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    2018年 第37卷 第6期    刊出日期:2018-06-10
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    2018, 37(6):  0. 
    摘要 ( 144 )   PDF (490KB) ( 52 )  
    研究报告
    生态恢复监测研究进展——基于最近三届世界生态恢复大会报告的统计分析
    张绍良,刘润,侯湖平,杨永均
    2018, 37(6):  1605-1611. 
    摘要 ( 304 )   PDF (507KB) ( 84 )  
    生态恢复技术选择的可靠性、恢复工程管理的有效性、恢复项目实施效果的可比性以及生态恢复成功的判断标准等均要求对生态恢复的全过程、全要素进行监测,然而全球可共同遵守的生态恢复监测协议仍处于探索中。本文基于最近三届世界生态恢复大会有关生态恢复监测的报告,采用统计分析法综述了生态恢复监测技术、监测协议以及监测指标等的研究进展。在此基础上,预测未来生态恢复监测研究将有如下趋势:(1)监测技术向自动化、智能化和网络化发展、向生态恢复工程的全方位监测方向发展、向技术密集型方向发展、向要素监测与系统监测相结合的方向发展;(2)生态恢复监测指标体系及其标准将取得共识;(3)综合监测和多学科融合的趋势将愈加明显;(4)监测结果的应用将越来越广泛。
    采煤沉陷地微地形改造及其应用研究进展
    李斯佳,王金满,万德鹏,白中科
    2018, 37(6):  1612-1619. 
    摘要 ( 228 )   PDF (503KB) ( 91 )  
    井工采煤导致地表沉陷进而引发水土流失,微地形改造对沉陷地水土流失控制效果明显,但理论研究尚有欠缺,特别是对水土流失的控制机理不明确。为了进一步探索微地形改造的基础理论,研究微地形改造对采煤沉陷地水土流失与植被恢复的影响机理,本文在系统总结国内外相关研究的基础上,综述了采煤沉陷区微地形变化特征及水土流失规律、微地形改造方法、沉陷土地微地形改造应用及其生态环境效应的研究进展。总结发现:(1)采煤沉陷在沉陷区地表带来新的微地形变化;(2)微地形改造方法对土壤水肥特性、土壤侵蚀和植被恢复均有影响,但许多作用机理依然不明确;(3)微地形整地措施在采煤沉陷地有较好的水土保持与植被恢复效果,但许多研究方向不够深入,需进一步加强。针对当前研究的不足,提出了今后采煤沉陷地复垦微地形改造的研究方向,包括研发采煤塌陷地微地形及其改造的信息获取方法、探讨采煤沉陷地微地形的水文过程、加强采煤沉陷地微地形改造的效应机理分析、研究采煤沉陷地微地形设计与改造方法和技术体系等。
    异化铁还原诱导次生铁矿对土壤重金属形态转化的影响
    罗海林,汤佳,周普雄,余震,符桂华,周顺桂
    2018, 37(6):  1620-1627. 
    摘要 ( 290 )   PDF (1505KB) ( 82 )  
    土壤重金属具有残留时间长、毒性大、难迁移等特点,其形态转化又是影响重金属毒性和迁移的关键因子。同时,不同形态土壤重金属通过迁移进入到作物、水、大气循环中,对人类的健康构成极大威胁。厌氧条件下,土壤中丰富的铁含量和微生物异化铁还原过程为自然环境中不同晶型次生铁矿的形成提供了有利条件。微生物诱导生成的次生铁矿物有独特的形态和特征,如纳米颗粒、高表面积和高反应活性,这些矿物特征对土壤重金属形态转化起到重要作用。本文重点介绍在异化铁还原微生物驱动下次生铁矿形成过程对土壤重金属形态转化的影响效应及机制。次生铁矿物形成过程直接影响土壤中微量金属污染物的迁移转化及归宿,因此在重金属污染场地修复等方面具有很重要的应用前景。
    人工措施对阿尔泰山采金矿区地表的恢复作用
    赵新风,徐海量,王希义,徐俏,苑塏烨,杨永强,张鹏
    2018, 37(6):  1628-1635. 
    摘要 ( 231 )   PDF (852KB) ( 58 )  
    为了促进采金矿区的植被恢复,以阿尔泰山两河源(额尔齐斯河与乌仑古河)保护区采金矿区为靶区,利用多种措施对其进行生态恢复试验,分析了不同措施对矿区土壤及植被的影响。结果显示:(1)采金扰动地形,采金废弃地百米地形落差由原来的2~3 m变为破坏后的接近5 m;土壤母质流失严重,废弃矿区土石比例较原始草地下降了98.0%、生物量下降了96.8%,土壤因子、植被因子成为矿区生态恢复的关键因子。(2)覆土措施使矿区植物物种数增加;漫灌、圈羊措施下的植被多样性指数明显高于滴灌、喷泥浆处理,漫灌措施下的土石比分别是滴灌、喷泥浆的19.1和5.8倍。(3)覆土+漫灌措施、覆土+圈羊措施下,植被生物量显著高于其他复合措施(P<0.01),土石比也相对较高。综合考虑漫灌措施的恢复效果与该措施的成本花费后认为,漫灌对矿区生态恢复具有重大意义。
    半干旱区露天煤矿复垦土地人工植被2010—2015年间群落动态
    赵冰清,郭东罡,白中科,赵中秋
    2018, 37(6):  1636-1644. 
    摘要 ( 249 )   PDF (664KB) ( 78 )  
    植被恢复是矿区进行生态修复的有效途径,但对于人工恢复植被生态过程的理解却非常有限。本研究基于2010和2015年对安太堡露天煤矿复垦土地1 hm2刺槐(Robinia pseudoacacia)+榆树(Ulmus pumila)+臭椿(Ailanthus altissima)混交林动态监测样地的两次调查数据,从物种组成、数量特征、径级结构等方面分析了人工植被5年间群落的动态特征。结果表明:群落的物种组成变化不大,1个树种因死亡而消失,新增1个树种;刺槐的重要值大幅下降,而榆树的重要值增长较快,群落优势种由刺槐变为榆树;样地中树木胸径(DBH)≥1 cm的独立个体数由2125株增至3531株,其中死亡768株,新增2174株;每年死亡率和增补率分别为8.97%和19.13%;死亡量最大的树种是刺槐,增补量最大的是榆树;群落总的胸高断面积由6.92 m2·hm-2增至8.63 m2·hm-2,其中刺槐的损失量和新增量均最大;树木的胸径年平均生长速率随着径级的增加呈增加的趋势;群落整体的径级结构没有发生较大变化,小径级个体死亡量较大,大径级个体死亡量较小;不同树种死亡个体的径级分布基本类似于2010年该树种的径级分布;3个主要树种的种群大小变化率都超过5%,均属于快速变动的种群,其中以刺槐的降幅最大(-10.36%),榆树的增幅最大(39.39%)。
    榆神府矿区植被覆盖的动态变化及其影响因素
    谭学玲,闫庆武,王瑾,张海荣
    2018, 37(6):  1645-1653. 
