两种木材生物炭对铜离子的吸附特性及其机制

为探索高效利用废弃生物质资源制备生物炭去除水体和土壤中Cu~(2+)污染的可行性,本文以常见的农林废弃物苹果树枝和梧桐木锯末为原料,采用450℃限氧热裂解法制备生物炭,通过两种生物炭对Cu~(2+)的批量吸附试验,利用4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich模型、Temkim、D-R模型)和4种吸附动力学模型(准一级动力学、准二级动力学、Elovich模型、颗粒内扩散模型)研究了苹果枝和锯末生物炭对Cu~(2+)的吸附行为.同时,使用FTIR红外、SEM和BET比表面积及孔径分析等技术表征了生物炭的理化性质,研究了两种生物炭对Cu~(2+)吸附机制,分析了两种生物炭之间的吸附特性差异及其影响因素.结果表明:(1)苹果枝生物炭在3 h达到吸附平衡,理论最大吸附量为15.85 mg·g~(-1),锯末生物炭在6h达到吸附平衡,理论最大吸附量为17.44 mg·g~(-1),与其他研究相比,这两种生物炭体现了较高的Cu~(2+)吸附性能;(2)两种生物炭对Cu~(2+)的热力学吸附均较好地符合Langmuir模型,表明吸附过程主要是近似单分子层的有益吸附;动力学吸附均符合准二级吸附动力学模型,表明其对Cu~(2+)的吸附包括表面吸附、颗粒内扩散和液膜扩散等多种过程;(3)吸附机制主要包括静电吸附,配体(酚羟基)/离子(H+)交换和阳离子—π键作用.     

福美胂在苹果树上的残留

调查了两个果园１５～２０年树龄的苹果树在连续用福美胂喷涂７～１０年后树根、树皮、枝条、叶片、果实和土壤的砷含量，并和未使用福美胂的果树含量做了比较。结果表明，果实中有砷积累，但未超过食品卫生标准。使用福美胂的树皮、技条、叶片中砷含量比未使用福美胂的高儿倍～十几倍，树皮和短梢叶含量最高。枝条和叶片与树皮的砷含量有密切正相关。土壤表层虽有轻度积累，但不会对土壤生态环境有太大影响。     

黄土高原成龄苹果园生态系统CO2通量特征

黄土高原地区是中国和世界苹果(Malus demestica)集中连片栽培面积最大的区域,在生态环境改善中发挥了重要作用,然而关于黄土高原地区苹果园生态系统尺度上的碳通量研究很少.在本研究中,利用涡度相关技术对我国陕西黄土高原地区成龄苹果园生态系统的CO_2通量和气象因素进行了观测.基于2016年1月到2016年12月的观测数据,定量分析了此苹果园净生态系统碳交换(NEE)、生态系统呼吸(R_(eco))和生态系统总初级生产力(GPP)不同时间尺度及主要气象因素的变化,探究了光合有效辐射(PAR)和不同层次土壤温度(T_s)、空气温度(T_a)对NEE的影响.结果表明,苹果园生态系统NEE月总量在非果树生长季12、1、2和3月为正值(表现为碳源),生长季(4~11月)均为负值(表现为碳汇),整体表现为强烈的碳汇.生长季NEE月平均日变化在8月出现最大吸收峰[-17.08μmol·(m~2·s)~(-1)],11月吸收峰最小[-4.47μmol·(m~2·s)~(-1)];在非生长季NEE的月平均日变化非常微弱,昼夜变化不明显.GPP、Reco和NEE日总量的最大值分别为11.12、5.04和-7.34 g·( m~2·d)~(-1).GPP、Reco和NEE月总量的最大值分别为238.97、105.38和-144.44 g·(m~2·月)~(-1),月GPP和NEE总量在5~8月保持相对稳定的高值.全年GPP、Reco和NEE分别为1 223.2、525.2和-698.0 g·(m2·a)-1,表明我国黄土高原地区的成龄苹果园生态系统具有相对较高的固碳能力.夜间生态系统呼吸Reco.n与不同层次土壤温度、空气温度之间呈正相关关系,相关系数表现为T_(s-5 cm)T_(s-10 cm)T_(a-4 m)T_(a-8 m);光合有效辐射PAR可以解释白天NEE变化的80%以上.     

