提取方法对土壤可溶性有机碳测定结果的影响

为验证浸提条件对土壤可溶性有机碳(DOC)浸提量的影响,选择具有代表性的3种土地利用方式的土壤进行实验,研究土样处理方式、提取时间、水土比、提取剂种类和振荡次数等提取条件对DOC浸提量的影响。结果表明:土样处理方式影响DOC浸提量的大小顺序为:风干过2 mm筛鲜样过1 mm筛过2 mm筛过5 mm筛不过筛,风干过2 mm筛的DOC提取量是鲜样不过筛的2.4倍,且各处理之间DOC浸提量差异性达显著水平(P0.05);DOC的浸提量随振荡时间变化不是特别明显,振荡4 h后基本达到平衡;土壤DOC浸提量随水土比的增加而增大,呈显著的线性关系;浸提剂种类对土壤DOC浸提量影响显著,4种提取剂提取出来的DOC量的大小顺序为:DOC(80℃,H_2O)DOC(25℃,0.5 mol·L~(-1) NaHCO_3)DOC(25℃,0.5 mol·L~(-1) K_2SO_4)DOC(25℃,H_2O);单次提取量随提取次数增加而降低,累积提取量随浸提次数增加而升高,且累积提取的DOC量与浸提次数呈极显著正相关。建议采用过2 mm筛的土壤鲜样,提取剂用25℃去离子水,水土比采用5∶1,连续振荡4 h后一次过滤测定土壤DOC含量。本研究有助于增强不同研究结果之间DOC数据的可比性,也有利于推动土壤DOC测定标准的完善。     

广东省森林球囊霉素相关土壤蛋白含量及影响因素

植被和土壤组成的差异将影响土壤微生物的组成及动态,土壤微生物的动态变化将体现在微生物产物上。球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)被认为是唯一来源于丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)的糖蛋白,是土壤碳库的稳定组分,可用于指示AMF对土壤碳固持的影响。鉴于已有GRSP相关研究多集中在样点尺度,缺乏区域水平的研究这一事实,该研究选择广东省164个代表性森林样地为研究对象,通过测定表层(0-10 cm)土壤GRSP含量、土壤理化性质,旨在了解广东省森林土壤中GRSP水平及其对土壤有机碳固持的贡献。结合土壤理化性质、植被特征探讨区域范围内GRSP的影响因素。结果表明,(1)广东省森林土壤表层土(0-10 cm)中总球囊霉素相关土壤蛋白(total GRSP,T-GRSP)质量分数为(3.26±0.11) g?kg-1,易提取球囊霉素相关土壤蛋白(easily extractable GRSP,EE-GRSP)质量分数为(1.11±0.03) g?kg-1,植被起源和植被类型对GRSP含量的影响不显著,GRSP在地带性土壤中呈现黄壤>红壤>赤红壤>砖红壤的显著变化趋势。(2)针叶林GRSP的平均水平高于常绿阔叶林,这一趋势与3种植被类型下灌木草本层生物量的趋势一致。(3)GRSP与土壤有机碳含量、阳离子交换量呈显著正相关关系,与土壤pH值呈显著负相关关系,GRSP含量随土壤细颗粒(粒径<50μm)含量的增加而增加。广东省森林土壤GRSP对土壤有机碳的绝对贡献率为2.3%,GRSP能够与土壤细颗粒结合促进土壤团聚体的形成,并提高土壤保水性能和肥力。     

有机氯农药质控环境标准样品稳定性

研究了甲醇中15种有机氯农药长期稳定性和短期稳定性,以寻找合适的长期保存条件和运输条件.长期稳定性考察了-18℃冷冻和室温条件不同贮存时间时样品的稳定性;短期稳定性模拟运输过程中环境温度和运输时间,重点考察高温时样品的稳定性,测定数据采用趋势分析法进行评价.结果表明,甲醇中15种有机氯农药标准样品的长期保存条件为-18℃冷冻,运输条件是在40℃高温下至少可以稳定保存15 d,为后续标准样品稳定性研究提供了参考.     

