农田离子型新兴有机污染物的作物吸收、分布和转化机制研究进展

农田新兴有机污染物可通过作物吸收进入食物链从而威胁人体健康,其中,离子型新兴有机污染物(ionic emerging organic pollutants,IEOPs)因挥发性较弱、极性强而具有更为复杂的环境行为,因此,了解作物对IEOPs的吸收转化过程及机制,对明确IEOPs在农田系统中的归趋具有重要意义。该文综述了作物对IEOPs的吸收转运过程,重点介绍了IEOPs自身理化性质与作物组成、转运蛋白、调控基因等因素对该吸收转运过程的影响;从器官、组织和亚细胞等不同水平分析了IEOPs在作物中的累积分布规律;介绍了IEOPs在作物体内的酶促转化机理;最后,从加强IEOPs吸收机理研究、完善预测模型和关注作物体内转化机制等方面对该研究领域进行展望。

生态网络分析研究进展及其在农业生态系统氮循环中的应用前景

农业生态系统氮循环直接关系到粮食安全和生态环境保护,受到国内外的广泛关注。生态系统氮循环包括氮在生态系统各个组分间迁移和转化的全部过程,具有整体性和复杂性。然而,现有研究大多集中在氮循环的单一或局部过程,难以从全局水平上研究农业生态系统氮循环的变化规律。作为一种系统分析工具,生态网络分析通过构建可以模拟复杂系统中物质或者能量流动结构的生态网络分室模型,进而可以从全局的视角分析生态系统的内在、整体属性及其变化规律。因此,利用生态网络分析从整体上审视农业生态系统氮素循环规律具有良好的应用及发展前景。鉴于此,该文介绍了生态网络分析方法的基本原理、作者在生态网络分析方法研究中取得的新进展,包括基于自主提出的网络粒子追踪法(network particle tracking,简称NPT)将生态网络分析的应用范围由稳态系统扩展至动态系统和新提出两个性能更优的系统评价指标。此外,分析了生态网络分析方法主要优势、实现步骤及应用案例,指出了阻碍生态网络分析在农业生态系统氮循环研究中应用的主要问题以及应对策略,展望了生态网络分析在农业生态系统氮循环研究中的可能应用。

木本植物净化不同盐度海水养殖污水的效果研究

【目的】研究不同木本植物对养殖污水中污染物的去除效果,为植物净化海水养殖污水提供参考。【方法】选择小叶榄仁和黄杨两种木本植物进行水培盆栽试验,研究不同盐度(0‰、2.5‰、5‰、7.5‰、10‰、15‰、20‰)对小叶榄仁和黄杨净化海水养殖污水的影响。【结果】(1)小叶榄仁和黄杨对总氮(TN)和总磷(TP)的去除率随盐度增加而降低,对化学需氧量(COD)的去除率随盐度的增加呈现波动变化,小叶榄仁对TN和TP的去除效果比黄杨好。(2)在不同盐度条件下,两种植物对氮磷的吸收和去除效果不同,对氮的积累量均表现为地下部>地上部。小叶榄仁对磷的积累量在低盐度时表现为地下部>地上部,而黄杨对磷的积累量随盐度增加呈波动变化。小叶榄仁对氮磷的积累量高于黄杨,当盐度为0‰、2.5‰、5‰、7.5‰、10‰、15‰、20‰时,小叶榄仁吸收的氮磷量分别为1.83、2.01、1.78、1.91、1.95、1.35、1.68 mg/g;随着盐度增加,小叶榄仁和黄杨对K^(+)的积累波动较大,而对Na^(+)的积累量呈现出递增趋势,当盐度>2.5‰时,其对Na^(+)的积累均表现出地上部>地下部的规律,而Na^(+)积累量增多,可降低小叶榄仁和黄杨对氮磷的去除能力。(3)pH、氧化还原电位(ORP)、溶解氧(DO)等环境因子在一定程度上对植物去除污水中污染物和吸收氮磷、K^(+)、Na^(+)有影响。【结论】两种植物对海水养殖污水的污染物有一定的去除效果,且净化效果均优于对照,小叶榄仁对海水养殖污水的净化效果优于黄杨,可作为处理海水养殖污水的优先选择。