牛粪生物炭对土壤中石油烃的降解研究

以牛粪为原材料制备牛粪生物炭,通过牛粪生物炭的添加对沈阳市沈抚污灌区石油烃污染土壤进行降解研究。以期为应用牛粪生物炭原位修复污灌区石油烃污染土壤提供技术支撑。结果表明:牛粪生物炭对土壤中石油烃具有降解作用。当牛粪生物炭热解温度为700℃、牛粪生物炭投加量为75g·kg~(-1)、土壤初始pH 9、土壤温度为30℃时、石油烃的降解效果最佳(降解率可达65%以上)。牛粪生物炭对石油烃污染土壤具有良好的长效修复效果。     

磷与草甘膦在酸性土壤中吸附解吸交互作用机制

过量的磷肥和草甘膦是我国南方土壤中两种共存污染物,通常伴随着水土流失引起面源污染,为揭示土壤中草甘膦和磷的保持、释放规律及其相互影响机制,通过等温吸附-解吸试验,研究了红壤和黄壤经草甘膦处理后对磷的吸附解吸规律以及磷对草甘膦在红壤和黄壤中吸附解吸行为的影响。结果表明,草甘膦作用下磷在供试土壤上的吸附行为可用Langmuir方程描述,红壤和黄壤对磷的吸附反应均是自发进行的吸热反应,两种土壤对磷的吸附量均随草甘膦浓度增加而下降。与对照相比,红壤经草甘膦处理后,对高浓度磷的解吸具有明显抑制作用,而黄壤磷解吸量在草甘膦作用下变化不明显,但解吸率随草甘膦浓度增加有所上升。此外,Freundlich方程对磷作用下草甘膦在供试土壤上的吸附行为拟合效果较好。未添加磷时,草甘膦在黄壤上的吸附量大于其在红壤上的吸附量,然而随着磷浓度增加,黄壤对草甘膦的吸附量减少。草甘膦在两种土壤上的解吸率均呈下降趋势,随着外源磷浓度增加,草甘膦在红壤上的解吸量和解吸率均显著降低,而不同磷处理下黄壤草甘膦解吸量变化一般在1.83~8.42 mmol·kg~(-1)之间,外源磷对草甘膦在黄壤上的解吸影响较小。以上研究表明,土壤中草甘膦和磷存在着吸附行为的竞争,草甘膦能够降低土壤对磷的吸附,同时磷也能够抑制土壤对草甘膦的吸附。     

草甘膦对土壤磷形态及有效性的影响

草甘膦与磷酸盐具有非常相似的结构,它们在土壤中的主要吸附位点相似,草甘膦可能影响到磷在土壤中的化学行为和有效性。以福建分布最广的红壤、黄壤为对象,采用室内培养试验,研究了草甘膦对2种典型土壤无机磷形态转化及有效性的影响。结果表明:高于2 mg·kg^-1的草甘膦显著提高了红壤磷的有效性,而草甘膦对黄壤磷的活化效果不及红壤明显。草甘膦对红壤Al-P和Fe-P的活化作用较强,Ca-P次之,而O-P含量则有所增加,黄壤各形态无机磷在草甘膦作用下均有不同程度地减少。红壤速效磷含量与其pH达显著正相关水平,而与红壤无机磷之间不存在显著相关性;但不同浓度草甘膦作用下红壤Al-P含量与Fe-P、O-P和Ca-P含量存在此消彼长的趋势。黄壤速效磷与Al-P和Fe-P呈显著负相关关系,即Al-P和Fe-P是黄壤速效磷的主要贡献者。     

金尾矿废弃地不同植被恢复模式群落特征

为探讨矿山废弃地不同植被恢复模式的植被特征和物种多样性,以福建紫金山金矿废弃地为研究对象,对6种不同植被恢复模式群落的结构特征和数量组成进行样方调查,统计分析了不同植被恢复模式群落的物种组成、重要值和物种多样性,并与未被破坏的自然植物群落进行了比较分析。结果表明:人工植被恢复群落的丰富度指数、多样性指数和优势度指数呈现出相同的变化趋势。植被恢复9a后,人工植被恢复群落物种组成仍以草本植物为主,五节芒、藿香蓟、艾草、三叶鬼针草和柳叶箬对废弃地有较强的适应能力,可作为乔、灌、草相结合治理模式的配置草种。不同植被恢复模式的群落特征和物种多样性存在差异,马尾松—枫香—本地河滩草模式物种多样性较高,植被恢复效果较好,其次为马尾松—邓恩桉—本地河滩草模式,马尾松—樟树—胡枝子—本地河滩草模式的植被恢复效果不明显。     

森林生态系统铝毒危害研究进展

铝毒是酸性条件下抑制林木生长、造成森林大面积衰退的主要原因.近年来, 世界各国针对铝毒害机理及植物的耐铝机制进行了大量研究, 然而目前研究者对植物铝毒报道多限于农作物, 对林业铝毒的综述性报道还不多见.文中从森林土壤铝毒产生的原因、铝毒害机理、林木响应机制、铝毒对森林生态系统的危害以及防治措施等方面综述了森林生态系统铝毒的研究进展, 对我国森林资源保护和林木管理具有重要意义; 并提出林业铝毒研究存在的问题及今后的研究方向, 为进一步开展林业铝毒研究提供参考.     

