污水灌溉区土壤肥力及酶活性特征研究

通过野外调查和采样分析,研究了石家庄栾城县不同污水灌溉时间（0-52a）和不同层位（0-100cm）耕地土壤肥力及酶活性的分布特征。研究结果表明：与清灌对照点相比,污水灌溉区表层（0-20cm）土壤有机质含量、全氮含量、全磷含量、蔗糖酶活性、脲酶活性和磷酸酶活性、亚表层（20-40cm）蔗糖酶活性、磷酸酶活性和下层（40-60cm）蔗糖酶活性均相对较高,而下层有机质含量、全氮含量和底层（60-100cm）全氮含量均相对较低。4层土壤阳离子交换量和过氧化氢酶活性较对照点均无明显的变化规律。表层土壤全氮含量、蔗糖酶活性和磷酸酶活性、亚表层有机质含量、蔗糖酶活性和磷酸酶活性、下层蔗糖酶活性与污灌时间之间均存在显著相关性沪〈0．05）。上述特征反映了土壤肥力及酶活性对污灌的响应具有明显的层位效应和非同步性,而这些响应是由于污水中的营养物质输入土壤后引发微生物活性提高的“激发效应”所致。     

铜胁迫对农田土壤酶活性、细菌和古菌数量的影响

为了研究铜矿周边农田土壤中不同Cu含量对土壤酶活性、细菌和古菌基因拷贝数的影响,在铜矿周边农田土壤中采集了8个不同Cu含量的土壤,测定土壤的酶活性、细菌和古菌基因拷贝数,结果表明,土壤总Cu含量为28.30~1 019.27mg·kg~(-1),酸可提取态Cu含量为335~415.11 mg·kg~(-1),细菌16S rRNA基因拷贝数在每克干土3.10×10~(10)~1.84×10~(11)个之间,古茵16S rRNA基因拷贝数在每克干土737×10~8~6.82×10~9个之间。土壤总Cu和酸可提取态Cu含量对土壤脲酶活性影响较大,但对土壤脱氢酶和转化酶活性影响不显著。土壤细菌基因拷贝数均与总Cu含量、各形态Cu含量呈极显著的负相关关系,同样土壤古菌基因拷贝数与总Cu含量、各形态Cu含量也均呈极显著的负相关关系,说明Cu胁迫对土壤细菌和古菌活性具有较大的抑制作用。     

不同密度华北落叶松林天然林土壤养分特征研究

采用样地调查和土壤采样分析方法,对五台山地区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)天然林土壤养分特征进行研究,探讨不同林分密度华北落叶松天然林土壤养分特征,旨在为华北落叶松天然林的可持续经营提供理论依据。结果表明,林下土壤总碳、铵态氮和速效钾含量在0~10、10~20、20~30 cm土层之间的差异显著,表现出明显的由上到下递减的趋势;土壤硝态氮和速效钾含量在土层之间的差异不显著,但土壤硝态氮含量也在一定程度上表现出土层之间由上到下递减的趋势;土壤速效磷含量在各土层之间的差异最不显著,但中层略高于表层和下层。在不同土层中,不同林分密度的土壤养分特征存在差异。在0~10、10~20、20~30 cm土层中,土壤总碳、硝态氮、铵态氮、速效钾含量在576~1 568 plant·hm~(-2)密度范围内都表现为随林分密度的增大而先增加后降低的总体变化趋势;速效磷含量则分别表现为:表层先增加后减少,中层缓慢减少,下层先减少后增加。林分密度对表层土壤养分影响最为明显,随着土壤深度加深,营养元素对林分密度的响应发生改变。当华北落叶松天然林林分密度为896~1 216 plant·hm~(-2)时,0~30 cm深度土壤的总碳、硝态氮、铵态氮、速效钾、速效磷保持在相对较高的水平,以土壤养分为评价指标,研究地区华北落叶松天然林适宜的保留密度为896~1 216 plant·hm~(-2)。     

