三峡库区典型消落区土壤氮磷的动态变化特征

在三峡库区干流段忠县石宝寨与支流段汝溪河涂井设置固定采样点,研究1年内不同月份、不同高程出露表层土壤氮、磷含量随水位变化特征.结果表明,干流石宝寨点(未淹区/消落区)土壤中全氮、全磷年均含量分别为(0.68/0.74)、(0.56/0.54)g·kg-1,而支流涂井点为(0.67/0.80)、(0.52/0.65)g·kg-1,其中,干支流采样点消落区全氮含量在7月累积量最明显,全磷含量在9月最高;相应干流采样点的速效氮、速效磷年均含量分别为(39.81/40.42)、(11.75/14.22)mg·kg-1,而支流采样点为(35.63/48.89)、(6.72/7.68)mg·kg-1,其中,干支流采样点消落区速效氮含量在9月累积量最明显,速效磷含量在7月最高,与相应全量特征不同.可见,消落区土壤氮磷全量高,其相应速效态含量未必高.较于未淹区,干流石宝寨与支流涂井消落区土壤氮磷含量在落干期间均表现出一定的积累,且涂井点的累积量明显高于石宝寨点,待水位上涨时,汝溪河的潜在富营养化风险更大.

藻类在水体脱氮除磷中的作用及其资源化利用

目前,由于江河湖泊水体内氮磷等营养物质过量,我国水体污染,江河富营养化现象严重。藻类是一种新型可被用来高效去除水体中氮磷等营养物质的水生生物。从20世纪起,国内外在微藻去除水体中营养物质方面做了大量研究。文章从微藻去除水体氮磷营养物质的能力、影响因素及藻类资源利用等方面进行综述。

动态光散射技术测定土壤/粘土胶体的Hamaker常数

根据DLVO理论,带电胶体颗粒相互作用是范德华引力和静电斥力共同作用的结果.Hamaker常数是表征范德华引力的一个关键参数,因此获得胶体的Hamaker常数是定量表征颗粒相互作用力的一个重要基础.本研究提出了基于动态光散射技术测定土壤胶体Hamaker常数的新方法.并以蒙脱石、紫色土和黄壤胶体为实验材料,成功实现了其Hamaker常数的测定.测定结果表明:蒙脱石胶体的Hamaker常数A_(eff)=6.5×10^(-20)J,紫色土胶体的Hamaker常数A_(eff)=7.5×10^(-20) J,黄壤胶体的Hamaker常数A_(eff)=5.3×10^(-19) J.虽然理论上用动态光散射技术测定胶体的Hamaker常数应该具有一定优势.但是,由于目前没有测定Hamaker常数的标准方法,本法的精读验证难以实现.所以,采用动态光散射技术测定物质Hamaker常数,其可靠性还需要更多的研究进行确认.

土壤化学性质和微生物群落结构与姜瘟发生相关性分析

受土壤酸化及集约化连作种植的影响,姜瘟成为制约生姜产业发展的重要因子,但在重庆市荣昌区发现一些连续种植10年以上的姜田姜瘟发生较轻或不发生。为了解土壤因子对姜瘟的影响,采集该地区易发与不易发姜瘟22个田块的土壤样品,测2组土样的理化性质和微生物群落结构[磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,简称PLFA)法],以探究其与姜瘟发生的相关性。结果表明,姜瘟的发生与土壤生物及非生物因子有密切关系,其中土壤含水量、酸碱度、微生物群落是影响姜瘟发生的主要因素,且有效磷、缓效钾、有效硼、全氮可促进土壤中有益菌群及抑制有害菌群数量。

土壤因子对绿僵菌生命活动的影响研究进展

绿僵菌是一种重要的昆虫病原真菌,它广泛分布于世界各地的土壤之中,在调节和控制土壤中有害昆虫方面发挥着重要作用。但在农业实际应用过程中,绿僵菌杀虫剂的施用效果很不稳定,原因之一是受到了土壤因子对其生命活动的影响。从土壤温度和水分、土壤pH、土壤微生物和土壤质地4个方面归纳总结了土壤因子对绿僵菌生命活动影响的研究进展,并对土壤因子影响绿僵菌生命活动的新研究方向进行了初步讨论,以期为进一步研究土壤因子影响绿僵菌生命活动的作用机理及绿僵菌在实际生物防控地下害虫领域的广泛和高效应用研究提供理论参考。

