• 2015年第47卷第1期文章目次
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    • 中国污染场地修复现状及产业前景分析

      2015, 47(1):1-7. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.001

      摘要 (2484) HTML (0) PDF 2.68 M (5234) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤和地下水是人类赖以生存的物质基础,2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》以及近年来诸多污染事件的曝光,都表明我国土壤与地下水污染问题日益突出,并严重威胁人体健康,因此,污染场地土壤与地下水的修复治理刻不容缓。我国污染场地修复起步较晚,相应的管理体系尚未完全建立,导致当前污染场地的调查与修复存在相关法律法规和标准不完善、场地修复资金落实困难、污染场地修复技术工程应用经验不足、场地资料整合困难以及地下水修复被忽视等问题。在我国污染场地修复产业发展潜力巨大的背景下,只有深刻认识到上述问题现状并建立规范的市场秩序才能更好地推动修复产业的健康发展。

    • 生物质炭修复有机物污染土壤的研究进展

      2015, 47(1):8-13. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.002

      摘要 (2016) HTML (0) PDF 218.55 K (3830) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物质炭由于其特殊的多孔性结构、强的吸附性能,以及富含多种营养元素和特殊官能团等特点,成为近年来在农业应用和环境污染治理方面的热点。本文介绍了生物质炭的基本特性,提出生物质炭可能在今后成为活性炭的替代品;综述了生物质炭在修复有机物(石油烃、有机农药、PAHs、PCBs)污染土壤中的研究进展,并探讨了生物质炭应用于污染土壤修复的环境风险。生物质炭在修复有机物污染土壤方面有巨大的潜力,但在大规模应用之前还需要做长期深入的研究。

    • 拟除虫菊酯类农药光降解的研究进展

      2015, 47(1):14-19. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.003

      摘要 (1453) HTML (0) PDF 243.45 K (3741) 评论 (0) 收藏

      摘要:拟除虫菊酯类农药的广泛使用,引起的环境问题及农业生产与日常生活中的安全问题日益突出。本文综述了拟除虫菊酯类农药的光降解行为,包括自然光照降解、紫外光照降解、光催化降解、光照下的微生物降解及辐照降解;探讨了影响光降解的因素,如光照强度、pH、氧气、溶剂、金属离子、腐殖质,及与其他农药的交互作用等。最后,总结了拟除虫菊酯类农药的光降解机理。

    • 不同密度和氮肥用量对水稻产量、构成因子及氮肥利用率的影响

      2015, 47(1):20-25. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.004

      摘要 (1675) HTML (0) PDF 446.02 K (3277) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水稻生产中氮肥用量过高、劳动力成本上涨及移栽密度越来越低的现状,设置氮肥、密度互作试验,研究施氮量和移栽密度及其互作效应对水稻产量和氮肥利用率的影响,以期为水稻节氮、省工合理栽培及高效施肥提供理论依据。结果表明,氮肥用量和密度均可显著影响水稻产量,互作效应显著。施氮(N82.5、N165.0、N247.5)后平均分别增产30.6%、47.8%、44.6%;密度为21万蔸/hm2时,籽粒产量最高。有效穗数随施氮量和移栽密度的增加而增加,提高密度后实粒数、结实率和千粒重则出现降低。氮肥利用率随施氮量增加而下降,随密度增加先上升后下降。在资源短缺、环境污染及生产成本上涨的形势下,低氮水平时应适当增加密度,提高移栽密度时则应控制氮肥用量。在本试验条件中,移栽密度为22.1万蔸/hm2的基础上施氮194.9 kg/hm2是实现水稻高产高效、节氮、省工栽培的合理组合。

    • 大气CO2浓度和温度升高对水稻植株碳氮吸收及分配的影响

      2015, 47(1):26-32. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.005

      摘要 (1754) HTML (0) PDF 417.09 K (2564) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化会对作物生长及养分吸收利用产生显著影响。本研究利用开放式气候变化野外试验平台,研究大气CO2浓度和温度升高对不同生育期水稻植株C、N含量,积累量和分配的影响。试验平台的小区处理有大气CO2浓度升高(500 μmol/mol)、温度升高(+2℃)和大气CO2浓度和温度同时升高处理。结果表明:①大气CO2浓度升高显著增加了水稻植株中C含量,C、N积累量及水稻茎鞘中C、N分配;显著降低了水稻植株中N含量及穗中C、N的分配;②温度升高显著增加了拔节期和成熟期水稻叶片中C含量及各生育期水稻植株中N含量,拔节期植株中N积累量及成熟期茎鞘和叶片中C、N分配;显著降低了开花期和成熟期稻穗中C含量,开花期和灌浆期水稻植株中C积累量,成熟期水稻植株中N积累量,开花和灌浆期茎鞘中C素分配及成熟期穗中C、N分配;③大气CO2浓度和温度同时升高显著增加了灌浆期水稻植株中C含量及成熟期茎鞘中C、N分配并降低了叶片中N的含量和穗中C、N的分配,而C、N积累量则无显著变化。

