农田沙漠化过程对土壤性质和作物产量的影响

地处北方半干旱农牧交错带东端的科尔沁沙地,是我国现代沙漠化最严重的地区之一。选择科尔沁沙地不同沙漠化阶段（非沙漠化、轻度、中度、重度和严重沙漠化）农田,研究了沙漠化发展过程对土壤有机碳、全氮、颗粒组成、土壤温度、土壤持水能力以及作物生物量的影响。结果表明,随着农田的风蚀,土壤发生粗化和有机质含量下降,土壤环境明显恶化,导致生物产量大幅度下降。从非沙漠化农田分别到轻度、中度、重度和严重沙漠化农田,100 cm深土壤有机碳含量下降34.4%、52.8%、81.6%和90.9%,全氮含量下降42.4%、58.5%、82.7%和92.6%。从非沙漠化农田到严重沙漠化农田,2～0.1 mm的土壤颗粒含量从64.4%增加到96.1%,0.1～0.05 mm的颗粒含量从28.8%减少到2.7%,小于0.05 mm的颗粒含量从5.9%减少到0.7%。严重沙漠化农田土壤温度比非沙漠化农田高3.0℃,土壤饱和持水量和田间持水量分别比非沙漠化农田低45%和53%,单株地上部生物量比非沙漠化农田低31%。非沙漠化、轻度、中度和重度沙漠化农田单位面积玉米产量分别比严重沙漠化农田高3.4、3.5、2.5和1.5倍。在科尔沁沙地,加强农田防护林建设,实施保护性耕作和增施有机肥是防止农田沙漠化和提高作物产量的根本措施。     

微囊藻毒素-LR对罗非鱼鳃组织活性氧自由基含量及相关抗氧化酶活性的影响

应用腹腔注射的方式,研究了微囊藻毒素MC-LR对罗非鱼（Oreochromis niloticus）鳃组织活性氧自由基含量（ROS）及过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。结果表明：在MC-LR的胁迫下,罗非鱼鳃组织产生了大量的ROS,并引起了SOD和CAT 2种抗氧化酶活性的变化。SOD和CAT在清除过量的ROS时表现出的动态变化过程不同,SOD的变化曲线是多阶段的,而CAT则表现为先诱导后恢复的趋势。SOD和CAT在变化趋势上有所不同,但均表现为明显的时间与效应的正相关关系和剂量与效应的正相关关系。这也为将鳃组织中SOD和CAT作为抗氧化生物标志物来监测微囊藻毒素对罗非鱼胁迫作用提供了一定的参考。试验为研究微囊藻毒素对罗非鱼的生态毒理学作用提供相应的资料,并为罗非鱼质量安全问题的研究打下一定的基础。     

野生及养殖背角无齿蚌中元素的生物积累特征

作为建立渔业生态环境“淡水贝类观察”体系的基础研究之一,以宜兴养殖水域（N=7）和太湖三山岛自然水域（N=7）采集的背角无齿蚌（Anodonta woodiana）为对象,运用电感耦合等离子质谱仪测定了背角无齿蚌软组织中元素Na、K、Ca、Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Se、Cu、Cr、Cd的质量分数范围,并对各种元素积累水平的差异进行比较研究。结果表明,两水域中背角无齿蚌对元素的积累高低顺序具有相似的趋势。其中Ca质量分数最高,Co、Cr的质量分数最低,其它元素界于其间。养殖蚌样中的常量元素Na、K、Ca、Mg和微量元素Mn、Co的积累质量分数高于或接近自然水域蚌样中的相应元素,但后者中的重金属元素Cr、Cu、Cd、Ni质量分数显著地高于前者。养殖水域蚌样中的Mg-K、Mg-Ca、Mg-Ni、Mg-Mn、K-Ca、K—Co、K．Mn、Ca—Co、Ca—Ni、Ca．Mn、Ni—Mn、Cr-Co、Cu-Cd以及自然水域蚌样中的Mg—K、Ca-Cr、Ca—Mn、Ca-Ni、Ca-Cd、Cr—Mn、Cr-Ni、Cr-Cd质量分数之间呈现显著的相关性。     

