李宁
- 作品数：7 被引量：101H指数：5
- 供职机构：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划公益性行业(农业)科研专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学更多>>
- 基于根微形态测定土壤Zn对大麦的毒性阈值及其预测模型被引量：3
- 2017年
- 【目的】随着对污染土壤管理要求的不断提高,受污染土壤生态风险评价的内容也在不断深入。目前,污染土壤风险评价毒性测试逐渐由单物种测试为基础的生态风险评价发展为基于物种敏感性分布的区域种群毒性测试;毒性中除了要包含测试物种的整个生命周期,还需要增加不同敏感的测试终点。基于不同测试终点的毒理学数据对于评价污染土壤中Zn的环境风险具有重要意义。根系生态是基于生态效应法推导土壤中重金属生态风险阈值的重要组成部分,论文中以大麦根尖数、总根长、根表面积和根平均直径为评价终点,研究污染土壤中Zn对大麦根微形态的毒性阈值及其与土壤性质间的量化关系,以期为中国Zn污染土壤的环境风险评价提供科学依据。【方法】采集了8种不同性质的农田土壤,外源添加不同浓度Zn后进行盆栽试验,利用STD1600 Epson根系扫描仪测定不同根微形态指标,结合Log-logistic剂量-效应曲线测定基于不同根微形态为终点的毒性阈值(EC_(10),EC_(50)),建立基于土壤性质的Zn毒性预测模型。【结果】土壤Zn污染对不同根微形态指标的毒性阈值存在较大差异,基于大麦根尖数、总根长、根表面积和根平均直径的有机碳(EC_(10))和阳离子交换量EC_(50)均值分别为228、295、335、261 mg·kg^(-1)及702、779、837、739 mg·kg^(-1),以根尖数测定的EC值最低,根表面积的EC值最高,即根尖数指标对土壤Zn毒性最敏感。不同土壤中,EC_(10)值的变异系数(34.1%)大于EC_(50)(21.6%),而4种不同测试指标中,基于大麦根表面积测定的变异系数最大,EC_(10)和EC_(50)的变异系数分别达到43.4%和23.2%。土壤pH、有机碳(OC)、阳离子交换量(CEC)与Zn的毒性阈值EC_x(x=10,50)呈正相关关系,其中pH的相关系数达到极显著水平(P<0.01)。【结论】不同的根微形态指标中,土壤Zn污染对大麦根尖的毒性最敏感;基于pH、CEC、O
- 何俊田昕竹王学东刘彬李宁郑涵孟楠陈世宝
- 关键词：ZN大麦
- 典型污灌区土壤中Cd的形态、有效性及其影响因子被引量：22
- 2016年
- 采集了北京、山东、天津、河北及辽宁5个典型污灌区土壤,外源添加1.20mg/kg的Cd,经过30d老化后,研究了不同污灌区土壤中小麦Cd的吸收、转运系数,同时利用离子色谱及WHAM6.0模型对污灌区土壤溶液性质及自由Cd^(2+)形态等进行了测定.结果表明,不同污灌区土壤中,小麦根、茎叶对Cd的富集系数(BCF)与植株体内Cd的根-茎叶转运系数(TF)有显著差异;二种不同Cd敏感性小麦茎叶对土壤Cd的富集系数为0.064~0.465,最大相差626.5%,不同污灌区土壤Cd的富集系数大小表现为辽宁棕壤最大,山东棕壤最小;植株根-茎叶Cd转运系数(TF)表现为河北褐土>辽宁棕壤~北京潮土>天津潮土>山东棕壤.不同污灌区土壤中,自由Cd^(2+)形态含量与Cd植物有效性呈显著正相关;植株根、茎叶中Cd含量与土壤中自由Cd离子含量的负对数[p(Cd^(2+))]呈显著(P<0.001)的负相关关系,方程分别为:y=-3.3106x+17.681(R^2=0.929);y=-0.3389x+1.7743(R^2=0.916).外源添加1.20mg/kg Cd土壤中,溶液自由Cd^(2+)形态的变化值[△p(Cd^(2+))]与pH值、EC含量呈正相关,而与溶液中Cl^-、Na^+、Ca^(2+)含量呈负相关.由此可以推断,由污灌引起的土壤中Cl^-、Na^+、Ca^(2+)等离子含量的增加将导致土壤中Cd环境风险增大.