栽植寒富苹果防风固沙修复土壤的效益分析

通过台安县西平林场大兴村栽植寒富苹果防风固沙修复土壤实验,证明在北方沙化土地上种植寒富苹果是可行的.以内蒙古"十五"林业生态建设所产生的生态效益为依据,寒富苹果基地建设,一方面促进农民增收,另一方面具有防风固沙修复土壤、涵养水源,保持水土的作用.能获得生态效益和经济效益双赢,在适宜地区具有广泛的推广价值.     

几种果粮间作人工植物群落生物生产力的动态变化及其优化调控

为解决果粮间作经营的中后期常出现的作物减产和资源浪费的矛盾,有必要分析果粮人工植物群落中各生态元的时空变化过程,揭示果粮间作经营中矛盾的产生、发展乃至激化的过程,寻求合理的间作作物组合,并进行优化调控,在岷江上游干旱河谷区,选择处于不同经营阶段（３ａ,５ａ,１０ａ,１８ａ,２８ａ）而经营管理条件基本一致的的９种苹果与粮食作物间作模式,调查测定了每一模式各阶段的果树的生长及其苹果产量,各间作粮食作物的生物量、总生物量、作物固定的总能量及其光能利用率、经济产量和经济收入等指标,揭示了苹果和各粮食作物２８ａ内的生物生产力的动态变化及其特点,找到了果树不同经营阶段的合理间作物组合,提出了该区不同经营阶段的最佳模式类型．对果粮间作的作用、理论基础及优化调控指标及其不确定性等问题也进行了讨论     

薇甘菊浸提液对福寿螺主要器官组织损伤的扫描电镜观察

采用薇甘菊（Mikania micrantha H.B.K.）的乙酸乙酯浸提液对福寿螺（Pomacea canaliculata）进行浸杀,通过扫描电镜观察福寿螺头足部、外套膜及肝脏组织的损伤状况,探讨薇甘菊化感物质对福寿螺器官组织结构的影响。经过薇甘菊质量浓度为100mg·L^-1提取液浸杀2d后,福寿螺主要器官出现了明显的组织损伤。头足部肌肉组织出现明显的杂乱丝条状并有断裂,部分有侵蚀剥落,表现为较大的组织缺损;外套膜有大量的细胞被浸润,呈疏松不整齐的结构;肝脏表面粗糙,凹凸相间的皱褶形成起伏不平的组织,其间有深浅不一的裂痕,并有侵蚀孔状损伤。扫描电镜的观察结果可为探讨薇甘菊浸提液对福寿螺的毒杀机理提供一定的依据。     

果园间种白三叶草对土壤生态及果树生产的影响

针对我国果园长期沿用清耕除草方式所带来的水土流失、土壤肥力下降和果品品质变劣等问题,于1999年在山东省烟台市5个试验点分别设置了由种草样地及其清耕对照样地组成的5组可比样地,对苹果园间种白三叶草(Trifoliumrepens)对土壤生态和果树生产的影响进行定位观测。结果表明:果园种草3a后0—30cm土层有机质含量平均提高3. 3g·kg-1,氮、磷、钾等养分含量有较大提高,尤以表层土壤更明显;土壤含水量得到提高,尤以夏秋多雨季节更明显;种草果园地下5cm处土温夏季比对照平均降低4. 1℃,而冬季升高2. 5℃,使土温的全年变化较为缓和;种草果园果品产量平均增加7. 04%,年产牧草2 130kg·hm-2,每年可增加经济收入5 328元·hm-2。     

Variation in composition of predator-attracting allelochemicals emitted by herbivore-infested plants: Relative influence of plant and herbivore

Summary During foraging, natural enemies of herbivores may employ volatile allelochemicals that originate from an interaction of the herbivore and its host plant. The composition of allelochemical blends emitted by herbivore-infested plants is known to be affected by both the herbivore and the plant. Our chemical data add new evidence to the recent notion that the plants are more important than the herbivore in affecting the composition of the volatile blends. Blends emitted by apple leaves infested with spider mites of 2 different species,T. urticae andP. ulmi, differed less in composition (principally quantitative differences for some compounds) than blends emitted by leaves of two apple cultivars infested by the same spider-mite species,T. urticae (many quantitative and a few qualitative differences). Comparison between three plant species — apple, cucumber and Lima bean — reveals even larger differences between volatile blends emitted upon spider-mite damage (many quantitative differences and several qualitative differences).     

