植物修复技术在土壤重金属污染中应用的研究进展

当前,土壤受重金属污染状况在国内外都很严重,受到了越来越多的关注。植物修复技术是新近发展起来的一项用于处理土壤重金属污染的生态技术,其机理主要是通过某些植物对重金属元素的吸收、积累和转化,达到减轻重金属污染土壤的目的。与传统的处理土壤污染方法相比,植物修复技术具有经济、简单和高效等优点。简要介绍了植物修复的几种类型,论述了当前国内外植物修复技术的研究进展。重点涉及了其中的植物提取和植物稳定两种修复类型,当它们与其他诸如稳定同位素标记技术、基因工程技术等相结合时,可以提高植物的修复效果。而超积累植物由于其独有的生理特性非常适用于大规模应用。最后探讨了植物修复技术在土壤污染治理中的一些不足、发展趋势和研究重点。     

我国干旱区植物抗旱机理研究进展

干旱、水资源缺乏是制约我国干旱地区经济、社会发展和生态环境保护的关键因素。在我国西部干旱区,研究植物的抗旱机理,选育抗旱植物,提高节水栽植技术,对我国的生态环境建设及西部大开发都具有十分重要的意义。从不同方面综述了干旱胁迫下植物的形态、生理和生态适应特性,包括叶片与根系结构、光合作用、抗氧化酶系统、丙二醛、渗透调节、内源激素、抗旱蛋白和δ13C值等的变化,并简要提出今后研究工作的重点。     

土壤重金属污染与植物吸收累积效应研究进展

随着世界经济的高速发展,大量工矿企业也随之产生,这些工矿企业所产生大量含有重金属的物质经过一定处理或未经处理被直接排放到大自然中,这些物质会直接或间接对土壤造成严重污染.植物对重金属有一定的吸收能力,但超过一定的耐受值,就会对植物产生毒害作用,不同植物其耐受值不同,重金属在植物体内的分布也不同.而在倡导低碳、绿色的今天,利用植物来修复土壤中的重金属污染物质具有成本低、修复效果好、不会对土壤造成二次污染的特点,这是其他修复方法所不具备的特点与优点.但该方法仍是一项刚刚兴起的修复技术,仍有诸多问题需要解决.     

干旱区典型植物生长与地下水位关系的模型研究

以生态适宜性理论为基础，根据塔里木河干流流域典型植物的随机抽样调查资料，建立了干旱区几种典型植物生长与地下水位关系的对数正态分布模型。根据建立的模型得出干旱区典型植物的最适地下水位、适宜地下水位区间及其对环境因子的忍耐度。与同是干旱区的黑河流域下游额济纳旗实测及调查资料进行比较分析，结果是合理的，因此模型也是合理的。最后，根据模型得出了对干旱区生态恢复和重建，实现干旱区经济、社会和生态环境协调可持续发展具有重要意义的结论和建议。     

土壤砷污染特点与植物修复探讨

土壤砷污染一直是国内外关注的热点,植物修复技术是20世纪80年代提出的利用植物治理土壤污染的一种"绿色技术".土壤中砷主要以无机态的形式存在,并主要为Al、Fe、Ca等所吸附而产生共沉淀,水溶态的砷含量一般小于总砷的5%.砷污染区的植物砷含量一般高于非污染区,具有耐贫瘠、耐干旱且地带性不是很强的特点.到目前为止,世界范围内已发现3种超富集砷的植物.根据野外调查与分析,利用超富集植物治理土壤轻度砷污染是可行的.     