- 何俊王学东陈世宝刘彬李宁郑涵
- 关键词：污灌土壤镉生物有效性
- 基于大麦根伸长测定土壤Pb毒性阈值、淋洗因子及其预测模型被引量：9
- 2015年
- 选取了我国10个典型的不同性质农田土壤,外源添加8个不同Pb浓度,分别进行淋洗与非淋洗处理,根据ISO 11269-1根伸长毒性测试方法,测定了土壤外源Pb对大麦根伸长的毒性阈值（EC10、EC50）及Pb毒性的淋洗因子,同时建立了基于不同土壤性质的Pb毒性阈值预测模型.结果表明：不同性质土壤中Pb对大麦根伸长的毒性阈值有显著差异（P〈0.01）,EC50值在300~4130 mg·kg-1,EC10值在55~633 mg·kg-1.淋洗处理明显降低了土壤中外源Pb的毒性,基于EC50和EC10测定的不同土壤淋洗因子（LFECx）的变化范围分别为0.96~1.96（LFEC50）和1.03~1.81（LFEC10）.相比而言,在酸性（p H〈6.81）土壤中,淋洗处理对降低土壤外源Pb的毒性作用更为明显.基于主控因子（p H、有机碳含量OC、阳离子交换量CEC）的淋洗与非淋洗土壤中Pb的大麦根伸长毒性（ECx,x=10,50）预测模型表明,除了江西红壤外,淋洗与非淋洗土壤中Pb的EC50实测值均落在模型预测值±2倍标准误差范围之内,说明基于上述土壤主要性质可以较好预测不同性质土壤中Pb的毒性阈值.
- 李宁郭雪雁陈世宝刘彬宋文恩
- 关键词：铅大麦
- 水稻土中外源Cd老化的动力学特征与老化因子被引量：15
- 2015年
- 选择5种不同性质的水稻土,通过外源添加制备了6个不同浓度梯度的Cd污染土壤,研究了外源Cd在几种水稻土中的老化动力学特征与影响因子;同时利用盆栽实验,结合Log-logistic分布模型,研究了5个不同老化时间（14、30、60、90和180d）与土壤中Cd对二种不同Cd敏感性水稻生长毒性的影响.结果表明,不同浓度外源Cd进入土壤后,0.05mol/L EDTA-2Na浸提的有效态Cd含量随着老化时间的增加而逐渐下降;与14d处理相比,老化30d后土壤中有效态Cd降幅达21.5%（红壤）~38.0%（黑土）;老化90d后,土壤中Cd进入慢反应阶段.基于二级动力学方程的拟合参数显示,土壤中Cd的老化特征表现为有效态Cd含量在30~60d内快速降低,随后变化减缓,经过90d的老化后,土壤中有效态Cd含量逐渐趋于平衡.基于老化动力学方程参数（C∞及K2）与土壤性质间的相关性分析表明,土壤p H值是影响Cd有效态含量变化的主控因子,其次是土壤CEC和OC含量.在不同性质土壤中,随着老化时间的增加,土壤中外源Cd对水稻生长毒性的半抑制浓度（EC50）值显著升高;与14d老化处理相比,经过180d老化后土壤中Cd对水稻生长毒性的EC50增加72.1%~195.0%;在大于90d的长期老化过程中,土壤p H值对Cd老化过程的影响逐渐降低,而CEC的影响逐渐上升,尽管如此,土壤中Cd老化过程的主要影响因子仍然是土壤p H,而与测试的2种水稻品种无关.
- 刘彬孙聪陈世宝张晓晴宋文恩李宁
- 关键词：CD水稻剂量-效应
- 典型黑土春玉米化学肥料养分利用效率变化研究被引量：8
- 2019年
- 【目的】减少化学肥料投入和提高肥料养分利用效率是我国当前重要的农业举措。鉴于化学肥料不合理施用引起的黑土肥力下降和酸化,开展黑土化学肥料减少投入和肥料养分利用效率变化研究,有利于实现黑土化学肥料的科学施用。【方法】于2013-2016年在典型黑土区开展连续4年肥料投入试验,设置了不施肥(CK)、缺氮(PK)、缺磷(NK)、缺钾(NP)、氮磷钾配施处理(NPK)。测定了作物产量、养分吸收、土壤无机氮、速效磷、速效钾。【结果】黑龙江春玉米年产量10 t·hm^-2左右,除2013年外,2014-2016年各年份NPK处理春玉米产量、地上部氮磷钾养分吸收显著(P<0.05)高于CK或PK处理产量。除2016年磷素农学效率外,NPK处理肥料氮磷钾养分回收率、农学效率和偏生产力逐年升高。2013-2016年期间,肥料平均氮磷钾回收率分别为45.8%、6.1%和3.5%,农学效率分别为23.2、7.2和5.0 kg·kg^-1,偏生产力分别为58.3、133.2和97.7 kg·kg^-1。土壤矿质氮测试显示春玉米收获后到次年播种前冻融交替促进土壤有机氮素矿化。4年养分平衡计算的平均值显示NPK处理氮磷施用量基本与春玉米养分吸收量一致,土壤氮磷总体处于平衡状态,作物地上部钾素奢侈吸收导致土壤钾素处于亏缺状态。【结论】典型黑土区连续4年试验显示,在产量保持稳定的条件下,磷、钾肥能大幅减少,提高磷钾肥利用效率,而不施化学氮肥仅能维持第一年产量,随后的年份里氮肥利用效率提高和产量降低同时发生。