上海市吴泾工业区周边土壤和树叶中汞污染调查

对上海市吴泾工业区热电厂、氯碱厂、焦化厂周边土壤和树叶中汞及甲基汞的含量作了调查.结果显示,三个厂区周边土壤中总汞含量在几十到几百ng·g-1,而甲基汞的含量则很低.树叶中总汞浓度约为十几到几十ng·g-1.三个厂中以热电厂周边土壤和树叶中的总汞含量最高,氯碱厂甲基汞含量比较大.三个厂区周边土壤和植物部分受到了汞污染.     

镉对北京城郊土壤潜在硝化速率的影响

采集北京城郊5个区县的3种土壤褐土、潮土和山地棕壤,通过急性毒性实验,研究了外源添加镉(Cd)对土壤潜在硝化速率(PNR)的影响。结果表明,5个采样点土壤的PNR分别随土壤中总Cd和有效态Cd含量呈先增后减的趋势。所有处理土壤的有效态Cd含量与PNR的相关关系(R2=0.42,p0.001)优于土壤总Cd含量与PNR的相关关系(R2=0.27,p=0.001)。在土壤总Cd含量和PNR的逐步回归分析中,引入土壤有机质和阳离子交换量(CEC)2个变量可提高其相关性。基于土壤总Cd的EC50(PNR降低至对照50%时的土壤Cd浓度)和有效态Cd的EC50的最大值与最小值之间分别相差2.3倍和3.3倍,而EC10(PNR降低至对照10%的土壤Cd浓度)的最大值与最小值之间分别相差8.5倍和10.8倍。基于总Cd的EC50最低值出现在CEC最小的丰台土壤,而最高值出现在有机质含量最多的灵山土壤,但这2个EC50值未达到显著性差异,表明5个采样点的土壤有机质和CEC虽然在一定程度上影响Cd对PNR的毒性,但不足以引起EC50的显著变化。     

三江源区不同建植年限人工草地土壤微生物群落结构特征

近年来,对退化生态系统恢复的研究逐渐由地上向地下部分转移,地下部分特别是土壤微生物群落对土壤的恢复机理和过程已倍受关注.运用常规实验室分析法和磷脂脂肪酸法,研究三江源区不同建植年限人工草地土壤养分和微生物群落结构及其分布特征.结果显示:土壤总磷脂脂肪酸(总PLFAs)、真菌PLFAs(F PLFAs)、细菌PLFAs(B PLFAs)、革兰氏阳性菌PLFAs(G+PLFAs)、革兰氏阴性菌PLFAs(G-PLFAs)含量与PLFA类型随建植年限的增加呈先降低后升高的变化趋势,随土层深度的增加而降低.土壤全量、速效养分含量均随建植年限的增加呈现同样的变化规律.主成分分析表明,在0-10 cm、10-20 cm土层中,4年和16年人工草地土壤微生物群落PLFA类型丰富多样,群落结构更加复杂稳定,而7年和9年的土壤微生物群落结构较为单一.相关分析表明,总PLFAs、B PLFAs、F PLFA s、G+PLFAs和G-PLFAs含量与土壤全量和速效养分含量(除速效氮、速效磷)均呈极显著或显著正相关(P<0.01;P<0.05).综上,在合理放牧条件下,人工草地的建植有利于土壤微生物生物量的提高和群落结构的改变.利用微生物PLFA含量和类型的多样性作为监测土壤环境的指标,能及时有效地判别土壤养分的变化情况,有利于及时管理人工草地.     

