凹凸棒石是一种含水富镁的硅酸盐黏土矿物,具有良好的流变调节性、离子交换能力、吸附性能和载体功能等特点,在食品、医药、化妆品等领域中展示出了巨大的应用潜力.现综述凹凸棒石的结构、基本性质及在食品、医药及化妆品领域中的应用,为其应用提供参考.

食土行为广泛存在于灵长类动物中,关于灵长类的食土行为有很多功能性的假说,包括补充矿物质、有毒物质吸附、抗腹泻、抗体内寄生虫感染及肠胃酸性中和等假说.为了解秦岭川金丝猴取食黏土的影响因子和功能假说,于2013年9月至2015年1月采用扫描观察法和瞬时记录法收集食性数据,记录取食黏土个体的性别年龄及取食位置,并采集秦岭川金丝猴取食的黏土和对照黏土样品.于2016年7月采用电位法测定土壤样品的pH值.食性结果表明不同性别年龄个体,从1岁的婴幼猴到成年个体都存在取食黏土的行为;秦岭川金丝猴取食黏土的pH值显著高于对照样品的pH值.因此,本研究结果与肠胃酸性中和假说更为契合,秦岭川金丝猴取食偏碱性的黏土,有利于中和取食大量芽和叶摄入的酸性物质.

硒在华南稻区酸性土壤中极易被固定使其有效性较低.本研究旨在通过盆栽试验,探明施用硒肥对水稻根际和非根际土壤硒有效性的影响.结果表明:施硒能提高水稻产量,增加籽粒硒含量;水稻根际土壤中水溶态硒、交换态硒、铁锰氧化物结合态硒、有机物-硫化物结合态硒和残渣态硒含量均低于非根际土壤.各施硒处理之间,根际和非根际土壤中硒的迁移系数没有显著差异;施硒对根和叶片之间硒的迁移系数也没有显著影响,但是施硒提高了叶片和籽粒之间硒的迁移系数.施用0.5 mg·kg-1硒增加了水稻根系有机酸的分泌,而施用1.0、5.0 mg·kg-1硒则降低了有机酸的分泌.根系有机酸的分泌对根际土壤pH值影响不大,根际土壤pH值反而高于非根际土壤,但施硒显著降低了根际土壤pH值.随着施硒水平的提高,根际土壤黏土矿物(高岭石)的红外吸收光谱不断增强.施入土壤中的硒多转化为水稻难以吸收利用的形态,且不易向根际移动.根系分泌的有机酸也并不是通过影响土壤pH值来提高土壤硒的有效性.

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和膨润土都能影响植物的生长和对重金属的吸收.以铅锌矿周边污染农田土为供试土壤,开展室内盆栽试验,研究接种AMF、施膨润土的单独和复合处理对蚕豆生长和重金属累积的影响.结果表明,接种AMF、施膨润土、AMF+膨润土复合处理都增加蚕豆叶片光合色素含量、株高和生物量,降低土壤有效态重金属含量,减少植株地上部和地下部重金属含量,但增加蚕豆地上部重金属的累积量.AMF+膨润土复合处理下,蚕豆叶片光合色素(叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素)含量和植株生物量最大,土壤有效态重金属含量和植株重金属含量最低.双因素方差分析表明,接种AMF、施膨润土对土壤重金属有效态含量、蚕豆生长(叶片光合色素含量、株高、生物量)、植株重金属含量与累积量存在显著或极显著的影响,但接种AMF与施膨润土处理间没有显著的交互作用.本研究表明重金属胁迫下,接种AMF和施膨润土单独处理都能促进蚕豆生长和降低植株重金属含量,但复合处理没有叠加效应;结果可为重金属污染土壤的生态修复提供理论和实践依据.

[目的]本文从胜利油田沾3区块的高温油藏的原油采出液中分离得到一株嗜热菌,通过其与膨润土的相互作用,尝试探讨油藏微生物作为油藏储层中水敏性矿物(如蒙皂石)改性剂的可能性.[意义]研究结果将在降低水敏矿物的膨胀性能,为解决水驱采油中遇到的水敏效应的瓶颈问题提供微生物的新途径.[结果]所得菌株为革兰氏阳性菌,呈杆状,具芽孢,兼性厌氧,鉴定为Geobacillus icigianus SL-1.菌株SL-1在厌氧条件下能够还原蒙皂石的结构铁.扫描电镜(SEM)结果显示,无菌对照体系中,蒙皂石呈不规则薄片状.而经微生物作用后,除薄片状蒙皂石外,另有板状次生矿物的生成.进一步能谱(EDS)分析表明,与薄片状蒙皂石相比,板状矿物含有较高的A1/Si比值,且含有明显的K+信号.XRD结果显示,经过微生物作用后,固相物质中蒙皂石的百分比下降至47.7％,伊利石百分比上升至29.1％,而无菌对照组中蒙皂石的百分含量则为70.4％,伊利石的百分比则为19.8％.XRD物相分析和EDS结果均证实经过微生物作用后,部分蒙皂石转化成了伊利石.膨胀性能的分析进一步揭示菌株SL-1作用后,矿物膨胀性较初始矿物显著降低,缩膨率达到25.9％.以上结果为油藏储层防膨提供了重要的实验依据.

