多氯联苯对我国土壤微生物的生态毒理效应

作为持久性有机污染物(POPs),多氯联苯(PCBs)一旦进入土壤将长期存留并对土栖生物产生潜在危害。土壤微生物是土壤生态系统重要组成部分,研究外源PCBs对土壤微生物的生态毒理效应,筛选出指示PCBs污染的敏感指标并获取可靠的生态毒理数据十分重要。研究以江西红壤和天津潮土为供试土壤,在室内25℃连续培养28 d的条件下进行了生态毒理实验,选择了微生物量碳、呼吸强度、代谢熵、硝化作用、脱氢酶活性、脲酶活性和微生物群落功能多样性为微生物指标。结果显示:1)在28 d培养时间内,多氯联苯(PCBs)的毒性作用随培养时间的延长而增强,且在红壤中的毒性作用强于在潮土中,表明PCBs对土壤微生物的毒性作用存在时间效应并受土壤性质的影响。2)各微生物指标的敏感性不同,微生物量碳、脲酶活性和微生物功能多样性对PCBs污染反应不够敏感,而土壤呼吸强度、代谢熵、硝化作用和脱氢酶活性对PCBs污染反应敏感。3)14 d时,红壤中PCBs对脱氢酶活性、呼吸强度和代谢熵的EC10值分别为1.20、3.18和1.09 mg·kg-1,而在潮土中分别为6.31、4.73和50 mg·kg-1;28 d时,红壤中PCBs对硝化作用、脱氢酶活性、呼吸强度和代谢熵的EC10值分别为2.32、0.77、0.51和0.71mg·kg-1,而在潮土中分别为5.91、1.65、3.00和50 mg·kg-1。综合考虑经济和实际需要等因素,建议将呼吸强度、硝化作用和脱氢酶活性作为PCBs污染土壤生态毒理评价中的首选敏感指标,并建议培养时间设置为28 d。     

城市环境熵模型的建立及其在城市化环境影响评价研究中的应用

城市化是20世纪以来的一个全球性进程,与此同时,城市化对环境的影响也日益明显,并逐渐成为社会各界关注的焦点之一。文章在简单介绍热力学原理的基础理论、城市化概念特别是城市化对环境影响的基础上,从系统的角度深入分析了城市化对环境的影响与热力学熵原理的相似性。由此提出在城市化环境影响评价研究中借鉴热力学方法,提出了城市化环境影响评价的新概念和新方法——"城市环境熵"模型。最后,以珠江三角洲经济区城市化河水质量影响评价为例,运用"城市环境熵"模型进行了具体计算,结果表明,用此模型的评价结果与用均值化综合污染指数法的评价结果基本一致,相对误差为6.67%。可以认为用城市环境熵模型法来评价城市化对城市环境的影响是可行的。     

重金属污染土壤属性区间识别模型的赋权分析

土壤重金属污染评价为土壤重金属污染的及时防范和综合治理提供重要的理论依据。文章在属性区间识别理论的基础上,构建土壤重金属污染评价的属性区间识别模型：选取土壤重金属污染中普遍存在的Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn作为评价指标,采用均化系数将各评价指标的属性测度区间转化为综合属性测度;为避免主观因素,利用主成分分析法、熵权法、CRITIC法对各评价指标进行3次客观赋权;最后根据置信度准则和分级标准进行土壤重金属污染的综合评价。对3种赋权法得到的权重和评价结果进行比较,表明：属性识别模型在土壤重金属污染评价中适用且有利于评价结果准确性的提高;3种客观赋权法算得的权重合理,且其优异程度为主成分分析法〈熵权法〈CRITIC法。     

土壤—植物系统中的镉研究进展

镉是土壤-植物系统中毒性最强的重金属之一，由镉产生的环境污染问题也日趋严重。近20年来，世界各国对镉在土壤-植物系统中的形态、转化、分布和毒害机理等都进行了广泛深入的研究本文对这些研究取得的成果和存在的分歧进行了综合评述，并提出对镉污染土壤进行综合治理的措施．     

区域创新系统研究综述

从区域创新系统的基础理论、概念演化、分类和实证研究4个方面,对区域创新系统的主要研究成果进行归纳和评价,并对区域创新系统未来可能的研究方向进行了分析.     

