天童常绿阔叶林退化过程中土壤微生物主要类群变化特性研究

研究了浙江天童常绿阔叶林植被5个主要退化阶段土壤微生物主要类群数量分布特征.采用涂布平板法和MPN法(最大可能数法)进行三大微生物类群(细菌、放线菌和真菌)和氨化细菌等重要功能微生物的分析.测定时间为2003年7月和2004年2月.以考察常绿阔叶林退化过程中土壤微生物主要类群变化特性,为退化生态系统的恢复和重建提供基础研究.结果表明,从栲树林至灌木的5个主要退化阶段,0～20 cm土壤层中细菌较真菌和放线菌的数量分布占绝对优势.2003年7月和2004年2月细菌占三大微生物总数平均比例分别为73.4%和85.6%.土壤微生物总数的变化同土壤全氮、土壤有机质含量及土壤肥力综合指标的变化呈显著相关性.2003年7月和2004年2月土壤层氨化细菌、固氮菌、纤维素分解菌、硝化细菌四类主要微生物生理类群中,氨化细菌占绝对优势,占四类微生物生理类群的平均比例分别为98.3%和94.3%,在森林凋落物分解过程起重要作用.从栲树林至灌木林的5个退化阶段,三大微生物数量、微生物总量、四类主要微生物生理类群数量总体呈下降趋势,尤其以冬季变化趋势明显.2004年2月从1#栲树林至5#灌木林,细菌数量下降80.4%,微生物总数下降82.2%,固氮菌减少99.1%,氨化细菌减少96.8%,纤维素分解菌减少95.8%,硝化细菌减少99.8%.随着植被的退化演替,土壤肥力降低,土壤环境条件不利于微生物的生长.土壤主要微生物生理类群数量的减少削弱了土壤中C、N等营养元素的循环速率和能量流动.     

污水灌溉对土壤重金属含量、酶活性和微生物类群分布的影响

以沈阳张士灌区长期污灌的农田土壤为对象,研究了土壤重金属、土壤酶活性、微生物生物量和种群分布特征,分析了土壤微生物参数与土壤重金属和土壤性质的相关关系.结果表明,虽然已停止污灌十余年,张士灌区农田土壤仍存在Cd、Zn、Cu等多种重金属污染.土壤Cd污染最严重,含量达1.75～3.89 mg·kg-1.土壤耕作层(0～30cm)Zn、Cu、Pb总含量随土层深度增加逐渐减少,而Cd元素的垂直分布呈向下迁移的趋势.Cd、Zn、Cu、Pb等4种重金属含量水平分布特征相似,均为1号样地＞2号样地＞3号样地＞4号样地.相关性分析表明,张士灌区土壤酶活性、微生物生物量和种群分布受重金属污染和土壤养分的影响,土壤养分含量(有机碳、N、P、K)对微生物的正面效应大于重金属对微生物的负面效应.土壤全量Cd和速效K对微生物参数的影响最为明显,Cd含量与多酚氧化酶活性和微生物生物量(Cmic)呈极显著负相关,与纤维素酶活性呈极显著正相关(P＜0 01),速效K含量与多酚氧化酶活性、微生物生物量以及可培养微生物种群数量均呈极显著正相关(P＜0.01).     

成都平原大尺度下土壤质量空间变异研究

基于土壤质量调查的空间结构及分布规律研究对土地利用规划以及农业区划的制定等工作有重要意义.以成都平原为研究区,利用GIS的空间分析功能结合地统计学方法,以半方差函数、克里格插值为工具对成都平原土壤质量要素在不同尺度与不同方向的空间结构变化进行定量分析,揭示了在区域尺度下土壤质量的空间变异规律.结果表明,各土壤质量要素在结构变异方向、变程等参数上表现出明显差异,说明以成土过程为代表的结构因素以及以人为扰动为代表的随机因素对各质量要素产生了差异化影响,通过计算发现所有土壤要素在不同方向上均存在基台值或变程的差异,且多数指标不同方向空间自相关的距离要比各向同性距离大,表明土壤特性经角度分解后空间自相关性增强.pH值以及对数转换后的物理黏粒含量、速效磷、微团聚度、CEC等指标变异函数曲线符合球状模型,而有机质、容重以及对数转换后的全氮、碱解氮、速效钾、全钾等指标变异函数曲线符合指数模型.有机质、CEC空间分布的均一性较强,在小范围内的变异不显著,整体分布趋向均一;土壤物理性质与pH值分布的均一性较差,在小范围内的变异很强.pH值、有机质、物理黏粒、全钾、速效磷、速效钾在不同尺度上受不同的重要过程控制.在引起空间变异的影响因素方面,有机质、速效钾、全钾的空间变异主要是由随机性因素引起的,而物理黏粒含量、碱解氮、速效磷、全氮、pH值、容重、微团聚度的空间变异主要由结构性因素引起.     