石油污染湿地土壤生物修复研究进展

从石油污染湿地土壤生物修复的植物修复、微生物修复和植物—微生物联合修复3方面综合阐述了国内外该领域的研究现状。在采用植物进行石油污染湿地修复时,选择湿地环境下典型植物或者能适应湿地特殊环境的植物品种是常用的也是有效的方法之一。在采用微生物进行石油污染湿地修复时,主要通过投加外源微生物和改变环境因素或施加营养元素刺激土著微生物等方式。植物—微生物联合修复石油污染湿地的方法,则是利用微生物自身作用促进植物生长,从而增加植物吸收、降解污染物的能力。由于植物或微生物的生长对污染物浓度有一个耐受极限,植物和微生物修复的效果主要取决于石油污染物浓度。为此,将湿地的石油污染浓度降到植物—微生物可降解范围内,并提高联合修复的降解效率,将是今后石油污染湿地土壤生物修复研究的重点。     

我国干旱区绿洲城市研究进展

绿洲城市是干旱区内部人类活动最为集中、人地关系最为敏感的区域,绿洲城市研究具有积极的理论和实践意义。本文在回顾绿洲城市研究历程和不同时期研究重点的基础上,分析总结我国干旱区绿洲城市研究中的代表性论题及其主要结论,对绿洲城市不同空间尺度的组织结构特色、绿洲城市化影响因素和机制、绿洲城市发展扩张的区域环境响应以及在水资源约束下绿洲城市发展等方面的理论和实证研究进行了概括评述。今后绿洲城市研究面临良好机遇,通过研究内容扩展、学科交叉综合、新技术方法应用等途径能够得到进一步的发展和深入。     

干旱半干旱区土壤水分研究进展

土壤水分调控着陆表-大气相互作用过程,是土壤-植物-大气连续体水分和能量交换的重要影响因子,也是影响生态系统水文、生物和生物化学过程的关键因素,是陆地生态系统中不可或缺的组成部分.本文简要回顾和评述了土壤水分点、面尺度的监测、分析方法,系统阐述了干旱半干旱区土壤水分的国内外研究进展,并结合目前的研究进展,提出了未来干旱...     

基于杂草植物的石油烃污染土壤生态修复

在过去的几十年内,人们在致力于采用合适的原位修复技术以加速对现有人为污染的石油烃的降解与净化方面做了大量工作。至今,原位植物修复,即采用高等植物去除、稳定、降解和／或代谢有毒有害污染物的方法,已经成为对石油烃污染环境治理修复的具有前途的新兴技术。杂草植物由于具有大量的纤维根系和极为强壮的特征,因其有助于穿透污染土壤而建立一个强大的根际圈,进而在植物修复方面一般表现为巨大的潜力。本综述首先对石油烃污染土壤实施植物修复所涉及的一些重要机制,包括植物积累、植物稳定、植物降解、植物挥发和根际降解作用,进行了概述和探讨。近年来,在进一步促进石油烃污染土壤的植物修复效率方面,改进并研制了相当数量的实验方法。此外,来自实验研究结果的成功给予研究人员以极大的鼓励,尤其促使人们在田间尺度上实施石油烃污染土壤的植物修复方面做了一些有益的尝试。然而,所有这些工作均存在着诸多局限和困难,有待我们去克服,从而使我们的研究从实验室的尺度发展到田间的应用上。     

矿区重金属污染土壤修复方法的研究进展

矿产资源开发中重金属污染问题突出,修复方法的选择至关重要。本文研究和分析了矿区重金属修复的物理修复法、化学修复法和生物修复法,指出了各方法特点。通过分析,提出联合修复、植物修复和新型化学改良剂修复是重金属污染土壤修复的重要方向。     

干旱区绿洲化、荒漠化研究的进展与趋势

  干旱区绿洲化、荒漠化是两个反向发展而又相互联系的过程。近60 a来,我国绿洲化面积从20世纪50年代后期的2.5万km²扩大到10.4万km²,沙漠化土地面积由5.3万km²扩大到11.4万km²,受盐渍化危害的耕地面积达到1.5万km²,占总耕地面积的30%。绿洲化优化了局地生态环境,扩大了人类的生存空间,但绿洲低水平、无序的开发使绿洲稳定性下降,同时引发包括荒漠化在内的一系列生态环境问题。通过对绿洲化、荒漠化研究进展的综述,提出了围绕几个关键科学问题近期需要开展的主要研究内容和总体思路,努力在全面认知人类活动与气候变化作用下水、土、气、生过程及其相互作用的基础上,揭示绿洲化、荒漠化过程及其演变机理,为综合评价环境变化趋势和效应以及调控对策与管理模式的研究,提供科学依据。     