    摘要 ( 257 )   PDF (3155KB) ( 88 )  
    为了研究榆神府矿区植被覆盖度的时空演化规律,基于2005—2016年12期MOD13Q1数据,采用像元二分法、线性回归趋势线法和地形面积差异修正系数等方法,研究榆神府矿区植被覆盖度的时空分布特征和变化趋势,并结合地形地貌、土地利用和采矿活动等数据分析其与植被覆盖度变化的关系。结果表明:(1)在研究时段内,榆神府矿区植被覆盖度变化幅度比较剧烈。植被覆盖度低的区域分布在矿区乌兰木伦河以南、无定河以北的范围内;植被覆盖度高的区域分布在神府新民矿区和榆横矿区南部。(2)植被覆盖度年际变化趋势呈东北向西南先下降后上升的改善趋势,植被改善区域占榆神府矿区总面积的90%以上。(3)在海拔899~1000 m、坡度8°~12°和平原地区植被覆盖度的平均值最高;在海拔1000~1437 m、坡度4°~28°和丘陵地区植被改善类型的面积比最大。2010—2015年土地利用转换类型对于植被的影响要好于2005—2010年,且植被均以改善型为主。(4)由煤矿点、厂房、排土场、塌陷地以及缓冲区内植被覆盖分析可知,采矿活动对矿区植被影响比较明显。
    添加山皮土和秸秆对铁尾矿基质性质及植物生长的影响
    于海波,迟光宇,陈欣,马建,邵玉飞
    2018, 37(6):  1654-1661. 
    摘要 ( 207 )   PDF (871KB) ( 49 )  
    铁尾矿砂作为复垦基质是实现其资源化利用的有效途径。本研究以室内盆栽法探究山皮土和秸秆对铁尾矿基质性质及紫穗槐幼苗生长的影响。处理因素为山皮土添加比例(0%、25%、50%、75%、100%)和秸秆添加比例(1%、3%、5%)。结果表明:添加山皮土能降低基质容重、全P、速效P含量,提高了田间持水量、阳离子交换量、全K和速效K含量;添加秸秆降低了基质容重,提高了田间持水量、阳离子交换量、全N、全P、速效N、速效K和TOC含量。在紫穗槐生长效果上,添加山皮土提高了紫穗槐幼苗的株高、根长、地径、冠幅和生物量;添加秸秆使紫穗槐幼苗的株高、根长、地径、冠幅和生物量呈现先增大后减小的趋势(3%>1%、5%)。综合分析表明,紫穗槐幼苗在3%秸秆+100%山皮土处理下生长情况最佳,而3%秸秆+50%山皮土处理的各个指标均与1%秸秆+0%山皮土处理差异显著(P<0.05),紫穗槐幼苗生长状况良好。因此,在实践中,在铁尾矿砂中添加3%秸秆+50%山皮土作为复垦配方可以更大限度地实现铁尾矿砂资源化利用。
    煤矸山复垦林地和草地土壤微生物多样性和群落组成的差异及其影响因素
    张蓉,于亚军
    2018, 37(6):  1662-1668. 
    摘要 ( 249 )   PDF (755KB) ( 66 )  
    以山西省长治市潞安矿区煤矸山复垦多年的林地和草地为对象,采用磷脂脂肪酸法(phospholipid fatty acid,PLFA)研究2种复垦样地0~10和10~20 cm土层土壤微生物多样性和群落组成状况以及土壤环境因子对微生物群落组成的影响。结果表明:(1)草地0~10和10~20 cm土层土壤微生物丰富度指数(S)、Shannon指数(H)均大于林地(P<0.05),但2种样地Pielou均匀度指数(E)无显著差异。(2)林地在0~10和10~20 cm土层土壤微生物总PLFAs含量、真菌PLFAs含量、放线菌PLFAs含量、革兰氏阳性菌PLFAs含量以及革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌、真菌/细菌均高于草地(P<0.05);但细菌PLFAs含量和革兰氏阴性菌PLFAs含量在2土层中表现不同,林地0~10 cm土层高于草地(P<0.05),10~20 cm土层则低于草地。(3)主成分分析表明,土壤微生物群落结构组成受复垦类型的显著影响。冗余分析表明,土壤理化性质对微生物PLFAs含量产生影响,其中土壤有效磷(AP)、pH值和阳离子交换量(CEC)是影响微生物群落组成的主要因子,并且AP和CEC与土壤微生物PLFAs含量呈正相关,pH值与之呈负相关。
    菱镁矿区土壤污染及修复试验
    张作金,贾春云,代淑娟,方玥蒙,台培东
    2018, 37(6):  1669-1675. 
    摘要 ( 214 )   PDF (753KB) ( 57 )  
    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(P<0.05);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(P<0.05);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。
    黄土区采煤塌陷对土壤全氮和有机质含量空间变异性的影响
    张雅馥,王金满,祝宇成
    2018, 37(6):  1676-1684. 
    摘要 ( 226 )   PDF (1647KB) ( 73 )  
    煤矿开采导致地表塌陷,并改变原有土壤肥力性质。为了更好地开展矿区土地复垦,进行土壤重构和植被重建工作,必须要对塌陷区土壤养分状况进行分析。本研究以山西省朔州市平鲁区安家岭3号井工矿塌陷稳沉区为对象,分层采集原地貌、塌陷区1、塌陷区2和塌陷复垦区的土壤样品,测定不同区域土壤全氮和有机质含量,采用经典统计学和地统计学方法研究了土壤全氮和有机质含量的空间变异性。结果表明:垂直方向上,塌陷区表层0~20 cm土壤全氮和有机质含量小于原地貌,但20 cm以下土壤,塌陷区全氮含量大于原地貌,塌陷区有机质含量小于原地貌。塌陷复垦区的有机质含量大于塌陷区,但塌陷复垦区各层次土壤全氮含量与塌陷区相比,没有呈现一定规律。塌陷增加了土壤有机质和全氮含量在水平方向的分异程度,而土地复垦则降低了土壤有机质和全氮含量在水平方向的变异性。本研究可以为黄土区采煤塌陷地复垦提供一定的理论依据和技术支持。
    氯离子对硫铁矿生物氧化的影响及所产废水体系生物成矿行为
    乔星星,董燕,雷永胜,周立祥,刘奋武
    2018, 37(6):  1685-1692. 