黄河和渤海双重作用下土壤特性空间变异的研究——以垦利县为例

研究黄河和渤海对沿岸土壤养分和盐分的影响及原因.采用GPS定位技术,采集了139个剖面点的土样,选取81个具有代表性的样点,根据样点与黄河和渤海距离的不同设置6条样线.通过DPS统计软件对土壤中有机质、碱解N、速效P、有效K和盐分含量进行统计分析,结果表明,黄河和渤海对沿岸土壤的养分和盐分含量都存在影响,即土壤盐分总体上随着与黄河距离的增加而增加,随着与渤海距离的增加而减少;土壤有机质、碱解N、有效P含量的变化趋势基本一致,即随着与黄河距离的增加而降低.由于黄河三角洲土壤的特殊成因,土壤速效K含量的变化与其他土壤养分不同,但与土壤盐分相似.     

重金属Cd污染对旱田土壤微生物群落的影响

以太原市土堂村的旱田土壤为例,研究了Cd胁迫下对土壤微生物数量的影响。实验结果表明,在Cd质量浓度逐渐增加到10 mg/kg时的单一胁迫下,细菌依然呈显著的正相关;在Cd处于较低浓度时,放线菌和真菌呈正相关,但当质量浓度达到10 mg/kg时,放线菌和真菌开始受到抑制。Cd胁迫下对土壤生物活性的抑制率由大到小为细菌放线菌真菌。从三大菌的总数上看,随着重金属污染时间的增加,细菌、放线菌、真菌三大菌总数逐渐减少。     

泰安丘陵地区土地整理项目区的土壤质量时空变异研究

在农用地整理过程中,由于移动了耕层土壤,所以土壤剖面变异和表层土壤养分不均匀的现象普遍存在,重构土壤的质量状况及其变化成为决定土地整理成败的关键.以泰安市丘陵区的土地整理项目为例,分析了土地整理后1 a、2 a和4 a土壤质量的时空变异特性.采样点利用GPS定位,在每个土地整理项目区以及相应对照样点地块采样,并对所采120份土样进行土壤养分分析;根据所测数据,对各土壤养分进行时空变异分析,其中空间变异主要通过变异系数说明,时间变异分析则引入了养分指数的概念.结果表明:表层土壤养分时空变异具有比较明显的规律性,其中有机质、速效K和有效P的变异系数随着整理年限的延长而增大,有机质、速效K和碱解N在土壤中的质量比则随整理时间的增长与相应对照值趋于一致.     

皆伐作业对林地土壤因子的影响

对福建省永安市元沙林业采育场杉阔混交人工林林地皆伐作业前后土壤理化性质变化进行试验研究.结果表明,皆伐作业使林地土壤许多理化性质发生改变.皆伐导致土壤容重增大0.13 g·cm-3,土壤结构体破坏率提高12.50%,最大持水量下降6.65%,总孔隙度减小3.88%; 同时土壤主要化学性质,如有机质、全N、水解性N、全P、速效P、全K、速效K等普遍降低,它们的含量分别下降8.14 g·kg-1、0.18 g·kg-1、7.20 mg·kg-1、0.38 g·kg-1、39.98 mg·kg-1、6.95 g·kg-1和12.31 mg·kg-1; 此外,对皆伐作业造成土壤理化性质变化的原因进行了分析,并从森林生态采运角度出发,提出减少皆伐作业对林地土壤破坏的技术措施.     

粪源金霉素暴露对土壤微生物毒性效应的田间试验研究

通过田间小区试验,研究了含金霉素残留的鸡粪施用于农田对农田土壤中微生物的毒性效应.选取蔬菜试验田,划分4个2m×2m试验小区,除对照组(不施用任何肥料)外,其他3块分别施用不含金霉素的鸡粪和含46.4 mg/kg、97.6 mg/kg金霉素的鸡粪.在试验期内,分别在不同时间采集土壤样品,测定土壤中微生物数量(细菌、真菌和放线菌)、土壤的呼吸强度、土壤中金霉素抗性细菌数量及土壤中微生物多样性变化等指标.结果表明,两个质量比的粪源金霉素(46.4 mg/kg和97.6 mg/kg)暴露分别降低了土壤中细菌数量24.1％和27.2％,降低了放线菌12.1％和22.9％,减少了真菌数量1.92％和2.52％,并且影响了土壤微生物多样性,同时增加了土壤中金霉素抗性细菌数量及其比率.同时发现,粪源金霉素的暴露随时间延长对土壤微生物的毒性影响有减缓趋势.这可能与随时间延长金霉素被降解或土壤微生物对金霉素产生了适应有关.     

