Penicillium aculeatum)。菌株Z32能在4d内完全溶解固体培养基中的磷酸三钙,18h内将土豆液体培养基的pH值从7.0降低到1.5左右。菌株Z32在20℃时的定殖效果最好,21d时,菌数达到起始的9.83倍,而且能够保持到49d不消亡。在20℃时,添加菌株Z32的土培实验在21d时,土壤中Ca8H2(PO4)6·5H2O、AlPO4和FePO4等难溶无机磷向可溶性的CaHPO4转化,CaHPO4含量增加了58.83%。49d时,土壤中的Ca8H2(PO4)6·5H2O、AlPO4和和FePO4被转化后,没有随着微生物的减少而完全被固定。【结论】筛选到一株新的溶磷菌株Z32在土壤中很好定殖,能够转化土壤中多种形态的难溶无机磷为可溶性的CaHPO4,显著增加土壤中CaHPO4的含量。同时阻滞了Ca8H2(PO4)6·5H2O、AlPO4和和FePO4等难溶无机磷的固定。     

未成熟杏胚离体培养

ImmatureEmbryoCultureofApricotinvitroWANGYuZhu,SHIHons（PomologyandForestInstitute,AgricultureandForestryScienceAcademyofBeijing,Beijing100093）1植物名称杏（Prunusarmeniaca）极早熟品种“骆驼黄”。2材料类别盛花后41、46和57d的未成熟胚。3培养条件培养基为Tukey、SH、Norstog［KNO3160mg／L（单位下同）,Ca（NO3a）2·4H2O290,NaH2PO4·H2O800,Na2SO4200,MgSO4·7H2O730,KCl140,FeC6H5O7（1％）10,H3BO30.5,CuSO4·5H2O0．25,MnSO4·4H2O3,ZnSO4·7H2O0．5,Na2MoO4·2H2O0．…     

黔西北土法炼锌废弃地植被重建的限制因子

以土法炼锌废弃地的废渣、污染土壤和背景土壤为基质材料,分别种植黑麦草(Lolium perenne)和三叶草(Trifolium pretense),分析各种基质的基本化学特性、重金属(Pb、Zn、Cd)含量及其赋存形态、两种植物生长特性.结果表明,土法炼锌废渣上植被重建的主要限制因子包括高盐碱胁迫、有机质含量低、养分缺乏(TN、碱解N、TK).废渣重金属含量高,有效态含量低,对植物毒性小,但存在潜在危害性.污染土壤重金属含量低于废渣,但生物有效态重金属含量高.污染土壤植被重建的限制因子包括重金属毒性、P和K的有效性.废渣与污染土壤混合是土法炼锌废弃地基质改良的有效途径.     

解磷酵母Pichia farinose FL7用于镍污染土壤植物提取的研究

目的:研究一株对Ca3(PO4)2、AlPO4、FePO4具有强溶解能力的解磷毕赤酵母Pichia farinose FL7对镍污染土壤的植物提取修复效果。方法:在液体培养条件下研究了P.farinose FL7对Ni3(PO4)2的溶解能力和对Ni(NO3)2的耐受性。将P.farinose FL7制成微生物菌剂并用于Ni3(PO4)2和Ni(NO3)2污染土壤的植物(印度芥菜)修复。结果:P.farinose FL7从Ni3(PO4)2中直接溶解出来的PO3-4的含量是未接种对照组的10倍以上,并且P.farinose FL7表现出较高的Ni(NO3)2耐受性。盆栽试验结果表明,添加P.farinose FL7后,印度芥菜中镍的积累量大幅度增加,印度芥菜的生物量从(0.23±0.01)g增加至(0.34±0.01)g。不同处理方式下土壤中有效磷和各形态镍的含量变化表明,P.farinose FL7具有固定-溶解双重功能,一方面能够固化Ni(NO3)2污染土壤中的水溶性Ni2+,另一方面能够溶解Ni3(PO4)2污染土壤中的不溶性镍。结论:P.farinose FL7具有固定-溶解双重功能,用于镍污染土壤的植物提取可显著提高Ni的清除速率。     

