Chemical and spectral characterization of soil phosphorus under three land uses from an Andic Palehumult in West Cameroon

Phosphorus (P) is one of the main limiting plant nutrients in most tropical soils. Acquiring quantitative information on soil P status is essential for evaluating its sustainable management in agroecosystems. The objective of this study was to evaluate how land-use shifts from semi-permanent food crop systems (CF) to plantations of tea (Camellia sinensis) (TP) and Eucalyptus grandis (EP) impact on both organic and inorganic P species. Determination of phosphorus status combined a P sequential fractionation procedure and ³¹P nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Sequentially extracted pools included available P by 0.5 M NaHCO₃, Al/Fe-P by 0.1 M NaOH, Ca-P by 0.5 M HCl and residual P by 0.5 M H₂SO₄ after ignition at 550 °C. Soil total P (STP) varied significantly across land uses (P<0.05) with the lowest mean value (1025.6±23.1 mg kg⁻¹) occurring under CF and the highest (1698.0±86.1 mg kg⁻¹) under TP. The largest P-pools were NaOH-P (47–51% of total soil P) and H₂SO₄-P (25–32%). NaHCO₃-P_i under fertilized land uses (CF and TP) was greater than 12 mg kg⁻¹ indicating that these systems were sustainable. Unfertilized EP was P-deficient, probably as the result of organic-matter accretion and subsequent P immobilization in organic forms. ³¹P NMR revealed that 88–89% of P compounds in NaOH extract were organic with monoester-P accounting for 59.1–60.8%. This was followed by diester-P (9.8–12.4%), teochoic acid (8.4–10.1%), orthophosphate (8.8–9.7%), unknown compounds (7.4–8.4%), pyrophosphate (1.1–4.6%) and phosphonate (0–1.3%). EP had higher diester-P and no phosphonate compound whereas CF had substantial amount of pyrophosphate (4.6%) and less orthophosphate and teochoic acid. These results indicate that these last P compounds are easily mineralizable P forms participating actively in plant P nutrition.     

Climate controls on dust storm occurrence in Maowusu Desert, Inner Mongolia, north China

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＤｕｓｔｓｔｏｒｍｓ,ｗｈｉｃｈｒｅｍｏｖｅｌａｒｇｅｑｕａｎｔｉｔｉｅｓｏｆｔｏｐｓｏｉｌ,ｐｌａｙａｍａｉｎｒｏｌｅｉｎｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅｓｉｎａｒｉｄａｎｄｓｅｍｉ ａｒｉｄｌａｎｄｓ.Ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｄｕｓｔｓｔｏｒｍｄｅｐｅｎｄｓｏｎａｎｕｍｂｅｒｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓ,ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｅｄｉｍｅｎｔａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ,ｓｏｉｌｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｗｉｎｄｅｒｏｓｉｖｉｔｙ .Ｉｎｒｅｃｅｎｔ…     

一株苯并[a]芘降解菌-紫茉莉联合修复污染土壤的研究

从长期受多环芳烃(PAHs)污染的土壤中获得1株高效降解菌BB-1,经鉴定为巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium.为了考察菌株的降解特性,将10和20 mg·L~(-1)的苯并[a]芘(B[a]P)加入到培养液中并在30℃下振荡培养8 d.结果表明,BB-1对不同浓度的B[a]P的降解率分别为52.1%和23.5%,B[a]P浓度为10 mg·L~(-1)时降解效果更优.将不同重金属外加到培养液中,Cu2+(50 mg·L~(-1))和Cd2+(100 mg·L~(-1))能在一定程度上影响BB-1对B[a]P的生物降解作用,但菌株仍有很强的耐受性;Zn2+(200 mg·L~(-1))和Pb2+(300 mg·L~(-1))会显著影响降解效果.为了研究菌BB-1与植物的联合降解修复作用,通过对比研究将该菌株加入到种植紫茉莉的B[a]P污染土壤中,在未加入BB-1的污染土壤中,紫茉莉在开花期和成熟期对B[a]P的降解率分别为27.42%±1.99%和51.31%±3.06%,在加入BB-1的污染土壤中降解率分别为68.22%±1.21%和77.16%±0.62%,可见加入菌株BB-1后能显著提高紫茉莉对土壤中B[a]P的降解效率.为确定降解作用的菌株来源,分别对比了非根际和根际土壤中的B[a]P含量,发现在开花期和成熟期任何一种处理的根际土中B[a]P残留浓度都小于非根际土,说明土壤中B[a]P的去除主要是源于根际的作用.在植物修复的基础上,添加能耐受一定重金属浓度的高效B[a]P降解菌,能提高B[a]P降解率,有望为日后大规模田间应用提供可靠的技术参数.     