温度对外源性重金属镉在土-水界面间形态转化的影响

通过室内培养试验、采用逐级提取法研究了不同温度(-30℃、10℃、30℃)对土壤中不同剂量外源重金属镉形态转化的影响。结果表明:在30℃和10℃条件下外源加入土壤中的镉以交换态为主,且在30℃条件下镉的活性要强于10℃。在-30℃条件下,当土壤中镉总量较高时,冷冻导致镉在短期内存在形态以残渣态为主,而在培养后期交换态镉的分配系数较大;当土壤中镉总量较低时冷冻过程使镉活性增强,交换态镉的分配系数较大。冷冻过程中有机质结合态镉的含量未检测出来,说明有机质与镉的螯合作用减弱。土壤中镉含量越多,非残渣态镉的相对含量也随之增高,镉的毒性相对也增强。     

化肥减量配施有机肥和秸秆对华北潮土团聚体分布及稳定性的影响

为了探明化肥减量配施有机肥和秸秆对华北潮土区小麦-玉米轮作田土壤团聚体含量、大小和稳定性的影响,设置常规施肥(CK)、化肥减量处理(F)、化肥减量配施秸秆还田(FS)、化肥减量配施有机肥(FM)、化肥减量配施有机肥和秸秆(FSM)共5个处理定位试验,分别测定各处理土壤有机质和全氮含量,并采用干筛法和湿筛法测定分析土壤团聚体的粒径分布、0.25 mm粒级的含量、平均质量直径(mean weight diameter,MWD)、几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)和分形维数(particle-sized dimension,PSD)。结果表明:小麦季,FS、FM和FSM处理显著提高了土壤有机质和全氮含量,并显著提高了机械稳定性和水稳定性团聚体0.25mm粒级的含量、MWD和GMD,显著降低了水稳定性团聚体PSD,各处理之间机械稳定性团聚体PSD差异不显著。玉米季,FM处理显著提高了土壤有机质含量。FS、FM和FSM处理的0.25 mm粒级水稳定性团聚体的含量均显著高于CK。FSM处理显著提高了机械稳定性团聚体0.25 mm粒级的含量、MWD和GMD;FM处理显著降低了水稳定性团聚体PSD。小麦季PSD和玉米季干筛团聚体PSD与粒径0.25mm团聚体的含量呈显著负相关关系,玉米季湿筛团聚体PSD与粒径0.25 mm团聚体的含量呈极显著负相关关系。综上,在华北潮土区化肥减施配施有机肥、作物秸秆可促进表层土壤团聚体的形成,并提高其稳定性,是维持土壤肥力有效的管理措施。     

黄河源区退化高寒草地土壤种子库:种子萌发的数量和动态

对青藏高原黄河源区不同退化程度高寒草地的土壤种子库土样用土壤分析筛进行浓缩,并以萌发法分析土壤种子库萌发种子数量和动态.结果表明,孔径0.25~2 mm的土壤分析筛分离土样中萌发种子可达萌发种子总量的85%~97%,而小于0.25 mm的土样中未发现种子.因此,用0.25 mm孔径大小的土壤筛对高寒草地土壤种子库土样进行大规模浓缩是一种方便、可靠的方法.4种不同退化程度高寒草地(A:未退化草甸;B:轻度退化草甸;C:中度退化草甸;D:重度退化草甸)的土壤种子库在实验室条件下萌发的种子数量分别为:A 1 194~3 744粒/m2,平均2 421.3粒/m2;B 5 376~1 0912粒/m2,平均7 786.7粒/m2;C 2 304~1 3216粒/m2,平均8 695.5粒/m2;D 4 768~12 352粒/m2,平均8 125.9粒/m2.除样地A外,其它3个样地的可萌发种子数量差异不大.单子叶植物种子在培养到d 10左右开始萌发,双子叶植物在5~7 d内开始萌发,前者3 wk后基本不再萌发,后者5 wk左右停止萌发.4个样地土壤种子库种子萌发主要集中在第2~3周,并表现出近似单峰型格局.图1表3参39     