    • 氮磷互作水稻冠层氮素敏感光谱筛选研究

      2015, 47(1):33-41. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.006

      摘要 (1588) HTML (0) PDF 5.66 M (1854) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于连续两年的水稻氮磷互作盆栽试验,于水稻拔节、抽穗、灌浆等主要生育时期同步测定了冠层反射光谱和水稻植株总氮含量,系统分析了350 ~ 1 330 nm波段范围内任意两波段组合而成的差值(DVI)、比值(RVI)及归一化(NDVI)光谱指数与植株总氮含量的关系,筛选了可用于氮磷互作环境下的最佳光谱指数,建立了估算模型,并与已有的水稻氮光谱反演指数进行了比较。结果表明:氮磷交互下水稻冠层光谱受氮素的影响明显高于磷素,呈现随施氮量的增加可见光区反射率下降,近红外区上升的规律;但对磷肥的响应受施氮水平的影响,施磷在缺氮情况下提高了可见光区和近红外区的反射率,不缺氮情况下却使可见光区反射率降低。与植株总氮含量相关性较好的波段组合基本不受植被指数构造形式的影响,表现较为稳定,主要分布在近红外(780 ~ 1 330 nm)/可见光(750 ~ 770 nm)区域、红边(640 ~ 700 nm)区域和可见光(450 ~ 500 nm)区域。但施磷与不施磷处理的总氮光谱指数敏感波段组合区域有所变化,施磷处理的敏感区域要小于不施磷处理,且相关性决定系数有所降低。存在对施磷不施磷处理都比较敏感的光谱指数区域,拔节、抽穗和灌浆期分别以RVI(FD719,FD740),NDVI(FD419,FD552),DVI(FD707,FD713)表现最佳,建模决定系数分别为0.87、0.80、0.87,几乎不受氮磷交互作用的影响,验证模型均方根误差分别为1.98、3.68、3.47。已有的氮光谱反演参数中则以mND705、PRI、NDVI705表现最好,但其预测精度明显受磷肥作用的影响,尤其是在拔节期,不施磷处理下的精度要远低于施磷处理,且整体精度均低于本研究新选的氮光谱指数。因此,氮磷互作对水稻氮光谱反演指数的波段组合及预测精度产生影响,要提高氮素光谱诊断精度,需要根据情况选择适宜的光谱指数。

    • 不同活化处理腐植酸–尿素对褐土小麦–玉米产量及有机碳氮矿化的影响

      2015, 47(1):42-48. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.007

      摘要 (1848) HTML (0) PDF 581.23 K (3087) 评论 (0) 收藏

      摘要:腐植酸–尿素是一种新型有机无机肥料,不同活化方式对其肥效的发挥具有重要作用。本研究利用田间定位试验和室内培养试验,设计不施肥处理(CK)、无机肥处理(U)、腐植酸–尿素直接掺混处理(U+HA1)、腐植酸–尿素硫化活化处理(U+HA2)、腐植酸–尿素硫化加超声波处理(U+HA3),在褐土上研究不同活化处理腐植酸–尿素肥料对小麦–玉米产量和土壤有机碳氮矿化的影响。结果表明:施用腐植酸–尿素显著提高小麦–玉米产量,小麦、玉米产量分别比U处理增产15% ~ 28%、8% ~ 10%,比CK处理增产63% ~ 81%、55% ~ 57%。U+HA3处理比U+HA1和U+HA2处理具有更强的增产效果。土壤养分在不同施肥处理间存在差异,土壤NO3–-N含量的变化趋势为U+HA1、U+HA3 > U+HA2 > U > CK。土壤NH4+-N含量在不同处理间与NO3–-N含量具有相似的趋势,其中U+HA1处理土壤NH4+-N含量较其他两种腐植酸–尿素处理有显著的降低。施肥处理提高了土壤有效磷、速效钾含量,但是腐殖酸–尿素处理与U处理的影响未见差异。腐殖酸-尿素处理对土壤有机碳含量未产生显著影响,但提高了土壤有机碳的矿化速率与累积矿化量,其中U+HA3处理比U+HA1和U+HA2处理效果明显。土壤有机碳的累积矿化量与作物总产量、土壤速效氮、有效磷、速效钾含量具有显著的正相关关系。与CK处理相比,腐植酸的添加对土壤有机氮矿化比率影响不显著,但U处理土壤有机氮矿化比率显著提高。通过本研究验证腐植酸-尿素肥料比无机肥料具有更强的提高土壤生产力和肥力的作用,硫化超声波活化处理效果比其他两种活化处理效果显著。硫化超声波活化处理腐植酸-尿素肥料是值得推广的新型肥料,对丰富肥料资源具有重要作用。

