高羊茅(Festuca arundinacea)对土壤中菲和芘的修复作用研究

采用盆栽试验法,研究了高羊茅对污染土壤中菲、芘的去除效果与修复机制.结果显示:在试验浓度范围(0～322 mg/kg)内,植物-微生物系统对土壤中芘、菲的去除效果明显.种植高羊茅60 d后,土壤-高羊茅系统(TD3)对土壤中菲、芘去除率分别为52.82%～82.27%(m=67.96%)、47.27%～75.4%(m=60.06%);平均去除率分别比对照组TD1(无植物,不加NaN_3)高45.41%,41.63%,比对照组TD_2(无植物,加0.1% NaN_3)高62.89%,57.5%.高羊茅能吸收积累土壤中的菲和芘,根部和茎叶部菲、芘含量随土壤中菲、芘浓度的提高而增大;生物浓缩系数随土壤中菲、芘含量的增加而减小,且根部大于茎叶部、芘大于菲.修复过程中,非生物因子、植物积累对菲、芘的去除率分别只有5.07%,0.017%和2.56%,0.11%;微生物降解、高羊茅-微生物间的交互作用对菲、芘的平均去除率分别为19.21%,62.87%和15.87%,57.5%.说明微生物降解作用、植物-微生物交互作用是土壤中菲、芘去除的主要途径.

Abstract：

Pot experiments were carried out to investigate the mechanisms of the removal and accumulation of phenanthrene and pyrene by tall fescue (Festuca arundinacea). The results showed that plantation of tall fescue significantly removed phenanthrene and pyrene from the soils at their initial concentrations of 0 to 322 mg/kg. Sixty days after the plantation of tall fescue, 52.82%～82.27% (m=67.96%)of phenanthrene and 47.27%～75.4% (m=60.06%) of pyrene were removed from the soils of TD3. On the average, tall fescue removed more phenanthrene (by 45.41%) and more pyrene (by 41.63%) from the soils as compared to TD1, and more phenanthrene (by 62.89%) and more pyrene (by 57.5%) from the soils as compared to TD2. The bioconcentration factors (BCFs) for phenanthrene and pyrene tended to decrease with increasing concentrations of these contaminants in soil, the BCFs for pyrene were larger than those for phenanthrene, and the BCFs for phenanthrene and pyrene in the shoots were much lower than those in the roots in the same treatments. Though the plantation of tall fescue markedly enhanced the remediation of phenanthrene and pyrene in soils, contributions of biotic and abiotic factors to phytoremediation process were distinctly different. Abiotic loss and plant accumulation accounted for 5.07% and 0. 017% of the total removal of phenanthrene and for 2.56% and 0. 11% of pyrene from thesoils, respectively. In contrast,an average of 19.21% of the total removal of phenanthrene and 15.87% of pyrene were attributed to the contributions of microbial degradation, and 62.87% of phenanthrene and 57.5% of pyrene to plant-microbial interactions. Microbial degradation and plant-microbial interactions are thus considered to be the main mechanisms of the remediation of soil PAHs pollution.     

蚯蚓对土壤-植物系统中菲、芘降解的强化效应研究

采用盆栽试验方法,研究了蚯蚓（Pheretima sp.）对土壤-植物系统中菲、芘的去除效果的强化作用及对土壤酶活性的影响。结果表明,在试验浓度范围（0~322 mg.kg-1）内,蚯蚓对供试植物苏丹草（Sorghum vulgare L.）生长促进作用显著。接种蚯蚓的土壤中,苏丹草在菲、芘各浓度下总生物量较未接种蚯蚓土壤分别提高14.41%~25.91%、14.39%~23.9%;蚯蚓活动可促进土壤-植物系统中菲、芘的降解,接种蚯蚓处理中菲、芘各浓度下降解率较未接种蚯蚓处理分别高4.20%~9.76%、3.69%~9.38%。土壤酶活性测定结果也显示蚯蚓活动可增加土壤酶的活性。     

