农业资源与环境学报杂志2020年第3期
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- 丹江口水源涵养区绿色高效农业技术创新集成与示范——模式设计、技术集成与机制创新
- 张艳军,赵建宁,王慧,谭炳昌,张海芳,刘红梅,王丽丽,王农,刘荣乐,杨殿林,周华平,张百忍,肖能武,李珺,唐德剑
- 2017年5月,中国农业科学院科技创新工程协同创新任务“丹江口水源涵养区绿色高效农业技术创新集成与示范”正式启动。项目在农业绿色高效生产、种养耦合、生态循环、面源污染控制、多功能田园生态系统构建等方面开展协同创新。按照单一技术规范化、复合技术集成化、体系技术系统化的思路,任务创新集成水源涵养区生物多样性利用与农业种植结构调整、主要农产品全产业链绿色高效生产、种养循环新模式、生态型高效设施农业、农村生活污染物控制等环节的十大关键技术,总结形成一套水源涵养区绿色高效农业全域综合性的技术解决方案,可为其他同类地区提供可复制、可推广的经验、模式和示范样板,为保障南水北调水质安全,推动水源涵养区农业绿色发展、农民增收及区域脱贫攻坚提供有效的科技支撑。
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- 丹江口水源涵养区退耕还草土壤线虫群落变化特征
- 周广帆,秦洁,祁小旭,王瑞琪,赵建宁,谭炳昌,杨殿林
- 为评估丹江口水源涵养区退耕还草的土壤生态效应,2017年9月,选取3块同一土壤类型、退耕3年的紫花苜蓿(Medicago sativa)草地作为退耕还草的代表样地,以相邻未退耕的玉米(Zea Mays)田为对照,比较分析退耕还草土壤线虫群落的变化特征。结果表明:退耕还草样地0~10 cm土层含水量显著提高15.86%(P<0.05),pH值显著降低5.06%(P<0.05);10~20 cm土层pH值显著降低4.57%(P<0.05),有效磷含量显著降低26.83%(P<0.05)。退耕种植紫花苜蓿草地共鉴定出土壤线虫18 307条,49个属,未退耕玉米田共鉴定出土壤线虫10 706条,45个属,退耕还草后土壤线虫c-p类群由短世代型向长世代型转移,土壤环境受到扰动降低,土壤线虫群落的多样性和稳定性增加,结构指数(SI)和富集指数(EI)表明退耕还草提高了土壤健康程度,同时降低了土壤所受的干扰程度。土壤线虫数量与土壤pH值、含水量、全氮和硝态氮含量呈极显著相关(P<0.01);食细菌线虫和食真菌线虫相对丰度与土壤有效磷含量呈极显著相关(P<0.01),植物寄生性线虫和捕/杂食线虫相对丰度与有机碳和铵态氮含量呈极显著相关(P<0.01),与全氮含量呈显著相关(P<0.05)。研究表明,退耕还草改变了土壤pH值及全氮、有效磷养分含量,改变了土壤线虫群落结构和多样性,提升了土壤健康水平。
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- 覆盖作物不同利用方式对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响
- 李青梅,张玲玲,赵建宁,张艳军,刘红梅,王华玲,王慧,杨殿林,张凡,翁昌明
- 为探讨覆盖作物不同利用方式对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响,通过磷脂脂肪酸(PLFA)方法,研究覆盖作物处理对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响。试验设置3个处理,分别为种植覆盖作物+覆盖作物刈割后留在土壤表面自然腐解(T1)、种植覆盖作物+覆盖作物刈割后从园中清除(T2)和清耕对照(CK)。结果表明,T1、T2处理土壤微生物PLFAs总量和微生物量碳、氮均显著高于CK(P<0.05);土壤pH和碳氮比是影响猕猴桃园土壤微生物群落的主要环境因子,pH与土壤微生物PLFAs总量呈极显著正相关(P<0.01),与细菌PLFAs量、革兰氏阴性菌PLFAs量呈显著正相关(P<0.05),碳氮比与革兰氏阳性菌PLFAs量/革兰氏阴性菌PLFAs量呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,猕猴桃园种植覆盖作物改变了土壤环境因子,影响土壤微生物群落结构组成。研究可为丹江口水源涵养区果园生态管理模式的探索提供理论依据。