工业园共生演化定量研究

以江苏泰兴精细化工园及南通农药化工园为例,将最大流原理及自组织特征映射神经网络用于研究非成熟工业园的产业共生演化.由于演算得到的序参量ξ值虽然可以表征各工业园共生效益随时间变化情况,却无法用来横向比较工业园间共生效益,因此对计算过程进行了改进,提出新的序参量计算方法.比较了序参量ξ与产业关联度、交换量等指标后,定义ξ为产业共生演化效率指标,并将卡伦堡工业园2005年得出的ξ值2.87作为共生演化稳定状态标准值.研究发现,2个工业园在较少人工干预下,ξ值逐年上升,分别从0.04,0.133增加到1.51和1.675,但远小于卡伦堡工业园的2005年ξ值.建议在工业园自发形成进程基础上,加以合理引导,促进工业园更好更快地发展.     

降解石油丝状真菌的筛选及其降解特性

从大庆石油污染土壤中分离得到14株石油降解丝状真菌,用以筛选可高效降解石油的菌群. 经过ITS(转录间隔区序列)分析,其中9株属于镰孢霉属(Fusarium sp.),2株属于黄白生丛赤壳菌属(Bionectria sp.),另外3株分别属于葡萄穗酶菌属(Stachybotrys sp.)、曲霉属(Aspergillus sp.)和雅致放射毛霉属(Actinomucor sp.);在固体培养基中各菌株的生长速率差异显著(P<0.01). 不同菌株能够特异降解不同的石油组分. 将筛选的优势菌株组成2个菌群,菌群1由菌株3、D2、D3和D52组成,菌群2由菌株3、6、D2和D3组成,分别考察单菌和2个菌群对原油的降解效果,结果表明:菌株原油降解试验30d后,单菌菌株D52对原油去除率最大,为64.25%;菌群1和菌群2对原油的去除率较高,分别达到74.55%和72.64%,可以考虑用于污油生物修复治理的工程菌群开发研究.      

湿地挺水植物根系土壤中的磷形态变化与分析

以野鸭湖湿地中扁秆藨草、芦苇和茭白3种优势挺水植物为研究对象,利用化学连续提取法对根际和非根际土壤中不同形态无机磷和有机磷进行分级提取,分析了不同形态磷的含量特点和分布规律,探讨了植物对磷素的潜在吸收机制.结果表明,根际Ca-P含量均显著低于非根际,Ex-P、Fe-P和Oc-P相反.4种形态有机磷含量均为根际高于非根际,表现出累积的趋势.根际Ca-P/TP值显著小于非根际,说明植物将有效性低的Ca-P形态大量转化为其他形态无机磷以供自身利用;根际HR-OP/TP值小于非根际,而MR-OP/TP大于非根际,表明稳定有机磷形态有向活性高的有机磷转化的趋势;TIP/TP均为根际小于非根际,而TOP/TP根际大于非根际,推测根系在吸收利用磷素的过程中主要吸收无机磷,同时积聚大量有机磷供转化后利用.     

滇池典型陆生和水生植物溶解性有机质组分的光谱分析

应用紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱与三维荧光光谱,对采自滇池外海及湖滨农田的2种典型陆生植物(玉米、紫茎泽兰)和5种水生植物(芦苇、水红花、水葫芦、眼子菜、茭草)所提取的DOM(溶解性有机质)组分进行了光谱分析. 结果表明,陆生与水生植物DOM的紫外-可见光谱曲线基本类似,吸光度均随波长的增加而降低. 陆生植物DOM的SUVA₂₅₄(单位溶解性有机碳浓度下波长254 nm处吸收系数)值大于水生植物,表明滇池外源输入的DOM腐殖化程度大于内源. 植物叶中DOM的A₂₅₀/A₃₆₅(A₂₅₀、A₃₆₅分别为波长250和365 nm处的紫外吸光度比值)小于茎,表明叶中DOM的芳香性和分子量都大于茎. 陆生与水生植物DOM均有相似的红外特征峰带,其中—COO-、—CH₂、—CO、—OH、—NH₂的特征峰明显,表明它们是构成陆生和水生植物DOM的主要官能团. 三维荧光光谱分析表明,陆生植物茎的DOM中含有类富里酸物质,而叶的DOM中含有类腐殖酸物质. 水生植物除了水葫芦叶的DOM中含有类腐殖酸物质外,其他样品无论茎、叶都含有类富里酸物质. 除水葫芦叶外,同种植物茎的DOM中存在类色氨酸物质,而叶中不存在.      