日照茶树种植区土壤pH值及养分的变化

在GIS支持下,通过对日照市茶树种植区1982年和2003年土壤养分的对比分析,探讨了茶树种植对土壤养分的影响.2003年在研究区采集104个土壤剖面点,对土壤的主要养分进行了分析.在ARCGIS下进行Kriging插值形成各养分分布图,然后对照1982年第2次土壤普查结果进行各养分的差值分析.结果显示,茶树种植20a,土壤全N、有效P、速效K有增加的趋势,且明显高于非茶树种植区.土壤有机质基本不变或略有下降,但茶树种植区高于非种植区.全市土壤pH值有下降趋势,但茶树种植区下降较大,幅度在0.83～1.98之间.     

河北省农田耕层土壤中镍含量及其质量评价

为探明河北省农田土壤质量现状和科学指导镍肥施用,研究了河北省农田主要类型耕层土壤中的全镍和有效态镍含量分布及其变化规律.结果表明,全镍平均质量比26.48 mg/kg,质量比范围8.62～94.77 mg/kg,在20～30 mg/kg范围内分布频率最高,平均质量比从高到低表现为棕壤土、潮土、褐土、粟钙土,总体分布是由北向南、由西向东呈逐渐增加趋势;有效态镍平均质量比0.38 mg/kg,质量比范围0.11～1.58 mg/kg,在0.25～0.40mg/kg范围内分布频率最高,平均质量比从高到低为棕壤土、栗钙土、褐土、潮土,总体分布为由北向南、由东向西呈逐渐降低趋势;4种类型耕层土壤中全镍含量的变化与土壤pH值、全盐量及有机质的含量变化相关性均不显著,而有效态镍含量变化与土壤中有机质含量变化呈显著或极显著正相关,表明土壤中有机质含量可作为表征土壤中有效态镍含量高低的重要指标.河北省农田耕层土壤未出现镍污染,符合农田土壤环境质量标准.     

规范农田土壤修复项目管理提升农田土壤修复内涵

实现土壤修复项目的规范管理,对于提升农田土壤修复内涵、提高土地资源利用效率具有重大影响。本文在阐述农田土壤修复内涵及必要性的同时,对土壤修复项目管理中的问题进行分析,并提出当前农田土壤修复质量提升策略。期望有利于土壤修复项目的规范管理,进而提升土地资源利用效率。     

Bioremediation of DSO contaminated soil

Seven strains isolated from DSO (disulfide oil) contaminated soils. Among them, two strains had high potential to remove DSO from contaminated soils. These strains identified as Paenibacillus (a gram positive, nitrogen fixing spore, spore forming bacillus) and Rhodococcus (a gram positive, catalase positive, acid fast forming bacteria), by preliminary tests. The optimal conditions for DSO removal from contaminated soils were determined. The biotic depletion for Paenibacillus pre-grown in nutrient broth was 24.3% and for Rhodococcus was 19.3%. Bioremediation of DSO in soil was investigated by gas chromatography and UV–vis absorption spectroscopy techniques. The results showed that addition of water (20 μl/g soil) to soil is necessary for DSO removal by both strains and none of the strains could remove DSO in concentrations more than 30 μg/g soil. The results also showed that none of these strains could degrade DSO under anaerobic condition.     

城市区域土体铁的化学行为与土体强度变异关系研究

统计了南宁市地下水中Fe的变化情况,实验研究了Fe的物理化学行为与土体强度之间的联系,并进一步研究了铁对土体强度影响的双向性.结果显示,城市区域将由于Fe的溶蚀、置换作用等使土体强度降低;城市区域CO2分压增高将促进土体中铁的溶蚀而使土体强度进一步恶化.在含水量相对较高时,铁质胶结物被溶解、迁移,土体强度降低;而在含水量相对较低时,铁质胶结物不易被溶解,而更趋向于发生沉淀反应,使土体对铁的吸附作用加强,从而使土体的强度增加.     