以次生常绿阔叶林为对照,选择立地条件相近的无经营、粗放经营和集约经营3种类型毛竹林为研究对象,应用密度-粒径联合分组以及化学、生物分析和傅里叶变换红外光谱(FIIR)方法,探讨经营措施对毛竹林土壤不同组分有机碳、氮含量,分配比例及结构特征的影响.结果 表明:与对照相比,无经营和粗放经营毛竹林显著提高了土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)、游离态颗粒有机碳、氮、可溶性有机碳(DOC)、氮(DON)和矿物结合态有机碳、氮的含量.无经营毛竹林虽然显著增大了游离态颗粒有机碳、氮的分配比例,但其与黏土矿物结合的有机碳依然是土壤有机碳的最大贮存库(67.6％).集约经营导致竹林土壤有机碳、全氮的贮量及各组分有机碳、氮含量下降,但明显增大了DOC/TOC、微生物生物量氮与全氮比值以及微生物生物量碳和土壤有机碳的比值(微生物商).经营措施对土壤有机碳的化学结构也具有显著影响.与对照相比,无经营和粗放经营毛竹林土壤有机碳中酚醇-OH、脂肪族-CH、芳香族C=C和羰基C=O吸收峰相对强度增强,土壤疏水性显著增加.土壤有机碳的脂肪碳、芳香碳和疏水性与土壤碳氮总量呈显著正相关,与微生物商呈显著负相关.在人为干扰减少的情况下,毛竹林凋落物、根系等有机质残体输入量的增多引起土壤难分解化合物的相对积累,使有机碳化学稳定性明显增强.同时,土壤黏土矿物质对土壤有机碳起到了很好的保护作用,通过矿物-有机碳复合使土壤碳储存稳定性更高,进而有利于土壤碳的长期保存.

哈密翼龙及其3D蛋与胚胎化石的发现,具有重要的科学价值.然而,这些化石在离开原始埋藏环境之后,就会出现粉化剥落等严重自然风化现象.本文拟利用XRF等多种方法对代表性化石的赋存围岩样品进行分析检测,以探讨其风化破碎机理.分析表明,化石围岩为含泥砾的砂岩,含有蒙脱石等黏土类矿物,胶结物为钙质和盐类,且围岩中含有大量的C1-、NO3-、Na+和Mg2+等可溶盐.因此,本文指出围岩产生风化的主要机制是当湿度发生变化时,盐胶结溶解,同时围岩中的可溶盐溶解重结晶产生的巨大结晶压力,以及蒙脱石等矿物吸水膨胀产生巨大的挤压力,促使围岩在巨大内部应力等综合作用下逐渐粉化脱落,最终导致围岩彻底破碎.基于以上认识,也给出了化石的保护建议.

中药材种植中长期大量使用化肥、农药,导致中药材产区土壤次生盐渍化、土壤板结、土壤酸化、连作障碍、微生态失衡、土壤病虫害严重等土壤生态环境问题突出.因此,推行中药材生态种植是中药材生产的必由之路.凹凸棒石(attapulgite,ATP)是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,在我国储量丰富,具纳米材料属性,且具有强的吸附性和离子交换性等优良特性,有巨大的高值利用空间.ATP及功能产品具有保水、保肥、调节土壤理化性质和微生态等土壤生态效应,在中药材生态种植有广泛的利用价值.该文综述ATP的资源分布、结构特性、土壤生态效应研究及应用进展,展望ATP在中药材生态种植中的应用前景,以期为我国中药材生产的可持续发展提供参考.

为了阐明稻田土壤中尿素在配施抑制剂和猪粪的情况下不同形态氮的响应特征,探究不同管理措施下稻田土壤氮素保持和供给能力.本研究采用15N标记尿素进行盆栽试验,设置不施肥(CK)、猪粪(M)、尿素(N)、猪粪+尿素(NM)、尿素+抑制剂(NI)和尿素+抑制剂+猪粪(NIM)6个处理.抑制剂选用脲酶抑制剂(PPD+NBPT)和硝化抑制剂(DMPP)组合,测定返青期、分蘖期和成熟期土壤氮库的分配、尿素氮在氮库中的保存及水稻吸氮状况.结果 表明:施用猪粪显著提高了土壤铵态氮、固定态铵含量和微生物生物量氮,提高了分蘖期尿素氮在各氮库中的贮存,显著增加了水稻产量.与N处理相比,添加抑制剂促进了NH4+的矿物固定和微生物对尿素氮的固持;与NM处理相比,施用抑制剂增加了黏土矿物对15NH4+的固定.通径分析表明,施用猪粪能促进水稻吸收肥料氮,增加水稻产量;添加抑制剂可通过铵的矿物固定将更多的肥料氮暂时储存;NIM能将更多的氮贮存在微生物生物量氮中,至作物生长后期,铵的释放和微生物周转矿化可为水稻提供更多的有效氮源.在我国北方稻田,NM和NIM处理是推荐的施肥方式.

植物根际促生菌(PGPR)剂具有促进植物生长、抵抗病害和环境胁迫、改善土壤微生态及提高土壤肥力等功效,是非常有应用前景的农用绿色生物制剂.近年来,为了解决微生物菌剂应用过程中存在的菌体稳定性低、活菌数不高、持效性差等问题,采用微胶囊化技术将菌体包埋或封装到微胶囊中,实现对功能菌株的保护,提高了菌体的存活性、稳定性和缓释性.本文综述了根际促生菌微胶囊化制备的主要方法,如挤压法、乳化法、喷雾干燥法;阐述了海藻酸盐、黏土矿物、淀粉和壳聚糖等微胶囊壁材的特性;介绍了微胶囊菌剂释放特性的影响因素和PGPR微胶囊菌剂应用研究现状,并且对PGPR微胶囊的未来发展前景提出了展望.