岩层倾向对南方喀斯特地区坡耕地土壤理化性质的影响

岩层倾向与不同坡向组合形成了顺向坡和逆向坡的地貌差异,进而影响了土壤中非生物资源的分布。喀斯特地区由于特殊的地质构造,顺向坡和逆向坡分布普遍。以重庆市酉阳县泔溪镇喀斯特槽谷坡耕地为研究区域,研究岩层倾向对喀斯特地区坡耕地土壤理化性质的影响。研究结果表明,顺向坡表层和下层土壤的自然含水量、饱和含水量、总孔隙度、毛管孔隙度均显著高于逆向坡相应层位,非毛管孔隙度、容重显著低于逆向坡相应层位。顺向坡土壤的sa(SiO2/Al2O3)、saf(SiO2/(Al2O3+Fe2O3))值显著高于逆向坡,顺向坡淋溶发育程度高于逆向坡。顺向坡土壤表层和下层的有机质、速效钾及碱解氮含量均显著高于逆向坡表层和下层相应含量,而pH值和有效磷含量是逆向坡含量较高。顺向坡下层土壤pH值和水分含量低于表层,而逆向坡下层土壤pH值和水分含量高于表层。综上结果表明,当岩层倾向与坡向相同时,更有利于水分的入渗和保持,促进土壤的淋溶与发育。

金属离子界面反应对粘粒水流迁移强度的影响

土壤颗粒随水迁移常引发水土流失、农田面源污染等一系列环境问题的发生,且雨滴打击等外部作用被普遍认为是降水引发土粒迁移的主导作用,但土粒迁移的内在作用机制仍不十分清楚.本研究从一个新的角度探讨离子界面反应产生的粘粒间的内在作用力对粘粒水迁移的影响.为了能够准确计算粘粒间的作用力强度,以纯的蒙脱石粘土团聚体为材料,用Na^+和K^+两种一价阳离子来表征界面反应特征的差异.结果表明:1)Na^+体系中粘土颗粒迁移强度远远大于同浓度下的K^+体系;2)K^+体系下的电场强度远低于同浓度下的Na^+体系,相应地,Na^+体系中粘粒间静电排斥力远强于K^+体系;3)蒙脱石团聚体内部的静电场强度越强,颗粒间的静电排斥压越高,粘粒水迁移强度就越大.研究发现,团聚体中的电场强度主要通过颗粒间的静电排斥力影响粘粒水迁移,但在低电解质浓度下,这个电场还可能通过对水合斥力的影响来影响粘粒的水流迁移强度.本研究提出了在流水运动的外力作用下,引发粘粒迁移的内因驱动力:粘土团聚体中静电场产生的静电效应.由于本研究只考虑了流水的作用而没有考虑雨滴撞击力作用,所以本文并未否定雨滴击打对土壤迁移的重要作用.

土壤电场和机械组成对土壤磷迁移的影响

土壤磷随水迁移是土壤侵蚀和农田面源污染发生的重要因素之一。本研究通过电解质浓度和类型(Na^(+)和K^(+))调节土壤电场,通过加入直径为2~3 mm的石英砂颗粒来调节土壤的机械组成,探究土壤电场和机械组成对土壤磷迁移的影响。结果表明:1)土壤磷迁移主要以颗粒态磷为主,例如,在浓度为0.01 mol·L^(-1)的Na^(+)体系中,颗粒态磷迁移量是溶解态磷迁移量的31倍;2)与Na^(+)相比,K^(+)能显著降低土壤电场,减少土壤颗粒态磷而增加溶解态磷的迁移;3)土壤颗粒态磷和溶解态磷的迁移量均随电解质浓度增加而降低,电解质浓度增加降低土壤电场强度和作用力程,土壤团聚体稳定性增强,从而有利于土壤磷的保持;4)添加石英砂后改变了土壤机械组成,能够显著改变土壤磷的迁移规律,且与离子类型有关;5)土壤电场和机械组成共同作用控制着土壤磷的迁移。本研究可为土壤磷迁移以及农田面源污染防控提供一定理论参考。