    摘要 ( 202 )   PDF (1780KB) ( 77 )  
    探究氯离子(Cl-)对硫铁矿生物氧化的影响有利于揭示酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)形成规律,进一步探索废水体系生物成矿特征对明确生物成矿对AMD产生的调控亦具有积极意义。本文采用摇瓶试验,在探究Cl-对硫铁矿生物氧化(生物氧化过程不补充微生物所需的液体培养基)影响的基础上,进一步考察了硫铁矿氧化所得酸性废水体系次生铁矿物的合成行为。结果表明:当体系Cl-浓度为8.2 mmol·L-1时,硫铁矿生物氧化速率相对于对照体系(无Cl-加入)无明显差异;当体系Cl-浓度为16.5 mmol·L-1时,一定程度上促进了硫铁矿的生物氧化;高浓度(49.4~65.8 mmol·L-1)Cl-对硫铁矿的生物氧化有显著的抑制作用。例如,初始Cl-浓度为0、8.2、16.5和65.8 mmol·L-1各处理,当硫铁矿生物氧化至68 d时,体系总Fe离子浓度分别为1204.56、1218.09、1431.50及796.48 mg·L-1。各处理生物氧化后的硫铁矿表面有明显的微生物侵蚀坑,而其表面却并没有观察到次生铁矿物的合成。各处理体系所得硫铁矿生物氧化后,54.3%~79.5%总Fe离子以Fe2+存在。将各处理体系过滤所得滤液再次培养,体系Fe2+被逐渐氧化完全,且体系有次生铁矿物(黄铁矾类物质)最终产生。可见,Cl-对硫铁矿生物氧化行为有一定的调控作用,且体系存在的Fe离子脱离硫铁矿体系,伴随着Fe2+被逐渐全部氧化为Fe3+,体系有次生铁矿物大量合成。本研究结果可为明晰酸性矿山废水形成及废水中次生铁矿物合成规律提供一定的参数支撑。
    含磷材料对土壤溶液稀土元素含量的影响
    金姝兰,胡忠俊,邱秋萍,黄益宗,胡莹,成伟
    2018, 37(6):  1693-1701. 
    摘要 ( 196 )   PDF (812KB) ( 215 )  
    稀土矿产开采导致土壤稀土污染严重。本研究报道几种含磷材料(过磷酸钙、磷矿粉、骨炭、磷酸二氢钙)对土壤溶液稀土元素含量的影响。结果表明,4种含磷材料添加到2种不同的稀土污染土壤(寻乌、龙南)中,可导致土壤溶液15个稀土元素的浓度均显著降低,降低比例在20.8%~99.2%;不同稀土类型降幅比率顺序:轻稀土元素(镧、铈、镨、钕、钐)>中稀土元素(铕、钆、铽、镝)>重稀土元素(钇、钬、铒、铥、镱、镥)。不同含磷材料中,添加2.5%~5.0%磷酸二氢钙、骨炭、磷矿粉和过磷酸钙处理导致土壤溶液稀土元素浓度比对照处理分别降低55.3%~99.2%、86.8%~99.1%、80.7%~99.3%和9.8%~96.2%。说明这几种含磷材料可以用来修复稀土污染土壤,降低稀土元素对环境的污染。
    酸性矿山废水对碳酸盐岩侵蚀的影响
    夏雨,吴攀,张瑞雪,朱健,王悦竹,宋传孝,李玲
    2018, 37(6):  1702-1707. 
    摘要 ( 249 )   PDF (3102KB) ( 78 )  
    定量研究了酸性矿山废水对7种不同时代碳酸盐岩的侵蚀速率,以筛选出合适的被动处理填料。结果表明:酸性矿山废水对碳酸盐岩的60 d平均侵蚀速率为4.88×10-4 g·cm-2·d-1,是普通岩溶水侵蚀速率的10倍以上,其中摆佐组灰质中晶白云岩的侵蚀速率高于其他灰岩;采用扫描电镜和能谱仪对岩石表面物质的微观形貌和成分分析,结果表明,不同时代的岩石表面所生成的铁氧化物均为纤铁矿;岩石表面的硫酸钙结晶速率是控制水岩反应速率的关键性因素之一,而岩石中溶出的Mg2+是影响硫酸钙结晶速率的重要因素。
     
    磷石膏堆场渗漏影响下岩溶地下水地球化学过程
    查学芳,覃应机,吴攀,韩志伟,李学先,叶慧君,李玲
    2018, 37(6):  1708-1715. 
    摘要 ( 225 )   PDF (1812KB) ( 60 )  
    通过分析贵州省福泉市马场坪镇磷石膏堆场渗滤液及周边地下水水化学组成,运用主成分分析法探究地下水污染来源,结合PHREEQC反向模拟推测渗滤液渗漏影响下岩溶地下水地球化学过程。结果表明,渗滤液呈强酸性,EC高达8750 μS·cm-1,渗滤液中特征污染物以TP、SO42-、F-为主,渗滤液的性质主要与湿法制磷酸工艺有关。研究区发财洞方向(G1)地下水受磷石膏堆场渗漏影响,TP、SO42-、F-远超过GB 3838—2002和GB/T 14848—93规定的限值,龙井方向(G10)地下水受周边磷肥厂、废弃普钙厂影响可能性较大,呈现出SO42-所占比例逐渐增大、HCO3-逐渐减小的趋势,水化学类型变为SO4-Ca型;其余采样点地下水水化学类型为HCO3-Ca型,主要来自自然地质背景下地下水和含水介质的水岩反应。模拟显示,渗滤液渗漏至地下水系统的过程中,加速了水岩反应及岩溶发育,渗滤液中的PO43-、Fe进入地下水系统后,在一定反应条件下,可能形成羟磷灰石、Fe(OH)3、蓝铁矿沉淀。
    高砷煤矿区大金发藓生化指标反映砷氧化应激特征
    吴一凡,吴攀,张瑞雪,张翅鹏,梁隆超,熊易
    2018, 37(6):  1716-1722. 
    摘要 ( 192 )   PDF (867KB) ( 126 )  
    通过对贵州省兴仁县猫石头水库上游高砷煤矿区酸性矿山废水流域及附近未污染区设置点位并采集优势藓种——大金发藓(Polytrichum communeHedw.),测定其可溶性蛋白质含量、过氧化氢(H2O2)含量、总抗氧化水平等生化指标,探究高砷煤矿区优势藓种大金发藓在砷氧化应激环境下表现出的生物地球化学特征。结果表明:大金发藓能吸收砷并进入代谢,污染区大金发藓可溶性蛋白质含量均出现降低,在矿洞出水口处最低,仅为0.151 mg·g-1,未污染区含量则最高达0.404 mg·g-1,并与各点位砷含量呈负相关,地下部分低于地上部分;大金发藓体内活性氧(ROS)出现累积现象,砷的氧化应激在其体内产生作用,污染区大金发藓H2O2含量最高达5.93 μmol·g-1,相比于未污染区苔藓(3.37 μmol·g-1)明显升高,地下部分低于地上部分,与砷含量呈正相关;污染区大金发藓对砷氧化应激存在一定抵抗性,总抗氧化水平在极高砷含量情况下出现明显降低,A3点位的总抗氧化能力(ferric reducing/antioxidant power,FRAP值)为0.577,距矿洞距离在A3点位之后的点位砷含量较低,FRAP值也基本平稳。
    应用树附生藓类监测晴隆二十四道拐地区重金属污染及来源
    刘润,张朝晖,申家琛,王智慧
    2018, 37(6):  1723-1729. 