林用除草剂草甘膦的环境行为及生态风险研究进展

林业除草是营林生产过程的重要环节,美国孟山都公司研发的林用除草剂草甘膦以其杀草广谱、内吸传导性强的优势在林业生产中被广泛采用。然而随着草甘膦的过量使用,残留在林地土壤中的草甘膦势必增加,不仅作用于靶生物以防除杂草,而且对非把生物也产生影响,导致林地生态系统结构改变,功能遭受破坏。近年来,虽然国内外学者对草甘膦在农业应用的环境行为和生态风险进行了大量研究,但对于草甘膦在林业上的研究鲜见报道。文中从草甘膦的除草机理、在林地土壤中的环境行为、林用生态风险以及合理使用等方面综述了草甘膦在林业应用中的研究进展,以期为人工林经营过程中草甘膦的合理使用提供科学参考。     

金尾矿废弃地不同植被恢复阶段物种多样性与土壤特性的演变

为探寻矿山废弃地植被恢复过程中植被和土壤的演替规律及物种多样性与土壤因子间的关系,以福建紫金山金尾矿废弃地为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,对不同植被恢复阶段植物群落的物种多样性和土壤理化性质进行调查研究,并与未被破坏的自然植物群落和植被恢复前的裸尾矿进行比较分析。结果表明:(1)植被恢复能有效提高群落物种多样性,且随群落演替的进行呈上升趋势,不同植被恢复阶段的群落乔木层物种多样性明显低于灌木层和草本层,物种α多样性指数呈现相似的变化趋势;(2)植被恢复能有效改善土壤理化性质,不同植被恢复阶段的土壤容重和pH值随着恢复年限的增加而降低,土壤持水量和孔隙度逐渐提升,最大持水量和总孔隙度在恢复到11a时达到最大,相对于裸尾矿分别提高了112.91%和95.31%,有机质含量显著提高,是裸尾矿的1.99~23.30倍,养分含量逐渐增大,其中全磷和速效磷含量呈现先增加后降低的变化趋势;(3)相关性分析结果表明:植被恢复过程中物种多样性与土壤理化因子间具有明显的相关性,物种多样性与土壤养分含量呈现相似的变化趋势,植被的恢复不断改善着土壤理化性质,土壤肥力不断提高,而土壤理化性质的改善又促进了植物群落的发育和恢复发展。     

草甘膦对重金属毒性的抑制效应研究——以发光菌(Photobacterium phosphoreum T3)为例

草甘膦分子(C3H8NO5P)中含有较多配位基团如羧基、氨基、磷酸基,对重金属阳离子有很强的络合能力,可能会影响重金属的生物有效性进而影响其毒性。为了解草甘膦(GPS)和铜(Cu)、镉(Cd)交互对发光菌毒性效应,以明亮发光杆菌T3小种(Photobacterium phosphoreum T3)为例,进行了室内模拟试验研究。结果表明:Cu、Cd对发光菌有很强的毒性(EC50分别为1.28、0.89mg·L-1);没有控制p H的草甘膦能够降低溶液p H,对发光菌亦有较强的毒性(EC50为35.9 mg·L-1);但控制p H值为5.0的草甘膦对发光菌无明显毒性,并且能够显著降低Cu、Cd对发光菌的抑制,同时随着GPS/Cu、GPS/Cd摩尔比值的增大使毒性降低,直至无明显毒性。据此认为,在重金属和农药草甘膦共存的环境当中,草甘膦能够影响重金属的形态,进而影响重金属的生物有效性和毒性。     

间歇供磷对马尾松幼苗生长和生理的影响

为研究不同磷水平对植物的影响,以马尾松为研究对象,采用水培方法,研究无磷、正常磷(1 mmol·L~(-1),为对照)和间歇磷(1 mmol·L~(-1))处理下马尾松幼苗生长及叶片保护酶系统响应。结果表明:无磷处理下马尾松幼苗的根冠比随时间延长呈先增加后降低趋势,CK和间歇磷处理下马尾松幼苗根冠比随时间延长呈增长趋势。随时间变化马尾松叶片MDA、POD、SOD、CAT及可溶性蛋白含量均有所差异;7 d时无磷与间歇磷处理马尾松幼苗叶片POD、SOD、CAT及可溶性蛋白含量与CK存在显著差异。14 d与21 d时无磷处理马尾松幼苗叶片POD、SOD及可溶性蛋白含量与CK存在显著差异,间歇磷与CK之间差异减小甚至差异不显著,研究表明马尾松受到低磷伤害可以通过磷元素补充降低伤害,达到磷补救措施。     

双向电泳联用质谱技术研究松材线虫和拟松材线虫的差异蛋白

松材线虫是造成松树萎蔫病的病原,对松林威胁很大。其近似种拟松材线虫与松材线虫在形态学上极其相似,却不具致病性。所以,松材线虫和拟松材线虫的快速检测至关重要。应用双向电泳联用质谱技术,研究松材线虫和拟松材线虫的蛋白差异,并对差异蛋白进行MALDI-TOF/MS分析以及数据库鉴定,共鉴定了45个差异蛋白,其中松材线虫22个、拟松材线虫23个。不仅为松材线虫和拟松材线虫的准确鉴定打下基础,差异蛋白的进一步研究可望揭示松材线虫的致病机理。