构建土壤生态筛选基准的技术关键及方法学概述

土壤生态筛选基准是指为了对陆地生物及关键的土壤生态功能提供适当保护而制定的土壤中污染物的浓度限值,污染物浓度超过此值,需对土壤采取进一步的风险评价行动或污染控制措施.论文综述了当前国际上土壤生态筛选基准的发展现状,系统阐述了制定土壤生态筛选基准的方法学及4个基本步骤:数据收集、适用数据的选择、基于效应的数据外推与阈值估算和筛选值的最终确立,并对构建适于我国使用的土壤生态筛选基准时可能会遇到的关键问题进行了讨论.     

镉胁迫下红树林沉积物中水溶性有机物的变化

在温室条件下采用根箱法,研究了在不同浓度镉(Cd, 0～50 mg kg-1)胁迫下红树植物秋茄幼苗生长的土壤中水溶性有机碳(DOC)和水溶性有机氮(DON)的浓度变化.研究表明,秋茄沉积物中DOC和DON含量随Cd胁迫浓度的增加出现不同程度先降后升再降的趋势, DOC含量在土壤Cd处理浓度为10 mg kg-1和30 mg kg-1时分别达到谷值(0.134 mg g-1)和峰值(0.190 mg g-1).除了R5层(30 mg kg-1 Cd处理时DOC含量高于对照组),其他土层的对照组DOC含量均高于Cd处理组的DOC含量. DON含量在土壤Cd处理浓度为5 mg kg-1和20 mg kg-1时分别达到谷值(0.075 mg g-1和0.081 mg g-1),在10 mg kg-1和30 mg kg-1时分别达到峰值(0.117 mg g-1和0.138 mg g-1).这表明沉积物中的DOC和DON在低浓度的Cd胁迫下可与Cd相互作用,降低Cd的有效性,反映秋茄对低浓度的Cd有一定的抵抗能力.高浓度的Cd胁迫可能刺激秋茄根系分泌和改变土壤微环境.与非根际层土壤相比,根际层的DOC和DON含量较高.     

抚育间伐对栓皮栎种群空间分布格局的影响

抚育间伐是一种重要的改善林木生长条件的经营措施,对林分结构和动态具有重要影响。为研究抚育间伐对林木种群空间结构与格局影响的内在机制,以间伐和未间伐的栓皮栎人工林为研究对象,通过设置2个100 m×100 m样地并进行每木定位和调查,在采用径级结构代替年龄结构方法将栓皮栎种群划分为幼树(2 cm≤DBH<5 cm)、小树(5 cm≤DBH<13 cm)和大树(DBH≥13 cm)3个生长阶段的基础上,分别采用Ripley’s K函数衍生的g(r)函数和双变量g12(r)函数,对栓皮栎种群空间分布点格局及不同生长阶段栓皮栎种群之间的关联性进行了研究。结果表明,间伐和未间伐样地栓皮栎种群空间分布点格局分别在0-16 m和0-33 m距离尺度内呈聚集分布,而分别在大于16 m和33 m距离尺度内呈随机分布;间伐和未间伐样地栓皮栎幼树、小树和大树的株数比分别为8?741?699和261?1134?683,且间伐样地栓皮栎幼树、小树和大树种群分别在0-14、1-16、0-6 m距离尺度内呈现均匀或聚集分布,而在其他距离尺度上表现为随机分布;栓皮栎幼树、小树和大树之间仅在间伐样地0-6 m距离尺度内呈现一定的相关性,而在未间伐样地更大的距离尺度内有显著的关联性,如栓皮栎幼树和大树之间在6-38 m距离尺度上呈显著正相关。因此,抚育间伐一定程度上使得栓皮栎种群在更大距离尺度上呈现出随机分布状态,并弱化了不同生长阶段的林木栓皮栎种群的关联性,这调整了栓皮栎种群空间竞争关系,有利于大径级林木个体的培育。该研究可以为开展抚育间伐对林木种群的影响的研究提供理论依据,也可以为制定科学合理的抚育技术措施提供参考。     