    摘要 ( 226 )   PDF (606KB) ( 71 )  
    随着通车里程的不断增加,道路机动车辆排放已经成为主要的大气污染源之一。本文以典型的盘山公路二十四道拐及周边地区(山脚、半山腰、烈士陵园、观景台)为研究对象,采用树附生藓类为监测材料对常见的道路交通排放重金属Ni、Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Mn和Fe进行测定,使用元素富集系数和模糊聚类法对树附生苔藓中的重金属含量特征及可能的来源进行了分析。结果表明:研究区域内Zn和Pb的平均富集系数较高,分别为21.83、18.04,其来源主要为人为活动的释放;通过对不同地区的富集系数比较,发现二十四道拐的污染水平总体上高于周边地区,其中Zn和Cd分别是研究区域内富集系数最低点的5倍和7倍。模糊聚类和相关性分析结果表明,研究区域的重金属污染除了受到来自交通排放(Ni、Cd)、道路扬尘及车辆相关材料的磨损(Cu、Zn、Cr、Cd、Mn和Fe)之外,还受到了附近采矿活动(Pb、Zn、Fe、Mn)的影响。
    外源褪黑素对不同价态砷胁迫下水稻种子萌发和生理指标的影响
    黄益宗,蒋航,王农,刘岩
    2018, 37(6):  1730-1737. 
    摘要 ( 184 )   PDF (731KB) ( 128 )  
    研究了外源褪黑素对不同价态砷胁迫下水稻种子萌发的影响,结果表明,外源褪黑素能缓解As3+和As5+胁迫下水稻种子萌发的不利影响。添加50和100 μmol·L-1褪黑素后,砷胁迫下水稻种子的发芽率、发芽势、根芽长及根芽鲜重均得到提高。同时,添加褪黑素也可以显著提高As3+和As5+胁迫下水稻幼芽中CAT、POD和SOD活性,降低MDA含量和O2-·产生速率。当As3+浓度为50 μmol·L-1时,添加100 μmol·L-1褪黑素导致水稻幼芽中CAT、POD和SOD活性分别比对照处理提高54.2%、100.1%和43.1%,MDA含量和O2-·产生速率分别降低44.1%和55.6%;而在相同浓度的As5+胁迫时,100 μmol·L-1褪黑素处理使CAT、POD和SOD活性分别提高62.1%、49.6%和47.3%,MDA含量和O2-·产生速率分别降低33.1%和34.8%。证实褪黑素可提高水稻总代谢水平和抗氧化系统酶活性,提高水稻对As3+和As5+毒害的耐受性。
    外源褪黑素对砷胁迫下水稻幼苗生长的影响
    黄益宗,蒋航,王农,刘岩,胡红青
    2018, 37(6):  1738-1743. 
    摘要 ( 257 )   PDF (655KB) ( 100 )  
    采用溶液培养法研究外源褪黑素对砷(As)胁迫下水稻幼苗生长、生理指标和As积累的影响。结果表明,添加褪黑素可缓解水稻幼苗的As毒害,提高水稻株高、根长和生物量;同时,添加褪黑素也可以显著提高As胁迫下水稻幼苗中叶片和根系中的POD、SOD和CAT活性,降低MDA含量和O2-·产生速率。与单独As处理相比,添加0.1~100 μmol·L-1褪黑素使水稻叶片和根系中POD活性分别提高38.6%~62.9%(除0.1 μmol·L-1褪黑素外)和37.4%~142.6%,SOD活性分别提高7.9%~27.3%和63.1%~96.0%,CAT活性分别提高16.7%~66.7%和41.6%~151.1%,MDA含量分别降低24.2%~40.7%和14.1%~51.9%,O2-·产生速率分别降低12.4%~21.7%和28.3%~68.6%。说明添加适宜浓度的褪黑素可提高水稻抗氧化系统酶活性,降低膜脂过氧化,提高水稻抵抗As胁迫的能力。
    施肥对硫华菊和波斯菊吸收积累铅的影响
    郭劲君,杨军,胡健,杨俊兴,郭俊娒,雷梅,李春丽,曹柳
    2018, 37(6):  1744-1751. 
    摘要 ( 210 )   PDF (621KB) ( 55 )  
    利用盆栽试验研究了不同施肥处理下(N、NP和NPK)两种菊科植物(硫华菊和波斯菊)对北方污染农田土壤铅(Pb)吸收和转运的影响。结果表明:施肥均可显著增加硫华菊和波斯菊的生物量、地上部Pb浓度和富集量,其中NPK肥处理对植物富集重金属促进效果最为显著,硫华菊和波斯菊地上部Pb浓度分别是其他处理组的1.59~1.89倍和1.17~1.32倍,地上部Pb富集量分别是对照组的1.15~3.21倍和1.18~4.28倍;施肥处理也显著提高了两种植物对Pb的转运能力,硫华菊和波斯菊的富集系数(BCF)分别达0.17(对照)~0.22(NPK处理)、0.29(对照)~0.36(NPK处理);对Pb在两种植物叶片的亚细胞分布进一步分析表明,金属富集颗粒(MRG)是Pb在硫华菊和波斯菊亚细胞结构中的主要富集部位(大于70%);硫华菊和波斯菊可考虑作为Pb污染土壤的植物修复材料,合理NPK肥可明显提高其对土壤Pb的修复效率;硫华菊修复效果高于波斯菊。
    污泥堆肥对园林植物合果芋(Syngonium podophyllum)生长及重金属吸收累积的影响
    王婧,莫其锋,储双双,赖灿,曾曙才
    2018, 37(6):  1752-1758. 
    摘要 ( 237 )   PDF (514KB) ( 91 )  
    采用盆栽试验探究污泥堆肥施用量对园林植物合果芋(Syngonium podophyllum)生长及重金属积累的影响,以期为污泥堆肥的园林利用提供参考依据。结果表明:污泥堆肥施用比例≥30%时,显著促进合果芋的株高生长和生物量积累;在纯污泥条件下,合果芋的N、P和K吸收量和重金属Cu、Zn、Pb和Cd的积累量均达到最大值;污泥堆肥施用量对合果芋的重金属富集和转移系数有显著影响,合果芋对Cu、Zn和Pb的富集和转移能力相比Cd较弱;当污泥施用量≤30%时,合果芋地上部、地下部对Cd的富集系数均大于1,有望成为污泥园林利用过程中Cd提取的有效候选植物;总体来看,合果芋对重金属的富集系数大小表现为Cd>Zn>Cu>Pb,与重金属污染程度排名一致;合果芋对污泥堆肥有较好的适应性和耐重金属能力,施用30%污泥堆肥既促进合果芋生长又降低土壤重金属污染的风险。
    不同电子受体下铁还原细菌异化还原Fe(III)性质及菌群特征
    覃海华,忻宏蔚,刘洪艳
    2018, 37(6):  1759-1764. 