干旱半干旱区山地土壤水分动态变化

水分是干旱半干旱区山地植物生长的主要限制因子，在这些地区开展土壤水分动态变化研究对农业生产和生态恢复的重要性是不言而喻的。近年来土壤水分测定技术有了很大进步，中子水分仪和时城反射仪已成为常规测量仪器，新型仪器不断出现，总的趋势是仪器的精度和自动化水平不断提高。土壤水分有其时空变化规律，一方面土壤水分随季节变化而变化，另一方面土壤水分随土壤深度和水平位置的变化发生相应变化。降水是影响干旱半干旱区山地土壤水分的最重要因素，气温、太阳辐射等其它气象因子对土壤含水量也用一定影响。此外，坡向、坡度、坡位等地形因子以及土壤特性、地表植被、土地利用情况等对土壤含水量空间分布也有重要影响。总之土壤含水量的时空变化是各种环境因子综合作用的结果。目前土壤水分动态变化的研究重点是对其影响因子的研究。就我国而言，宜加强干旱河谷区土壤水分动态变化的研究，促进土壤水分动态变化研究工作全面深入地开展。     

干旱、半干旱区陆气相互作用的研究进展

 对干旱、半干旱地区陆气相互作用的研究进展及发展现状做了总结，并结合近年来在干旱、半干旱地区开展的近10个有关陆气相互作用的大型野外观测试验和具有代表性的土壤水热参数化方案，分析了当前干旱区陆面过程研究中存在的问题，最后探讨了干旱区陆面过程未来的发展趋势。     

甘肃旱作农业区降水对土壤水分的影响

利用甘肃旱作区35个气象站1961-2007年日降水量和13个农业气象观测站从建站到2007年逐年4-10月旬土壤重量含水率资料,分析了旱作区土壤湿度与降水量的关系。采用REOF把甘肃旱作区年降水量划分为4个气候子区域:陇东、陇中西部、陇中东部和陇南。结果表明:①在0～100 cm各层土壤中,耕作层0～30 cm土壤湿度与降水量的关系最好。②旱作区降水量和耕作层土壤湿度存在着一致的年际振荡趋势。各地土壤增湿时间与旬降水达到20 mm的时间基本一致。③耕作层土壤湿度与降水量有极显著的正相关关系,土壤湿度对降水量的敏感性随深度逐渐降低,陇中土壤湿度对降水的敏感性大于陇东南。④不同级别的降水对土壤湿度有不同的影响。不同级别降水之间,土壤湿度的差异极其显著。降水级别从“较强-强”,土壤湿度增幅最大。建立了土壤湿度与不同级别降水的关系式。     

干旱半干旱区集雨绿化系统研究现状及其发展趋势

从集雨绿化系统的原理及其发展历史、设计技术参数出发,综述了国内外集雨绿化的经验和研究现状,通过兰州皋兰农业生态站的近几年的试验结果,详细讨论了集雨绿化系统的技术方法,改进集雨绿化系统各个组成部分的措施和开展集雨造林技术要点。同时,针对目前在干旱半干旱地区进行生态环境建设,建议采用微型集雨绿化系统,提高雨水利用效益,并指出今后需要开展的研究和在推广应用中需要解决的主要问题。     