小飞蓬入侵对伊犁河谷草原土壤养分及活性有机碳组分的影响

因小飞蓬繁殖能力强,传播速度快,其入侵后排挤本土植物以较快的速度形成重度入侵群落,对草原生态系统的种类组成和群落结构产生影响.本文以伊犁河谷托乎拉苏草原内自然分布的猪毛蒿和糙叶矢车菊土著植物群落、混有少量小飞蓬的猪毛蒿和糙叶矢车菊轻度入侵群落、猪毛蒿糙叶矢车菊和小飞蓬中度入侵群落、小飞蓬重度入侵群落的4个群落为研究对象,采用样地实验的方法,研究小飞蓬入侵对土壤氮、磷、钾无机养分和活性有机碳组分变化的影响.研究表明,小飞蓬入侵后提高了土壤有机质含量.轻度入侵群落对土壤无机养分需求较大,明显降低土壤速效氮、速效磷、速效钾、硝态氮、铵态氮含量;随着入侵程度加深,逐渐恢复且均高于土著群落含量,其中速效氮含量增加不明显,重度入侵群落在0—10 cm、10—20 cm土层仍处于降低趋势.小飞蓬的入侵对于土壤活性有机碳组分影响较大.轻度入侵时降低土壤微生物活性、阻碍易氧化有机碳的积累,可溶性有机碳含量上升;小飞蓬重度入侵时对微生物量碳、易氧化有机碳含量的影响降低,并促进土壤微生物活性.     

遥感资料在青海草地资源监测及评价中的应用研究

利用EOS/MODIS、NOAA/AVHRR卫星遥感监测的植被指数(NDVI)、地面定点监测的实际地上牧草产量资料,依据卫星遥感监测原理,在点和面上研究、建立了植被指数与牧草产量之间的关系模式,给出了草地资源卫星遥感监测和评价方法。监测和评价结果显示:2004年青海省草地资源从东南部向西北部逐渐递减,产量最高区处于黄南州南部和果洛州东南部,最低区处于西北部的柴达木盆地,近20年来天然草地资源的分布规律没有发生变化,但草地生产力在逐步下降,草地资源在逐年减少,仅果洛州全州平均牧草产量比1986年下降了4.04%,牧草总量减少85.10×104t,理论载畜量减少了63.11×104只绵羊单位;暖干旱化的气候变化趋势是造成青海省天然草地生产力下降、呈现退化趋势的主要原因。     

毒死蜱低剂量重复染毒致学习记忆功能障碍及CREB信号途径的抑制(Repeated Exposures to Low-Level Chlorpyrifos Result in Learning Memory Impairment and Inhibition of the CREB Signal System)

毒死蜱(CPF)是我国推荐使用的低毒有机磷农药之一,目前在全世界广泛应用.选择不引起动物出现全身系统毒性的CPF剂量(1、5、10mg·kg-1)对大鼠连续染毒4周,评价CPF对动物的学习记忆功能和CREB信号通路的影响.结果显示:CPF连续染毒后动物出现记忆能力的损伤,随着染毒剂量的增加,海马、皮质和纹状体CREB及ERKI/Ⅱ磷酸化蛋白表达逐渐减少,这表明ERK/CREB信号通路可能是参与毒死蜱低剂量重复暴露致学习记忆功能改变的重要途径.     

三江平原农田源头排水沟渠截留排水中氮素动态

通过小尺度野外原位试验,研究排水沟渠水体、底泥和植物中氮含量的变化规律.结果表明,随水体停留时间增加,沟渠对水体氮素的净化能力增强,认为停留8d左右较适宜.沟渠对NH4-N的截留率大于TN和NO3--N.渠水停留11d时,4条试验沟渠[氮浓度高、磷浓度低(NHPL),氮浓度高、磷浓度高(NHPH),氮浓度低、磷浓度低(NLPL),氮浓度低、磷浓度高(NLPH)]对NH4+-N的截留率均达100％,对NO3--N的截留率分别为84.63％、84.35％、75.67％和76.14％,对TN的截留率分别为88.02％、89.89％、90.88％和88.53％.试验结束时沟渠表层(0～15 cm)底泥氮含量降低,植物氮累积量远大于进水TN总量,说明植物生长同时吸收了水体、土壤和底泥中的氮,建议在秋季适时收割植物,以避免植物分解导致二次污染.     

一株产耐热纤维素酶菌株的筛选及酶学性质

采用纤维素刚果红平板法从大田蘑菇种植场建堆的稻草样中分离得到了1株能产具有较好温度耐受性和pH稳定性的纤维素酶的放线菌DY3.综合形态、生理生化特征以及16S rDNA序列分析,将其初步鉴定为嗜热裂孢菌(Thermobifida fusca).对该菌所产纤维素酶的性质研究表明:最适催化温度为65℃,在70℃保温60 min后仍有75%以上的活力;最适催化pH为7.5,在pH 5.5～10.0之间该酶的稳定性较好,pH 10.0的条件下仍有80%的活力;最适作用底物是羧甲基纤维素钠.研究可为木质纤维素的生物预处理提供一定参考价值.