    摘要 ( 323 )   PDF (816KB) ( 135 )  
    将渤海沉积物进行厌氧培养,富集异化Fe(III)还原混合菌群。在不同电子受体下,分析铁还原菌群异化还原Fe(III)性质。以柠檬酸铁和氢氧化铁为电子受体培养体系,在培养12 h时,累积Fe(II)浓度分别为(100.67±0.75)和(53.24±3.63) mg·L-1;当培养60 h时,累积Fe(II)浓度达到(118.95±1.47)和(119.74±3.96)mg·L-1。这表明可溶性与不可溶性电子受体能够显著影响细菌异化Fe(III)还原过程,而对累积Fe(III)还原量影响不明显。通过高通量测序技术,分析不同电子受体下的异化Fe(III)还原混合菌群多样性与优势菌组成。菌群多样性分析表明,以柠檬酸铁和氢氧化铁为电子受体时,菌群多样性Shannon指数分别是3.40和3.11,较对照组(Shannon指数2.07)高,表明培养体系中加入Fe(III)能显著提高铁还原混合菌群多样性。异化Fe(III)还原混合菌群在不同电子受体下优势菌主要是Clostridium_sensu_strictoRomboutsia,属于梭菌目Clostridiales,这表明梭菌是参与Fe(III)还原的优势菌。
    大气CO2浓度升高对铅污染芦苇克隆生长的影响
    张娜,李志强,朱阳春,周静,陈静,穆春生,张振华
    2018, 37(6):  1765-1771. 
    摘要 ( 210 )   PDF (744KB) ( 123 )  
    芦苇分布广、耐性强,被广泛应用于污染修复,无性繁殖是其种群繁衍和维持的主要方式。在大气CO2浓度升高的背景下,重金属污染将如何影响芦苇的克隆生长还不清楚。本实验以芦苇为研究对象,在人工气候室模拟大气CO2浓度(380±20 μmol·mol-1)和倍增浓度(760±20 μmol·mol-1),设置铅处理浓度0、300、500、1500、3000 mg·kg-1,探讨在铅污染以及CO2倍增的双重影响下芦苇的克隆繁殖响应。随着铅处理浓度增加,根茎数和根茎长度、根茎节芽、根茎顶芽和总芽数显著减少,分蘖节芽数呈先增加后减少但均大于对照,根茎子株数显著增加,分蘖节子株数和总子株数无显著变化,芦苇各器官铅含量显著增加。CO2浓度倍增条件下,相同浓度铅处理芦苇的根茎数、根茎长度、各类型芽数和子株数显著增加或呈增加趋势;芦苇吸收、积累的总铅含量增加,主要积累在根,但无性繁殖器官根茎和光合器官茎和叶中铅含量显著减少。以上结果表明,大气CO2浓度升高能减缓铅污染对芦苇克隆生长的负面影响,增强芦苇的克隆生长和种群稳定,主要通过增强构件成本较低的集群生长模式、增加根茎延伸促进芦苇游击生长模式和有效的铅分配策略。
    铅锌尾矿库对周围环境重金属污染风险评价指标的建立及方法
    梁雅雅,易筱筠,党志,高双全,王琴,唐婕
    2018, 37(6):  1772-1780. 
    摘要 ( 246 )   PDF (999KB) ( 78 )  
    评价铅锌尾矿库对周围环境的重金属污染风险,是对铅锌尾矿库重金属污染风险分级分类的基础,可为环保部门对铅锌尾矿库有针对性的分类管理提供依据。本文针对当前铅锌尾矿库重金属污染风险评价研究方面存在的不足,探索性地建立了铅锌尾矿库对周围环境的重金属污染风险评价技术方法。该方法在构建指标体系时,主要考虑了大气环境和渗漏水两大指标,同时考虑了各个重金属的毒性,此方法定量计算各个指标,操作性强。通过广东梅州的一个铅锌尾矿库的示范应用,初步验证了该方法的可行性和实用性,为进一步建立铅锌尾矿库对周围环境的重金属污染风险评价的相关技术规范和标准体系奠定了基础,具有较好的实践意义。
    基于ASD和GaiaSky-mini的农田土壤重金属污染监测
    易兴松,兰安军,文锡梅,张吟,李洋
    2018, 37(6):  1781-1788. 
    摘要 ( 348 )   PDF (2158KB) ( 97 )  
    农田土壤重金属污染已经成为现代社会不容小视的环境问题,传统化学检测方法相对落后,进行动态、迅速、大范围的土壤重金属监测迫在眉睫。分别利用便携式地物光谱仪(ASD)和机载高光谱成像系统(GaiaSky-mini)获取的光谱数据进行土壤重金属污染监测。结果表明,在As、Cd、Cr、Pb 4种重金属元素的偏最小二乘法(PLSR)预测模型中,基于GaiaSky-mini光谱可以区别As的高低值,同时,还具备粗略估算样本Cd含量的能力,相对分析误差(RPD)值分别为1.13和1.50;ASD光谱数据可以粗略估算As的含量,定量估算Cd的含量,As和Cd元素RPD值最高分别为1.45和1.95。对比两种数据源回归结果,低空无人机获取的高光谱数据可以监测土壤重金属,光谱波段更宽、光谱分辨率更高的ASD数据对土壤重金属监测精度更高。低空无人机高光谱数据的应用对进一步研究快速、大尺度监测土壤重金属含量提供了更多的手段,具有重要意义。
    辽阳弓长岭铁矿区重金属污染评价
    张晓薇,王恩德,安婧
    2018, 37(6):  1789-1796. 
    摘要 ( 260 )   PDF (686KB) ( 50 )  
    运用地累积指数、潜在生态危害指数和富集因子对辽阳弓长岭铁矿区重金属污染情况进行综合评价。以采场和尾矿库为中心,向外延伸,将矿区分为7个典型区域,分别采样,以重金属Cd、Cu、Zn、Pb和Cr为主要评价对象,全面评价污染情况。结果表明:3种方法评价结果一致,弓长岭铁矿区重金属污染严重,以Cd和Cu污染为主,其中Cd为重度污染,Cu为中度污染,Zn、Pb和Cr污染较轻或者无污染;并且重金属污染与人为开采活动呈密切相关,采场和尾矿库的污染明显比周围区域严重;建议该矿区在生态修复和土壤复垦过程中重点解决Cd和Cu污染问题。本文可为矿区生态风险评价提供基础,同时可为矿区生态环境的改善和治理提供科学参考。
    贵州织金县贯城河上游煤矿区富硒高镉土壤重金属的分布特征及生态风险评价
    杨艳,吴攀,李学先,查学芳
    2018, 37(6):  1797-1806. 
    摘要 ( 248 )   PDF (1211KB) ( 82 )  
    通过对贵州省织金县贯城河上游煤矿区煤(矸石)、周边土壤Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As和Se含量进行测定,分析了煤(矸石)、土壤重金属及Se的含量特征,探讨了土壤重金属元素的来源,运用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、地积累指数和潜在生态风险指数4种方法评价了土壤重金属污染程度及潜在生态风险。结果表明:(1)煤(矸石)中Cr、Se、Pb含量均高于世界煤的平均含量,Ni、Cu、Zn、Cd含量均高于世界和中国煤的平均含量。(2)除Pb外,土壤样品中Cd、Ni、Cu、Cr、Zn、As、Se含量较高,其平均含量均高于贵州省土壤背景值,尤其以Se、Cd和Cu突出。(3)研究区土壤具有富硒高镉、局部酸化的特点,土壤Cd、Se、Cr、Ni和Zn的来源具有一定共性,这与长期的采煤活动有关。(4)研究区土壤重金属的单因子污染指数排序为:Cd>Cu>Ni>Zn>Cr>As>Pb,土壤重金属综合污染处于重度污染水平;土壤Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的环境风险等级属于轻微级别,Cd的环境风险程度总体上处于很强级别;4种方法的评价结果基本一致,Cd的单因子污染指数最大、地积累指数最高、污染情况和潜在生态危害程度最严重,对潜在生态风险指数贡献最大。
    根际促生菌及木质素对持久性有机污染土壤修复的调控和酶活性的影响
    郑学昊,孙丽娜,刘克斌,孙家君,王晓旭,郑佳玉,马欣雨,张鸿龄,王辉
    2018, 37(6):  1807-1814. 