土壤pH对东南景天修复镉和锌污染土壤的影响

采用盆栽方法研究重金属(Zn、Cd)2种污染水平(T1处理:Zn 1200 mg·kg-1+Cd 20 mg·kg-1;T2处理:Zn 300 mg·kg-1+Cd 2.0 mg·kg-1)、4个p H水平(4.0、5.5、7.0和8.5)下,土壤Zn、Cd有效态的变化、东南景天吸收和积累特征以及植物对土壤中Zn、Cd的去除效果。结果表明,随着p H的降低,土壤Zn、Cd的有效态含量显著增大,东南景天吸收和积累土壤Zn、Cd的效率显著提高。T1处理时东南景天生物量在p H 5.5时最大,但与其他p H处理的差异并不显著;Zn、Cd在植物地上与地下部分的含量均在p H 4.0时最大。T2处理时东南景天在p H 4.0时体内重金属含量最高,但由于植物生长受到Al和Mn等元素的毒害,此时生物量最小。东南景天对土壤重金属去除率均在p H 5.5时最高,其中T1处理时Cd、Zn去除率分别为16%和1.33%,T2处理时分别为27%和1.09%;2种污染水平土壤重金属的去除率均在p H 8.5时最小。因此,适当降低土壤p H,可有效提高植物积累和去除土壤Zn、Cd的效率。本研究为进一步利用东南景天修复重金属污染土壤、提高植物修复效率提供了科学依据。     

星星草(Puccinellia tenuiflora)人工草地氮素积累对松嫩盐碱草地植被演替的影响

通过对星星草(Puccinellia tenuiflora)生长不同年数盐碱土壤氮素营养状况的比较,研究氮素积累作用的机理,并探讨其在植被演替中的可能作用.结果表明:在一维生态位空间(土壤氮含量)星星草和羊草(Leymus chinense)之间具有较小的生态位分离值和较大的生态位重叠值,表明羊草对土壤高含氮量具有较强的竞争能力.这些也许是羊草以及其他植物在星星草生长一定年数后能够侵入碱斑土壤的机制.星星草作为盐碱土壤改良和植被恢复的先锋植物,它的生长增强了盐碱草地土壤氮素的矿质化作用和生物固氮强度,并减弱了氮素随地表径流的损失.最终促进了盐碱草地的氮素沉积,达到了适合于其它物种(如羊草)生长的水平,从而使碱斑植被得以恢复.     

香根草和鹅观草对Cu、Pb、Zn及其复合重金属的耐性研究

采用根伸长实验研究了香根草和鹅观草对重金属的耐性随着溶度的升高,耐性指数下降,当香根草和鹅观草受Cu2+、Pb2+、Zn2+单一污染时,三元素的危害作用依次为Cu2+>Pb2+>Zn2+;在Cu、Pb、Zn混合溶液中,其两种植物耐性指数的大小及变化与单一元素Cu溶液最为相似,Cu在溶液中起到主导因子作用;香根草与鹅观草相比,不论是受Cu、Pb、Zn单一污染还是三者的复合污染,香根草比鹅观草都具有较强抵制重金属的胁迫能力,其耐性指数大都大于0 5。因此香根草具有对重金属较强的耐性,在重金属污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料。     

苏打盐渍土草原植被群落分布与土壤理化性质相互关系

对羊草、星星草、虎尾草和碱蓬4中植被类型及碱斑裸地下苏打盐渍土0～30 cm剖面的化学和物理性质进行了测定,分析了苏打盐渍土草原植被群落分布与土壤理化性质的相互关系。结果表明:按羊草、星星草、虎尾草、碱蓬和碱斑的排列顺序,苏打盐渍土理化性质不断恶化;0～10 cm剖面的土壤饱和浸提液电导率(EC e),碱化度(ESP)、pH和土壤容重是影响群落分布的决定性因素;植被群落分布情况可以定性反映土壤的盐渍化程度和物理性质;植被生长可以影响盐渍土的理化性质;植被生长改变了土壤剖面ECe和ESP的分布规律,在有植被群落分布的土壤上,ECe和ESP均随剖面深度的增加而升高,而在无植被生长的碱斑地,二者均随剖面深度的增加而降低;植物生长可在一定程度上改善土壤的结构系数和饱和导水率。     