不同催花肥对莲雾根际土壤细菌群落多样性的影响

为了解在反季节催花期间不同催花肥处理下莲雾根际土壤细菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对细菌16S rRNA V3-V4区进行检测,并结合土壤理化性质,比较分析不施肥（CK）与两种不同浓度施肥处理组（IF组,即无机肥处理组;GM组,即羊粪有机肥处理组）下的根际土壤细菌群落结构多样性.结果表明:①所有样品中共检测到10 925个OTU（operational taxonomic unit,操作分类单元）,包括239 639条有效序列,可分为28个门411个属.②多样性指数分析显示,细菌群落多样性顺序为IFM（中浓度无机肥处理）> GML（低浓度羊粪有机肥处理）> IFL（低浓度无机肥处理）> GMM（中浓度羊粪有机肥处理）> CK（对照）> IFH（高浓度无机肥处理）> GMH（高浓度羊粪有机肥处理）.其中,酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）为主要菌群,所占比例超过总数的67.33%.③不同施肥条件下莲雾根际土壤细菌群落结构特征分析显示,CK、IF组和GM组所特有的OTU数量分别占总数的0.51%、7.08%和2.60%,表明不同肥料的添加对土壤细菌群落多样性产生一定的影响,在IFH和GMH处理下,酸杆菌门的Subgroup_2_norank属与绿弯菌门的JG37-AG-4_norank属的相对丰度最高,分别为13.13%和15.89%.④环境因子的相关性热图分析表明,装甲菌门（Armatimonadetes）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）、酸杆菌门、放线菌门、厚壁菌门（Firmicutes）这五类菌群与不同环境因子的显著性关系如下:装甲菌门群落结构与pH呈现出极显著正相关,硝化螺旋菌门群落结构分别与w（TN）和w（有机质）呈现出显著负相关,酸杆菌门群落结构与w（速效磷）呈现出显著负相关,放线菌门群落结构与w（速效磷）呈现出显著正相关,厚壁菌门群落结构分别与w（速效磷）和w（速效钾）呈现出极显著正相关.研究显示,适量施加无机肥或羊粪有机肥,可以显著提高土壤细菌的丰度和多样性,有利于土壤生态环境的改良与维系.      

苹果园土壤呼吸的变化及生物和非生物因素的影响

了解果园土壤呼吸变化及其影响因素,有利于深入理解退耕还果条件下黄土高原地区土壤碳源汇功能.在长武农田生态系统国家野外站,以盛产期果园(2000年建成)为对象,利用土壤碳通量测量系统(Li-COR,Lincoln,NE,USA)于2011、2012年监测了果树冠幅下距树干不同距离处土壤呼吸、土壤水分和温度变化,分析了土壤呼吸的时空变化及其影响因素.结果表明:①土壤呼吸速率随着距树干距离延长而降低.与2 m处相比,0.5 m处土壤累积呼吸量2011年提高20%,2012年提高31%;0.5 m和2 m处土壤呼吸的温度敏感性(Q10)2011年相应依次为1.79和1.56,2012年依次为1.79和1.38.②距树干2 m处温度和水分稍高于0.5 m处,但差异不显著(P>0.05).土壤呼吸与土壤温度均呈显著的指数关系,而与土壤水分的相关性不显著.温度变化可解释土壤呼吸的季节性变化,但并不能解释距离树干不同处的差异.③距离树干不同位置处的根系密度差异是影响果园土壤呼吸空间变化及其温度敏感性的重要生物因素;④冠幅下土壤呼吸的变异系数为23%~31%.估算果园土壤呼吸需考虑其距离树干的空间差异性.