不同环境功能区大气颗粒物中水溶性有机碳的污染特征及其吸光性研究

为了探究不同环境功能区水溶性有机碳(WSOC)光学特性的差异及其影响因素,本研究采集了江西农业大学(城区)、南昌梅岭森林公园(郊区)和庐山风景区(背景点)的大气细颗粒物(PM_2.5)样品.采用总有机碳分析仪和紫外可见分光光度计对WSOC浓度及吸光系数(Abs₃₆₅)、质量吸收效率(MAE₃₆₅)和吸收波长指数(AAE)进行测量与估算.结果表明,城区、郊区和背景点均存在不同程度的PM_2.5污染,浓度水平呈城区>郊区>背景点的趋势.WSOC浓度水平呈郊区>城区>背景点的趋势,郊区和城区WSOC浓度与PM_2.5浓度有显著的相关性,而背景点没有显著相关性,说明城区和郊区的WSOC与PM_2.5颗粒物来源更具有同源性.WSOC的Abs₃₆₅呈城区>郊区>背景点的特点,3个观测点WSOC均存在一定量的吸光性物质,且城区的WSOC含有更多的吸光性物质.WSOC的MAE₃₆₅呈城区>背景点...     

不同退化程度羊草草原碳收支对模拟氮沉降变化的响应

2009~2010年,选择内蒙古温带典型草原区2个不同退化程度羊草群落为研究对象,利用小区模拟控制试验,设置0g·(m2·a)-1(CK)、10 g·(m2·a)-1(MN)这2个氮处理水平,模拟研究了大气氮沉降水平变化对植物净初级生产力(NPP),土壤呼吸(Rs)以及整个群落碳收支(NEE)的定量影响,比较了不同退化程度草地群落NEE对等量氮添加的响应差异.结果表明,对于轻度退化羊草草原(样地A),MN处理生长季平均地上生物量(AGB)两年分别比CK增加21.5%及46.8%,而对于中度退化羊草草原(样地B),氮添加在2009年降低了植物AGB及地上NPP(ANPP),在2010年则表现为正效应;两年氮添加均增加了样地A与样地B的根系生物量(BGB)以及样地B的地下NPP(BNPP),但降低了2010年样地A的BNPP;氮输入增加并未明显改变Rs的时间变化规律.与CK处理相比,样地A的MN处理两年土壤微生物呼吸年累积通量较CK分别增加了14.6%与25.7%,而样地B则分别降低了10.4%与11.3%;样地A与样地B两年均表现为大气的碳汇,碳汇强度(以碳计)分别为59.22 g·(m2·a)-1与166.68 g·(m2·a)-1以及83.27 g·(m2·a)-1与117.47 g·(m2·a)-1.相对于CK,样地A两年碳汇增加量分别为15.79 g·(m2·a)-1与82.94 g·(m2·a)-1,样地B分别为74.54 g·(m2·a)-1与101.23 g·(m2·a)-1,单位氮输入量在初始氮水平低的草地群落能获得更大的增汇效应.     

典型岩溶槽谷区土壤水δD和δ18O时空分布特征:以重庆市中梁山岩溶槽谷为例

为了揭示岩溶槽谷区土壤水氢氧同位素的时空分布特征,以重庆市北碚区中梁山为研究基地,于2017年5月和2017年9月收集降水及3种不同土地利用方式(耕地、草地和林地)不同深度的土壤水,利用稳定同位素技术研究不同土地利用方式下0~15 cm、15~45 cm土壤剖面的土壤水氢氧同位素时空变化特征.结果表明:(1)土壤水δD和δ~(18)O的平均值分别为-50.0‰±33.6‰和-7.9‰±4.3‰,其值均在大气降水线(LMWL)周围,说明降水是该区土壤水的主要补给来源;(2)土壤水δD和δ~(18)O具有明显的季节变化,5月(土壤水δD和δ~(18)O的平均值-19.4‰±6.8‰和-4.1‰±1.0‰)9月(土壤水δD和δ~(18)O的平均值-82.2‰±14.0‰和-11.9‰±2.2‰);(3)土壤水δD和δ~(18)O在不同土地利用方式下没有表现出明显差异;(4)土壤水δD和δ~(18)O随土壤深度呈梯度变化,5月耕地、草地和林地土壤水稳定同位素以垂直递减趋势为主,9月耕地和林地以递增趋势为主,草地以递减的趋势为主.     