制约黄连产业化发展的因素及发展对策——以石柱县为例

以石柱县为例，从经营模式、栽培品种、农药残留量及重金属含量等6个方面系统地分析了制约我国黄连产业化发展的因素；在此基础上，提出了相应的发展对策。     

优化施肥效应模型对佛手产量和品质的影响

本研究以适宜在万州种植的佛手为研究对象,采用“3414”不完全区组正交设计的N、P、K三因子施肥试验,选取最优施肥效应模型进行验证,并以佛手的单果干重和橙皮苷含量为指标进行统计分析。结果表明：N、P、K肥对佛手单果干重和佛手中橙皮苷含量有影响,在不同施肥处理中N2P2K2(N为40 g/株、P为40 g/株、K为45 g/株)的处理效果最佳,不施或者少施肥均不同程度导致万州佛手的品质下降;单因子效应分析表明,随着氮、磷和钾施肥量的提高,佛手单果干重和橙皮苷含量呈先升后降的趋势;双因素交互效应分析表明,当N、P、K肥任一因素处于2水平时,随着另外2个因素施肥量的增加,佛手单果干重和橙皮苷含量均表现为先增加后减少的趋势,说明任意2个因素在一定范围内存在着相互作用,N、P、K三因子中两因子存在着交互效应,对万州种植佛手产量和橙皮苷的含量有一定影响;施肥模型优化结果表明,万州佛手栽培N、P、K肥的最佳施用量分别为38.78～51.25、35.67～42.35、48.17～60.37 g/株。在最优施肥效应模型中间值条件下验证实验,结果显示佛手单果干重产量较“3414”组的最高组高出8.14%,...     

蚯蚓在植物修复菲污染土壤中的作用

采用盆栽试验法,研究了蚯蚓(Pheretima sp.)在植物修复菲污染土壤中的作用.结果显示,试验浓度(20.05～322.06mg·kg-1)范围内,蚯蚓活动促进了菲污染土壤中修复植物黑麦草(Lolium multiforum)的生长,其根冠比明显增大.添加蚯蚓72 d后,种植黑麦草的土壤中菲的去除率高达64.35%～93.40%,其平均去除率(80.92%)比无蚯蚓活动的土壤-植物系统(71.57%)提高9.35%,比无植物对照组(22.58%)提高57.34%.各种生物、非生物修复因子中,植物一微生物交互作用对菲去除的平均贡献率(53.56%)最为突出,比无蚯蚓活动时(47.48%)提高6.08%.说明蚯蚓活动可强化土壤-植物系统对土壤菲污染的修复作用.     

蚯蚓对土壤-植物系统中菲、芘降解的强化效应研究

采用盆栽试验方法,研究了蚯蚓(Pheretima sp.)对土壤-植物系统中菲、芘的去除效果的强化作用及对土壤酶活性的影响.结果表明,在试验浓度范围(0～322mg·kg-1)内,蚯蚓对供试植物苏丹草(Sorghum vulgare L.)生长促进作用显著.接种蚯蚓的土壤中,苏丹草在菲、芘各浓度下总生物量较未接种蚯蚓土壤分别提高14.41%～25.91%、14.39%～23.9%;蚯蚓活动可促进土壤-植物系统中菲、芘的降解,接种蚯蚓处理中菲、芘各浓度下降解率较未接种蚯蚓处理分别高4.20%～9.76%、3.69%～9.38%.土壤酶活性测定结果也显示蚯蚓活动可增加土壤酶的活性.     

油菜-紫花苜蓿混种对土壤中菲、芘的修复作用

 【目的】探讨混种模式下植物对土壤中多环芳烃（PAHs）污染的联合修复、积累效应。【方法】采用盆栽试验法,对比研究油菜、紫花苜蓿在不同栽培模式下对土壤中芘、菲的去除效果与修复机制。【结果】在试验浓度范围内,混种模式下芘、菲的修复效果明显超过单种模式。油菜、紫花苜蓿联合种植70 d后,土壤中菲、芘平均去除率为75.06%、68.22%,分别比二者单独种植时高出43.26%、40.38%和11.03%、16.29%,强化效果明显。植物本身能够吸收与累积在一定量的菲和芘,累积量与土壤中菲、芘的添加浓度正相关。相同污染水平下,茎叶部积累量低于根部、菲小于芘、混种模式低于单种模式。在植物-微生物系统中,微生物降解、植物-微生物联合效应是菲、芘去除的主要途径,但植物-微生物联合效应是混种模式下强化修复PAHs污染的主要原因。【结论】混种模式能强化PAHs污染土壤的修复效果、减少植物积累、缓解污染风险。     

