Assessment of heavy metal accumulation in macrophyte, agricultural soil, and crop plants adjacent to discharge zone of sponge iron factory

The present study deals with the characterization of effluent released from sponge iron industries and distribution of heavy metals in soil and macrophytes near to effluent discharge channel. Apart from this, accumulation of heavy metals in nearby soil and vegetation system irrigated with effluent-contaminated water is also the subject of this study. Physico-chemical analysis of effluent reveals that the concentration of total suspended solids (TSS), total hardness (TH), iron (Fe²⁺), and oil and grease are greater than the IS (1981) norms for discharge of water into inland water body. The soil along the sides of the effluent channel also shows higher concentration of heavy metals than the background soil. The enrichment of the heavy metals are in the order of Chromium (Cr) > Iron (Fe) > Manganese (Mn) > Zinc (Zn) > Copper (Cu) > Cadmium (Cd). Macrophytes growing along the sides of the effluent channel also show significant accumulation of heavy metals almost in the same order as accumulated in soil. Higher uptake of heavy metals by these varieties reveals that these species can be used for future phytoremediation. The effluent as well as contaminated water is extensively used for irrigation for growing vegetables like tomato (Lycopersicon esculatum) in the surrounding areas. Heavy metal accumulation in this agricultural soil are in the sequence of Cr > Fe > Mn > Zn > Cu > Cd. More or less similar type of accumulation pattern are also found in tomato plants except Fe and Zn exceeding Cr and Mn. Transfer Factor of heavy metals from soil to tomato plants (TF_S) shows average value of <1, suggesting less uptake of heavy metals from soil. Among the plant parts studied, fruit shows least accumulation. Although tomato plants show some phenotypic changes, the survival of tomato plants as well as least accumulation of metals in fruit reveals their tolerance to heavy metals. Therefore it may be suggested that this plant can be grown successfully in the heavy metal contaminated soil. Further research work on in situ toxicity test will be necessary in order to identify the most resistive variety on this particular type of contaminated site.     

过去典型增温期黄土高原东西部C3/C4植物组成变化特征

过去典型增温时段的自然植被演化规律是未来增温情形下植被变化趋势的重要参照.黄土高原全新世中期(4 ～8kaB.P.)和末次间冰期(80 ～110kaB.P.)温度分别比现高约1.2℃和2～5℃,是揭示过去不同增温幅度下植被演化的理想时段.通过对黄土高原东西部黄土-古土壤序列有机碳同位素(δ13Corg.)对比研究表明:在全新世中期黄土高原东西部有机碳同位素变化一致,相对末次盛冰期表现为正偏2.2‰～2.9‰,指示C4植物丰度增加.而在末次间冰期黄土高原东、西部不同地貌单元有机碳同位素结果产生空间分异,相对末次盛冰期西部梁峁区表现为负偏约0.8‰,指示C4植物丰度减少,而东部塬区则表现为正偏0.9‰ ～4.0‰,指示C4植物丰度增加.由于上述典型时段大气CO2浓度相近且温度升高,末次间冰期与全新世中期黄土高原C4植物丰度变化的差异可能与降水增加的季节性变化有关.上述结果表明,在过去典型增温期不同增温幅度下黄土高原东、西部不同地貌单元植被演化呈现明显不同.     

西南岩溶环境中典型植物适应机制的初步研究

岩溶生态系统是受岩溶环境制约的生态系统,中国西南7省1市岩溶环境中存在石漠化趋势。植被的恢复和生态重建具有非常重要的意义。土壤微生物和植物的碳酸酐酶(carbonic anhydrase,简称CA)在生物岩溶作用中扮演重要角色,对岩溶生态系统的良性演化具有重要作用。从元素迁移的生物地球化学特性和植物、微生物的碳酸酐酶等生理生化指标出发,考察西南岩溶环境中典型植物可能的适应机制,即植物适应偏碱性逆境、高钙逆境、土壤贫瘠逆境、干旱逆境的机制。根据典型植物在西南岩溶环境中的适应机制和植被演替规律,从改善立地条件入手,先草后灌木、乔木来进行石漠化治理。与非岩溶区植物相比,西南岩溶区植物的铝含量较低,重金属(如铅、汞)的含量较低,是一种较优良的绿色植物。由于岩溶区土壤含水量较低等原因导致植物脯氨酸含量的显著增加,脯氨酸具有抗氧化活性,螯合金属离子减少其毒性等特性,可以开发富含脯氨酸的特种食品。这表明在岩溶环境中经济植物的地域性开发意义重大。     

福建平和铜钼矿区植物地球化学特征研究

通过探讨福建省平和县钟腾、泮池、鸡笼山、大芹山4个主要矿区内地球化学元素在岩-土-植被中的迁移规律,以期为该区植物地球化学找矿提供依据。研究表明,土壤中主要金属元素及稀土元素REE的分配规律在垂向上与岩石具有一致性;植物对元素种类的吸收具有选择性,Zn在该区植物中显示强积聚的特征,Co、Ni、Cu属一般积聚型元素,Bi、Mo、As是弱积聚型元素。毛蕨和夹竹桃对稀土元素REE的富集十分明显,超过平均含量达千倍以上。初步判断毛蕨、夹竹桃对在研究区内寻找铜钼矿具有一定的指示意义。     