    • 黑垆土有机碳在团聚体中的分配及其保护机制

      2015, 47(1):49-54. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.008

      摘要 (1476) HTML (0) PDF 410.21 K (2301) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黄土高原广泛分布的黑垆土为研究对象,研究了6个粒级团聚体中总有机碳(TOC)、稳定性有机碳(StOC)、矿物保护态有机碳(MOC)、化学稳定性有机碳(ROC)和游离氧化铁(Fed)、无定形氧化铁(Feo)、络合态氧化铁(Fep)以及黏土矿物含量的特征,重点分析了有机碳在各粒级团聚体中的分配及其与黏土矿物和各种形态氧化铁之间的相关性,及探讨了有机碳的保护机制。结果表明:黑垆土中约80% 的土壤有机碳赋存于0.5 ~ 0.25、0.25 ~ 0.05和<0.05 mm的3个粒级团聚体中;黑垆土中的有机碳以StOC为主,其含量随着团聚体粒级的减小而增加。在0.5 ~ 0.25和0.25 ~ 0.05 mm团聚体中,TOC含量与Fed含量呈正相关关系,相关性系数(r)均为0.72 (P<0.05);在0.25 ~ 0.05 mm粒级团聚体中,ROC含量与Fed含量呈正相关关系(r = 0.68,P<0.05),而StOC和MOC含量与伊利石含量具有正相关关系r分别为0.71(P<0.05)和0.68(P<0.05)。黑垆土中对有机碳起保护作用的主要是Fed和伊利石,但二者对有机碳的保护机制可能有所不同:Fed与有机碳络合形成化学稳定性有机碳,而伊利石主要通过吸附作用实现对有机碳的保护。

    • 成都西部不同交通环线区域绿地土壤肥力特征比较研究

      2015, 47(1):55-62. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.009

      摘要 (1318) HTML (0) PDF 2.00 M (2002) 评论 (0) 收藏

      摘要:以成都市不同交通环线绿地土壤为研究对象,通过对pH、有机质、N、P、K、Fe等10项指标的比较研究,探讨成都市不同环线绿地土壤的肥力特征,为城市绿地的管理与可持续利用提供依据。结果表明:成都市绿地土壤呈碱性化趋势;全氮、碱解氮和有效铁水平较低,植物易缺;有机质、全磷和有效磷呈累积趋势,速效钾也表现出有效性提高的特征,而全钾和全铁有被外来低含量物质稀释的特征。各肥力指标在不同交通环线区域的分布特征差异明显,土壤pH表现出从一环路到绕城高速路逐渐升高的趋势,全钾有从一环路内到三环路逐渐升高的趋势,而土壤全磷、有效磷和速效钾从一环路内到绕城均呈逐渐降低的趋势,碱解氮含量表现出从一环路到绕城高速路逐渐降低的趋势;其他指标无明显规律。土壤综合肥力依次为一环到二环区域>一环内区域>三环到绕城区域>二环到三环>绕城以外。

    • 亚热带土壤亚铁与厌氧反硝化

      2015, 47(1):63-67. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.010

      摘要 (1197) HTML (0) PDF 256.08 K (2359) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文就亚热带土壤亚铁参与反硝化的可能性进行了探讨。研究结果表明:厌氧还原条件下加入KNO3的处理中,Fe2+?浓度随培养时间延长而下降,且Fe2+?浓度的降低和NO3–-N 浓度的降低呈显著正相关。预培养结束后的亚铁浓度(In-Fe2+)和厌氧培养期间Fe2+?浓度降低速率与反硝化势表征指标k、b、v7,以及与无定形铁氧化物(活性铁)含量的显著正相关性初步证明,活性铁通过不同价态铁离子(Fe2+?和Fe3+)之间的转化,参与了反硝化的电子传递过程。当有机碳等电子供体受限时,Fe2+可作为电子供体参与反硝化还原NO3–-N。这一结果表明,NO3–-N 作为电子受体参与厌氧条件下Fe2+ 氧化成 Fe3+ 的反应可能在铁氧化物含量丰富的亚热带土壤中普遍存在。