三江平原不同土地利用方式下土壤硫含量变化特征

通过分析三江平原不同土地利用方式下土壤总硫、有效硫含量的变化,探明土壤硫含量演变特征。结果表明,小叶章湿地土壤总硫和有效硫含量高于开垦后的农田土壤,开垦导致土壤硫含量下降,且随着耕种年限的增加,土壤总硫和有效硫含量呈逐年下降趋势。弃耕7 a后土壤总硫和有效硫含量有所增加,但增加量相对较小,表明土壤硫库耗竭易、恢复难。土壤硫与有机质含量之间呈显著正相关关系,提示湿地开垦后土壤有机质含量降低可能是引起土壤硫肥力下降的主要因素,提高土壤有机质含量将有利于维持和提高农田土壤硫肥力。     

长江口农田土壤和底泥中的重金属分布特征

本文从宏观角度讨论了长江口(上海地区)土壤和底泥中重金属含量的分布。重金属含量由近海底泥(A)至内河底泥(F)逐级增高。耕地土壤中,粮棉区含量与国内多数土壤一致,近郊菜区含量大于粮棉区。内河底泥重金属含量大于黄浦江及近海底泥,应用污泥及灌溉污水导致土壤中重金属含量增高。各种重金属中,汞受到农业措施和工业污水双重影响,土壤中镉的含量主要受工业污染物的影响。污染土壤中有效性镉含量最高。虽然本区土壤为中性至微碱性,重金属的有效性相对较低,向土壤中大量引入含重金属的污染物仍然是造成食用作物污染的重要原因之一。     

珠江三角洲典型区域蔬菜地土壤中有机氯农药的污染特征——以东莞市为例

近年来珠江三角洲经济迅速发展的同时所带来的土壤有机氯农药污染问题备受关注,着重调查研究了东莞蔬菜地土壤中17种有机氯农药的污染特征.2002年10-12月采集蔬菜地土壤样品37个,利用气相色谱分析有机氯农药的含量.研究结果表明,东莞蔬菜地土壤样品中均检出有机氯,其中DDE与艾氏剂的检出率为100.0%;17种有机氯农药总含量(∑17OCPs)范围为2.47～82.23 ng·g-1,均值为22.53 ng·g-1.含有7个Cl取代基的有机氯农药即七氯与环氧七氯的含量均显著低于其他有机氯农药的含量;尽管东莞市蔬菜地土壤中DDTs的含量明显低于省内外其他地区蔬菜地土壤DDTs含量,但东莞蔬菜地土壤中有机氯农药主要以毒性较强的六氯代有机化合物为主,因此东莞蔬菜地土壤中有机氯农药污染状况不容忽视.     

不同林龄陈山红心杉土壤微生物群落结构特征

以不同年龄(5年、10年、20年和40年)陈山红心杉林为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析其土壤微生物群落结构与多样性.结果发现,陈山红心杉林土壤总PLFAs及各类群微生物PLFAs含量随年龄增加先下降后上升,真菌/细菌(F/B)变化不明显,G~+/G~-和SAT/MONO呈下降趋势,Cy/Pre及微生物群落多样性指标总体呈先升后降的趋势.林龄改变了土壤微生物群落结构,第一、二主成分贡献率分别为72.2%和25.0%,主要由不同林龄土壤理化性质引起.速效养分影响大于全量养分.Cy/Pre只在10年林龄大于0.5,反映环境胁迫可能导致了微生物PLFAs含量从10年林龄到20年下降,但这并未改变土壤生态系统的稳定程度.综上,不同林龄陈山红心杉林土壤微生物群落结构可反映土壤环境状况及养分可利用性,对陈山红心杉的丰产、高效、优质经营具有重要意义.(图4表3参39)     

天津污灌区耕作土壤中多环芳烃的纵向分布

研究了天津污灌区土壤剖面中多环芳烃含量的分布特征，几个代表性样点的研究表明，天津市郊水稻田中PAHs含量最高，菜地含量居次，高粱地含量最低。PAHs总含量在土壤剖面的纵向分布总体上是随着土壤剖面的加深而降低。由于长期污水的淹灌作用，水稻田中PAHs含量出现了局部异常高值。用萘(Nap)、菲(Phe)和苯并[a]芘(Bap)作为高低环组分的代表物质分析PAHs在土壤剖面的分布规律，发现Nap、Phe和Bap的含量在纵向剖面上变化趋势基本相同，总体上含量随着剖面的加深而降低。比较单个组分含量在土壤剖面中的变化，在犁底层以下，Bap的含量基本上低于检测限，而Nap的含量在整个土壤剖面中均高于Bap。PAHs含量在土壤剖面上的分布主要受其物理化学性质、土壤中有机碳和粘粒含量的影响。     

