耕作历史和种植制度对绿洲农田土壤有机碳及其组分的影响

耕作历史和种植方式是影响黑河绿洲农田土壤总有机碳及其组成的重要因素。研究结果显示,随着耕作时间的延长,土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(AOC)、惰性有机碳(NOC)的含量均呈增加趋势,但AOC、NOC的增幅存在差异,AOC因性质活泼,对农业活动等措施引起的变化较NOC有较快响应,因此,在耕作的初期(0~5 a),AOC的增幅高于NOC,而20 a的耕地NOC增幅大于AOC,之后达到AOC与NOC的增幅接近(>100 a)的动态发展趋势,表明总有机碳含量积累的过程是AOC与NOC增幅逐渐接近、NOC积累增速的过程。>100 a的耕地,因种植方式不同,剖面上TOC、AOC、NOC含量呈现出:油菜地>普通玉米地>制种玉米地>小麦地。分析发现,绿洲区近年来大面积种植制种玉米引起TOC、AOC、NOC发生改变,增加秸秆或牲畜粪便的归还量是提高土壤有机碳的有效途径。     

不同螯合剂处理下杨树对土壤中Cd的吸收和富集效应

通过盆栽试验,研究了分别投加1,3,9mmol/kg的EDTA、EGTA和柠檬酸(CA),新疆杨对干旱区污染土壤中Cd的吸收和富集特征.实验结果表明,投加螯合剂的处理土壤中水提态Cd的含量是对照的4.27~249.12倍,但杨树地上部的生物量和对照相比并未显著降低.投加螯合剂的处理显著提高了杨树叶部Cd的含量和积累量,其值分别是对照的1.05~2.90和1.42~2.77倍.综合来看,螯合剂的投加有效活化了土壤中的Cd和促进了Cd从杨树根部向其地上部的转移,3种螯合剂的作用效果表现为EGTA>EDTA>CA的顺序.     

香格里拉本底站大气CO2浓度及变化特征初步研究

利用基于光腔衰荡光谱(Cavity Ring Down Spectroscopy,CRDS)技术自组装的大气CO2在线观测系统,于2010年9月—2011年8月在云南香格里拉大气本底站对大气CO2进行了初步观测.该站春、夏、秋、冬季CO2平均本底浓度分别为394.78×10-6(物质的量之比,下同)、386.82×10-6、386.46×10-6和390.74×10-6.全年浓度在4—5月最高,7月份最低,全年月均值振幅约12.22×10-6.四季浓度日平均高值出现在上午7∶00左右,最低值出现在14∶00—17∶00.日变化振幅在冬季最小,夏季最大,分别为1.51×10-6和21.82×10-6.四季西南来向的地面风对CO2浓度均有明显的降低作用.通过四季每日整点后向轨迹聚类计算,结合浓度资料分析发现,该站春、夏、秋季来自于西南方向的气团降低了观测的CO2浓度,而在冬季未起到明显的降低作用,主要因该站局地植被生态系统排放减少所致.     

云南地区种子植物区系过渡性地理分布格局的群落尺度分析

探索植物区系过渡性的地理分布格局,对于理解植物区系的起源、迁移和分布具有重要意义。本研究利用620个植物群落样方,探讨了云南地区植物区系过渡性的地理分布格局及其生物地理意义。研究结果表明,随着纬度、海拔的升高,温带区系成分所占比重呈显著递增趋势,但在经度梯度上呈递减趋势;热带区系成分所占的比重在地理梯度上则表现为相反的变化趋势。地形格局较好地反映了区系成分的地理分布格局;热带区系成分所占比重与温带区系成分所占比重的比值从南到北呈递减趋势。区系过渡性的低值主要出现在滇西北地区和包括滇西南、滇东南与滇南在内的云南南部地区,而高值主要出现在云南中部地区和中海拔地区,这可能与区系迁移过程和海拔梯度有关。热带区系成分在云南地区基带植被中占主导地位;热带区系成分占优势地位的区域主要集中在低海拔地区,占云南土地面积的60％左右,而温带区系成分占优势地位的区域主要集中在高海拔的北部地区,占土地总面积的40％左右。本研究从基带植被的区系性质和温、热带植物区系成分占优势地位的土地面积的构成证实了云南地区可能是一个“热带山原”的假说。区系过渡性随着年平均温度的升高,呈先增强后减弱的单峰格局。当年均温在13．1℃左右时,出现区系平衡点。相对水平分布而言,云南地区植被的垂直分布可能更值得注意。     