堆肥修复土壤金属污染研究进展

堆肥是有机废弃物资源化的产物,利用堆肥修复土壤的金属污染有着重大意义.堆肥可通过直接与金属产生氧化还原作用、沉淀作用、吸附作用或间接改变土壤理化性质如酸碱度,氧化还原电位等降低土壤金属的生物有效性和移动性,但具体修复效果因土壤、金属、堆肥三者性质的不同而差异甚大.本文对国内外利用堆肥修复土壤金属污染的研究进展进行了综述,指出了理论研究和实际修复中存在的一些问题,并对其发展前景进行了展望.     

莱茵河流域中积累的化学品的工业代谢与长期风险

化学品在环境中的逐渐积累可能并不导致或明显的效应，然而，饱和或正在改变的条件会引起土壤中化学品的突然释放，“化学定时炸弹”（ＧＴＢ）这个术语描述了这样的现象，国际应用系统分析研究所莱茵河流域也许是把这个概念与工业代谢概念（一种描述通过工业经济及其与环境之间的化学品流量的分析工具）联系起来的第一项研究。结果表明，莱茵河流域土壤的镉输入正在减少，但其土壤水平仍在增加，该流域的一般土壤的ＰＨ有微小变化时     

利用耗散结构中的熵变计算探讨城镇生态系统的发展方向

判断城镇生态系统的发展方向通常用系统的产值或利润 ,这不能全面地表达城镇生态系统的的物质流、能量流、信息流、人口流以及货币流对系统的作用。文章从城镇生态系统的本质出发 ,利用耗散结构理论 ,探讨了城镇生态系统的熵变计算公式 ,并将它应用到大丰市和锡山市 ,所得结论与实际基本相符。因此 ,建议将熵变作为城镇生态系统的一个综合参数加以利用。     

元宝山中山土壤形成特点及系统分类

通过对元宝山的实地考察,选取具有代表性的6个山地土壤剖面进行描述及分析,研究了元宝山土壤的形成条件和特点,并按照《中国土壤系统分类:理论·方法·实践》一书要求,根据诊断层及诊断特性,检索了土壤系统分类名称。得出元宝山土壤垂直分布按海拔由低到高依次为:粘化富铝湿润富铁土-强度铝质湿润淋溶土-黄色铝质湿润淋溶土-普通铝质常湿雏形土-石质铝质常湿雏形土。     

华北典型冬麦区农田氧化亚氮通量

本工作在华北典型冬麦区测定了小麦返青后各生育期间的氧化亚氮通量。在施肥和不施肥的小麦地和苜蓿地进行了通量测量,初步考察了施肥、浇水、地温等对通量的影响。在土壤相同的条件种植苜蓿和小麦的农田通量值相近似。施肥、浇水和地温增高都增大通量值。而小麦生长后期,尽管地温增高,通量值却逐渐下降,这与土壤速效氮耗竭有关。同时,讨论了土壤中产生氧化亚氮的机制和实验结果,并提出今后工作设想。     

太行山山前平原区地下水下降对该区土壤性质的影响

太行山山前平原区的地下水持续下降,对土壤成土条件产生了重大影响。通过对太行山山前平原区地下水及地下25 m内土层的土壤含水量进行研究,发现由于该区地下水下降引起饱和含水量土壤层由原来的地下1-2米,演变成现在的30-40米以下,土壤水库储水量显著降低;通过毛管水上升模拟试验,证实地下水已经不再参与土壤的形成过程,该区土壤的成土条件已经发生变化,土壤由潮土向褐土的方向发展。     