- 仇少君李宁何萍魏丹金梁赵士诚赵士诚徐新朋
- 关键词：化学肥料春玉米产量土壤速效养分黑土
- 不同污灌区两种小麦对土壤Pb吸收的主控因子与预测模型被引量：1
- 2016年
- 采集我国北方5个典型污灌区0~20 cm土壤,添加250 mg·kg^(-1)的Pb进行盆栽试验,测定不同污罐区土壤中两种不同敏感性小麦对Pb吸收、转化特征,同时利用离子色谱仪及WHAM 6.0化学模型对污灌区土壤溶液性质及自由Pb^(2+)进行测定,探究污灌区土壤中小麦对Pb吸收的主控因子及其预测模型。结果表明,不同污灌区土壤中两种小麦对Pb的富集系数(BCF)及Pb的根-茎叶转运系数(TF)均有显著(P<0.05)差异,Pb敏感性品种轮选987根与茎叶的富集系数均明显高于耐Pb品种白麦126。山东棕壤中小麦对Pb的富集系数最大,而天津潮土的最小,最大相差255.9%;Pb污染土壤中小麦对Pb的富集系数及根-茎叶转运系数(TF)均大于相应的对照处理土壤。小麦根、茎叶中Pb含量与土壤溶液中自由Pb^(2+)含量呈极显著正相关(P<0.01),线性拟合方程分别为:y=0.772x+54.805(R^2=0.904),y=0.087x+12.980(R^2=0.897);基于土壤主控因子的小麦Pb吸收模型表明,不同污罐区土壤小麦中Pb和土壤溶液自由Pb^(2+)含量与土壤pH、OC含量呈负相关,而与土壤溶液Cl^-、Na^+离子含量呈正相关。除了受土壤主要因子影响外,土壤中Cl^-、Na^+含量升高将增加污灌土壤中Pb的环境风险。
- 何俊王学东陈世宝刘彬李宁郑涵
- 关键词：污灌土壤铅主控因子
- 不同品种水稻对土壤中镉的富集特征及敏感性分布(SSD)被引量：51
- 2014年
- 【目的】研究不同水稻品种对土壤中镉(Cd)毒害的敏感性分布规律,测定基于保护95%水稻品种的土壤中Cd对不同水稻毒害的生态风险阈值HC5,为中国水稻Cd污染防治提供理论依据。【方法】利用中国南方具有代表性的两种水稻土,通过外源添加Cd制备成0、1.2、4.8、10、40、120 mg·kg-1的Cd污染土壤,以中国水稻主产区18个常规不同水稻品种为试材,通过温室盆栽试验测定不同Cd污染土壤对不同品种水稻的生物量、植株Cd含量及不同水稻Cd吸收的生物富集系数(BCF)影响。通过国际最新的累积概率分布函数逻辑斯蒂克分布模型(Log-logistic distribution)对不同水稻基于生物量的Cd毒性的剂量-效应关系进行拟合,利用物种敏感性分布模型Burr-III构建出Cd对不同水稻毒性的物种敏感度分布频次曲线(SSD),并基于此推导出不同水稻Cd毒性的物种敏感性分布频次和基于保护95%水稻品种的Cd毒性阈值HC5,并测定不同水稻Cd吸收BCF值与土壤中Cd有效态含量变化的定量关系。【结果】在酸性祁阳红壤中,不同品种水稻随着Cd处理浓度的增加,生物量明显下降,对Cd最为敏感的品种X-42,生物量降低86%,而对Cd耐性较强的品种Z-120生物量降低51%。当添加浓度为4.8 mg·kg-1时,JY-253、J-463、Z-611、J-899、T-15、X-6、T-167品种水稻的生物量达到最大,其余品种均在1.2 mg·kg-1处理下达到最高。与对照相比,不同品种水稻的生物量增加了4%—56%,说明低剂量Cd对水稻生长有一定的刺激效应。在中碱性广州水稻土中,不同品种水稻随着Cd处理浓度的增加,生物量没有显著性差异。在两种土壤中,生物富集系数(BCF)随着Cd处理浓度的增加而降低,在低镉(1.2 mg·kg-1)条件下,红壤水稻BCF的变化范围为0.0056(S-974)—0.0133(T-15),相差2.38倍;而广州水稻土的变化范围则为0.0018(L-42,LY-28)—0.0034(J-899),相差1.89倍。但是对于相同Cd浓度处理下,红壤中�
- 孙聪陈世宝宋文恩李宁
- 关键词：镉水稻品种生态风险
