不同养分对磷酸盐固定的污染土壤中铜锌生物有效性的影响

采用盆栽试验,在磷酸盐固定铜、锌单一及复合的三级污染(Cu 200 mg·kg^-1、Zn 400 mg·kg^-1)红壤和水稻土中,种植黑麦草40　d,测定不加养分、加入KCl和NH₄Cl、K₂SO₄和(NH₄)₂SO₄后土壤中有效态铜锌含量、黑麦草生物量及其铜锌吸收量,以讨论养分对污染土壤中磷酸盐固定态铜锌的活化作用.结果表明,磷酸盐固定的铜单一、锌单一和铜锌复合污染红壤中,增加养分,有效态铜锌的含量都较未加入养分的增高,并且养分KCl和NH₄Cl的增高幅度大于K₂SO₄和(NH₄)₂SO₄,其中在磷酸盐固定的锌单一污染红壤中,有效态锌含量较未加入养分时增幅高达133.4%.虽然加入K₂SO₄和(NH₄)₂SO₄,促进了红壤中黑麦草植株的生长,最大增幅达22.2%,但同时也增加了植株21.5%～112.6%的铜锌吸收量.调节养分对水稻土中铜锌的生物有效性没有显著影响.施入氮钾等养分能够改变磷酸盐固定的污染红壤中铜锌的生物有效性,对固定的铜锌都有活化作用.因此,在重金属污染土壤的修复中要充分考虑施肥等养分条件对固定钝化的重金属活性的影响.     

三江平原湿地沉积有机碳密度和碳储量变异分析

论文研究了东北三江平原3类典型湿地共16个沉积物剖面有机碳的分布特征。结果表明,沼泽化草甸、腐殖质沼泽和泥炭沼泽的储碳层厚度分别为11～29、18～58和70～130cm;其有机碳含量(单个剖面平均)分别为29～75、124～348和187～389g/kg(干物质计);有机碳密度(单个剖面平均)分别为31～48、35～59和49～94kg/m³。3类湿地淀积层的有机碳含量和密度都很低且较稳定。由于有机碳含量的差异,不仅3类湿地之间而且同一类型湿地的不同剖面间有机碳密度的差异也十分明显。储碳层厚度及有机碳密度的空间变异性是导致湿地有机碳储量估算不确定性的主要原因。根据研究结果估算,沼泽化草甸、腐殖质沼泽和泥炭沼泽储碳层单位面积碳储量分别约为8×10³、18×10³和72×10³t/km²,其变异系数分别约为40%、49%和34%;“储碳层+1m淀积层”的单位面积碳储量分别约为17×10³、27×10³和83×10³t/km²,其变异系数分别约为16%、39%和27%。表明以“储碳层+1m淀积层”深度来估算碳储量能较合理地反映湿地沉积物有机碳的蓄积特征。结果还表明,以1m作为统计深度将在很大程度上低估湿地的碳储量。     

典型湿地生态系统碳循环模拟与预测

以植物生理生态特性和有机碳周转动力学原理为基础,利用室内模拟培养试验结果率定了温度、积水强度、冻融交替对湿地有机碳分解矿化的影响参数,建立了典型湿地生态系统碳循环模拟模型.利用实地观测的数据对模型进行了检验,对模型的灵敏性进行了分析,同时利用该模型进行了情景预测.结果表明,所建模型能较好地模拟中温带（三江平原）和亚热带（洞庭湖）湿地生态系统的碳通量和碳累积特征,沉积物呼吸的模拟值与实测值呈极显著相关关系（p<0.01）;三江平原常年积水沼泽有机碳密度约为80×10⁹ g·km^-2,洞庭湖湿地碳密度约为20×10⁹ g·km^-2;三江平原常年积水沼泽和季节性积水沼泽每年碳的净固定速率分别为104　g·m^-2和76 g·m^-2;该模型对温度和大气CO₂浓度变化反应敏感.在既定的水文条件下,大气CO₂浓度升高和增温可能会使湿地生态系统的碳交换变得更为活跃;在CO₂浓度倍增和增温小于2.5℃的气候变化情景时,系统净初级生产力（NPP）和积累的有机碳密度增加,系统仍为大气的CO₂ 汇,但气候变暖的进一步加剧并不利于湿地有机碳的积累,由于CO₂施肥效应和温度升高增加的系统NPP补偿不了因温度升高导致的沉积物呼吸速率加快而损失的碳,季节性积水沼泽生态系统积累的有机碳甚至出现明显的下降趋势.     

洞庭湖湿地有机碳垂直分布与组成特征

以洞庭湖3类湿地的9个典型剖面为代表,研究了洞庭湖湿地有机碳垂直分布和组成特征.结果表明,湖草滩地表层(0～10cm)有机碳含量(>40g/kg)明显高于芦苇滩地(20±2.8) g/kg和垦殖水田(28±8.6) g/kg .0～30cm内,湖草和芦苇滩地有机碳含量随深度的增加而下降,30cm以下有机碳含量基本稳定.垦殖水田的3个剖面间有机碳含量存在较大变异.湖草滩地表层0～10cm轻组碳占总有机碳的20%以上,而芦苇滩地和垦殖水田表层0～10cm的有机碳以稳定的重组碳为主(>90 %) .同一类型湿地垂直方向上,受有机碳来源复杂性的影响,轻组碳占总有机碳的比例具有明显的层次性.分组试验还表明,重组碳与总有机碳、容重与总有机碳、重组碳与重组氮之间具有极显著的相关关系(p<0.01).     

施肥对农田土壤抗生素抗性基因影响的整合分析

探讨施肥措施对农田土壤中抗生素抗性基因(ARGs)的影响,为了解和掌握农田土壤中ARGs的来源与积累特征,制定保障生态环境安全和人类健康的管理策略提供科学依据.通过收集近20年(2000～2020年)来已发表的文献,获得独立实验条件下农田土壤ARGs数量和相对丰度匹配数据215组和201组.结果表明,与不施肥相比,配施有机肥显著增加了土壤中ARGs的数量和相对丰度,增加幅度分别为110.0%和91.0%,而施化肥对其无显著影响.配施有机肥对亚热带地区农田土壤ARGs相对丰度的增加幅度相当于暖温带的2.6倍.相较于黑土和暗棕壤,配施有机肥显著增加了红壤和水稻土中ARGs的相对丰度.在偏酸性土壤(pH<7)上配施有机肥增加ARGs数量的幅度(147.6%)显著高于pH>7的碱性土壤(110.4%).施用家畜粪便对土壤中ARGs数量和相对丰度的增加幅度均显著高于家禽粪便.有机肥对磺胺类、多重耐药类和大环内酯类ARGs相对丰度的增加幅度(170.5%～201.2%)显著高于喹诺酮类、四环素类和氨基糖苷类ARGs(61.5%～115.6%).有机肥施用年限超过10 a后,土壤中ARG...