长白山东坡不同海拔落叶松土壤微生物碳代谢及酶活性研究

基于2013-2017年连续5年对长白山东坡不同海拔落叶松(Larixolgensis)土壤微生物碳代谢及酶活性调查分析数据,利用Biolog-Eco微平板法系统研究土壤微生物碳代谢及酶活性。结果表明,(1)不同海拔落叶松土壤微生物群落代谢平均颜色变化率(AWCD)随培养时间延长而逐渐增加,相同时间土壤微生物碳源利用大致表现为低海拔中海拔高海拔。土壤微生物对不同种类碳源的利用强度存在较大差异,碳水化合物和羧酸类碳源是土壤微生物的主要碳源,其次为氨基酸类、酚酸类和聚合物类,胺类碳源的利用率最小。(2)2013-2017年,不同海拔落叶松土壤微生物群落各多样性指数从均呈增加趋势;5年内物种丰富度指数(H)、均匀度指数(E)和碳源利用丰富度指数(S)平均值基本表现为低海拔中海拔高海拔。(3)2013-2017年,不同海拔落叶松土壤微生量碳、微生物呼吸、微生物代谢熵、土壤糖苷酶、几丁质酶、亮氨酸氨基肽酶、碱性磷酸酶、酚氧化酶δ和过氧化物酶δ均呈增加趋势;5年内土壤微生量碳、微生物呼吸和微生物代谢熵平均值基本表现为低海拔中海拔高海拔。(4)PCA排序分析表明,土壤酶活性与微生物群落多样性之间存在显著的相关关系,其中土壤微生物呼吸和土壤微生物代谢熵是影响微生物多样性分布的主要环境因子。土壤几丁质酶、亮氨酸氨基肽酶对土壤微生物群落功能多样性贡献最大,这是造成不同海拔落叶松土壤微生物群落多样性差异的重要原因。     

土壤渗滤系统中污染物去除效果分析

在土壤渗滤系统中,水力负荷、有机负荷和碳氮比等因素均对营养盐的处理效率具有显著影响.在实验室控温条件下,分析了不同水力负荷、有机负荷和环境条件对土壤渗滤系统污染物去除效果的影响.结果表明,在水力负荷小于0.15 m3·m^-2·d^-1的条件下,模拟生活污水中CODCr、总氮和总磷去除率分别达到84％、37％和93％以上,土壤（以干土计）亚硝酸盐细菌数量为4.50× 106 g^-1.装置上层产生的滞水对CODCr和磷酸盐的去除影响不大,但是由于处理系统内溶解氧浓度降低,使得氨氮硝化过程受到抑制,氨氮和总氮的处理效果均变差;在通气良好条件下,较高的碳氮比[m（碳）：m（氮）=5：1]对系统中总氮的去除更为有利.     

石油污染土壤及地下水的生物修复进展[综述]

所谓石油污染土壤的生物修复［２］（Ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ）,是指利用微生物及其他生物,将存在于土壤、地下水和海洋中的有毒有害的石油污染物现场降解成二氧化碳和水或转化成为无害物质的工程技术系统．它是传统的生物处理方法的延伸,其创新之处在于它治理的对象是较大面积的污染．由于现场环境的复杂性,因而产生了许多不同于治理点污染的概念和技术措施．与物理、化学土壤修复技术相比,生物修复技术具有多种优点［１,２］．ＫｕｒｏｄａＤａｎｎａＲ［３］曾以美国应用实例对生物修复技的特点进行过详细的归纳与总结：既可…     

土壤遥感分类识别专家系统的结构设计

介绍了土壤遥感分类识别专家系统的设计原理与实现方法，阐述了土壤遥感分类识别专家系统的土壤分类决策判断树的构造原理，讨论了土壤遥感分类识别专家知识表示的基本原则和系统知识库中专家知识的组织方式，以及专家系统推理机的设计原理和推理规则的构建方法。系统采用压缩编码方式存储地学专题图形和遥感图像数据，具有数据与图像的存储更新、查询检索、分析处理、特征提取和信息输出等功能。该系统可以对遥感图像进行土壤类型的分类识别，并对分类精度进行监测与评价。用该系统对新疆天山北麓阜康试验区的土壤分类识别进行了试验研究，并对试验结果进行了讨论与评价。     