    • 盐胁迫下冬枣幼苗对土壤施钾的响应

      2015, 47(1):68-73. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.011

      摘要 (1248) HTML (0) PDF 234.37 K (1958) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽试验,研究了不同盐胁迫下土壤施钾(K)对冬枣幼苗生物产量、养分含量以及叶片和土壤中K+、Na+ 分布的影响,以期探讨K素对冬枣NaCl胁迫的缓解作用,为黄河三角洲滨海盐碱地区冬枣合理施用K肥提供理论依据。结果表明,盐胁迫显著降低了冬枣幼苗的鲜重增加量,施用KCl可以有效缓解NaCl对植株生长的抑制作用,在盐胁迫下可使叶片干重较未施KCl时提高21.5% ~ 29.8%。土壤施K 0.1 g/kg可使冬枣幼苗的耐盐能力由可耐土壤含盐量2 g/kg提高至3 g/kg。适量施用外源K+?可增加叶片中的N、P、K含量,改善树体营养状况,提高叶片中的K+/Na+,在一定程度上减轻盐胁迫造成的离子失衡,减轻NaCl胁迫对冬枣的伤害作用。土壤盐分会显著影响K素在土壤中的化学行为。

    • 有机酸对土壤钾素活化过程的化学分析

      2015, 47(1):74-79. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.012

      摘要 (1362) HTML (0) PDF 300.97 K (2485) 评论 (0) 收藏

      摘要:为模拟植物根系分泌主要有机酸 (OA、CA) 对土壤钾素的活化机理,采用土壤连续培养法,研究氢离子与有机配体对褐土钾素的活化能力及有机酸活化土壤钾素的化学机理。结果表明,用不同试剂连续培养土壤25天,各处理速效钾含量表现为OA 157.65 mg/kg最高,CA-Na 98.49 mg/kg最低,处理间差异极显著。在溶液浓度相同时,氢离子的酸化作用与有机配体的络合作用之间没有作用顺序差异。研究认为,土壤钾素活化过程是先由有机酸络合溶解后酸性水解的循环过程,有机酸浓度高时,土壤钾活化主要取决于溶液酸度;有机酸浓度低时,土壤主要依赖有机物的络合作用释放钾。在实际生产中将应增加根际土壤中具有络合作用物质的含量作为营养施肥、选育品种的理论依据。

    • 土壤中多氯联苯的生物有效性及其影响机制研究

      2015, 47(1):80-86. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.013

      摘要 (1414) HTML (0) PDF 444.41 K (2630) 评论 (0) 收藏

      摘要:多氯联苯(PCBs)属于环境中广泛存在的持久性有机污染物(POPs),威胁生态系统安全与人体健康。为评价典型土壤中PCBs的生态风险,揭示其生物有效性以及影响生物有效性的分子机制将具有重要科学意义。本文以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为土壤模式生物,模拟土壤中 6种典型PCBs化合物(PCB-18、PCB-20、PCB-28、PCB-101、PCB-105、PCB-114)的富集动力学过程,并分析了蚯蚓吸收累积对土壤中PCBs总量的影响。结果表明,对于PCB-18、PCB-20和PCB-28,蚯蚓富集15天能够达到动力学过程的近平衡状态,而PCB-101、PCB-105和PCB-114则在30天达到近平衡状态,这可能是由于分子体积增大致使PCBs自由穿越生物膜并为生物体有机脂相富集的过程受到一定程度的限制,吸收速率变慢。PCBs生物有效性与典型分子性质(α、Kow)之间高度线性相关,从微观层面上揭示了影响生物有效性的分子机制,进一步表明PCBs分子体积、分子极化率及其疏水作用是影响生物有效性的主要因子,为典型土壤中PCBs污染物的生态风险预测与评价提供科学依据。

    • 土壤中痕量指示性多氯联苯三种质谱检测技术的分析比较

      2015, 47(1):87-93. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.014

      摘要 (1275) HTML (0) PDF 2.68 M (2028) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析土壤复杂基质中7种痕量多氯联苯(PCBs)指示剂,分别采用常规气相–四级杆质谱(GC Q-MS)、气相–飞行时间质谱(GC TOF-MS)和全二维气相–飞行时间质谱(GC×GC TOF-MS)对土壤样品进行检测。结果显示:GC Q-MS检测方法未能检测出复杂体系中的痕量目标物;GC TOF-MS定性出其中2种PCBs,并检测出另外4种目标物的主要特征离子;GC×GC TOF-MS则能够一次性清晰分离出样品中7种PCBs指示剂,并同时检测到样品中其他20种PCBs、杀虫剂和多环芳烃类物质,且均获得较高匹配度。因此,相比于常规GC Q-MS,GC TOF-MS具有更高的定性检测能力,GC×GC TOF-MS分离能力最强,且具有较高的灵敏度和分辨率。