植株密度、种的比例和盐碱胁迫对羊草及碱茅种间竞争关系的效应

植物种间的竞争导致了植被的演替和群落的构成。由于非生物因子对植物的分布,生长和繁殖有重要影响,因此在某种非生物因子起重要作用的生境中竞争的作用值得探讨,羊草(Aneurolepidium chinense)和碱茅(Puccinellia chinampoensis Ohwi)是松嫩平原西部盐碱化羊草草地上的优势植物,在众多的碱斑附近,随着土壤盐碱化程度的增加,常可见羊草的分布减少,碱茅的丰富度逐渐增大。本试验采用替换系列实验设     

施氮对桉树人工林生长季和非生长季土壤温室气体通量的影响

森林在调控温室气体排放方面有重要作用,随着人工林的迅速发展,其温室气体通量和对施肥的响应逐渐引起广泛关注。为了解施氮对桉树人工林生长季和非生长季土壤温室气体通量的影响,在广西东门林场尾巨桉人工林样地设置低(84.2 kg N·hm-2)、中(166.8 kg N·hm-2)、高(333.7 kg N·hm-2)3个施氮水平和不施氮对照,采用静态箱-气相色谱法监测土壤CO2、N2O和CH4通量。结果表明:(1)不同施氮处理的桉树人工林土壤CO2、CH4和N2O年均排放通量分别为214~271 mg CO2·m-2·h-1、-47~-37 kg CH4·m-2·h-1和16~203 kg N2O·m-2·h-1;土壤CO2排放通量在生长季高于非生长季,CH4和N2O通量未表现出明显季节变化。(2)施氮显著增加了土壤CO2和N2O年均排放通量,其促进效应主要集中在生长季(施氮后的4个月,即6—9月),且随时间增加,效应减弱。(3)施氮显著降低了土壤CH4年均吸收通量。因此,在维持桉树人工林生产力的基础上,结合季节变化,合理调控施氮量将有助于减少桉树林土壤温室气体排放。     

不同施肥措施对黄河上游灌区油葵田土壤N2O排放的影响

农田土壤已成为大气氧化亚氮(N2O)最大的人为释放源,为了解长期有机肥与无机肥配施对后茬作物土壤N2O排放的影响,本研究基于宁夏河套地区典型冬小麦-油葵复种农田生态系统,利用静态箱-气相色谱法对后茬作物(油葵)种植期内土壤N2O通量特征进行了测定.结果表明:前茬施肥对后茬油葵土壤N2O排放具有显著的刺激效应,N300-OM(210kg N·hm-2无机肥、90 kg N·hm-2有机肥)、N240-OM1/2(195 kg N·hm-2无机肥、45 kg N·hm-2有机肥)、N300(300 kg N·hm-2无机肥)和N240(240 kg N·hm-2无机肥)处理下土壤N2O生长季平均通量为(34.16!9.72)、(39.69!10.70)、(27.75!9.57)和(26.31!8.52)μg·m-2·h-1,分别是对照样地的4.09、4.75、3.32、3.15倍.施肥处理下油葵生长季内N2O总累积排放量高达1242.5~796.7 g·hm-2,是对照组的4.67~2.99倍;在整个生长季,有机肥与无机肥配施处理N2O排放速率都维持在较高水平,各月累积排放量间无显著差异;而单施化肥处理N2O排放速率逐渐下降,生长季初期为主要排放阶段,7月累积排放量占总排放量的41.3%~41.8%;不同施肥方式下,有机肥与无机肥配施处理N2O总累积排放量显著高于单施化肥,但相同施肥方式下高氮量处理与减氮优化处理(N300-OM与N240-OM1/2,N300与N240)间差异不显著.受干旱影响,土壤水分是控制油葵田土壤N2O排放的主要环境因素.有机肥与无机肥配施处理下N2O排放速率与NH4+-N含量呈显著正相关,而所有处理下N2O排放速率与土壤NO3--N含量均不相关,表明添加有机肥会持续改善土壤NH4+-N供给进而增加N2O排放.     