利用基于Gouy-Chapman模型的离子有效电荷定量表征离子特异性效应

离子特异性效应在固-液界面反应中是普遍存在的.近期研究指出,在较低电解质浓度的某些体系中,离子特异性效应可能并非来源于色散力、经典诱导力、离子半径或水合半径的大小等,而是界面附近强电场中的离子极化作用.这种作用可使界面附近的吸附态反号离子被强烈极化(高达经典极化的104倍).强烈极化的结果将导致离子在界面附近受到的库仑力远远超过离子电荷所能产生的库仑力,这体现在离子的有效电荷将远大于离子的实际电荷.因此胶体体系中基于这种强极化的离子有效电荷可以用来定量表征离子特异性效应的强度.本研究在蒙脱石-胡敏酸混合悬液凝聚过程中发现了Na+、K+、Ca2+、Cu2+四种离子的离子特异性效应,提出了基于激光散射技术测定离子有效电荷的方法,并成功获得了被强烈极化后的离子有效电荷数值.实验测得的Na+、K+、Ca2+、Cu2+四种离子的有效电荷值分别为:ZNa(effective)=1.46,ZK(effective)=1.86,ZCa(effective)=3.92,ZCu(effective)=6.48.该结果表明:(1)离子在强电场中的极化将大大提高离子的有效电荷,从而极大地增强离子所受的库仑作用力;(2)离子的电子层数越多,离子极化越强烈,离子的有效电荷增加越多.

钙抑制植物病害作用及机制的研究进展

钙不仅是植物生长必需的营养元素,在植物的生长发育中发挥着重要作用。研究发现,钙可减少和降低植物病害的发生。总结了钙抑制植物病害发生的作用机制:参与组织结构的形成,增强植物细胞稳定性和抗病能力;诱导植物产生防卫反应,增强植物抗病能力;调节植物的抗氧化系统,提高植物的抗病性;抑制病原菌的生长;与生防菌协同控制植物病害的发生等。最后,还探讨了矿质元素防治植物病害可能存在的问题以及应用前景,以期为进一步的研究提供参考。

外加碳源影响水体异养反硝化脱氮的研究进展

近年来,水体硝酸盐污染受到世界范围内的广泛关注,从去除硝酸盐污染和降低脱氮成本两个方面考虑,生物反硝化法是比较经济、实用的方法。目前,反硝化过程主要是通过异养反硝化作用实现,碳源作为反硝化过程的电子供体,是影响反硝化过程的主要因素,当污水中碳氮比偏低时,需要考虑添加额外碳源提高异养反硝化作用速率,保证反硝化过程的正常进行。针对现有问题综述常用的几种主要外加碳源以及它们对反硝化作用的影响,为今后寻找到更加经济、有效的外加碳源提供参考。

不同阴离子对负电荷胶体(蒙脱石)凝聚的影响

离子特异性效应在固/液界面反应中普遍存在.土壤溶液中包含众多阴离子和阳离子,由于土壤带净负电荷,其中阴离子对土壤颗粒凝聚的影响被认为很微弱甚至在很多情况下被忽略.以蒙脱石胶体悬液为研究对象,基于动态光散射技术测定了几种不同的一价阴离子(H_2PO_4^-,Cl^-和NO_3^-)对蒙脱石胶体凝聚的影响.研究结果表明,H_2PO_4^-,Cl^-和NO_3^-体系下的凝聚速率显著不同,临界聚沉浓度分别为79.29,13.91,17.07mmol/L,活化能表征的离子特异性效应序列由大到小为H_2PO_4^-,NO_3^-,Cl^-,这意味着阴离子特异性效应会显著影响带负电荷胶体的凝聚.上述差异主要是由几种阴离子核外电子云结构的差异带来的极化效应不同引发的.

耐冷好氧亚硝酸盐型反硝化细菌的鉴定及脱氮特性研究

旨在对获得的具有耐冷高效去除亚硝酸盐氮和总氮的好氧反硝化细菌进行分类地位及除氮特性研究。结合形态学观察、特异性磷脂脂肪酸检测和16S r RNA基因序列分析,对实验室新分离获得的Y-9菌株进行鉴定,在此基础上,研究了温度、转速、p H、接种量、碳源和亚硝酸盐氮浓度等不同条件对该菌脱氮能力的影响。结果显示,菌株Y-9属于恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),还原亚硝酸盐氮的最适温度为15℃,最佳溶解氧水平对应转速为100 r/min,在该溶解氧水平下15℃、48 h内对亚硝酸盐氮和总氮的去除率高达100%和77.13%,最佳p H为7,100 m L反硝化培养基中最适接种量为1 m L OD600为0.5的菌悬液,碳源为柠檬酸钠,适合治理低浓度的亚硝酸盐氮污染水体,但对高浓度的亚硝酸盐氮具有一定耐受性。Y-9为一株耐冷反硝化细菌,在亚硝酸盐污染的养殖水体,尤其是冷水鱼类养殖水体中具有较大的应用潜力。