吡嘧磺隆和苯噻酰草胺在水稻中的残留分析

本文建立了混合除草剂吡嘧磺隆和苯噻酰草胺在水稻上的残留分析方法,并研究了其在水稻中的消解动态和最终残留.样品经乙腈超声提取、二氯甲烷液-液分配和Pesticarb/NH2SPE净化后,通过HPLC-UVD检测.该方法对水稻植株、糙米、稻壳和土壤中的吡嘧磺隆最小检出量(LOD)为2.0×10-10g;田水中的吡嘧磺隆和苯噻酰草胺最小检出量(LOD)为1.0×10-10g.该方法对水稻植株、糙米、稻壳和土壤中的苯噻酰草胺最小检出量(LOD)为2.0×10-10g.试验结果显示,8%吡嘧·苯噻酰颗粒剂施药量分别为675 g(a.i.)·ha-1(其中吡嘧磺隆为42.2 g(a.i.)·ha-1)和1012.5 g(a.i.)·ha-1(其中吡嘧磺隆为63.3 g(a.i.)·ha-1),施药1次,2010年北京施药后120 d,安徽施药后92 d,湖南施药后70 d收获期糙米、植株、土壤和稻壳中吡嘧磺隆的残留量均低于0.01 mg·kg-1.     

亚硝态氮胁迫下罗非鱼对海豚链球菌的易感性及血清超氧化物歧化酶的响应

为探索亚硝态氮(NO-2-N)胁迫与罗非鱼(Oreochromis niloticus)海豚链球菌(Streptococcus iniae)病爆发的关系,揭示罗非鱼海豚链球菌病爆发的环境机制,研究了不同质量浓度NO-2-N(<0.01、0.75、1.50、3.00和5.00mg.L-1)胁迫下罗非鱼对海豚链球菌的易感性及罗非鱼血清超氧化物歧化酶(SOD)活性的响应。结果表明,感染海豚链球菌的罗非鱼死亡率随NO-2-N浓度的升高而升高,并与暴露时间呈显著正相关(P<0.05),在暴露12～13 d时死亡率达到稳定状态,<0.01 mg.L-1浓度组在暴露13 d时,0.75、1.50、3.00和5.00 mg.L-1浓度组在暴露12 d时累积死亡率分别为20.00%、23.33%、30.00%、43.33%和46.67%。罗非鱼血清SOD活性随NO-2-N浓度的升高而降低,试验期间≤1.50 mg.L-1NO-2-N处理组血清SOD活性与对照组相比差异均始终未达显著水平(P>0.05),试验48、96和120 h时≥3.00 mg.L-1NO-2-N处理组血清SOD活性显著低于对照组(P<0.05)。认为高质量浓度(≥3.00 mg.L-1)NO-2-N能够显著降低罗非鱼的免疫力,增加其对海豚链球菌的易感性。     

镉对小鼠骨生物力学及成骨细胞MG-63的影响

为了探讨镉对骨的影响及机制,选取7周龄C57BL/6J小鼠给予氯化镉2 mg.kg-1腹腔注射,每周2次,染毒4周后进行了骨力学参数的测量.结果显示,暴露组股骨的最大弯曲应力及弹性模量降低,骨灰干重比下降.体外结果显示,氯化镉(CdCl2)的暴露影响人成骨肉瘤细胞MG-63的细胞形态、活力及增殖,并且呈剂量依赖性.因此,氯化镉暴露可导致小鼠骨量下降和骨力学性能下降,并对成骨细胞有明显的毒性.