多花脆兰的离体快速繁殖

1 植物名称多花脆兰[Acampe rigida(Buch.-Ham.ex J.E.Smith)P.F.Hunt]. 2 材料类别种子. 3 培养条件种子萌发培养基:(1)MS;(2)1/2MS(大量元素用量减半);(3)KC[成份如下:MgSO4·7H2O 250 mg·L-1(单位下同);KH2PO425O;(NH4)2SO4 500; Ca(NO 3)2·2H2O 1 000 ;FeSO4·7H2O 25; MnSO4.4H2O 7.5;肌醇(C6H12O6)100;盐酸硫胺素(VB,)1; D-甘露糖醇12.7%];(4)1 g·L-1花宝1号(美国Haponex公司产品,N:P:K=7:16:9)+2 g.L-1花宝2号(美国Haponex公司产品,N:P:K=20:20:20);(5)MS+100 g·L-1香蕉汁;(6)1/2MS+100 g·L-1香蕉汁;(7)KC+100 g·L-1香蕉汁;(8)1 g·L-1花宝1号+2 g·L-1花宝2号+100g·L-1香蕉汁.原球茎增殖和分化成苗培养基:(9)1/2MS+6.BA 1.5+NAA 0.2+100 g·L-1香蕉汁;(10)1/2MS+6-BA 0.5+NAA 0.05+100 g·L-1香蕉汁;(11)1 g·L-1花宝1号+2 g·L-1花宝2号+6-BA 1.0+NAA0.5+100 g·L-1香蕉汁.     

DCD不同施用时间对小麦生长期N2O排放的影响

通过田间试验,采用静态箱法研究相同施肥条件下,DCD不同施用时间(基肥配施,追肥配施,基追肥按比例配施)对麦季N2O排放的影响.结果表明,小麦生长期施肥配施DCD减少麦季N2O排放.从小麦整个生长季来看,与尿素处理相比,基肥配施减少N2O排放21％,追肥配施减少N2O排放26％,基追肥按比例配施减少N2O排放35％,方差分析均达显著水平(P＜0.05),其中基肥配施主要减少小麦播种-返青期N2O排放,追肥配施主要减少小麦返青-成熟期N2O排放,而基追肥按比例配施DCD减少整个小麦生长季N2O排放.在小麦的整个生长阶段,施加DCD处理的土壤NH+4-N浓度和表观硝化率均高于未施加DCD的处理,且土壤NH+4-N浓度随时间的延长而降低.在小麦播种-返青期,基肥配施处理和基追肥按比例配施处理土壤NH+4-N浓度和表观硝化率高于追肥配施处理和对照处理;在小麦的返青-成熟期,追肥配施处理和基追肥按比例配施处理土壤NH+4-N浓度和表观硝化率高于基肥配施处理和对照处理.从小麦产量来看,与尿素处理相比,基肥配施和基追肥按比例配施显著增加小麦产量,而追肥配施处理小麦产量无显著性差异.基追肥按比例配施DCD在提高小麦产量的同时显著减少N2O排放,具有大田推广的现实意义;基肥与追肥配施DCD对N2O减排效果除了与施用时间有关外,还应将降雨或灌溉量的年际变化考虑在内.     

镁肥对马尾松幼苗生长与叶片元素积累的影响

为了探讨上杭种源马尾松Pinus massoniana叶营养与生长对不同镁肥水平的响应,以其优良种源1年生苗为材料,设置4个镁肥梯度(42 g·m-2、85 g·m-2、170 g·m-2、339 g·m-2),测定移栽1年后苗木生长指标及叶内营养含量。结果表明,施镁能够促进元素P、K、Ca、Fe、Cu、Zn积累,抑制N、Mg、Mn积累;镁施肥量为85 g·m-2时,对N、Mg、Mn积累的抑制作用不显著,对P、K、Ca、Fe、Cu、Zn积累的促进作用最大,苗木生长最好,为最佳施肥量。施镁并不能促进苗木对镁的吸收,而是改变了营养供应的土壤环境,从而改变植物对其他营养的吸收比例,进而影响植物的生长。苗木的生长与Fe、P、K的关系最为密切,其次是Mg、Mn、Ca、N、Cu、Zn。     