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- 覆盖作物对茶园节肢动物群落多样性影响
- 王明亮,刘惠芬,王丽丽,杨殿林,汪洋,修伟明,李刚,黄进,张小福
- 本研究选取湖北省十堰市郧阳区谭家湾镇圩坪寺村茶园为研究对象,探讨几种禾本科、菊科、豆科植物不同配置方式对茶园节肢动物群落个体数、多样性时序特征的影响。试验共设置4个处理:自然留养杂草(CK)、黑麦草+白三叶2种作物混播(EZ)、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶4种作物混播(SZ)、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶+紫羊茅+毛苕子+波斯菊+百日草8种作物混播(BZ),采用陷阱法和马氏网收集调查节肢动物群落组成,分析多样性指数、均匀度指数和丰富度指数的时序变化。结果表明,自然留草和覆盖作物下茶园节肢动物群落组成基本一致,均表现为双翅目个体数最多,蜘蛛目个体数最少。与CK相比,不同覆盖作物处理下茶园鳞翅目个体数均显著增加,但3种覆盖作物处理间无显著差异,SZ处理下同翅目昆虫显著增加了92.47%(P<0.05)。不同处理间鞘翅目、膜翅目、双翅目、半翅目、直翅目和蜘蛛目的个体数差异不显著。不同覆盖作物下茶园节肢动物群落多样性、均匀度和丰富度指数动态变化趋势基本一致,各处理的丰富度指数均在8月26日达到最高值,9月30日3种覆盖作物处理的节肢动物群落丰富度均高于CK。与CK相比,EZ处理可显著增加茶园节肢动物群落的多样性指数,SZ处理可显著增加茶园节肢动物群落的多样性、丰富度和均匀度指数,BZ处理可显著增加茶园节肢动物群落的多样性和均匀度指数。
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- 不同覆盖作物模式对茶园土壤微生物群落功能多样性的影响
- 王明亮,刘惠芬,王丽丽,杨殿林,林艳艳,修伟明,王慧,黄进,张小福
- 为探讨覆盖作物对土壤微生物群落功能多样性的影响,选择湖北省十堰市郧阳区谭家湾镇圩坪寺村茶园为研究对象,以自然留养杂草为对照(CK),设置黑麦草+白三叶2种作物混播(EZ)、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶4种作物混播(SZ)、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶+紫羊茅+毛苕子+波斯菊+百日草8种作物混播(BZ)三种覆盖作物模式,研究了不同覆盖作物模式对茶园0~15、15~30 cm两个土层土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明:SZ处理0~15 cm土层的土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均高于其他处理,15~30 cm土层土壤脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均高于其他处理,而蔗糖酶活性低于其他覆盖作物处理。与CK处理相比,覆盖作物增加了0~15 cm土层土壤微生物群落碳源平均颜色变化率(AWCD),且覆盖作物可改善0~15 cm土层土壤微生物丰富度指数、均匀度指数和优势度指数,而对15~30 cm土层影响较小。研究表明,覆盖作物可提升茶园土壤微生物群落功能多样性,且4种作物混播处理0~15 cm土层效果最优。
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- 农田管理措施对土壤有机碳周转及微生物的影响
- 汪洋,杨殿林,王丽丽,赵建宁,刘红梅,谭炳昌,王慧,王明亮,黄进,张小福
- 农田管理措施对农田生态系统碳循环影响显著,进而制约土壤肥力、农业生产及粮食安全,影响气候变化和环境健康。本文综述了不同农田管理措施(施肥方式、种植制度、耕作模式)对农田土壤有机碳、含碳温室气体排放和土壤微生物的影响。发现有机肥与无机肥配施情景下土壤有机碳增速最快,且施肥量与土壤碳库存在阈值效应;有机肥的施用增加了土壤中CO2排放通量,磷、钾两种肥料的施用与施用氮肥相比更能降低农田土壤排放温室气体产生的全球增温潜势;提高有机肥和磷肥的施用比例有利于土壤中微生物丰富度的提高和微生物量碳的积累。种植结构和种植密度均会影响农田土壤的碳储量,种植结构对农田生态系统温室气体排放影响显著,轮作和间作的种植模式与传统单一作物种植相比可有效减少农田含碳温室气体的排放,同时,轮作与连作相比更有利于土壤微生物多样性的增加。保护性耕作措施有利于农田土壤固碳效率的提高,可降低农田温室气体的排放,且对微生物活性、多样性、群落结构以及碳源利用情况均有积极影响。最后总结了国际主流碳模型在农田生态系统的应用概况,并提出了未来发展展望。