Removal of Crystal Violet from aqueous solution using powdered mycelial biomass of Ceriporia lacerata P2

A simple and efficient biosorbent prepared from powdered mycelial biomass of Ceriporia lacerata was used to removal Crystal Violet, poorly degraded as recalcitrant molecule by microorganism.     

不同N、P水平对龙须菜生长及生理生化特性的影响

研究了海水N、P营养水平对龙须菜的生长、光合作用及生化特性的影响,结果表明:单独N、P加富对龙须菜的生长无显著影响,而N、P同时加富可以显著促进龙须菜的生长;其相对生长速率随着时间的增加而降低,P加富处理在培养后期相对生长速率显著增加;N加富促进了龙须菜的光合作用,使藻胆蛋白和可溶性蛋自含量显著提高,可溶性搪含量降低....     

溶液条件对磷酸钙沉淀法回收磷的影响

磷酸钙沉淀法是从富磷废水中回收磷的主要工艺.为优化工艺,利用批次沉淀实验、热力学模拟计算和X-射线衍射法研究了溶液pH值、初始Ca/P物质的量比、碳酸根和腐殖质浓度对磷酸钙沉淀的影响.结果表明,初始Ca/P物质的量比为1.67,磷酸根浓度为0.35 mmol/L、0.70 mmol/L、1.4 mmol/L时,能够实现快速反应的最小pH值分别为9.5、9.0和8.0.最终沉淀产物以热力学上最稳定的羟磷灰石形态存在.pH=8.0时,碳酸根和腐殖质会抑制磷酸钙沉淀反应; 但pH>9.0时,它们对反应的影响甚小.提高溶液pH值和Ca/P物质的量比均可降低干扰,有效提高沉淀反应效率.调控溶液pH值和Ca/P物质的量比是利用磷酸钙沉淀工艺从废水中回收磷的关键.     

UV-B辐射对亚热带森林凋落叶氮、磷元素释放的影响

UV-B辐射对凋落物分解过程的影响已成为全球变化生态学研究中的前沿和热点问题之一.采用分解袋法对自然和UV-B辐射滤减两种环境下亚热带6种代表性树种(杉木、马尾松、木荷、香樟、青冈和甜槠)凋落叶氮、磷元素的释放动态进行了研究.结果表明,凋落叶氮元素的动态表现为直接富集、释放-富集和释放-富集-释放3种模式,磷元素的动态表现为直接释放、富集-释放-富集和无明显变化3种模式.与对照相比,UV-B辐射滤减显著延缓了甜槠凋落叶氮元素及青冈和甜槠凋落叶磷元素的释放(P<0.05),但促进了香樟凋落叶磷元素的释放(P<0.05),对其他树种凋落叶的氮或磷释放无显著影响.凋落叶的初始氮含量和C/N比值不能解释氮释放动态,C/P比值可以部分解释磷的释放.全球环境变化背景下UV-B辐射在湿润亚热带地区森林生态系统过程中的作用尚需进一步认识和理解.     

添加钾矿粉对鸡粪堆肥中N、P和K含量的影响

研究了低品位含钾矿粉(PBMB)和其它添加剂对鸡粪堆肥除臭保氮和P、K含量的影响。在固定鸡粪和锯木质量比的堆肥中分别投加0%、10%、20%、30%、40%PBMP,接种0.2%EM菌堆肥发酵35d,连续测量各堆肥温度、pH值、NH3释放量和有效钾含量,得出钾矿粉最适投加量为20%～30%。在此基础上,在固定鸡粪、锯木和过磷酸钙质量比的堆肥中分别加入20%或30%钾矿粉、山土、粉煤灰和石英,接种0.2%EM菌剂堆肥发酵35d,测量各堆肥养分含量。结果表明,钾矿粉、过磷酸钙和锯木组合添加剂在调节堆肥温度,缩短堆肥腐熟时间,减少堆肥NH3释放量,提高堆肥中全氮、速效钾和速效磷含量方面效果最为显著,在35d后,其NH3平均减少率达到71.26%,全氮和速效钾与对照相比分别提高了15.78%和75.96%,而速效磷含量与堆制前相比提高16.78%。结果说明可以通过采用添加钾矿粉的方法来降低鸡粪发酵中的氮素损失和提高速效钾含量。     