土壤、土地利用多样性及其与相关景观指数的关联分析

土壤作为人类赖以生存的物质基础,与土地利用之间存在密切联系,土壤类型及属性的差异很大程度上决定了土地利用的方式,同时土地利用方式的不同也间接地改变着土壤类型、性质及功能多样性的格局。在人地矛盾、人与自然矛盾不断加剧的今天,研究土地和土壤的空间分布格局变化及两者之间的交互关系具有重要意义。利用土壤多样性理论和景观生态学原理综合分析土壤、土地利用类型的空间分布格局,并借助空间网格的概念量化分析土壤和土地利用类型的空间分布情况。以河南省中南部样区为研究对象,利用仙农熵变形公式计算了1 km×1 km、3 km×3 km、5 km×5 km 3种网格尺度下的土壤和土地利用的空间分布多样性和各县市的土壤和土地利用构成组分多样性,运用ArcGIS探讨了多样性指数与景观指数之间的关联性,综合评价研究区的土壤类型空间分布与土地利用空间分布格局的相互性。研究表明：同一种土壤和土地利用类型的空间分布多样性指数在异网格尺度下具有相似的分异规律;土地利用与土壤类型的构成组分多样性之间不具有明显的相关性,土壤类型均匀分布的地区,土地利用类型不一定会均匀分布,而两者的平均斑块面积之间具有明显的相关性,土壤斑块的大小对土地利用斑块的大小影响较大,土壤类型的空间分布特征在一定程度上,将影响土地利用的空间分布格局和变化过程;土壤类型的面积指数、平均斑块面积指数分别与土壤空间分布多样性之间具有较好的相关性,相关系数分别为r2=0.990、r2=0.599。而土地利用的面积指数、平均斑块面积指数与土地利用空间分布多样性指数之间的相关性较差,相关系数分别为r2=0.437、r2=0.034。土壤的平均斑块形状指数与多样性指数之间存在一定正相关关系,相关系数为r2=0.612;但土地利用的形状指数与多样性之     

山西太岳山典型植被类型土壤微生物量特征

以山西太岳山4种不同植被类型为对象,研究其土壤微生物量碳、氮(MBC、MBN)含量以及土壤和凋落物养分含量的变化特征,并利用通径分析模型,探讨土壤和凋落物养分含量对土壤微生物量的效应.结果显示:MBC、MBN和土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量随土层深度加深逐渐减小.各层土壤SOC、TN含量均表现为草甸华北落叶松人工纯林华北落叶松白桦混交林灌木林;MBC和MBN含量分别为143-900 mg/kg和22-155 mg/kg,两者均在草甸和华北落叶松白桦混交林中显著高于华北落叶松人工纯林和灌木林;土壤微生物量碳氮比在A(0-10 cm)、B(10-20 cm)两层的变化范围为6-8,在C(20-30 cm)、D(30-40 cm)两层的变化范围为4-10.土壤微生物熵在华北落叶松白桦混交林和灌木林下达到较高水平,碳熵和氮熵的变化范围分别为0.6%-2.8%和1.4%-5.4%.通径分析结果表明,土壤理化性质、凋落物养分含量和土壤微生物量之间存在不同程度的相关性,凋落物N含量是影响土壤微生物量的直接因素之一.总体来说,不同植被类型对土壤微生物量有重要的影响,落叶松人工纯林和草甸对碳库的作用更大,有利于养分的积累.(图5表8参43)     