汶川地震灾区不同气候区土壤微生物群落碳源代谢多样性

为探讨汶川地震灾区不同气候区土壤微生物群落功能代谢的变化,采用Biolog-ECO生态板技术,研究了亚热带湿润季风气候和半干旱干热河谷气候未受损区、受损治理区、受损未治理区土壤微生物碳源代谢的多样性变化特征.结果表明,平均颜色变化率(AWCD)在未受损区和受损治理区表现为亚热带湿润季风气候区半干旱干热河谷气候区,在受损未治理区表现为半干旱干热河谷气候区亚热带湿润季风气候区,不同气候区内受损未治理区AWCD值均处于最低水平;亚热带湿润季风气候区土壤微生物的碳源利用类型明显多于半干旱干热河谷气候区,在不同气候类型区内碳源利用种类均表现为受损治理区未受损区受损未治理区的趋势;不同气候区土壤微生物群落碳源代谢多样性特征差异显著,其中多样性指数和均匀度指数均表现为未受损区受损治理区受损未治理区,而受损治理区均具有最高的丰富度指数;土壤微生物群落的碳源代谢特征与土壤养分、地上植被生物量及植被覆盖度具有一定的相关性,表明地震及其次生灾害主要通过对地表植被和土壤环境的作用间接影响土壤微生物群落的碳源利用能力,在不同气候类型区与不同的受损治理情况下土壤微生物群落的碳源代谢特征具有显著差异.     

不同地质背景下黄荆的光合蒸腾及水分利用效率比较

为了掌握岩溶生态环境下典型植物的水分生理生态特征,采用英国产TPS-1便携式光合作用测定系统,研究比较了桂林毛村不同地质背景(石灰岩、白云岩和砂页岩)下黄荆 (Vitex negundo Linn.) 的蒸腾光合和水分利用效率特征,并通过偏相关分析和主成分分析,探讨了影响黄荆水分利用效率的主要因素.结果表明,①砂页岩区黄荆的日平均蒸腾速率明显高于石灰岩区和白云岩区,但日平均光合速率却明显低于石灰岩区,与白云岩区差别不显著.关于水分利用效率(WUE),则是石灰岩区远高于砂页岩区,白云岩区则略高于砂页岩区,说明生长在岩溶区(石灰岩区和白云岩区)的典型植物黄荆在长期的演化中形成了适应岩溶干旱的水分生态特征.②影响黄荆水分利用效率的主要因子是大气温度、大气相对湿度、气孔导度和CO2浓度,但影响程度因地质背景的不同而有较大差异.     

Cd胁迫对大豆各发育阶段生长及生理指标的影响

采用土壤盆栽试验方法,研究了不同浓度Cd胁迫下,大豆幼苗期、花荚期和成熟期植株的生长及叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明,大豆植株的生长在3个生长期均表现为低浓度Cd(￡0.50mg/kg)下的刺激效应和高浓度Cd(31.00mg/kg)下的抑制效应;随着Cd胁迫浓度的累积,大豆生长整体上受到抑制.在幼苗期,大豆植株的叶绿素含量下降、SOD活性受到抑制、POD活性迅速激活,共同缓解Cd毒性;在花荚期,大豆植株的防御系统得到有效激发,保护性酶POD、SOD的活性急剧升高,叶绿素含量呈上升趋势;在成熟期,因为长时间的Cd毒害,尤其是Cd浓度较高的情况下,大豆植株的SOD、POD活性和叶绿素含量急剧下降.在Cd胁迫下,大豆植株的生长发育以及生理生化指标在大豆的3个生长期的变化模式差异显著,且大豆植株的生物量和株高与SOD活性在整个生长期均表现出显著的相关性.     