    • 中南大型有色金属冶炼厂周边农田土壤重金属污染特征研究

      2015, 47(1):94-99. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.015

      摘要 (1823) HTML (0) PDF 360.65 K (3230) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中南地区某大型有色金属冶炼厂周边耕地为对象,采集0 ~ 20 cm表层土壤,测定其基本性质及重金属浓度,分析了重金属元素间及重金属污染程度与距冶炼厂远近的相关关系,以判别研究区土壤重金属污染来源及空间分布规律。结果表明,研究区土壤呈酸性,土壤重金属污染以Cd为主,与当地土壤环境背景值和国家土壤环境质量二级标准相比,超标率分别达60.9%、86.1%。Cu、Zn、Cr、Ni等元素的污染较轻,Pb则未超标。内梅罗综合污染指数法对水田土壤重金属的风险评价显示该区属于安全的点位仅占8.7%,农产品生产存在较高风险。单因素方差分析显示旱地与水田土壤重金属浓度差异不显著,说明耕作方式不是造成该区重金属分布差异的主要原因。土壤Cd与Pb、Zn浓度显著相关,且与距冶炼厂的距离呈显著负相关,指数和幂函数均能很好地拟合重金属浓度随距离变化的分布模式,说明三者可能均来源于冶炼厂的降尘污染。

    • 我国南方某典型有机化工污染场地土壤与地下水健康风险评估

      2015, 47(1):100-106. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.016

      摘要 (1798) HTML (0) PDF 3.35 M (2786) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某典型有机化工污染场地为例,开展了多层次健康风险评估,推算了土壤与地下水的筛选值和修复目标值,确定了污染修复范围及修复量。结果表明:土壤与地下水均存在不同程度的有机污染,关注污染物氯仿、四氯化碳、苯、氯苯在0 ~ 1 m的土壤修复目标值分别为0.03、0.05、0.35、6.51 mg/kg;1 ~ 3 m的土壤修复目标值分别为0.07、0.30、0.90、13.49 mg/kg;3 ~ 5 m的土壤修复目标值分别0.14、0.46、1.69、20.45 mg/kg;5 ~ 9 m的土壤修复目标值分别为0.25、0.79、2.99、36.27 mg/kg,地下水修复目标值分别为0.32、0.51、3.43、21.80 mg/L。土壤中氯仿、四氯化碳、氯苯的超标点位随深度增加而增多,其风险或危害随之增大;地下水污染区域集中,GW6号点位4种污染物均超标,其中氯仿污染最严重,致癌风险高达1.11×10–3,非致癌危害商为9.8。

    • 纳米二氧化钛光催化修复二苯砷酸污染土壤的研究

      2015, 47(1):107-112. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.017

      摘要 (1245) HTML (0) PDF 625.40 K (2560) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用纳米二氧化钛去除土壤中的二苯砷酸(diphenylarsinicacid, DPAA),研究了纳米二氧化钛对土壤吸附DPAA能力的影响,着重比较了原位直接光解法与异位泥浆处理法在去除DPAA效率上的差异,并对纳米二氧化钛催化降解的实验室条件进行了优化。结果表明:纳米二氧化钛添加可提高土壤对DPAA的吸附能力,但由于纳米颗粒的稳定性受到土壤中有机质影响,仅能提高红壤对DPAA的固定能力。直接施加纳米颗粒的原位光降解受纳米二氧化钛用量影响较小,主要受限于光在土层中的光照厚度及土壤含水量。汞灯照射10天后,DPAA的降解率最高仅为39.5%,但加水将土壤调制成泥浆、通过搅拌提高紫外照射下土壤与纳米颗粒的受辐射几率,可显著提高降解率,其中水土比变化较纳米二氧化钛用量更显著影响催化反应效率。将水土比从1︰1提升至10︰1,光照1.5 h后DPAA的降解率从34.3% 上升至72.2%。泥浆搅拌下,二氧化钛光催化降解的方法在不同土壤中均表现出良好的降解效率,在有机质含量较低的红壤中DPAA的降解率最高达78.6%。

    • 销毁高危化学品造成土壤污染的解析及评价——以南京某地销毁含砷高危废旧弹药污染水泄漏为例

      2015, 47(1):113-120. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.018

      摘要 (1321) HTML (0) PDF 2.08 M (2331) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对南京某地销毁含As高危废旧炮弹过程中污染水泄漏事件的调查数据统计分析和分布态势研究,从 7 种重金属中逐步确定了污染区域的 4 种主要重金属污染物,并利用污染指数法,采用不同的评价标准对重金属污染进行了评价。结果表明,研究区域的主要污染物为 As、Cr、Cu、Hg,As 和 Cr 与污染水泄漏有关,并受周边居民生活活动的影响,Cu、Hg 污染来源与事件无关;以背景对照点上限值(St-1)为评价标准,重金属累积性污染综合污染指数为 3.57,土壤受到 Cu、Hg 的严重污染;以《土壤环境质量标准》(GB/T 15612-1995)二级标准(St-2)和《食用农产品产地环境质量评价标准》(HJ 332-2006)指标限值(St-3)为评价标准,土壤重金属综合污染指数为 1.58 和 1.60,该地不适合种植无公害蔬菜或食用等农作物;以中国蔬菜地土壤重金属健康风险基准值(St-4)为标准评价,考虑到重金属被蔬菜吸收的难易性,Cr 会造成污染区域的叶类、瓜类等可食用植物存在安全隐患。