    摘要 ( 218 )   PDF (736KB) ( 76 )  
    近年来,持久性有机污染物对农田污染状况加剧,对人类食品安全和身体健康造成严重威胁。本实验以温室蔬菜基地中老化的有机污染土壤为目标,选取了DDTs和PAHs两种典型持久性有机污染物为去除对象,运用原位实验,研究了不同调控措施对有机污染土壤的修复效果及土壤酶活性的变化情况,并对污染物去除率与酶活性变化进行了相关性分析。结果表明,根际促生菌和木质素共同调控下的鼠李糖脂强化植物微生物联合修复方法对有机污染物的去除效果最好,DDTs去除率为27.48%,PAHs去除率为53.26%;修复结束后,土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶均被激活,激活程度表现为过氧化氢酶>多酚氧化酶,磷酸酶活性被抑制,使用Pearson双变量法对土壤酶活性与污染物去除率进行统计学分析发现,多酚氧化酶、磷酸酶与DDTs和PAHs去除率存在较好相关性,因此可以将这两种酶活性定义为修复过程中的一项微生态指标。
    研究论文
    武夷山常绿阔叶林木本植物小枝生物量分配
    孙蒙柯,程林,王满堂,李曼,孙俊,陈晓萍,钟全林,程栋梁
    2018, 37(6):  1815-1823. 
    摘要 ( 358 )   PDF (845KB) ( 103 )  
    小枝是木本植物的重要组成单元,研究其生物量分配策略有利于了解不同物种对环境的响应。本文以武夷山常绿阔叶林群落中19种木本植物的小枝为研究对象,采取标准化主轴回归(standardized major axis,SMA)的方法分析小枝的叶重、叶片面积、叶柄重、茎重、叶数量等性状特征,研究在群落水平上和不同生活型上,常绿阔叶林群落木本植物的小枝生物量分配格局。结果表明:群落水平上小枝重、总叶重和茎重三者间均呈等速生长关系。同样的,在乔木和灌木不同生活型分类中,茎重和总叶重也呈等速生长关系。但是,小枝重和总叶重、茎重之间的关系却不一致:小枝重和总叶重在乔木、灌木中分别呈等速生长关系和异速生长关系;小枝重和茎重在乔木、灌木中分别呈异速生长关系和等速生长关系;此外,单叶重和出叶强度在群落水平上呈负等速生长关系。然而,这种负等速生长关系并不存在于不同生活型的植物中。小枝水平上,总叶柄重和小枝重、总叶重均呈小于1的异速生长关系,即随叶的增大,小枝需要分配更多生物量用于运输组织和支撑结构(叶柄)的构建。因此,叶柄投资是限制亚热带常绿阔叶林当年生枝和叶增大的重要因素,对于小枝和叶大小的优化选择具有重要影响。
    喀纳斯泰加林群落物种多样性环境解释与自然火干扰
    崔倩,潘存德,李贵华,余戈壁,陈虹,刘景,杨玉萍,刘博
    2018, 37(6):  1824-1832. 
    摘要 ( 252 )   PDF (765KB) ( 61 )  
    以新疆喀纳斯国家自然保护区科学实验区未受人为干扰的泰加林火成演替森林群落为对象,基于160个样方及其自然火干扰发生时间和火烈度的调查,采用冗余分析方法,分析森林群落物种多样性与环境因子和火干扰因子之间的关系以及草本层、灌木层和乔木层物种多样性与群落物种多样性之间的关系。结果表明:喀纳斯泰加林群落草本层物种多样性受环境因子海拔、土壤含水量、土壤全氮含量、土壤温度和火干扰因子火烈度的影响较大;灌木层物种多样性受海拔、土壤含水量、土壤电导率和土壤有机质含量的影响较大;乔木层物种多样性受环境因子海拔、土壤含水量、土壤有机质含量、土壤全氮含量和火干扰因子火烈度的影响较大。泰加林群落物种多样性除受环境因子海拔、土壤含水量和土壤有机质、全氮含量和火干扰因子火烈度的影响较大,草本和乔木层的相互作用和影响,对群落物种多样性起了决定性作用。喀纳斯泰加林群落物种多样性分布格局是由以海拔为主的多种因子综合作用的结果。
    哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤温湿度对极端降雪的响应
    汤显辉,张一平,武传胜,罗康,梁乃申
    2018, 37(6):  1833-1840. 
    摘要 ( 314 )   PDF (1129KB) ( 47 )  
    利用2015年1月云南中部发生的极端降雪事件,对该事件前后哀牢山亚热带常绿阔叶林内外土壤温度和土壤含水量进行比较,探讨土壤温湿度对极端降雪事件的响应。结果表明:极端降雪事件导致森林林冠大面积受损,森林郁闭度减小,不仅使得林内土壤温度升高,而且改变了林内外土壤温度差值的年变化和日变化特征。极端降雪事件前,林内外不同深度温差年变化为单峰曲线,林内不同深度土壤最高温度相对于林外均发生滞后;发生极端降雪事件当年,林内10 cm土壤温度日较差增大,林内外不同深度温度差年变化为双峰曲线,林内表层土壤最高温度发生时间和林外不存在滞后,20 cm以下深层土壤仍然存在滞后;发生极端降雪事件后1年,林内外不同深度温度差值年变化回归为单峰曲线,林内除10 cm土壤外,更深层土壤最高温度回归到雪灾前相对于林外滞后的格局。极端降雪事件后林内不同深度土壤含水量均有所增加,其对林内表层土壤含水量的影响雨季大于干季。极端降雪事件导致的森林土壤温湿度的改变,很可能会增加土壤碳排放速率,最终削弱森林的碳汇能力。
    高寒草甸植物叶片碳含量及其可塑性与系统发育的关系
    郭美玲,姚步青,石国玺,王芳萍,王文颖,马真,张中华,周华坤
    2018, 37(6):  1841-1848. 
    摘要 ( 350 )   PDF (1101KB) ( 112 )  
    植物的系统发育极大地影响着植物的功能性状,高寒草甸草本植物叶片碳含量、性状及其可塑性是否受植物遗传背景的影响目前仍不明确。为此,本研究测定了土壤氮、磷异质条件下高寒草甸生态系统12种优势植物叶片碳含量、比叶面积及其可塑性,并分析其在种、科水平上的差异以及系统发育保守性。结果显示,在不同土壤氮条件下,植物叶片碳含量和比叶面积在种、科水平差异显著(P<0.05)。不同土壤磷条件下,植物叶片碳含量在种、科水平无显著差异,但比叶面积差异显著(P<0.05)。叶片碳含量和比叶面积没有相关性,但两者的可塑性呈显著正相关,说明不同植物的这两个性状对土壤氮、磷的变化有相似的响应方式。叶片碳含量、比叶面积及其两者的可塑性均没有检测出显著的系统发育信号,说明相对于遗传背景,叶片碳含量、比叶面积主要受环境变化的影响。本研究有助于理解全球变化背景下高寒草甸碳循环过程,也可以为退化高寒草甸的恢复和管理提供科学依据。
    华北石质山区不同植被恢复类型土壤碳、氮特征
    杜满义,封焕英,张连金,裴顺祥,辛学兵,孔庆云,孙丽芳,孙长忠
    2018, 37(6):  1849-1855. 