厦门快速城市化中居民食物C、N、P消费动态

随着城市化进程的不断推进以及城市人口的快速增长,城市人类活动对生态系统的元素循环影响越来越显著,不可持续的家庭消费已成为造成全球环境问题的主要原因,食物元素消费的研究也成为可持续消费的重要研究内容。以厦门市为例,分析了1988-2010年居民食物C、N、P元素消费的变化趋势及特点,探讨与其变化相关的经济、社会因子。研究结果表明:1988-2010年全市食物消费总量不断增加,由49.33万t增长至106.36万t。但是人均食物消费量由321.28 kg/(人.a)降至301.32 kg/(人.a)。厦门市食物C、N、P消费总量均在上升,1988年食物C、N、P消费量分别为10.14、0.64、0.05万t,到2010年食物C、N、P消费量分别为17.29、1.21、0.11万t,分别增长了70.45%、88.91%、117.11%,与此同时人均食物C、N、P消费量却在降低,其变化趋势与人均食物消费量的变化趋势接近,但并不完全一致,其中下降幅度最大的为人均食物C消费量,下降了24.92%,其次是人均食物N消费量下降了16.79%,下降幅度最小的为人均食物P消费量降低了4.37%。这主要是由于食物消费结构发生变化所致,粮食在食物C、N、P消费总量中所占比例持续下降,禽畜肉、瓜果、鲜蛋、奶制品等在食物C、N、P消费总量中所占比例分别有不同程度的增长,城市家庭食物消费模式由"以粮食为主"向"以粮食和肉类、蔬菜为主"转变。通过将相关经济、社会因子与居民食物C、N、P消费量进行相关性分析表明,人均GDP、恩格尔系数、人均可支配收入、食物消费支出、食物价格指数、大学人口比重、平均家庭人口数,与食物C、N消费量均相关,与食物P消费量相关性不显著。     

低剂量全氟辛酸对雄性黑斑蛙生殖毒效应及机理研究

针对新型环境有机污染物全氟辛酸(PFOA)对两栖动物的毒效应问题,以黑斑蛙(Rana nigromaculata)为实验对象,研究了低剂量PFOA暴露对雄性黑斑蛙生殖毒效应及机理.结果表明,在0.001～1mg.L-1低剂量体外暴露20d条件下,PFOA能够显著诱导黑斑蛙精子发生畸形,相对于对照组,精子畸形率呈现明显的剂量-效应关系.酶联免疫试剂盒检测发现,除0.001mg.L-1诱导组外,0.01、0.1和1mg.L-1暴露组的血清雄性激素睾酮和雌性激素雌二醇含量分别显著降低(p<0.01,F=288.7)和上升(p<0.01,F=289.0),说明PFOA作用下黑斑蛙体内性激素水平受到改变.采用荧光定量PCR技术进行进一步的分子生物学检测,发现与性激素水平密切相关的两个基因P450芳香化酶和类固醇激素合成因子(SF-1)均增强表达(0.001mg.L-1诱导组,p<0.05;0.01、0.1和1mg.L-1暴露组,p<0.01,F=140.8).全氟辛酸对两栖类动物的雄性生殖毒效应机理主要是通过介导与性激素分泌相关的两个重要基因P450芳香化酶和类固醇激素合成因子,使其表达上调,从而一方面抑制睾酮的产生,另一方面促进性激素雌二醇的分泌.在0.001mg.L-1的体外暴露剂量下,PFOA就能够明显诱导黑斑蛙精子产生畸形毒性及增强P450芳香化酶和SF-1基因的表达(p<0.05),因此,为保护两栖动物种群,在制订PFOA地表水环境质量标准时应当考虑其下限不能低于0.001mg.L-1.