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- 我国设施菜地表观氮平衡分析及其空间分布特征
- 丁武汉,雷豪杰,徐驰,柯华东,李虎
- 为定量评估区域设施菜地土壤氮素的输入输出平衡状况,探明土壤中氮素的基本去向和氮素潜在污染,从CNKI中文数据库和Web of Science等英文数据库中检索筛选出针对设施菜地氮循环研究的可用数据648组,对我国设施菜地表观氮素平衡进行了分析,并根据《全国设施蔬菜重点区域发展规划(2015—2020年)》中的蔬菜分区,探索了不同区域的氮平衡分布特征。结果表明,我国设施菜地每一生长季总体上表观氮平衡为正值,盈余量为49~1154 kg N·hm-2,均值为324 kg N·hm-2,氮肥利用率平均为18.6%。从氮素的输入途径来看,每季氮素总投入约为863 kg N·hm-2,以化肥和有机肥投入为主,分别为471、306 kg N·hm-2,灌溉水带入的氮也不容忽视,达到86 kg N·hm-2。从氮素的支出途径来看,每季氮素总支出为539 kg N·hm-2,其中除了作物生长从土壤中吸取大量的氮素(230 kg N·hm-2)外,以淋溶、硝化反硝化和氨挥发等形式损失的氮达到309 kg N·hm-2,占输出量的57.4%,超过了作物吸收带走的氮(42.6%)。每季区域氮平衡差异显著,其中,黄淮海与环渤海暖温区氮素盈余最高,达到441 kg N·hm-2,其较高氮投入和较低的作物吸收是造成农田土壤氮素大量盈余的主要原因,同时也存在较高的氮素损失,通过淋溶流失的氮达到186 kg N·hm-2。总体上,当前我国设施菜地整体表观氮平衡为正盈余,主要由于化肥和有机肥投入量大,但同时存在较高的氮素损失风险。降低氮素投入水平和提高作物的吸收利用率是有效的氮优化管理途径,尤其是在黄淮海与环渤海暖温区,应减少氮素投入,重点关注氮素淋溶损失。
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- 保护性耕作对土壤团聚体、微生物及线虫群落的影响研究进展
- 沈晓琳,王丽丽,汪洋,王明亮,杨殿林,赵建宁,李刚,轩清霞,王亮
- 保护性耕作具有良好的生态效益,有利于农业生态系统的可持续发展。本文对比分析了国内外有关常规耕作和保护性耕作措施对土壤团聚体、土壤有机碳、土壤微生物及土壤线虫影响的研究进展。结果表明:保护性耕作减少土壤大团聚体的破坏,降低团聚体周转速率,提高土壤结构的稳定性;保护性耕作提高表层土壤总有机碳及活性有机碳含量;保护性耕作可以提高耕层微生物生物量,尤其对真菌生物量影响显著;保护性耕作不同程度地提高了团聚体中微生物量和微生物多样性,但并未改变微生物在团聚体中的分布模式;保护性耕作可提高土壤线虫多度,提高原状土壤和土壤各粒级团聚体中线虫群落的成熟度指数和结构指数,但并未改变线虫总数、营养类群、功能团及生态指数在团聚体中的分布模式。针对目前国内外研究现状,展望了保护性耕作今后的研究重点,以期为因地制宜选取保护性耕作措施提供理论支持,推进我国农业可持续发展。
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- 茶园多植物覆盖种植对土壤酶活性和有机碳矿化特征的影响
- 汪洋,杨殿林,王丽丽,沈晓琳,赵建宁,王慧,黄进,张小福
- 为量化不同覆盖作物种植模式对茶园土壤酶活性及有机碳矿化特征的影响,以湖北省十堰市郧阳区谭家湾茶园为研究对象开展覆盖作物多样性试验,设置四种覆盖作物种植模式:无覆盖作物(A0)、2种覆盖作物(A1)、4种覆盖作物(A2)、8种覆盖作物(A3),测定茶园0~20 cm和20~40 cm土层的土壤酶活性、有机碳矿化速率以及累积矿化量,并对其进行一级动力学方程拟合,得出有机碳潜在矿化势(Cp)和矿化常数(k)。结果发现,覆盖作物种植小区的土壤酶活性均高于对照小区,0~20 cm土层的酶活性均高于20~40 cm,不同覆盖作物类型对土壤过氧化氢酶和脲酶活性的影响具有显著差异(P A2 > A3 > A0,20~40 cm土层Cp/k表现为A1 > A2 > A0 > A3,两土层均以A1的土壤有机碳矿化作用最强。A1的微生物量碳和可溶性有机碳均高于其他处理,为作物生长发育提供了充足的养分,pH值也最高,有利于阻抗土壤酸化。