寒温带兴安落叶松林土壤团聚体特征及其影响因素研究

以寒温带兴安落叶松(Larix gmelinii)林为研究对象,分析其土壤团聚体的分布及其有机碳含量特征,并探讨各土壤因子对团聚体稳定性的影响。在兴安落叶松林内设置28块30 m×30 m的样地,以0—10、10—20、20—40、40—60 cm分层取土样,测定各理化指标含量、不同粒级土壤团聚体及其有机碳含量。结果表明,兴安落叶松林土壤团聚体各粒级含量高低为(0.25—2 mm粒径)团聚体>(<0.053 mm粒径)团聚体>(0.053—0.25 mm粒径)团聚体,各粒级团聚体表层(0—10 cm)含量均显著区别于其他各层;土壤团聚体的平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)分别为0.53 mm和0.22 mm,分维数(D)为2.78,土壤团聚体稳定性较高且存在剖面差异;土壤有机碳主要分布于0.25—2 mm粒径的大团聚体中(34.51g·kg^-1),贡献率为52.10%,粒径0.053—2 mm土壤团聚体中有机碳含量最低(6.30 g·kg^-1),贡献率为16.42%;随土层深度增加,各粒级团聚体有机碳含量和0.25—2 mm团聚体有机碳贡献率逐渐减小,<0.25 mm团聚体贡献率逐渐增大,40 cm以下各粒级贡献率趋于稳定;兴安落叶松林土壤团聚体的粒径分配和稳定性受到林龄和林型的显著影响;大团聚体(0.25—2mm)含量与土壤总有机碳(SOC)呈极显著正相关关系(P<0.01),微团聚体(<0.25 mm)含量与Al、Mg等金属氧化物含量呈显著正相关关系(P<0.05);大团聚体(0.25—2 mm)含量和MWD、GMD指标与pH值呈极显著负相关关系(P<0.01),与土壤含水量、速效钾、有效磷、有机磷呈显著正相关关系(P<0.05)。综上,土壤有机质和金属氧化物分别为兴安落叶松林土壤0.25—2 mm大团聚体和<0.25 mm微团聚体的主要胶结物质,土壤水分、养分和酸碱条件对团聚体的形成和稳定产生影响。     

一种提取土壤样品中麻疯树核糖体失活蛋白curcin的方法

建立并优化了一种土壤麻疯树核糖体失活蛋白curcin的提取方法.优化后的提取步骤和参数为:0.1 g含curcin的土壤样品加入1 m L的提取缓冲液(5 mmol/L磷酸盐,0.1 mmol/L EDTA,0.2%SDS(m/V),20 mmol/Lβ-巯基乙醇,p H7.2),在18℃以上的室温条件下振荡混匀1 h,离心取上清液.重复该过程一次,合并上清液.上清液于4℃放置过夜,离心取上清液,即为样品粗提液.该样品粗提液即可用单克隆抗体间接酶联免疫吸附法(ELISA)进一步检测其中的curcin含量.该方法对curcin含量高于8μg/g土壤可进行定性检测,对于curcin含量分别为100、500、1 000μg/g的土壤样品的回收率分别达到49.3%±2.8%、64.2%±3.62%和78.33%±4.24%.该方法的变异系数保持在5%左右,对来自四川3个样地的土壤有较好的适用性.本研究建立优化的提取方法可为评估curcin蛋白在农业领域应用的生态风险提供技术支持.     