    • 三七种植土壤中主要污染物累积及微生物特性变化

      2015, 47(1):121-127. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.019

      摘要 (1423) HTML (0) PDF 340.16 K (2981) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过野外采样及室内分析研究了三七不同种植年限土壤中主要污染物积累以及土壤酶活性和微生物功能多样性的变化特征。结果表明:Zn、Cr、Cd、As、Ni、Hg、Cu含量均超过国家土壤环境质量二级标准,其中As、Cd污染程度最严重;随着三七种植年限增加,土壤中重金属Cu、Cr累积量增加。有机氯农药五氯硝基苯及毒死蜱在土壤中也存在一定程度的残留,其平均含量分别为42.6 和79.4 μg/kg。随着三七种植年限的增加,土壤微生物碳源利用能力逐渐增强,群落物种均一度发生变化,而土壤脲酶、脱氢酶活性呈明显的先提高后下降的趋势。冗余分析表明As、Ni对土壤微生物活性及多样性起主要抑制作用。

    • 红壤旱地和水田土壤用量对线虫分离效果的影响

      2015, 47(1):128-134. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.020

      摘要 (1235) HTML (0) PDF 597.28 K (2397) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物群落研究中样方面积的大小直接影响群落组成和多样性调查的结果,而对于地下部生态系统可能存在同样的问题。土壤动物的分离效率是研究土壤动物群落组成的基础。至今在土壤线虫分离研究方面仍缺乏关于土壤样品最佳用量范围的优化。本研究选择江西红壤地区旱地和水田两种典型农业利用方式下的土壤,基于改进的贝尔曼漏斗法,即浅盘分离法,选择10、30、50、100、150、200、300、500 g(对应0.70 ~ 3.51 cm的土壤厚度)的土壤用量梯度,旨在探讨土壤线虫分离中土壤用量对于线虫群落特征分析结果的影响。结果表明,在10 ~ 200 g(0.70 ~ 1.51 cm)土壤用量之间单位土壤线虫数量无显著差异,而大于200 g时显著下降(P < 0.05)。线虫属数随着土壤用量的增加而增加。土壤线虫营养类群比例在10 ~ 200 g(0.70 ~ 1.51 cm)之间几乎没有显著性差异。线虫群落的丰富度指数、成熟度指数、富集指数和结构指数等生态指数在30 ~ 500 g(0.72 ~ 3.51 cm)之间基本无显著差异。土壤厚度在10 ~ 150 g之间无差异,大于150 g各处理间均形成显著差异。总之,基于土壤线虫群落特征的不同参数与样品用量关系的权衡,建议在分离线虫时选择土壤样品量在50 ~ 150 g范围内或保证土壤厚度低于1.00 cm条件下增加土壤用量,以获得对供试土壤线虫群落的全面了解。

    • 银杏内生真菌多样性与产黄酮类物质真菌的分离和鉴定

      2015, 47(1):135-141. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.021

      摘要 (1512) HTML (0) PDF 1.92 M (3460) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用传统组织培养法从银杏根、叶片和茎中分离内生真菌,以相对频率作为指标分析其多样性,通过显色反应、薄层层析(TLC)、高效液相色谱(HPLC)等方法对内生真菌的发酵产物进行初步分析,筛选能够产黄酮类物质的内生真菌,并通过分光光度法测定总黄酮产量;同时根据菌株的形态学特征,结合真菌rDNA的居间序列(internal transcribed spacer, ITS)的系统进化分析进行菌株鉴定。结果表明:共分离得到217株内生真菌,分属于5纲、8目、10科、13属;经初步筛选,2株分离自根组织的内生真菌GF111和GF521具有产黄酮类化合物的能力,发酵液总黄酮产量分别为(14.50 ± 1.30) mg/L和(21.10 ± 1.30) mg/L;初步鉴定2株产黄酮内生真菌GF111和GF521分别为卷枝毛霉Mucor circinelloides和尖镰孢菌Fusarium oxysporum。可见,内生真菌在银杏不同部位在数量、种群及其组成上存在着较大差异,并且菌株GF111和GF521产黄酮能力较高,可作为生物发酵生产黄酮类物质的备选菌株。本研究为更好地开发和保护银杏资源提供了依据。