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- 十堰猕猴桃果园生草生态效应的分析
- 朱先波,潘亮,王华玲,肖丽丽,钟云鹏,齐秀娟,吴伟
- 为探究生草对十堰猕猴桃果园的生态效应,以长平塘村和高岭村的猕猴桃果园为研究对象,进行自然生草和人工生草,人工生草选择白三叶和黑麦草,比较分析人工生草和自然生草对土壤养分、杂草种类和数量以及果实产量和品质的影响。结果表明,相对自然生草,人工生草可以有效降低果园内的杂草种类和数量,提高土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,降低碱性土壤的pH值,其中种植黑麦草效果更好;人工生草和自然生草在改善土壤温度、提高果树产量和改善果实品质方面无显著差异。在长平塘村和高岭村,相比自然生草和种植黑麦草,种植白三叶可以大幅降低猕猴桃果园内的杂草种类和数量;在高岭村,人工生草可以显著提高土壤的湿度(P<0.05);随着种植时间的延长,相对自然生草和种植白三叶,种植黑麦草提高土壤中碱解氮、速效磷和速效钾含量的效果更为显著。研究表明,相比自然生草和种植白三叶,十堰市猕猴桃果园更适合种植黑麦草。
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- 用计算机模型验证土壤有机碳周转负反馈作用现象与机理
- 王瑞琪,蔡媛媛,王丽丽,杨殿林,刘惠芬,谭炳昌
- 有机物料腐殖化系数(h)与有机碳降解系数(k)是控制土壤有机碳周转过程的两个关键参数,为研究有机碳含量对该两参数的影响,应用计算机模型探讨有机碳含量对自身周转作用的影响以及相应的机理。结果显示,有机碳含量的动态变化不能反映有机碳含量是否对自身周转造成影响,但有机碳含量与碳输入水平的关系可以反映有机碳含量的作用:即不管该两参数是否与有机碳含量有关,有机碳含量均随着时间延长而渐近线增加或降低至平衡值;当假设两参数与有机碳含量无关,则有机碳含量随碳输入水平增加呈直线增加;但当假设有机碳含量通过有机碳周转负反馈作用影响该两参数,即h随有机碳含量增加而降低,且k同时增加,则有机碳含量随碳输入水平增加而渐近线增加。进一步验证该负反馈作用机理分析也发现,当考虑负反馈作用的机理时,有机碳含量随着碳输入水平增加而渐近线增加。因此有机碳周转负反馈作用合理,在计算机模型构建中考虑该影响因素是必要的,也是可行的。
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- 不同土壤水势下贝莱斯芽孢杆菌B006菌剂对茄子的促生增产作用
- 耿妍,郭荣君,张爱香,GOVRIN Eri Moshe,李世东
- 为了明确水肥一体化灌溉系统中不同土壤水势条件下,施用芽孢杆菌B006菌剂对茄子生长及产量的促进作用,采用灌根法测定施用芽孢杆菌B006菌剂(1×107 CFU·mL-1)对盆栽茄子幼苗生长的影响。在日光温室开展两因子、两水平交互田间小区试验,在土壤水势分别为-30 kPa和-40 kPa条件下,设置施用和不施用(对照)芽孢杆菌B006菌剂共4组处理。各处理均施用278.77 kg·hm-2化学肥料(N/P/K为17:9:34)。采用电子张力计监测土壤水势,采用水肥一体化自动灌溉系统进行灌溉。分别在移栽时和定植后30 d浇灌浓度为1×107 CFU·mL-1的B006菌剂稀释液。35 d后测定茄子的株高、茎粗、叶绿素含量和地上部干质量,50 d后调查茄子开花数,每次施肥前测定土壤速效氮、磷、钾含量,收获期测定产量,收获后测定根长和根干质量。结果表明:施用B006菌剂处理的盆栽茄子株高、茎粗、根长和根干质量比对照分别提高了16.7%、20.7%、28.7%和67.0%。在日光温室大棚试验中,施用B006菌剂处理土壤的速效磷、速效钾含量均低于对照;土壤水势-30 kPa和-40 kPa条件下,施用B006菌剂处理的茄子产量比对照分别提高了24.5%和18.1%。当灌溉量从804.88 m3·hm-2减少到574.91 m3·hm-2时,施用B006菌剂的两处理之间产量无显著差异。综上所述,施用芽孢杆菌B006菌剂可以促进茄子对氮、磷、钾的吸收,提高肥料利用率,从而促进植物生长,甚至在少水灌溉条件下不降低茄子产量。