赣南钨矿区土壤重金属含量与植物富集特征

对赣州大余县境内四大国有钨矿(西华山、荡坪、漂塘、下垄)的尾砂库区土壤和植物重金属含量进行了分析,结果表明:尾砂库区土壤受到重金属Zn、Cd、Mo、Cu、Pb与W的污染,而且Cd和Mo含量较高;在4个尾砂库区中,下垄矿区尾砂库的重金属污染比其他3个尾砂库严重.4个尾砂库区共出现了53种植物,隶属31科52属,这些植物重金属富集系数的高低顺序为Zn＞Cd＞Mo＞Cu＞Pb＞W.另外,植物不同的耐性机制使它们对重金属的富集表现出不同特性,芒箕、龙葵、酸模等植物地上部富集较多重金属,可用于污染土壤的植物修复;乌毛蕨、梵天花和狗脊蕨等在根部富集较多重金属,可用于植物固化技术;狗尾草、鬼针草、白苏富集极少重金属,可作为矿区废弃地植被重建的先锋物种.     

环境中As（Ⅲ）对小麦萌发的影响及砷毒害防治初探

以NaAsO2模拟As(Ⅲ）污染源,通过小麦萌发试验研究As(Ⅲ)对作物的毒害作用。本研究着重讨论了Ca(H2PO4)2对As(Ⅲ)毒害的防治效果和有效方法。结果表明：Ca(H2PO4)2能有效防治As(Ⅲ)对作物的毒害,通过形态与生理生化指标综合得出以Ca(H2PO4)2防治砷毒害的最佳浓度配比为Cp(v):CAs(Ⅲ)=1-1.33:1。     

菱镁矿区土壤污染及修复试验

菱镁矿在煅烧制备氧化镁过程中产生大量的氧化镁粉尘,降落到土壤表面容易形成土壤结皮,降低土壤孔隙度,减弱土壤渗透速率。采用土柱淋洗方式在室内模拟氧化镁粉尘对土壤的渗透性影响及修复过程。向土柱中的土壤加入氧化镁粉尘模拟自然条件下氧化镁粉尘对土壤渗透速率影响;以石膏作为改良剂通过与氧化镁粉尘及土壤混合考察石膏修复氧化镁粉尘污染土壤的效果,并用扫描电镜观察石膏作用前后土壤表面形态变化。结果表明:空白对照组土壤两次淋洗后渗透速率稳定在0.367 mm·min~(-1);加入氧化镁粉尘后土壤渗透速率降低至0.214 mm·min~(-1),氧化镁粉尘污染土壤渗透速率显著降低(P0.05);加入石膏和氧化镁粉尘的土柱经两次淋洗后土壤渗透速率稳定在0.425 mm·min~(-1),与氧化镁粉尘污染土壤相比,加入石膏后土壤渗透速率显著提高(P0.05);扫描电镜图显示,加入石膏后土壤表面呈网状结构,土壤表面的孔隙度及稳定性提高,有利于改善土壤渗透性能。     

脱落酸产生菌的筛选及其产酸条件优化

利用马丁-孟加拉红培养基由20份土壤样品和2份植物病叶样品中分离出57株真菌,分别对其进行液体培养,通过各菌株发酵液抑制莴苣种子发芽的方法筛选得到一株脱落酸产生菌NX-53,通过L9(34)正交实验对其产酸条件进行了优化,该菌株产脱落酸的培养基配方和培养条件如下:葡萄糖25g/L,维生素B11.25mg/L,谷氨酸单钠盐3.0g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,KCl 0.5 g/L,CaCO3 5 g/L,KH2PO4 0.8 g/L,FeSO4·7H2O 0.5mg/L, ZnSO4·7H2O 2.5mg/L,CuSO4·5H2O 4mg/L,250mL摇瓶装液量50mL,28℃、150r/min培养7d.优化条件下菌株NX-53的脱落酸产量可达276 mg/L.