干旱区绿洲灌漠土Cu、Zn和Pb的吸附解吸特征

土壤重金属吸附解吸是影响土壤系统中重金属移动性和归宿的主要过程,影响重金属的生物有效性以及重金属在食物链中的传递等.配制一系列不同浓度的重金属,灌漠土对重金属溶液进行吸附实验24 h以达到平衡,再用硝酸铵和乙酸铵进行解吸实验24 h以达到平衡.利用热力学吸附平衡法,对西北干旱区绿洲灌漠土重金属Cu、Ni和Pb的吸附解吸行为进行序批实验研究.实验结果表明:(1)灰漠土在常温下对铜、锌和铅重金属离子的吸附等温线符合Freundlich型吸附模式,灰漠土对重金属铜、锌和铅的吸附能力由强到弱的顺序为:铅,铜,锌.(2)硝酸铵和乙酸铵解吸重金属的量与灰漠土吸附重金属量呈现出线性正相关,乙酸铵解吸重金属的量比硝酸铵解吸重金属的量大,两种解吸剂对铜、锌和铅重金属离子的解吸能力由大到小的顺序都为:铜,锌,铅,说明了一般外源的铜、锌和铅进入土壤以后,铜和锌可能比铅容易向四周转移.(3)硝酸铵和乙酸铵的解吸率呈谷形曲线,开始时硝酸铵和乙酸铵解吸重金属量的百分比随灰漠土吸附重金属量的增加而减小,在吸附量达到某一特定值时,解吸率随吸附量的增加而增加.灰漠土对铜、锌和铅的吸附作用以专性吸附为主,被灰漠土吸附的铜、锌和铅重金属离子较难解吸.     

Cd胁迫下黄土施用污泥对小麦生长及Cd富集迁移的影响

为了能给污泥资源开发利用开辟新的途径,以黄土为供试土壤,小麦（Triticumaestivum L.）为供试作物。采用盆栽试验研究了泥在不同Cd胁迫黄土中对小麦生长的影响及其对小麦各部位Cd的富集迁移规律。试验设计2个污泥处理水平,每个塑料盆中加入8.0 kg供试土壤或污泥含量为4.0%的供试土壤,土壤中以Cd（NO3）2·4H2O溶液形式加入的Cd质量分数分别为0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、25.0、50 mg·kg^-1,对应各处理为TS1-TS7。各胁迫水平均设置3个平行,同时设置对照TS0。结果表明,黄土中低水平的Cd胁迫可促进小麦的生长,且在Cd污染水平5.0 mg·kg^-1时施污泥和未施污泥土壤中小麦生物量均最大,而高水平的Cd胁迫抑制小麦的生长,且Cd胁迫水平越高,抑制作用越强烈;Cd胁迫下施用污泥可促进小麦的生长,尤其是茎叶和籽粒的生长;小麦各部位Cd的含量随土壤Cd处理水平的升高而增加且呈显著正相关（P＜0.05）,各部位最大浓度分别可以达到：45.32、14.41、9.66 mg·kg^-1,且根系＞茎叶＞籽粒,污泥的施用能促进小麦对Cd的吸收;小麦各部位对Cd的富集能力均随着土壤Cd胁迫水平的升高而先增加后减小,污泥的施用在一定程度上提高了小麦对Cd的富集能力,各部位富集系数最大分值分别为1.81、0.93、0.51,但对Cd进入小麦根系后向茎叶和籽粒的迁移影响不显著。     

不同轮作休耕下潮土细菌群落结构特征

本研究旨在明确不同轮作休耕方式对潮土细菌群落的影响,为推动黄河下游冲积平原农田生态修复和促进农业绿色发展提供参考依据.以2018年开始的长期轮作休耕定位试验农田土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,通过Tax4Fun细菌功能预测工具,分析4种轮作休耕方式（长期休耕、冬小麦-夏休耕、冬休耕-夏玉米和冬小麦-夏玉米周年轮作）定位条件下,土壤细菌群落结构与功能差异,并探究影响农田土壤细菌群落结构及功能变化的环境因子.结果表明,不同轮作休耕方式的土壤样本中共检测到细菌44门、146纲、338目、530科、965属和2073种;在0~20 cm和20~40 cm土层中,主要优势菌群同为放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）,但各主要优势菌群的相对丰度在不同轮作休耕方式中存在差异.0~20 cm土层季节性休耕（冬小麦-夏休耕和冬休耕-夏玉米）较麦玉周年轮作或连续两年休耕的土壤细菌群落更丰富且多样性程度更复杂,20~40 cm土层则表现出冬小麦-夏休耕的土壤细菌群落更丰富、多样性程度更复杂.通过Tax4Fun功能预测发现,不同轮作休耕土壤细菌具有一级功能代谢通路（pathway level 1）6类,二级功能代谢通路（pathway level 2）40类（其中18类相对丰度大于1.0%）,三级功能代谢通路（pathway level 3）264类;季节性休耕可提高参与新陈代谢、环境信息处理和遗传信息处理等有益细菌代谢通路的相对丰度.根据RDA分析,0~20 cm土层的土壤细菌群落受土壤含水率、全磷、有效磷、速效钾、pH和碳氮比影响显著（P<0.05）,20~40 cm受土壤全磷和有效磷影响显著（P<0.05）.由此可见,不同休耕方式可以改变土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能,季节性休耕可以促进农田土壤生态系统的健康与稳定.     