11种矿质营养元素对烟草疫霉菌菌丝生长的影响

研究了11种矿质营养元素对烟草疫霉菌菌丝(Phytophthora nicotianae)生长的影响。结果表明,高浓度的N、K、P都能极显著抑制烟草疫霉菌菌丝的生长。中量元素Ca对疫霉菌菌丝生长有极显著的促进作用,低浓度Mg极显著促进疫霉菌菌丝生长,高浓度Mg极显著抑制疫霉菌菌丝生长。Ca对烟草疫霉菌的菌丝生长具有极显著的促进作用。微量元素B、Cu对烟草疫霉菌菌丝生长作用不显著。高浓度Fe极显著抑制疫霉菌的生长。低浓度Mn极显著抑制烟草疫霉菌菌丝的生长。高浓度Zn对疫霉菌菌丝生长有极显著的抑制作用。高浓度的Mo对烟草疫霉菌生长有极显著的抑制作用。

矿质元素硼钙镁铁对番茄青枯菌生长及致病力的影响

研究矿质营养元素硼、钙、镁、铁对番茄青枯菌在马铃薯液体培养基中生长的影响,同时研究硼、钙、镁、铁分别对青枯菌胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,最后采用盆栽接种法研究复合矿质元素组合对番茄青枯病发病率的影响。结果表明,矿质元素硼、钙、镁、铁对青枯菌在马铃薯液体培养基中的生长有显著的抑制作用;经钙、镁、铁处理过的青枯菌胞内SOD、POD、CAT活性均显著升高,而经硼处理过的青枯菌胞内SOD、POD、CAT活性显著低于对照组;土壤中添加复合矿质元素组合后,盆栽试验结果表明,随着时间的增长,添加矿质元素的处理中青枯病菌的数量减少,番茄青枯病的发病时间推迟,并且发病率减缓。

碱金属离子在蒙脱石-Cu2+表面吸附的离子特异性

研究离子交换中的离子特异性效应有助于揭示离子-带电表面相互作用机制。以蒙脱石Cu2+饱和样为研究对象,采用恒流法研究不同浓度碱金属离子Li+、Na+和K+的吸附动力学过程,并建立1︰1型(LiNO3、NaNO3、KNO3)电解质溶液中离子平衡吸附量与体系吸附活化能之间的关系。结果发现:(1)Li+、Na+和K+在蒙脱石-Cu2+表面的吸附过程仅呈现出弱静电力作用下的一级动力学特征,并存在明显的离子特异性效应。(2)离子非经典极化作用与体积效应共同决定了离子在双电层中的位置,从而导致表面电位存在差异;并且表面电位(绝对值)随着电解质浓度降低而增加,表现为Li+>Na+>K+。(3)根据新建立的模型可预测吸附离子在双电层中的位置,进而求出体系的吸附活化能,并发现离子特异性效应产生的根本原因是由活化能决定的,同时本研究表明建立的新模型在固/液界面反应中具有普适性。本研究将对固/液界面反应理论的完善提供新思路。

1株耐冷耐碱好氧反硝化菌的鉴定及其脱氮特性

从贵州冬季水田泥土中分离得到1株好氧反硝化菌,并将其记为菌株B,通过16SrRNA基因测序与形态学分析,将菌株B鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。对菌株B的好氧反硝化脱氮特性研究表明,该菌在温度低至5℃时对反硝化液体培养基中硝酸盐氮和TN的去除率分别仍达43.16%、27.57%;当pH高达10.0时,菌株B对硝酸盐氮和TN的去除率分别仍达75.10%、67.65%。菌株B的最适培养条件为:温度15℃、pH 7.0、转速150r/min、接菌量1.5×10^(8 )cfu,以丁二酸钠为碳源,碳氮比(C/N,质量比)为15,在此条件下培养48h后,对硝酸盐氮和离心后的TN的去除率分别高达98.60%、93.85%。可见,菌株B是1株耐冷耐碱的好氧反硝化菌,对低温和碱性废水脱氮有较好的应用潜力。