    • 基于自然适宜性的农业生产景观分区与调控——以湖南省长沙县金井镇为例

      2015, 47(1):142-147. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.022

      摘要 (1409) HTML (0) PDF 2.30 M (2272) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业生产景观自然适宜性研究是新农村建设中农业景观规划和土地整治的基础。本文在界定农业景观内涵和提取出农业生产景观类型的基础上,构建农业生产景观自然适宜性评价指标体系,利用GIS栅格技术与自然适宜性综合评价模型进行农业生产景观自然适宜性评价,将湖南省金井镇农业生产景观类型划分为高度适宜类、中度适宜类和低度适宜3个等级。在此基础上,将金井镇农业生产景观划分为粮菜生产区、经济园林生产区、农业生产限制区,进而提出其相应的发展调控模式。研究结果为区域农业生产景观规划和农业土地综合整治提供有力的技术手段和科学支撑。

    • 基于信息扩散理论的黑河中上游绿洲农业旱灾近20年风险评估

      2015, 47(1):148-155. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.023

      摘要 (1341) HTML (0) PDF 3.86 M (1949) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于黑河中上游绿洲各县(区)1991—2010年农业旱灾受灾面积、成灾面积等统计数据,利用信息扩散理论风险分析模型和风险等级划分,对农业旱灾风险进行评估。结果表明:近20年来,研究区农业受旱灾影响的受(成)灾风险估计值随风险指数增加而减小,当受灾风险水平在50% 以内时,临泽受灾风险估计值最小,为0.000 29,山丹受灾风险估计值最大,为0.811 12,风险频率达到每1.2年一遇。当成灾风险水平在30% 以内时,成灾风险估计值以山丹最大,为0.765 50,达到每1.3年一遇,甘州区最小,为0.118 95,旱灾几乎年年发生。旱灾发生具有高频率和集中性特点,受损度主要集中在15% 以内,受损程度在30% 以上可能性很小。当旱灾受(成)灾指数为10% 时,高台、民乐、山丹的灾损程度最大,而超过50% 时灾损程度很小;成灾风险等级空间差异显著,表现为以甘州区、临泽为中心,风险等级水平向外围增加,即山丹、民乐风险等级水平最高,属于高、较高风险等级,甘州区、临泽风险等级水平最低,为低、较低风险等级。

    • 基于粮食安全的乌鲁木齐市人口–粮食–耕地系统态势分析及预测

      2015, 47(1):156-160. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.024

      摘要 (1382) HTML (0) PDF 365.21 K (2124) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于统计数据在分析了乌鲁木齐市近16年人口、粮食和耕地动态变化的基础上,运用耕地压力指数模型和耕地资源人口承载指数模型,揭示了乌鲁木齐市耕地压力和粮食供给状况;同时集成曲线估计模型和时间序列平滑法对2014—2020年人口–粮食–耕地系统进行了预测。结果表明:1996—2011年,乌鲁木齐市人口–粮食–耕地系统整体逐渐呈不平衡态势;16年来乌鲁木齐市人口超载、耕地压力明显,其中,2003年耕地压力最大、耕地资源承载力最小,1996年与之相反;未来7年乌鲁木齐市人口将持续增长,粮食产量波动式减少,耕地面积和人均耕地缓慢减少,耕地压力指数和耕地资源承载指数继续变大,乌鲁木齐市人、地、粮矛盾将更加尖锐。据此提出应对措施:控制人口数量并提高人口素质;完善耕地保护制度的同时重视现代生态农业发展;重视基本农田保护的基础上优化都市圈内部耕地资源。

    • 以木薯渣为主要原料的黄瓜无土栽培基质研究

      2015, 47(1):161-165. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.025

      摘要 (1366) HTML (0) PDF 289.84 K (2015) 评论 (0) 收藏

      摘要:以草炭︰蛭石?= 2︰1为对照,并以木薯渣为主要基质材料,与蛭石、菌糠和草炭按不同体积比混合,通过研究不同复配基质的理化性质及其作为栽培基质对黄瓜的生长、产量及品质的影响,筛选黄瓜生长的最佳基质配方。结果表明:T1(木薯渣︰蛭石︰草炭?=?2︰1︰1)和T4(木薯渣︰草炭?=?1︰1)复配基质的pH呈弱酸性,且其他理化指标均最接近理想基质。使用复配基质栽培黄瓜后,T1和T4处理黄瓜的株高、茎粗、叶片数、叶面积、叶绿素含量、产量、果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量和抗坏血酸含量等指标都显著优于对照,结合环境和经济因素方面考虑,在生产上推荐使用草炭比例更低的T1(木薯渣︰蛭石︰草炭=2︰1︰1)作为黄瓜的栽培基质。