秦巴山地植物南北变化与过渡模式研究

秦岭—大巴山是中国重要的南北地理分界线和生态过渡带,建立秦巴山地南北方向上植物种类组成及重要值的详细变化序列和过渡模式,对于深入认识中国南北过渡带的过渡性、复杂性及暖温带与亚热带分界线具有十分重要的科学意义。本文通过野外实地调查获取秦巴山地东、中、西部3条南北穿越样线163个采样点的植被序列数据,分析了物种丰富度、相对重要值及优势种多度的纬向变化,并将亚热带与温带物种相对重要值的差值（SND-RIV）用于表现南北方物种的优势程度,以分析和归纳植物的空间变化模式。结果表明：① 东部（三门峡—宜昌）、中部（西安—达州）、西部（天水—广元）亚热带物种丰富度及相对重要值自北向南递增,温带物种自北向南递减。东部温带物种丰富度及相对重要值在神农架和伏牛山由于海拔高度的影响出现两个峰值,中部亚热带物种在大巴山地区最高,西部亚热带物种在陇南以南超过温带物种;② 东部南北方物种的交错过渡带最宽,约180 km;中部大约在秦岭南坡至大巴山北坡之间,约100 km;西部交错过渡带偏南,约50~60 km。③ 东、中、西部山地植物纬向过渡模式和驱动因子有明显差异。东、西部自南向北亚热带物种的减少主要与年均降水量减少有关,年平均气温影响较小;中部年平均气温的作用比湿润指数稍大。本文揭示了秦巴山地东、中、西部植物的南北变化及过渡模式,提升了对中国南北过渡带复杂性和多样性的科学认识。     

高山冰缘植物粗脂肪、可溶性糖和类黄酮的含量变异与环境适应关系的研究

以乌鲁木齐河源区3个植被垂直分布带的22种主要冰缘植物花期叶片为实验材料,分析了叶片的粗脂肪、可溶性糖和类黄酮的含量.研究结果表明:同一植被带有些植物之间的这3种生理抗性物质含量接近,有些植物的含量却存在显著差异,与植物自身的遗传特性和采取的生态对策有关.从样品平均含量值的统计分析看,高山流石堆植被的粗脂肪、可溶性糖和类黄酮含量高于垫状和高山草甸植被的含量,3个分布带植物的可溶性糖平均含量存在显著差异,类黄酮平均含量不存在显著差异.多数高山冰缘植物积累高含量的粗脂肪、可溶性糖和类黄酮,提高了植物的抗冻和抗紫外线辐射的能力,是植物适应冰缘环境的物质基础,这些生理抗性物质在含量上的差异说明可溶性糖是增加冰缘植物抗冻性的关键物质.     

陆面模式的植物叶光合生理的数值模拟试验及分析

根据C3、C4植物生态生理过程中植物叶水平的光合同化机制过程和植物叶片尺度的光合作用限制函数方程。采用单叶光合作用模式进行C3、C4植物光合模拟试验,模拟不同环境影响因子对C3、C4植物光合作用的影响。结果表明,植物叶尺度光合作用模型能较好地模拟不同环境影响因子下的C3、C4植物光合作用状况。本文依据C3、C4植物光合生理特性进一步分析植物光合作用的三个限制函数方程在C3、C4植物光合的不同作用,揭示吸收光合有效辐射(PAR)、叶内温度(Tc)和CO2浓度(Ci)的敏感性。结果可用于植被—大气相互作用的能量和碳同化过程的物质交换研究。     

中国木本植物物候变化特征分析

利用1963—1988年中国木本植物物候观测资料,运用趋势分析的方法研究了26 a来全国21个站的木本植物物候变化特征。结果表明:26 a来,全国各地区木本植物春季物候期和秋季物候期大体上都是推迟的,1976—1988年与1963—1975年相比,绝大多数植物物候期都有明显推迟,部分植物物候期推迟了10 d以上。     

Ecological environment changes in Daya Bay, China, from 1982 to 2004

Data collected from 12 marine monitoring stations in Daya Bay from 1982 to 2004 reveal a substantial change in the ecological environment of this region. The average N/P ratio increased from 1.377 in 1985 to 49.09 in 2004. Algal species changed from 159 species of 46 genera in 1982 to 126 species of 44 genera in 2004. Major zooplankton species went from 46 species in 1983 to 36 species in 2004. The annual mean biomass of benthic animals was recorded at 123.10 g m⁻² in 1982 and 126.68 g m⁻² in 2004. Mean biomass and species of benthic animals near nuclear power plants ranged from 317.9 g m⁻² in 1991 to 45.24 g m⁻² in 2004 and from 250 species in 1991 to 177 species in 2004. A total of 12-19 species of hermatypic corals and 13 species of mangrove plants were observed in Daya Bay from 1984 to 2002.     

河北承德上谷早侏罗世南大岭组植物化石

描述了河北承德上谷附近门头沟群南大岭组植物化石１２属１５种，认为其时代为早侏罗世。对确定鲜有化石资料报道的冀北南大岭组的地质时代提供了重要的古植物学依据，为研究我国北方侏罗纪植物化石序列填补了空白。