温度对干玉米秸秆与废弃白菜混贮发酵品质的影响和微生物菌群解析

为研究干玉米秸秆和废弃白菜在不同季节温度条件下的混合贮存品质差异性,参考西北地区气候条件设置低温(-3±1℃,LX)、室温(18±1℃,RX)和中温(34±1℃,MX)3个处理组,连续混贮90 d,间隔一定时间分析感官质量、有机组分和发酵品质,并利用Illumina Miseq高通量测序技术考察混贮发酵期间微生物菌群的动态变化.结果表明,混贮30 d时,RX和MX组中干物质和乳酸含量显著高于LX组(P 0.05),氨态氮/总氮和可溶性碳水化合物、纤维素含量显著低于LX组(P 0.05).贮存90 d时,RX组的中性洗涤纤维含量、pH值及氨态氮/总氮均显著低于LX和MX组(P 0.05).贮存3个月期间,RX组的乳酸/乙酸和乳酸/总有机酸比值始终高于LX组和MX组,乳酸发酵强度较高;3个处理组的生物降解潜力均高于原料,丁酸含量很低,感官质量均为优等,费氏评分等级为好或很好,均达到优良贮存品质.微生物群落结果显示,3个处理组中门水平优势菌为变形菌(Proteobacteria)和厚壁菌(Firmicutes),且LX和RX组中的厚壁菌门相对丰度较原料明显升高;属水平优势菌为肠杆菌(Enterobacteriaceae)、乳杆菌(Lactobacillus)、肉食杆菌(Carnobacterium)及明串珠菌(Leuconostoc),且LX和RX组中的肠杆菌等腐败菌相对丰度低于MX组,乳杆菌、明串珠菌和肉食杆菌等乳酸细菌的相对丰度高于MX组.本研究表明在室温(18±1℃)条件下混贮更有利于提高乳酸发酵强度,抑制腐败菌生长,从而使有机酸和有机组分得到优化重组,实现较高贮存品质.结果可为干玉米秸秆和废弃白菜在不同季节的处理利用提供理论基础.(图5表9参36)     

热带山地雨林土壤球囊霉素的分布特征

球囊霉素(GRSP)作为土壤有机碳的重要组分,对土壤质量和土壤碳库有着重要的指示作用。选择我国保存最完好的热带雨林海南尖峰岭为研究对象,通过不同海拔(300、600、900、1200 m)的样品采集,研究了热带山地雨林丛枝菌根(AM)的重要分泌物球囊霉素的空间分布特征,并结合土壤因子,进一步探讨了其分布机制,旨在阐明球囊霉素对热带山地雨林土壤碳库和土壤质量的贡献,丰富丛枝菌根的功能多样性理论基础。结果表明,4个海拔的植物都具有较高的菌根侵染水平,平均为82.92%。不同海拔间,土壤总提取球囊霉素(T-GRSP)和易提取球囊霉素(EE-GRSP)含量具有相同的变化规律,都在海拔1200 m时最高,显著高于其它3个海拔。尖峰岭T-GRSP的质量分数在1.79-3.11 mg·g^-1之间,平均2.205 mg·g^-1;EE-GRSP则为0.75-1.13 mg·g^-1,平均0.904 mg·g^-1。T-GRSP和EE-GRSP占土壤全碳比值的规律在4个海拔也一致,都是在海拔1200 m时最低。在4个海拔中,T-GRSP和EE-GRSP分别占到土壤全碳质量分数的4.33%-8.87%和1.58%-4.12%。对T-GRSP和EE-GRSP的影响因素分析则表明,土壤全碳、全氮和C/N都影响着GRSP的含量;无论是T-GRSP还是EE-GRSP都随着土壤全碳、全氮和C/N的增大而增加;三者对T-GRSP变异的解释率(63.16%、58.94%和36.05%)要远远高于对EE-GRSP变异的解释率(39.59%、32.19%和19.08%)。但土壤pH则仅影响着EE-GRSP的含量变化,全磷则对T-GRSP和EE-GRSP都没有影响。可见,热带雨林土壤中,GRSP含量较高,对土壤碳库具有重要的贡献,且受到土壤全碳和全氮及二者比例的显著影响。     