单克隆抗体间接竞争ELISA测定水体中氟虫腈

制备了氟虫腈单克隆抗体 ,在此基础上建立了水体中氟虫腈测定的间接竞争性酶联免疫吸附测定 (ELISA)法 .在优化条件下 ,氟虫腈测定的线性浓度范围为 1 0 -1 μg·L-1 ～ 1 0 3μg·L-1 ,最低检出浓度 (I1 0 )为 0 0 8μg·L-1 ,检测灵敏度 (I50 )为6 6 8μg·L-1 ;常见的几种与氟虫腈结构类似的农药的交叉反应率均低于 1 % ,不干扰氟虫腈的检测 ;2 0 %丙酮、5 %甲醇、2 %二甲基甲酰胺、2 %乙腈和 2 %乙酸乙酯基本不影响免疫测定 .利用建立的间接竞争性ELISA方法检测不同水样中氟虫腈 ,结果表明不同水样均可直接进行测定 ,方法的精密度和准确度均符合残留测定的要求     

基于灰色关联模型对陕西省O3浓度影响因素分析

O_3污染问题已经成为21世纪另一个环境课题.本次研究采用克里金插值法对2015年陕西省O_3浓度的空间分布特征进行分析,同时构建了O_3浓度的影响指标体系,运用灰色关联模型,综合分析了O_3浓度与其影响指标因子的关联度,并探讨了各指标因子综合关联度的空间关联性和分异性.结果显示:(1)陕西省O_3浓度呈"北高南低"的空间分布特征;(2)权重最大的指标层是O_3污染来源(W_i=0.4331),其次是城市化与产业结构(W_i=0.3455),空气质量与自然因子最小(W_i=0.2215);(3)各个指标因子与O_3浓度关联度均为强度关联.空气质量与自然因子中,关联度较高的指标因子为CO、降水量、平均气温、日照时数;O_3污染来源中,关联度较高的指标因子为等级公路里程、单位GDP能耗及工业用电量;城市化与产业结构中,关联度较高的指标因子为第二产业占地区总产值的比例、建成区绿地覆盖率和人均公园绿地面积;(4)O_3污染来源对铜川、宝鸡、汉中等市O_3浓度的影响较大;城市化与产业结构对宝鸡、咸阳、渭南、汉中等市的影响较大;空气质量与自然因子与陕西省各个城市O_3浓度的关联度均为强度关联;(5)空气质量与自然因子中,CO、PM_(2.5)、日照时数与O_3浓度综合关联度较高.O_3污染来源指标层中为机动车保有量、餐饮总额、烟(粉)尘排放量.城市化与产业结构中则是房屋建筑施工面积、建成区面积、人口密度.影响O_3浓度的主要指标因子表现出较好的空间相关性与空间分异性.综合分析表明,灰色关联度模型能够有效地对O_3浓度的主要影响因素作出分析与评价.     

Development and comparison of methods using MS scan and selective ion monitoring modes for a wide range of airborne VOCs

Adsorbent sampling with analysis by thermal desorption, gas chromatography and mass spectrometry (TD/GC/MS) offers many advantages for volatile organic compounds (VOCs) and thus is increasingly used in many applications. For environmental samples and other complex mixtures, the MS detector typically is operated in the scan mode to aid identification of co-eluting compounds. However, scan mode does not achieve the optimal sensitivity, thus compounds occurring at low concentrations may not be detected. This paper develops and evaluates the application of a more sensitive TD/GC/MS method using selective ion monitoring (SIM) that is applicable to VOC mixtures found in ambient and indoor air. Based on toxicity and prevalence, 94 VOCs (including terpenes, aromatic, halogenated and aliphatic compounds) were selected as target compounds. Two analytical methods were developed: a conventional full scan method for ions from 29 to 270 m/z; and a SIM method using 16 time windows and different ions selected for the compounds in each window. Both methods used the same Tenax GR adsorbent sampling tubes, TD and GC parameters, and target and qualifier ions. Laboratory tests determined calibrations, method detection limits (MDLs), precisions, recoveries and storage stability. Field tests compared scan and SIM mode analyses for duplicate samples of indoor air in 51 houses and outdoor air at 41 sites. Statistical analyses included the development of error/precision models. The laboratory tests showed that most compounds demonstrated excellent precision (<10% for concentrations exceeding approximately 0.5 microg m(-3)), good linearity, near identical calibrations for scan and SIM modes, a wide dynamic range (up to 1500 microg m(-3)), and negligible storage losses after 1 month (7 compounds showed moderate losses). SIM mode MDLs ranged from 0.004 to 0.27 microg m(-3), representing a modest (1.1 to 22-fold) improvement compared to scan mode. However, in field tests the SIM method detected significantly more compounds (e.g., styrene and chloroform). Error models fit most compounds and allow quantification of errors at selected percentiles. Overall, while the new SIM method is somewhat time-consuming to develop, it offers greater sensitivity and maintains the high selectivity of traditional scan methods.