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- 一株烟草肠杆菌(Enterobacter tabaci)S4菌株的鉴定及其效果测定
- 王威,THINZAR Toe,张亚,张克诚,姜明国,张维,施李鸣,葛蓓孛
- 为筛选出一株具有微生物源植物调节剂功能的细菌,并探讨其潜在的生物功能,利用平板涂布法以及16S rRNA鉴定技术对菌株进行分离、鉴定;同时使用该菌株发酵液对番茄的种子和幼苗分别进行浸种和灌根处理,并进行农艺指标测定。结果表明:经鉴定该菌株为烟草肠杆菌,其发酵液对番茄种子的萌发、幼苗的生长具有显著的促进作用;发酵液浓度为1×104 cfu·mL-1时促生效果最好,与对照相比,根长、株高、干质量和鲜质量分别增加63.42%、46.17%、150.00%和144.83%。研究结果可为该菌株开发为微生物肥料或微生物源植物生长调节剂提供技术支持。
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- 猕猴桃雄花特性与授粉果实性状相关性研究
- 张文慧,张百忍,李学宏,钟云鹏,李夏,郑敏,潘晓红
- 为明确猕猴桃雄花特性与授粉果实性状间的相关关系,于2018年,选择“徐香”猕猴桃为母本,用10个不同猕猴桃雄株的花粉分别为其授粉,调查不同雄花的特性及杂交果实的性状。结果表明,不同花粉授粉后,果实各性状差异明显。果实坐果率最高为56.67%、最低为3.33%,单果质量最大为68.53 g、最小为32.07 g,Vc含量最高为2.14 mg·L-1、最低为1.10 mg·L-1,固酸比最高为68.63、最低为25.55;雄花特性与果实各性状间存在显著的相关性。研究表明,猕猴桃存在明显的花粉直感效应,选择合适的授粉雄株可以显著改善当代果实的性状指标。
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- 氟吡菌胺及其代谢物在黄瓜中的残留
- 于博驰,陈超,王平平,满彦利,刘新刚,董丰收,徐军,吴小虎,郑永权
- 为评价氟吡菌胺及其代谢物在黄瓜上的安全性,建立了同时检测氟吡菌胺及其代谢物2,6-二氯苯甲酰胺的高效液相色谱-串联质谱法。前处理采用以乙腈提取,无水硫酸镁、石墨化碳(GCB)和乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)为分散净化剂的QuEChERS方法,应用高效液相色谱-串联质谱仪在多反应监测(MRM)模式下进行检测。结果表明,在0.05~5 mg·kg-1的加标范围内,氟吡菌胺和2,6-二氯苯甲酰胺的平均回收率分别为82%~98%和90%~100%,相对标准偏差(RSD,n=5)分别为1.6%~7.9%和3.2%~9.4%,定量检出限(LOQ)为0.05 mg·kg-1。最终残留试验表明:在氟吡菌胺推荐剂量(735 g·hm-2)下,施药3次,距最后一次施药间隔1、3 d和5 d时采收,氟吡菌胺及2,6-二氯苯甲酰胺在黄瓜上的最高残留量均小于0.05 mg·kg-1,低于我国规定的氟吡菌胺在黄瓜中的最大残留限量0.5 mg·kg-1。该方法前处理过程简单、方便、快速,灵敏度、准确度和精密度均满足残留分析的要求,可用于氟吡菌胺及代谢物2,6-二氯苯甲酰胺在黄瓜中的残留检测。
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- 超高效液相色谱串联质谱检测啶菌噁唑等6种农药在我国典型土壤中的残留
- 焦斌,徐军,刘新刚,董丰收,吴小虎,郑永权
- 为了建立啶菌噁唑、氯噻啉、呋喃虫酰肼、丁吡吗啉、丁香菌酯和毒氟磷在我国典型土壤中的残留检测方法,采用QuEChERS方法进行样品前处理,优化提取溶剂及净化剂,应用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)进行质谱及液相方法的开发并进行样品检测。结果表明:乙腈作为提取溶剂,提取物颜色较浅,干扰物含量较低;佛罗里硅土结合石墨化炭黑作为净化剂净化效果较理想。在0.5~50 mg·L-1范围内,6种农药的进样质量浓度与对应的峰面积间呈良好的线性关系,R2>0.990 0,定量限均为1 mg·kg-1。在1、10、100 mg·kg-1 3个添加水平下,平均回收率为73.3%~117.2%,相对标准偏差均小于17.3%。研究表明,本研究建立的分析方法在准确度、灵敏度和精密度上均满足残留分析要求,可以为啶菌噁唑、氯噻啉、呋喃虫酰肼、丁吡吗啉、丁香菌酯和毒氟磷在我国典型土壤中的残留检测提供方法支撑。