典型农耕区黑土和沼泽土团聚体颗粒中重金属的分布特征解析

了解重金属在土壤中的富集特征是其风险评价和土壤修复的基础。分别以黑龙江省典型的农耕黑土和沼泽土为研究对象,采用干筛法获得〉4000、4000～2000、2000～1000、1000～250、250～53和〈53衄16个粒级的土壤团聚体颗粒组。利用等离子质谱（ICP-MS）测定了本土和各级团聚体颗粒中Cr、Cd、As和Pb的含量,并对其颗粒组分布特征及对有机碳的响应进行了解析。研究表明,2种土壤中的重金属Cr、Cd和Pb的富集因子均大于1,而As则存在明显的流失。除了黑土中的As和Pb外,其他重金属随着团聚体粒径的增加而呈现富集减弱的趋势。其中,cr和cd主要趋向分布在粉．黏团聚体（〈53wn）颗粒中;Pb在黑土中易赋存于1000～2000μm大团聚体中,在沼泽土中则富集于53～250μm的微团聚体中;As不但趋向被吸附在53～250μm的微团聚体中,而且在黑土中也容易被吸附在〉l000μm的大团聚体中。金属质量负载计算表明,大粒径颗粒组对土壤中重金属含量的总体贡献较大。土壤中有机碳含量均随着团聚体粒径减小而升高,cr和Cd分布与颗粒有机碳含量正相关,黑土中As的分布与颗粒中有机碳含量负相关而在沼泽土中呈弱正相关,Pb的分布则与有机碳含量均无明显的相关性。     

天然沸石对土壤镉及番茄生物量的影响

为了探索沸石对轻度镉污染土壤的修复效果及对番茄生长的影响,利用盆栽试验研究了不同沸石添加量及不同沸石粒级等因素对不同生长时期番茄（Solanum lycopersicum）植株生物量、果实产量和土壤镉质量分数的影响。结果表明,添加沸石均不同程度地提高不同生长期番茄地上部生物量和果实产量;每千克土壤添加10 g的大粒级（MX）沸石使得土壤全镉和有效镉增加最多,同时也使番茄果实增产最多,每千克土壤添加18 g的小粒级（MN）沸石使得土壤全镉质量分数有所降低,土壤有效镉质量分数增加最少,同时也可使番茄果实增产42.9%以上。小粒级（MN）沸石为削减土壤重金属镉的最佳沸石粒级,18 g.kg-1为削减土壤重金属镉的最佳沸石添加量。     

煤矸石对盐碱土壤理化性质的改良效果

盐碱土壤物理结构差,植物成活率低,煤矸石具有改善盐碱土壤物理结构和化学性质的潜力,将煤矸石应用于盐碱地,能够达到煤矸石废弃资源循环利用和盐碱地改良的双重效果。为阐明煤矸石对盐碱土壤的改良效果和对土壤物理化学性质的影响,将不同用量(0、10%、20%、30%、40%、50%)和不同粒径(小粒径<1 mm、中粒径1—5 mm、大粒径>5 mm以及小中大等比例混合粒径)煤矸石施用于盐碱土壤,通过紫花苜蓿(Medicago sativa)盆栽试验,测定土壤的物理化学性质。结果表明,随着煤矸石用量的增加,紫花苜蓿株高和生物量呈现先增后减的趋势,20%用量煤矸石处理的株高和生物量分别比对照平均提高了21.45%和25.89%;团聚体平均重量直径(MWD)呈现先减后增再减的趋势;土壤饱和含水量、田间持水量呈现先稳定后降低的趋势;土壤EC值、pH值、碱解氮含量呈现持续降低的趋势,其中20%用量煤矸石处理的土壤pH比对照平均下降了0.51个pH单位;土壤总碳、总氮、总磷、有效磷含量呈现持续上升的趋势。从粒径角度考虑,对土壤EC、pH降幅以及团聚体含量、总养分、速效养分含量,小粒径>混合粒径≈中粒径>大粒径。土壤综合指数(SQI)随煤矸石用量增加先升后降;各粒径煤矸石处理下的SQI峰值大小表现为小粒径>混合粒径>中粒径>大粒径;20%用量下小粒径和混合粒径煤矸石处理的土壤SQI最高,分别比对照显著提高了68.27%和57.13%。综上,煤矸石可以改良盐碱土壤质量,促进植物生长,20%用量的小粒径和混合粒径煤矸石效果最好。     