黄壤颗粒表面离子吸附动力学中的离子特异性效应

基于考虑离子非经典极化作用的离子吸附动力学模型,以可变电荷黄壤颗粒为代表材料,研究了锂离子(Li+)、钠离子(Na+)和铯离子(Cs+)在黄壤颗粒表面的吸附动力学特征,进一步计算了离子在土壤/水界面的扩散距离与表面电化学参数。结果表明:(1)Li+、Na+和Cs+在黄壤颗粒表面吸附仅存在一级动力学过程并存在明显的离子特异性差异,这种差异随着电解质浓度降低而增大;(2)离子非经典极化与体积效应的共同作用决定了离子在固/液界面的扩散距离,在较高浓度电解质中,Na+和Li+的离子体积和极化效应基本平衡,导致Na+和Li+离子间差异不显著,但Cs+由于强烈的非经典极化作用,扩散距离表现为:Cs+>Na+≈Li+;在低浓度电解质中,离子非经典极化作用占主导,扩散距离表现为:Cs+> Na+> Li+,表明离子扩散距离在低浓度下差异大,而高浓度下差异不显著;(3)离子扩散距离的差异导致固/液界面电位的不同,Stern电位、电荷密度和电场强度均受到离子扩散距离的影响,表面电位(绝对值)在各个浓度下均表现为:Li+> Na+> Cs+,说明表面电位仅受非经典极化作用的影响。本研究将对土壤/水界面反应理论的完善提供新思路。

一种评估阳离子交换吸附活化能的方法（英文）

离子和带电粒子之间的相互作用受纳米/胶体颗粒表面上离子吸附控制,同时它决定着颗粒的微观性质、界面反应过程以及颗粒间相互作用。现有的离子界面反应理论没有考虑到离子特异性对离子-表面相互作用的影响。本研究建立了带电颗粒表面离子吸附模型。结果表明蒙脱石胶体表面离子吸附平衡存在着强烈的离子特异性效应。离子和表面之间的吸附能随离子浓度的增加而降低,随着粒子电荷密度(绝对值)升高而增加。根据建立的模型还可预测吸附反离子在扩散层中的位置,进而可计算出离子的吸附能与活化能。活化能直接决定了离子的吸附饱和度,且不同的离子遵循相同的规律。本研究表明建立的离子-表面相互作用模型在固/液界面反应中具有普适性的应用。

青花椒开黄花的生理变化及调控初步研究

花椒(Zanthoxylum armatum)开黄花后不能正常结实,严重影响了相关产业发展。为探究花椒开黄花的生理特点及其防治关键药剂,本研究对不同时期花椒形态进行了观察,对多种植物激素含量进行了测定测定。以重庆多地九叶青花椒(Z. armatum var. novemfolius)正常株和黄花株为试材,采用石蜡切片法对花椒形态进行观察并对花椒黄花株和正常株花叶数量质量进行统计,采用高效液相色谱法和酶联免疫法对茎尖、花序的植物激素指标进行测定分析。结果表明:(1)花椒开黄花的生理实质为雌蕊的缺失和雄蕊的出现。花芽分化期黄花株花芽发育时间比正常株早,且分化程度更高。初花期和盛花期黄花株表现为雄蕊异常发育、雌蕊缺失特征,正常株则为雌蕊发育;且在盛花期时,黄花株花芽表现出发育时间早、花芽数量过多的特征。花椒黄花株小花质量、小花数量和花叶质量比分别是正常株的1.61倍、2.86倍和7.65倍,黄花株新生叶质量降低23.3%,数量下降55.6%。(2)脱落酸(ABA)和水杨酸(SA)在黄花株和正常株的秋季茎尖及次年春季花序中的含量差异显著。黄花株秋季茎尖中ABA含量下降了45.6%, SA含量上升了1.18倍。(3)喷施三碘苯甲酸(TIBA)药物能够改善花椒开黄花现象。喷施100 mg·L^(-1)TIBA后,春季黄花株中的SA含量较正常株已无显著差异;喷施500 mg·L^(-1)TIBA后,黄花株中ABA和SA含量较正常株均无显著差异。综上结果显示ABA和SA在花椒开黄花中起到关键性作用。