    • 黄土坡面细沟水流佛汝德数试验研究

      2015, 47(1):166-170. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.026

      摘要 (1366) HTML (0) PDF 275.56 K (1833) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用组合小区模拟降雨试验方法,对黄土坡面细沟水流水力学特性佛汝德数(Fr)进行试验研究。结果表明:①细沟水流流态判别指标Fr随径流历时的变化,在不同雨强及坡度下皆表现为减小趋势,皆可用指数方程描述;②细沟水流平均Fr随雨强及坡度的增大而增大,可分别用幂函数方程和指数方程描述,随雨强、坡度的变化可用二元指数方程描述;③在不同雨强及坡度下,一次降雨径流过程的细沟水流平均Fr变化于6.309 ~ 7.336之间,表明坡面细沟水流流态属于急流。

    • 改良剂对土壤酸碱度和烤烟生长及烟叶中重金属含量的影响

      2015, 47(1):171-176. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.027

      摘要 (1537) HTML (0) PDF 340.79 K (3235) 评论 (0) 收藏

      摘要:为筛选出高效安全的酸性植烟土壤改良剂,采用盆栽试验研究了不同改良剂(生石灰、白云石粉和熟石灰,用量为0.66 g/kg风干土)对酸性土壤pH、烟株生长和烟叶重金属吸收的影响。结果表明,施用石灰和白云石粉均能提高土壤pH,其中生石灰提高的幅度达到0.52单位;改良剂能够促进根系的生长,增加烟株干物质的积累,生石灰、白云石粉、熟石灰处理旺长期烟株总干重分别增加了13%、9% 和17%;白云石粉处理增加了烟叶总糖、还原糖含量和糖碱比,石灰处理则降低了总糖和还原糖含量;白云石粉处理显著增加了烟叶的Cd含量,而石灰处理则降低了烟叶的Cd含量,但各处理烟叶中重金属含量均较低。综合考虑改良剂的效果和烟叶的安全性,石灰是烟区酸性土壤改良、提高烟叶产量和安全性的有效技术措施。

    • 镁肥施用对皖南烟区烤烟生长发育及产质量的影响

      2015, 47(1):177-182. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.028

      摘要 (1221) HTML (0) PDF 216.59 K (2167) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用田间试验研究了Mg肥施用对皖南烟区烤烟生长发育及产质量的影响。结果表明:适量施用Mg肥能有效促进烤烟生长发育,提高烟叶产量,同时较好协调烟叶中主要化学成分,改善烟叶品质;施Mg量为300 kg/hm2 MgSO4·7H2O时,烤烟的农艺性状、干物质积累及产质量达最佳。

    • 鄂西典型烟区代表性烟田土壤系统分类研究

      2015, 47(1):183-187. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.029

      摘要 (1269) HTML (0) PDF 200.12 K (2078) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤条件对烟叶香型风格的彰显程度有着重要影响。土系是系统分类中最低级的基层分类单元。本研究以鄂西的咸丰、利川、兴山和房县为研究区域,在综合考虑地形地貌、成土母质、土壤条件、烟叶长势和质量的基础上,在每个地区确定5个典型优质烟田,主要通过观察土壤剖面形态特征尝试建立相应的土系。结果表明:①鄂西山区成土因素较为复杂,所调查的20个典型烟田分属人为土、淋溶土和雏形土3个土纲,归属于4个亚纲、11个土类、13个亚类,可划分为18个土族和19个土系。②鄂西烟田总体上起垄层质地多为壤质,养分含量中等且协调,较适宜优质烟叶种植,但需要增施有机肥和实行等高种植以提高有机质含量和防止水土流失。

    • 基于去趋势波动分析法的土壤含水量变化特性研究

      2015, 47(1):188-191. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2015.01.030

      摘要 (1338) HTML (0) PDF 241.96 K (3614) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨栾城站农田土壤含水量的长期演变规律和机理。运用去趋势波动分析法,对栾城站2002—2008年土壤含水量时间序列进行了分析,得到了土壤含水量长期演变规律的参数标度指数,探讨了不同层次含水量序列的长程相关性及其内在的演变规律,并用分形维数定量描述了土壤含水量动态变化过程的分形特征。结果表明:不同层次序列的标度指数均大于0.5,即序列具有长程相关性,含水量变化存在着趋势性成分。随着深度的增加,标度指数逐渐增大,揭示了含水量变化的长程相关性越来越强;另一方面,随着深度的增加,分形维数逐渐减小,表征了含水量的波动幅度越来越稳定,这也与实际相符。

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