外源Cd~(2+)在土壤各级微团聚体中的含量和形态分布

采用室内培养和室内分析相结合的方法,研究了外源Cd~(2+)进入土壤30 d后,在土壤各级微团聚体中的含量富集和形态赋存情况.研究结果表明:外源水溶性镉进入土壤30 d后,100%转化成了颗粒态,其中58.5%转化为了可交换态,0.98%转化成了碳酸盐结合态,1.26%转化成了铁锰氧化物结合态,7.68%转化成了有机结合态,31.5%转化成了残渣态,这基本与其中各粒级微团聚体中的赋存形态的情况一致.在土壤中赋存的镉主要分布在各级微团聚体中,在各粒级微团聚体中的含量分布顺序为<10μm微团聚体>10～50μm微团聚体>50～250 μm微团聚体;外源镉向小粒级微团聚体的富集倾向明显高于向大粒级微团聚体的富集倾向,其中在<10μm微团聚体中富集系数为1.43,在50～250μm微团聚体中的富集系数只有0.60.     

pH和质地对土壤供硼影响的研究

取广东省花生主产区5种代表性土壤,在连续栽种的情况下,研究土壤pH和质地对花生植株硼的积累及土壤有效硼变化的影响。结果表明,随着栽种次数的增加,土壤pH值呈显著上升趋势,而花生植株的硼积累量则呈显著下降趋势,二者表现出极显著负相关。土壤质地明显影响植株硼的积累量,不同粒级的土壤颗粒对花生各茬硼积累量的影响存在差异。土壤pH值和土壤有效硼的相关不显著,而质地与土壤有效硼表现正相关,并达到极显著水平。     

中国土壤颗粒组成的分形特征研究

以土壤颗粒组成数据为基础，分析了我国土壤颗粒组成的分形维数。结果表明，不同质地的分形维数存在一定的差异，分形维数随土壤质地的变细而增大；由北至南、由西向东和由西南至东北，我国主要地带性土壤的分形维数逐渐递增；成土母质对土壤质地分形维数有很大影响，易风化母质上发育的土壤质地分形维数高于难风化母质上发育的土壤。     

天然沸石对番茄及土壤中铅的影响

为探索沸石对轻度铅污染土壤的修复效果及农业安全生产可行性,利用盆栽试验研究了不同沸石添加量及不同沸石粒级等因素对不同生长时期番茄（Solanum lycopersicum）植株铅质量分数、累积量和土壤铅质量分数的影响。结果表明,添加天然沸石可提高土壤有效铅质量分数,不同程度地增加番茄地上部生物量,具有提高番茄茎叶铅质量分数及积累量、果实产量的趋势,也具有降低收获期根部铅质量分数及积累量的趋势。18g·kg-1是提高地上部生物量,抑制土壤铅污染、茎叶和根部铅积累的最佳沸石添加量,但有促进果实铅积累的趋势;沸石添加量为10g·kg-1则在提高土壤有效铅质量分数的同时可抑制果实铅的积累。中粒级沸石可抑制果实铅积累,大粒级为削减根部铅积累量促进茎叶铅积累的最佳沸石粒级,小粒级沸石则可抑制收获期茎叶铅的积累。     

Influences of Suspended Particles on the Runoff of Pesticides from an Agricultural Field at Askim, SE-Norway

Field and laboratory experiments were conducted to study the loss of particles from agricultural fields, and the role of suspended particles in carrying pesticides in surface runoff and drainage water. Propiconazole, a widely used fungicide was applied to experimental fields located at Askim, SE-Norway. Samples from surface runoff and drainage water were collected and analyzed for sediment mass, pesticides, particulate and dissolved organic carbon through a whole year. The surface soil and the runoff material were characterized by its particle size distribution, organic carbon content in size fractions and its ability to bind propiconazole. The results show that (1) particle runoff mostly occurred during the rainfall event shortly after harrowing in autumn. The highest particle concentration observed in the surface runoff water was 4600 mg l^–1, and in the drainage water 1130 mg l^–1; (2) the erosion of surface soil is size selective. The runoff sediment contained finer particle/aggregates rich in organic matter compared to its original surface soil; (3) the distribution coefficient (K _d) of propiconazole was significantly higher in the runoff sediment than in the parent soil. According to our calculation, particle-bound propiconazole can represent up to 23% of the total amount of propiconazole in a water sample with a sediment concentration of 7600 mg l^–1, which will significantly influence the transport behavior of the pesticide.