贵州省务川汞矿区汞污染的初步研究

对贵州省务川汞矿区的大气、地表水和土壤中汞污染的调查表明,务川汞矿区大气汞浓度为7-40000 ng·m-3,超出正常大气汞浓度1-4个数量级.地表水总汞为43-2100 ng·l-1,远高于对照区(15-29 ng·l-1);活性汞、溶解态汞和颗粒态汞含量也显著高于对照区,颗粒态汞是地表水汞迁移的主要方式.土壤总汞含量为1.3-360 mg·kg-1,远高于对照区土壤总汞含量(O.22-0.39 mg·kg-1),土壤剖面汞含量的垂向递减反映了大气汞的沉降是土壤汞的重要来源之一;同一地点不同土地利用类型的土壤,一般为稻田总汞含量高于菜地和玉米地;土壤pH值和有机质影响着土壤中汞的迁移和富集.     

青藏铁路沿线土壤重金属的分布规律初探

通过对青藏铁路沿线已经运营路段和正在修建路段两侧采集的土壤样品进行重金属含量测定分析，研究修建青藏铁路对铁路沿线土壤生态环境的影响。分析的重金属元素包括Hg和Pb。其中Hg采用氢化发生等离子发射光谱法，Pb采用等离子发射光谱法进行测定。测定结果表明，已运营铁路沿线重金属铅和汞具有显著的规律性变化。在铁路一侧，铅和汞含量随距离变化呈现正态分布，其最高峰值出现在距铁路50m左右。而且，铅和汞含量高于土壤背景值以及正在修建铁路两侧的土壤含量。通过对土壤理化性质的分析表明，已运营铁路段土壤的理化性质与铅和汞含量变化没有显著的相关性，因此，可以推断，铁路运输已经造成了铁路两侧土壤一定程度的重金属污染。     

崇明岛公路两侧蔬菜地土壤和蔬菜重金属污染研究

为了研究崇明岛公路两侧土壤和蔬菜重金属污染状况,采集陈海、北沿公路两侧蔬菜地土壤、蔬菜和路面灰尘样品,测定重金属Pb、Cd、Cu、Zn含量.结果表明,以上海市土壤环境背景值上限值为评价标准,所有土壤样品Pb、Cd、Cu和Zn的超标率分别为10.1%、25.4%、6.5%和8.7%;以HJ 332-2006 食用农产品产地环境质量评价标准中蔬菜地土壤环境质量评价指标限值(pH值6.5～7.5)为标准,Cd超标率在21.0%,仅有不到3%样品Pb含量超标,而没有样品Cu、Zn含量超标.以国家食品卫生标准中规定的重金属限量为标准,路侧蔬菜样品Pb含量超标率为43.2%,Cd为18.6%,Zn和Cu则小于5%.由此可见,崇明岛主要公路两侧土壤污染以Cd为主,而蔬菜污染则以Pb为主.在长期运营的前提下,低交通量公路两侧50 m范围内耕作层土壤和两侧作物会发生一定程度的重金属污染,路面灰尘是路侧土壤和蔬菜的潜在污染源.     