    摘要 ( 240 )   PDF (700KB) ( 99 )  
    植被恢复是华北石质山区生态环境恢复的重要措施之一。本研究以北京九龙山灌木林、侧柏林、油松林为对象,探讨不同植被恢复类型下土壤碳、氮特征及其耦合关系,为该区域植被恢复树种配置和森林生态系统合理经营提供科学依据。结果表明:(1)灌木林0~30 cm各土层SOC含量均显著高于侧柏林和油松林,而两种针叶林之间差异不显著;灌木林各土层TN含量最高,油松林最低,差异性随土层深度加深逐渐变小;侧柏林各土层C/N均最小,在0~10和20~30 cm土层中与灌木林和油松林差异显著。(2)三种类型森林土壤SOC与TN均存在表层富集现象,含量均随土层加深而降低,但降低趋势随土层增加逐渐平缓;土壤C/N在不同土层中变化不显著,灌木林、侧柏林与油松林0~30 cm土层C/N波动范围分别为18.40~21.97、11.70~12.52和18.08~20.69。(3)土壤SOC和TN与大部分土壤理化学性质密切相关,其中与水解氮、有效磷、速效钾等呈极显著正相关(P<0.01),与pH值呈显著正相关(P<0.05)。(4)灌木林作为华北石质山区重要植被恢复类型之一,在土壤有机碳和全氮含量方面表现出一定优势,可在生态公益林建设中有针对性的运用,发挥其重要固碳增汇的作用。
    玉米/大豆轮作下不同施肥处理对土壤微生物生物量及酶活性的影响
    周东兴,李磊,李晶,宁玉翠,曹旭,邬欣慧,荣国华
    2018, 37(6):  1856-1864. 
    摘要 ( 251 )   PDF (1012KB) ( 92 )  
    本试验探讨了玉米/大豆轮作下不同施肥措施对土壤酶活性以及微生物生物量的影响。试验设置7个处理:(1)对照(不施肥,CK);(2)有机肥7.5 t·hm-2(M1);(3)有机肥15 t·hm-2(M2);(4)有机肥22.5 t·hm-2 (M3);(5)化肥(N 160 kg·hm-2+P2O5 75 kg·hm-2+K2O 75 kg·hm-2)(T1);(6)有机肥7.5 t·hm-2+化肥(N 81 kg·hm-2+ P2O5 0 kg·hm-2+K2O 67 kg·hm-2)(T2);(7)有机肥15 t·hm-2+化肥(N 120 kg·hm-2+P2O5 7 kg·hm-2+和K2O 71 kg·hm-2)(T3)。2017年有机肥与2016年施入相同,化肥施用量为2016年的80%。在不同生长时期采集0~20 cm的耕层土样,测定土壤微生物生物量碳、氮及土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性。两年的试验数据分析表明,不同处理间土壤微生物生物量碳、氮存在显著差异,各施肥处理均能显著增加土壤微生物生物量碳、氮。在玉米成熟期,T2、T3处理较M1、M2处理的微生物生物量碳分别增加32%和21%,微生物生物量氮分别增加38%和28%,大豆成熟期与玉米成熟期相比,微生物生物量碳增加了13%~51%,微生物生物量氮增加了85%~174%。土壤蔗糖酶活性在作物不同生育时期以T3处理的效果最为显著,过氧化氢酶、脲酶活性以有机无机肥料配施处理较为显著。相对于玉米田,大豆土壤微生物生物量碳、氮及酶活性均有不同程度的提高。各处理间土壤微生物生物量碳、氮及酶活性与土壤有机质、硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾水平显著相关。单施有机肥及有机无机肥配施可显著提高土壤养分、脲酶、蔗糖酶活性及土壤微生物生物量碳、氮,但过氧化氢酶活性与施肥量无显著相关性。
    土壤强还原处理对根结线虫数量、番茄生长及土壤性质的影响
    石磊,赵洪海,李明亮,张金波,张磊
    2018, 37(6):  1865-1870. 
    摘要 ( 188 )   PDF (599KB) ( 109 )  
    土壤强还原处理是指高温条件下向土壤中施加大量有机物料并淹水覆膜,是一种防控土传病害的高效、环保、广谱的方法,但在防治根结线虫上的应用很少。本试验研究强还原处理对番茄上根结线虫的防治效果以及对土壤理化性质的影响。结果显示:处理20天后,强还原处理土壤中根结线虫2龄幼虫数量与阿维菌素处理效果相当,与CK和淹水覆膜处理存在显著性差异,强还原处理2龄幼虫数量比CK下降了58.8%~97.2%,比淹水覆膜处理下降了50.1%~96.6%;有机物料添加量为4.16 g·kg-1时,强还原处理能够显著促进番茄根系伸长,增加根表面积,提高番茄地上部生物量;强还原处理土壤pH比CK平均提高了5.1%,土壤全氮和有机质含量分别平均提高了12.8%和3.4%。表明淹水添加有机物料创造强还原环境可以有效抑制根结线虫的繁殖,改良土壤理化性质。
    三种丛枝菌根真菌对茅苍术的生长、生理及主要挥发油成分的影响
    梁雪飞,唐梦君,吕立新,赵翔宇,戴传超
    2018, 37(6):  1871-1879. 
    摘要 ( 199 )   PDF (707KB) ( 94 )  
    在温室条件下研究了3种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus, AMF):Glomus etunicatum BGC AM0048(A1)、Glomus tortuosum BGC AM0001(A2)和Glomus mosseae BGC AM0045(A3)对茅苍术组培苗的成活率、生长、生理特性及挥发油积累的影响。结果表明:接种AMF均提高了茅苍术组培苗的移栽成活率;苍术苗移栽35 d后,3个接种组的菌根侵染率由高至低依次为A3(63.39%)、A2(47.81%)和A1(42.41%);菌株对苍术苗的生长促进作用与侵染率规律一致,以A3对苍术苗的生长促进作用最明显,苍术苗的单株株高、单株根长、单株叶片数较对照组分别增加了21.9%、65.%和38.7%,各项检测指标与对照组的差异均达到显著水平;AMF处理组叶片中抗病相关酶系(PAL、PPO和β1,3葡聚糖酶)、抗氧化酶系(SOD、CAT和POD)的活性和叶绿素含量均有不同程度的提高,且接种AM真菌均促进了苍术苗挥发油中3种主要成分苍术醇、β桉叶油醇和苍术素的积累。不同的AMF与植物之间具有偏好性,在人工栽培中,G. mosseae BGC AM0045菌株可作为茅苍术苗菌根化处理的优良菌株。
    淹水胁迫对乡土风箱果和引种紫叶风箱果光合特性的影响
    许楠,龙静泓,张文石,闫鑫,张鹤,聂鑫,许婳婳,张会慧
    2018, 37(6):  1880-1888. 