错株种植和增施菌肥对太白贝母光合特性、产量及品质的影响

为探索增施菌肥和错株种植对太白贝母生长和品质的影响,于2018-2019年在重庆巫山笃坪太白贝母种植基地进行田间小区试验,施用地表球囊霉、聚丛球囊霉两种菌肥,并进行错株种植,以常规对株种植作为对照组,共设7个不同处理小区。结果表明,太白贝母不同处理组所测各生长指标都比常规种植组高,差异均有显著性,其中错株种植+增施菌肥处理组（B4组）生长指标最高;不同处理组叶面积和叶面积指数均比常规种植组（A1组）高,其中增施菌肥+错株种植（B4组）开花前20 d、开花期、开花后20 d分别较常规种植组（A1组）高出25.08%、23.25%、23.95%,叶面积指数较常规组高出100.32%、97.36%、98.52%,差异有显著性（P<0.05）;太白贝母不同处理组光合参数均比常规种植组（A1组）高,其中错株种植+增施菌肥（地表球囊霉）（B2）、错株种植+增施菌肥（聚丛球囊霉）（B3）、错株种植+增施菌肥（地表球囊霉+聚丛球囊霉）（B4）处理分别较常规种植组（A1组）净光合速率（P_n）、胞间CO₂浓度（C_i）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）分别高25.87%、43.59%、68.82%;11.49%、18.05%、30.13%;37.83%、44.68%、62.61%;15.33%、29.63%、44.10%;太白贝母不同处理组产量及品质均较常规种植组（A1组）高,其中增施菌肥+错株种植（B4组）总生物碱、贝母辛、西贝母碱苷、贝母碱甲和贝母碱乙的含量较常规种植组（A1组）分别提高41.73%、43.27%、26.32%、19.57%、30.58%,差异均具有显著性。说明错株种植能优化太白贝母植株群体光照条件,增施菌肥可以不同程度改善太白贝母生长,同时也说明,增施菌肥的情况下进行错株种植模式对太白贝母会产生积极影响,可为后续太白贝母优质高产提供试验依据。     

蚯蚓活动对金发草修复土壤菲芘污染的强化作用

采用盆栽试验法,研究了蚯蚓(Pheretimasp.)对金发草(Pogonatherum paniceum L.)修复菲、芘污染土壤的强化作用。结果显示,在试验浓度范围(20.1~322.1 mg kg-1)内,蚯蚓活动促进了菲、芘污染土壤中金发草的生长,其根冠比明显增大。添加蚯蚓70d后,种植金发草的土壤中菲、芘的平均去除率高达77.0%、70.6%,平均去除率分别较无蚯蚓作用时(68.7%、61.2%)增长了8.3%、9.5%;相同污染水平下,蚯蚓活动对芘的强化去除程度总是大于菲。各修复因子中,植物-微生物交互作用对菲、芘去除的平均贡献率(46.6%、42.8%)最为突出,分别较无蚯蚓活动时(41.6%、36.6%)增长了5.0%、6.1%。说明蚯蚓活动可强化土壤-植物系统对土壤中菲、芘污染的去除作用。     

不同资源条件下刈割对植物再生能力的影响

以甘南地区高寒草甸中10种常见植物为对象,通过田间模拟试验,对不同生长期内的植物个体进行不同程度的刈割、施肥处理,以探讨不同资源条件下刈割对植物再生能力的影响.结果表明:多数情况下,适口性较好的植物的补偿能力较高,适口性较差的补偿能力较低.垂穗披碱草、燕麦、多枝黄芪、矮嵩草在高资源条件下的生物量补偿程度低于低资源条件,金花苜蓿、珠芽蓼、中华羊茅、獐牙菜、细叶亚菊及藏蒲公英则相反;中华羊茅、细叶亚菊、珠芽蓼在高资源条件下繁殖部分的补偿程度较高,其余7种则相反.不同资源条件下10种植物在总生物量、现存生物量方面的补偿能力排序一致,说明综合补偿指数能较好地反映刈割后植物在总生物量、现存量方面补偿能力的种间差异.本研究结果说明不同资源条件下,生存对策是影响植物再生能力的主要因素,且综合补偿指数可以更客观地反映植物的再生特点.