浦东东滩湿地围垦对土壤碳氮储量及酶活性影响

沿海滩涂湿地围垦为区域发展提供了潜在的土地资源,同时也深刻影响土壤质量演变及碳氮循环过程。以上海浦东东滩湿地光滩、2000年围垦后自然演替草地、2000年围垦林地和1994年围垦林地为研究对象,通过样地调查和室内分析研究了土壤总氮、总有机碳、水解性氮、易氧化有机碳含量及土壤酶活性变化。结果表明:随围垦时间延长,土壤碳氮储量显著增加(P0.05),1994年围垦后的林地土壤碳氮储量分别比光滩增加了58t·hm~(-2)和3.64t·hm~(-2),2000年围垦后的林地和草地碳氮储量分别比光滩增加了31.79t·hm~(-2)、2.85t·hm~(-2)和29.75t·hm~(-2)、1.77t·hm~(-2)。土壤易氧化有机碳和水解氮含量也随围垦年限增加而显著增大(P0.05)。围垦后随植被恢复的进行,土壤酶活性显著增强(P0.05),但过氧化氢酶和纤维素酶在不同围垦期不同土地利用方式之间均没有显著差异(P0.05),土壤尿酶和蔗糖酶活性随围垦年限增加而显著增大(P0.05),相同围垦期林地和草地之间4种土壤酶活性没有显著差异(P0.05)。土壤碳氮含量与土壤酶活性呈显著正相关,但与土壤含盐量呈显著负相关。土壤含盐量的降低是提高土壤酶活性,促进土壤碳氮积累的重要环境因素之一。该研究证实围垦有利于土壤碳氮储量的增加,围垦地造林提高了土壤固碳能力,加速了土壤肥力改善,但林分不同生长阶段对沿海围垦地土壤固碳增肥的效果具有较大差异。     

氮沉降增加对贝加尔针茅草原土壤微生物群落结构的影响

土壤微生物是草原土壤生态系统的重要组成部分。为研究氮沉降增加对草原土壤微生物群落结构的影响,以内蒙古贝加尔针茅草原为研究对象,开展连续6年(2010—2015年)模拟氮沉降试验,以N计算,设置:N0(0 kg·hm~(-2))、N50(50kg·hm~(-2))、N100(100 kg·hm~(-2))、N150(150 kg·hm~(-2))和N300(300 kg·hm~(-2))5个处理,采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术测定0~10 cm土壤特征微生物PLFA生物标记数量并探讨土壤微生物群落结构对氮沉降的响应。结果表明:随氮添加量增大,土壤微生物总PLFAs、细菌PLFAs、革兰氏阳性细菌PLFAs、革兰氏阴性细菌PLFAs和放线菌PLFAs含量呈先升高后降低的趋势,均以N100(100 kg·hm~(-2))处理最高。土壤微生物群落PLFA标记的主成分分析显示,不同氮添加下土壤微生物PLFA标记有显著差异。相关分析表明,土壤革兰氏阳性菌、放线菌PLFA含量、G~+/G~-与土壤p H值呈显著负相关,土壤微生物总PLFAs、土壤细菌PLFAs、革兰氏阳性菌PLFAs、革兰氏阴性菌PLFAs、放线菌PLFAs和饱和脂肪酸PLFAs含量均与土壤速效磷含量呈显著正相关。综合研究表明,连续6年氮添加改变了贝加尔针茅草原土壤微生物群落结构,土壤p H值和土壤速效磷含量是驱动这种变化的主要因素。     

茶园年限对根际土壤真菌群落结构及多样性的影响

为探明不同年限茶园根际土壤真菌菌群结构及多样性的差别,采用MiSeq高通量测序方法分析5年、10年、25年和40年茶园根际土壤真菌的菌落组成、Alpha多样性、Beta多样性和组间差异性.结果显示,随着茶园年限增大,根际土壤pH值显著性降低;而土壤养分含量呈现先增后减趋势,其中25年茶园最高.不同年限茶园根际土壤真菌群落α多样性无显著差异,β多样性则5年与10年茶园相近,而25年和40年茶园相似. 5年和40年茶园土壤中的优势菌目存在明显差异,其中粪壳菌目占5年茶园总菌群的20.93%,糙孢孔目占40年茶园总菌群的14.97%.此外,不同年限茶园根际土壤中差异性显著的菌种主要分布在粪壳菌纲和银耳菌纲.本研究表明,不同年限茶园根际土壤真菌物种组成丰富、结构差异明显;随着茶园年限的增加,茶树根际土壤肥力增加和真菌群落数量增加,有利于茶树生长代谢的真菌种群增多.     