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- 厌氧消化技术在农村生活污水处理中的应用
- 陈子爱,施国中,熊霞
- 随着全国农村人居环境整治的推进,农村生活污水治理越来越受到重视,亟需根据农村地区的特点和当地水环境容量,优选适宜的处理技术。厌氧消化技术因为运行管理简单、处理费用低而被国内外视为适合农村地区的低成本、低维护处理技术,已在农村生活污水处理中得到了广泛应用。本文综述了化粪池、农村户用沼气池、生活污水净化沼气池、厌氧滤池、组合处理工艺等厌氧消化技术在农村生活污水处理利用中的研究与应用现状,并从建设目标、工艺过程、停留时间、进水浓度、出水水质、建设投资、运行成本等方面对几种厌氧消化技术进行了对比和总结,最后对厌氧消化技术在农村生活污水处理中的应用提出建议。
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- 不同叶用黄麻种质对重金属吸附的差异及其机制分析
- 邓灿辉,唐蜻,戴志刚,杨泽茂,程超华,许英,陈小军,刘婵,陈基权,粟建光
- 为筛选对重金属具有高效吸附能力的叶用黄麻种质,以36个栽培黄麻种质为研究对象,将黄麻干叶制成粉末,研究其对水体中重金属离子Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的去除特性。结果表明:不同黄麻种质干叶对同种重金属的去除效果不同;且同种黄麻种质干叶对不同重金属的去除效果也有明显差异。黄麻叶对重金属阳离子具有一定的选择吸附特性,且选择性吸附顺序为Cu(Ⅱ) < Pb(Ⅱ) < Cd(Ⅱ),其中对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最高吸附容量分别为20.62、14.19 mg·g-1,对Cu(Ⅱ)的吸附容量最高则为9.53 mg·g-1,而黄麻叶对络阴离子Cr(Ⅵ)的去除效果受种质的影响较大,吸附容量最高可达25.79 mg·g-1,最低仅为1.46 mg·g-1。黄麻种质HMG-2对Cd(Ⅱ)有较好的吸附效果,吸附等温线符合Langmuir模型,最大理论吸附容量可达30.29 mg·g-1。研究表明,黄麻种质HMG-1和HMG-2可考虑作为吸附重金属阳离子的专用种质,而黄麻种质竹昌麻和HMG-4则可考虑作为吸附络阴离子的专用种质;不同黄麻种质干叶对同种重金属的吸附容量不同,主要与黄麻叶片中的富含活性官能团的物质(如纤维素、半纤维素和木质素等)含量有关。
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- 外来入侵植物黄顶菊生长及生理生态特性对镉胁迫的响应
- 张思宇,田佳源,祁小旭,刘红梅,杨殿林,王慧
- 为明确外来入侵植物黄顶菊对重金属污染生境的生态适应性,本研究采用网室盆栽试验,研究不同浓度镉(Cd)污染对黄顶菊的生长、生理生态特性的影响及黄顶菊对Cd的富集特征,探讨黄顶菊对Cd耐受性的获得机理。结果表明:高浓度(8 mg·kg-1)Cd处理显著抑制黄顶菊的生长,株高、根长和生物量均随Cd浓度的升高表现出降低趋势;Cd处理下黄顶菊叶片丙二醛(MDA)含量及DCF荧光强度随重金属Cd浓度升高呈现逐渐增加的趋势,表明活性氧含量增加,在低(2 mg·kg-1)、中浓度(4 mg·kg-1)Cd污染下黄顶菊通过提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性清除细胞活性氧,而高浓度(8 mg·kg-1)Cd污染下抗氧化酶活性均降低;Cd在黄顶菊植株体内含量表现为根 > 叶 > 茎的规律,随着Cd胁迫浓度的升高植株体内重金属含量呈现逐渐增加的趋势,根部、地上部Cd富集量和转移系数呈现先升高后降低的趋势。Cd胁迫下,黄顶菊根、叶生物量和Cd富集等指标的表型可塑性指数(PPI)较高(>0.5),表明黄顶菊可能主要通过维持根和叶生物量积累营养物质,并调节Cd在体内的富集与转移来适应重金属污染生境。