Acidithiobacillus ferrooxidans对数期的不同时期添加废旧锂电池对两步生物浸出工艺性能的影响

为了提高废旧锂电池 (LIBs) 的生物浸出效率,采用了氧化亚铁硫杆菌 (Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A. ferrooxidans) 两步浸出废旧LIBs,考察在A. ferrooxidans对数期的前、中和后期向浸出体系中添加废旧LIBs对金属浸出效率的影响。结果表明,在对数期后期加入LIBs,A. ferrooxidans实现了100% Mn、76.82% Co、84.42% Ni和100% Li的浸出,比前和中期投加LIBs提高了4.51%~17.85% Co和16.38%~20.42% Ni。机理分析表明,A. ferrooxidans在对数期后期具有较强的产酸能力,比对数期前期和中期产生更多生物酸攻击废旧LIBs,导致金属释放。而释放的Fe²⁺可为A. ferrooxidans的生长提供能源物质,同时提供电子将LIBs中难溶解的Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)和Mn(Ⅳ)还原为易被生物酸浸出的Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Mn(Ⅱ),从而促进金属浸出。采用两步法生物浸出废旧LIBs时,为获得较高的生物浸出效率,需要在对数期的后期加入LIBs。本研究结果可为生物浸出废旧LIBs的工业化提供参考。     

粪大肠菌群快速测定法在城市地表水监测中的应用

选取苏州地表水体中具有代表性的22个点位采集水样，以纸片法和多管发酵法测定水中粪大肠菌群进行方法比对，达标情况相同，均为64.8％，阳性管率无显著性差异（X^2=0．18，P〉0．05），MPN值也无显著性差异（t=0．01，P〉0．05）。纸片法测定Ⅲ水功能区（t=0.04）较Ⅳ水功能区（t=0．18）效果更好。纸片法快速测定地表水中的粪大肠菌群在苏州地区是适用的。     

不同季节大型生态净化工程对原水氮素净化效果

为了分析大型生态净化工程在不同季节对水体氮素削减效果,对中国目前规模最大的饮用水源地生态净化工程——盐龙湖进行了研究。原水经生态净化工程后,氮素含量下降明显,春夏秋冬四季NH4+-N去除率分别为:69%、88%、80%和74%;TN去除率分别为25%、78%、60%和27%。各处理单元在不同季节削氮效果都发挥着重要作用,其中挺水植物净化区和沉水植物净化区是整个生态净化工程的核心单元,加强对水生植物的管理,是提升氮素去除率的关键。     

长期增施有机肥对土壤不同组分有机磷含量及微生物丰度的影响

为探究不同施肥模式对土壤不同组分有机磷(Po)含量,细菌、真菌、有机磷转化相关微生物(phoD微生物)丰度和碱性磷酸酶(ALP)活性的影响。以长期施肥定位试验点土壤为试验材料,采用单因素随机区组设计,共选取不施肥(CK)、施氮钾肥(NK)、施氮磷钾肥(NPK)、单施有机肥(M)和有机无机肥配施(NPKM)5个处理。结果表明:与CK和NK处理相比,M处理土壤有机磷含量显著提高52.3%和47.8%,NPKM处理有机磷含量显著提高34.7%和30.6%。M处理土壤有效磷含量分别为CK和NK处理的34.2和31.0倍,NPKM处理有效磷含量分别为CK和NK处理的25.3和23.0倍。与CK处理比较,M和NPKM处理土壤活性Po、中度活性Po、中稳性Po和高稳性Po含量显著增加。M和NPKM处理土壤细菌、真菌、phoD微生物丰度和ALP活性均显著高于CK、NK和NPK处理。土壤活性Po、中度活性Po、中稳性Po和高稳性Po含量与phoD微生物丰度呈显著正相关(P0.05);活性Po、中稳性Po和高稳性Po含量与ALP活性呈显著正相关(P0.05),且不同组分有机磷受phoD微生物丰度和ALP活性的影响程度由大到小依次均为高稳性Po、活性Po、中稳性Po和中度活性Po。土壤增施有机肥增加了土壤有机磷及不同组分有机磷含量,提高了细菌、真菌、phoD微生物丰度和ALP活性。