重庆丘陵山区石灰性黄壤呼吸特征及影响因素

采用静态暗箱一二氧化碳红外分析仪法研究了重庆丘陵山区石灰性黄壤土壤呼吸特征及影响因素.结果表明,土壤呼吸速率呈现季节性动态变化特征,冬季较低,夏季较高,与地温的季节动态变化基本一致;土壤呼吸与地温之间呈指数关系,其中与5 cm地温的相关性最好;不同土层、不同处理的Q10值不同,变化范围为1.67～2.69.不同田间管理措施对土壤呼吸速率有明显影响,表现为施肥土壤＞未施肥处理,种植作物土壤＞裸地;化肥使种植作物土壤的年平均呼吸速率增加70.8%,化肥、粪肥共同作用增加129%;与裸地相比,单种作物不施肥不能显著增加土壤CO2排放.裸地春、秋、冬季的土壤呼吸速率与土壤水分呈直线关系,决定系数R2=0.414,P＜0.01.在夏季,种植作物未施肥和施化肥处理两者也呈直线关系,R2分别为0.5361和0.4261(P＜0.05),其他季节两者未表现出明显的规律性.     

初探场地土壤及地下水调查采样方法

随着我国环境保护力度的不断加大,环境调查工作正在有序的开展,其中场地土壤、地下水污染是环境调查的重点,而科学的调查采样方法则是确保调查结果准确性、客观性的必然要求。有鉴于此,首先从污染场地特征分析、调查目标两个角度介绍了场地环境调查的准备工作,然后探讨了布点中的前期准备以及具体方法,最后围绕土壤样品以及地下水样品的采集与保存做了分析。     

污染土壤修复技术研究现状与趋势

生态保护工作的发展包括环境保护和污染治理两个方面,为了保证生态环境的健康发展,必须要同时做好这两方面工作。在污染治理过程中土壤修复是重要的治理内容,也是污染治理的重要研究方法。本文主要对污染土壤修复技术研究现状进行分析,并对其未来的发展趋势进行预测。     

滇池周边地区农田土壤硝酸盐迁移累积特征

采用实地调查与模拟实验相结合的方法,研究不同施氮水平对地表水及土体中硝态氮迁移和累积的影响,旨在为减轻硝酸盐对滇池环境的威胁提供科学依据.结果表明,流域内农田排水中氮污染负荷高、氮肥投入过量及灌水频繁是造成研究区内土壤硝酸盐淋洗污染地下水的主要原因;土壤中NO3--N累积量与氮肥施用量在生菜的苗期呈极显著正相关(相关系数R0.01=0.9687**,**表示极显著线性相关),而在结球期呈显著正相关(R0.05=0.887*,*表示显著线性相关);在生菜整个生育期里,NO3--N沿土壤剖面垂直迁移至土壤深层,导致下层土壤的NO3--N含量高于上层土壤;生菜在苗期NO3--N淋失量较大,对地下水污染的风险高;高施氮强度与低施氮强度相比,氮素更易流失;频繁灌溉促使NO3--N随水向深层土壤迁移累积.     

非离子表面活性剂对土壤中甲基对硫磷的增溶、洗脱及其在土壤中的吸附

探讨了3种非离子表面活性剂Brij30、Brij35和Tween80溶液对水溶液中甲基对硫磷的增溶作用,对土壤中甲基对硫磷的洗脱作用以及土壤对3种非离子表面活性剂的吸附作用.增溶实验结果表明,3种非离子表面活性剂在水溶液中均对甲基对硫磷有较好的增溶作用,而且无论在临界胶束浓度前或后,表面活性剂对甲基对硫磷的增溶顺序均为:Tween80,Brij30和Brij35.淋洗实验结果表明,3种非离子表面活性剂对土壤中甲基对硫磷的去除效果不如蒸馏水好,而且实验土壤对3种非离子表面活性剂均有较强的吸附作用.这种吸附作用对土壤中甲基对硫磷的去除有严重不利影响.     

海河流域土壤有机碳储量及分布特征研究

以海河流域为研究对象,在GIS技术支持下,根据流域的土壤类型图和土地利用类型图分析了海河流域土壤有机碳密度和碳储量及其空间分布特征.结果表明,海河流域土壤1 m厚度以内土体中土壤有机碳密度在1.62～49.49 kg/m2,其中低于土壤平均有机碳密度的土壤有11种,所占面积比例为55％.海河流域土壤有机碳密度总体上空间分布差异较大,并且呈现由南向北逐渐增加的趋势.海河流域土壤有机碳储量约2 481.94 Tg,其中褐土有机碳储量最大,约为流域总量的1/3;潮土是分布最广的土类,也是流域最重要的农业耕作土类,蕴含着688.98Tg的土壤有机碳储量.海河流域主要土地利用类型为耕地、林地及草地,所占面积比例约94％,各自的土壤有机碳密度均低于全国平均水平,而农业土壤潮土的大面积分布、成熟林和高覆盖度草地所占面积比例低是造成流域土壤有机碳储量水平低的主要原因.