    摘要 ( 191 )   PDF (905KB) ( 61 )  
    为探明淹水胁迫对乡土风箱果和引种紫叶风箱果叶片光合特性的影响,为风箱果属植物的推广种植提供技术支持,利用双套盆法研究了淹水胁迫对乡土风箱果和引种紫叶风箱果叶片光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:淹水15 d时2种风箱果叶片的净光合速率(Pn)均显著降低,并且伴随着气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的降低,即淹水胁迫导致的2种风箱果叶片光合能力降低均与气孔因素的限制有关;淹水胁迫下紫叶风箱果叶片的光合抑制主要为气孔因素,而乡土风箱果则为气孔和非气孔因素的共同限制;叶绿素荧光技术分析发现,淹水15 d时紫叶风箱果叶片PSⅡ反应中心活性没有受到明显的影响,主要与非光化学淬灭(NPQ)的增加降低了过剩光能(1-qP)/NPQ有关,而乡土风箱果在淹水胁迫下的PSⅡ反应中心光化学活性明显降低;淹水胁迫明显提高了紫叶风箱果叶片PSⅡ供体侧放氧复合体(OEC)的活性,而对其受体侧电子传递的影响较小;淹水胁迫显著抑制了风箱果叶片PSⅡ受体侧QAQB的电子传递能力,但不能确定淹水胁迫对风箱果PSⅡ供体侧OEC活性的影响;淹水15 d时风箱果叶片标准化O-K曲线上L点的相对可变荧光VL明显高于紫叶风箱果,即淹水胁迫下风箱果叶片的类囊体膜降解程度明显大于紫叶风箱果;紫叶风箱果较风箱果具有较强的耐淹水能力,在城市低洼易积水地区应选择紫叶风箱果推广种植。
    温度对宽鳍鱲运动能力和行为特征的影响
    付成,彭姜岚,付世建
    2018, 37(6):  1889-1896. 
    摘要 ( 364 )   PDF (664KB) ( 68 )  
    为了探究温度对宽鳍鱲(Zacco platypus)运动能力和行为特征的影响,分别在15和25 ℃的水温下对捕捞自乌江重庆武隆段的宽鳍鱲进行了为期3周的温度驯化,随后对其临界游泳能力、快速启动能力和行为特征(活跃性和隐匿行为)进行了测定。结果表明:相比25 ℃组,低温下(15 ℃)实验鱼临界游泳速度、最大代谢率、日常代谢率和代谢范围均显著降低(P<0.05);低温下快速启动参数中最大速度、最大加速度和120 ms移动位移均显著降低(P<0.05),但反应时滞无显著变化;此外,低温下实验鱼活跃性显著降低,而隐匿行为显著增加(P<0.05);提示低温下宽鳍鱲运动能力的整体水平显著下降,对温度反应较为保守的快速启动反应时滞可能是低温下宽鳍鱲应对捕食压力的重要方式,而行为上降低活跃性和提高隐匿行为可能是对运动能力降低的补偿。
    叶尔羌河厚唇裂腹鱼的游泳能力
    李志敏,陈明曦,金志军,涂志英,柯森繁,张宁,石小涛,刘德富
    2018, 37(6):  1897-1902. 
    摘要 ( 305 )   PDF (750KB) ( 97 )  
    厚唇裂腹鱼(Schizothorax irregularis Ddy)是新疆特有鱼类,由于水电建设导致该鱼种数量急剧下降,亟待保护。鱼类游泳能力的研究可为过鱼设施建设提供重要参考依据。采用递增流速法测定了厚唇裂腹鱼的感应流速、临界游泳速度及爆发游泳速度,利用固定流速法进行了厚唇裂腹鱼的耐力测试。结果表明:实验鱼感应流速为1.41±0.28 BL·s-1(24.50±4.13 cm·s-1,BL:体长);临界游泳速度为6.04±1.21 BL·s-1(117.61±12.34 cm·s-1);爆发游泳速度为11.41±2.79 BL·s-1(210.24±39.56 cm·s-1),3种速度(BL·s-1)均随体长增加呈下降趋势。耐力测试中,随着设定流速(80~135 cm·s-1)增加,游泳时间显著下降。疲劳时间与游泳速度之间呈显著负相关。根据研究结果,鱼道高流速区流速小于1.9 m·s-1时可保证80%实验鱼通过,建议厚唇裂腹鱼为过鱼对象的鱼道内最小流速应大于0.3 m·s-1,入口及竖缝流速为1.2~1.9 m·s-1,休息池主流流速范围为0.3~1.0 m·s-1
    长江下游狼山沙和新开沙中华绒螯蟹幼蟹栖息地评估
    汪雷,徐东坡
    2018, 37(6):  1903-1909. 
    摘要 ( 226 )   PDF (731KB) ( 115 )  
    为探究中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼蟹栖息地适宜度状况,于2016年6月至2017年5月在长江下游狼山沙和新开沙放置定制网具,获取中华绒螯蟹幼蟹丰度分布特征及6个水环境因子,通过单因素方差分析、相关性分析和典范对应分析筛选出水深、透明度和无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)丰度3个指示因子,建立栖息地适宜度曲线,计算栖息地适宜度指数(habitat suitability index, HSI)。结果表明:有水生植物站点的中华绒螯蟹幼蟹丰度较高;不同站点浊度、透明度和水深存在显著差异;中华绒螯蟹幼蟹丰度与无齿螳臂相手蟹丰度、水深极显著相关,与透明度显著相关;两沙洲有水生植物站点HSI值较高,均高于0.5,而其他站点普遍低于0.4,同时发现,中华绒螯蟹幼蟹偏好水深较浅、透明度10~20 cm、有水生植物覆盖的水域。研究表明,两沙洲适宜中华绒螯蟹幼蟹生长发育,应加大保护力度。
    青海省保护地生态网络构建与优化
    史娜娜,韩煜,王琦,全占军,罗遵兰,葛劲松,汉瑞英,肖能文
    2018, 37(6):  1910-1916. 
    摘要 ( 272 )   PDF (3140KB) ( 92 )  
    基于生态学及保护生物学理论,在辨识生态源地和构建生态阻力面的基础上,采用最小累积阻力模型构建青海省保护地的潜在生态廊道,然后采用重力模型提取重要生态廊道并采用连通性指数进行评价,最后提出生态网络架构及其优化措施。结果表明:草地是青海省保护地潜在生态廊道的最主要景观构成类型;构建的生态网络增加了生态源地之间的连通性;各生态源地之间相互作用强度越大,在生态网络中的重要程度越高;最终构建了青海省保护地“三核两横三纵”的生态网络结构,并提出了保护核心生态源地、修复生态断裂点及建设“垫脚石”等生态网络优化措施。本研究结果可为青海省保护地及生物多样性保护规划提供科学参考和依据。