寒旱环境4种草本和灌木植物耐盐性试验研究

选取4种适宜于西宁盆地及其周边地区生长的老芒麦(Elymus sibiricus Linn.)、垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)、霸王(Zygophyllum xanthoxylon Maxim.)作为供试种,采用室内种植方式进行0、30、60、90、120 mmol/L 5种浓度的Na_2SO_4溶液胁迫试验。研究4种植物地茎(径)、株高、干重等生长指标及地上和地下部分Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)6种易溶盐离子含量,探讨4种植物的耐盐性特征。结果表明:盐胁迫对4种植物的生长具有一定抑制效应,其地茎(径)、株高、干重均逐渐降低,其中盐胁迫条件下对老芒麦的抑制作用相对较为显著,其次为垂穗披碱草、霸王和柠条锦鸡儿;随着胁迫浓度增加,4种植物地上和地下部分Na~+和SO_4~(2-)含量显著增加,而K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-含量呈逐渐降低;柠条锦鸡儿地上部分K~+/Na~+值相对较高,为0.73~9.70,其次为霸王和垂穗披碱草,为0.46~8.35和0.45~7.57,老芒麦相对较低,为0.25~6.12,表明区内4种植物耐盐性由大至小依次为柠条锦鸡儿、霸王、垂穗披碱草、老芒麦。研究结果对于西宁盆地及其周边地区开展利用植物有效防治土地盐渍化具有理论指导意义。     

干旱区土壤有机碳含量与土壤理化性质相关分析

干旱区土壤碳库是全球碳库的重要组成部分,在全球碳循环中起着重要作用.本文根据干旱区土壤相关数据资料,分析土壤有机碳与土壤理化性质相关性,为干旱区碳循环提供理论依据.结果表明:土壤有机碳含量与土壤营养成分和交换性阳离子含量呈显著正相关,与土壤pH值和容重呈显著负相关.此外,干旱区土壤也存在相当比例的无机碳,土壤有机碳和无机碳含量呈显著负相关,二者间关系还需要结合母质、生物气候条件、人类活动影响进行进一步说明.     

干旱半干旱地区土壤微生物结皮的生态学意义及若干研究进展

土壤微生物结皮广泛存在于干旱半干旱地区，且具有重要的生态学意义。文章对微生物结皮的形成、发育过程的特点，以及它对微生境的影响，包括对土壤理化性质、风蚀水蚀的抗性、土壤水分时空分布特点、养分及微量元素地球生物化学循环等土壤学过程和对植被的影响与作用等方面的国内外研究进展进行了综述，并对一些有争议研究结论进行了分析；探讨了土壤微生物结皮在中国干旱沙漠地区生态恢复中的地位及作用。     

基于GIS西北干旱区荒漠化危险度的研究

研究区为我国西北干旱区,在行政区划上包括新疆、甘肃、青海、内蒙古、宁夏和陕西6个省、自治区,涉及西北6省的213个县、市、旗,其面积约占西北六省的71．8％．采用的数据包括气象数据、各类环境统计数据、社会、经济人口数据、1：400万的基础地理数据及NDVI数据。在吸取前人研究成果的基础上,结合研究区的实际情况,确定了影响西北干旱区土地荒漠化危险度的评价指标体系。根据这一评价体系,建立了荒漠化危险度综合评价模型,从自然气候条件、内在危险性、土地现状和社会经济活动四个方面对研究区土地荒漠化危险度进行了评价。结果表明,整个研究区荒漠化程度较为严重——研究区内以中度荒漠化、荒漠和轻度荒漠化为主,其中轻度和中度荒漠化在研究区内均有广泛分布：重度和极重度荒漠化主要分布在荒漠的周围：潜在荒漠化主要分布在阿尔泰山、天山等高大山系的山麓以及内陆河流域流经的地方。     

干旱、半干旱地区乔灌木树种耐旱性及林地水分动态研究进展

干旱、半干时地区人工植被恢复生态学伴随着沙漠科学恙发展而不断进步,为国民经济建设和干旱、半干旱地区沙漠化防治而起重要作用,近年来有关树木耐旱性生理,耐旱性评价指标筛选、蒸腾耗水、土壤水分动态、林地水量平衡、人工植被演替等方面研究取得了重大进展,未来乔灌木树种耐旱性及林地水分研究的重点领域是：树木抗旱性生理基础,良种培育、沙地植被恢复生态学、人工林地研究的系统化和人工造楚的模式化等方面。