文山三七(Panax notoginseng)种植区土壤As空间分布特征及理化性质对三七As含量的影响

三七(Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen)是云南文山州的道地中药材,文山州由于地壳原始分化成分的作用和含砷矿的开采等原因,使三七种植区存在普遍的土壤砷污染现象。通过野外大田调查和室内分析相结合的方法,研究了云南文山三七主要种植区(文山县、丘北县、砚山县、广南县)土壤总砷和有效砷的空间分布特征和土壤物理化学特征(pH值、有机质含量、阳离子交换量CEC、总P、速效P、土壤质地),探讨了三七不同部位(茎叶、花果、主根、须根、剪口)As含量的影响因素。将有助于了解文山三七种植区砷污染空间分布特点,寻求三七砷含量的调控途径,对降低三七砷含量和提高三七品质具有一定的实践和理论意义。研究结果表明,(1)土壤有效As和总As平均质量分数分别为0.29 mg·kg-1和28.51mg·kg-1,土壤有效As占总As质量分数的0.06%~2.08%。76.67%的土壤样品总As含量达到国家土壤环境质量的二级标准。土壤有效As和总As含量空间分布表现出西北高,东南低的趋势。(2)三七各部位中As质量分数为0.14~0.32 mg·kg-1,砷含量符合优质三七砷的限量标准(≤1.0 mg·kg-1),三七各部位对As的富集系数为0.004~0.011,均较低。(3)90%的土壤为酸性土壤,pH值≤6.5;土壤全P质量分数为1.27 g·kg-1,土壤速效P质量分数为66.87 mg·kg-1,均属于丰富水平;土壤有机质质量分数为15.77 g·kg-1,CEC为26.74 cmol·kg-1,属于较高水平;40%的土壤为黏土,43.4%为壤质黏土。(4)土壤总As和土壤有效As含量主要受到随机人为因素的影响,表现出与土壤CEC、pH值和有机质含量之间显著的正相关关系。三七须根中As含量与土壤总As、有效As、土壤黏粒含量、CEC、pH值和总P含量之间具有显著的正相关性。总之,壤质黏土、低pH值和CEC有利于降低三七As含量,三七种植过程中应避免施用含As有机肥和磷肥。研究结果在系统了解文山三七种植区的土壤As空间分布和调控途径方面具有一定的创新价值和意义,特别需要关注是三七产业的发展布局中,应该进行适当的引导和科学的安排三七种植区。     

磷钼酸-磷钨酸盐比色法测定土壤中总酚酸含量

酚酸是土壤中存在的一类重要的化感物质。本文建立了磷钼酸－磷钼酸盐比色法测定土壤中总酚酸含量的方法。并用此方法测定了翻埋小麦秸秆３周和１３周后土壤中总酚酸含量，为每克土０．０３０－０．１４３μｍｏｌ之间。     

湿地土壤因素对污水处理作用的模拟研究

人工湿地是近年来发展较快的污水处理设置,本文用室内模拟的方法研究了湿地土壤在处理生活污水的作用。结果表明,在排除了植物因子的前提下,人工湿地土壤－生生物系统对污水的民人仍具有良好的去除作用。系统不同单位区段对污水中的总有机碳（ＴＯＣ）,总氮（ＴＮ）去除率存在差异,在第一个单位区段的处理效率最高,分别达４８％和３８％,远大于第二、三、四区段,土壤吸收吸附磷的过程中存在着积累现象,土壤磷浓度在第一区段