试论土壤的生态肥力及其培育

探讨了“土壤生态肥力”的概念。所谓土壤生态肥力是指在一定的环境条件下，土壤及其生物群落（包括动物和微生物）之间长期协同进化、相互适应、相互作用而表现出来的一种和谐共融特性，以及在该特性状态下土壤保证植物生长所需物质与能量的可获得性和可持续性的一种功能与能力。在此基础上，提出了表征土壤生态肥力的一套诊断指标和有关土壤生态肥力的培育措施。     

不同耕作和秸秆还田模式对紫云英-双季稻土壤微生物生物量碳、氮含量的影响

土壤微生物能够灵敏、准确地反映土壤质量变化,可综合反映土壤肥力和环境质量状况。为探明南方双季稻区不同耕作和秸秆还田模式对水稻(Oryza sativa L.)根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量的影响,以紫云英(Astragalus sinicus L.)-双季稻种植模式大田定位试验为平台,设双季水稻翻耕+秸秆还田(CT)、双季水稻旋耕+秸秆还田(RT)、双季水稻免耕+秸秆还田(NT)、双季水稻旋耕+秸秆不还田(对照,RTO)4种土壤耕作处理,于2017年和2018年系统分析了不同土壤耕作处理对双季稻各个主要生育时期根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量和微生物熵及水稻产量的影响。研究结果表明,早、晚稻各个主要生育时期,各处理根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量和微生物熵均表现为先增加再降低的变化趋势,均于齐穗期达到最大值;2个年份早、晚稻各个主要生育时期,各处理根际与非根际土壤微生物生物量碳平均含量变化范围分别为317.2-822.4、276.9-616.8 mg·kg~(-1)和286.8-792.0、281.1-617.8 mg·kg~(-1);根际与非根际土壤微生物生物量氮平均含量变化范围分别为38.6-64.5、33.1-50.6 mg·kg~(-1)和37.8-64.6、33.2-50.6 mg·kg~(-1);根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量大小顺序均表现为:CTRTNTRTO。早、晚稻各个主要生育时期,CT处理根际土壤微生物生物量碳氮比和微生物熵均显著高于NT处理(P0.05)。秸秆还田处理(CT、RT和NT)根际与非根际土壤微生物熵均显著高于RTO处理(P0.05)。CT和RT处理早稻和晚稻产量均显著高于RTO处理(P0.05)。总的来说,耕作方式和秸秆还田对南方双季稻区稻田根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量均具有明显的影响,采用土壤翻耕、旋耕和秸秆还田模式对于增加水稻根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量、微生物熵和水稻产量的效果为最佳。     

污灌区重金属和多环芳烃复合污染及其对农田土壤微生物数量的影响

污水灌溉作为一种污水再利用的方式已得到广泛的应用,但该方式产生的污染不仅危害植物生长,而且可对土壤微生物生长和代谢产生明显不良影响。为了解污水灌溉对农田产生的复合污染及其对微生物数量的影响,以太原市小店污灌区农田土壤为研究对象,采用R语言程序系统研究了土壤中重金属和多环芳烃的污染水平及分布特征,并对不同复合污染程度下农田土壤中微生物数量的分布进行了分析。研究表明,小店污灌区污染因子对土壤质量的影响大于肥力因子,土壤污染程度的评价处于首要地位。用综合污染指数对农田土壤重金属污染进行评价,结果显示,污灌区中部分土壤重金属污染等级为轻度污染或警戒等级;以土壤环境质量(GB15618—2008)国家二级标准值作为评价标准,对多环芳烃污染进行对比分析,结果表明,约有34%的点位超准。不同复合污染程度下,污染土壤中细菌、真菌的数量与对照相比均呈显著下降趋势,且随着重金属和PAHs含量的增加,细菌、真菌数量逐渐减少,而放线菌数量随污染程度的增加在4月和7月与对照相比呈下降趋势,在10月份高于对照;此外,微生物总数随时间延长呈现先上升后下降的变化趋势,7月份达最大值。因此,在一定程度上,微生物数量变化可反映污灌区土壤重金属和多环芳烃复合污染胁迫下的土壤质量变化。