土壤/沉积物中植酸对砷、磷形态转化和生物有效性影响综述

砷(As)和磷(P)为同主族化学类似物,具有相似的化学性质和化学行为。As因赋存形态多变、极强的生物蓄积性及高毒性而被广泛关注,在土壤中主要以砷酸盐(As⁵⁺)形式存在。磷是植物必需营养元素,亦是引起土壤面源污染和水体富营养化的重要因子。土壤中磷主要以有机磷形式存在,占比40%～95%。其中植酸是重要组成部分,占总磷的20%～50%,占有机磷的50%～80%。植酸分子含有6个磷酸基团和12个可解离质子,因此可通过螯合、置换、酸化等作用强烈影响土壤中砷和磷的赋存形态和生物有效性。明确土壤中植酸对砷和磷赋存形态转化与释放的影响、过程与作用机制,对有效阻控土壤和水体砷、磷污染具有重要意义。该研究总结了土壤中砷、磷和植酸的含量、来源与赋存形态,重点阐述植酸对砷、磷赋存形态转化、生物有效性变化的影响与机制,可为降低土壤和沉积物砷、磷污染提供参考。     

生物质炭微生物矿化稳定性机制研究进展

生物质炭在碳封存和土壤改良等方面的应用潜力取决于其在土壤中的微生物矿化稳定性.明确生物质炭在土壤中微生物矿化稳定性是推进生物质炭在土壤固碳、改良等领域应用的关键.基于生物质炭在土壤中的微生物矿化稳定性研究进展,本文系统总结了不同类型生物质炭的微生物矿化速率和在土壤中的平均驻留时间,探讨了不同因素(生物质炭特性、土壤特性...     

低碳条件下土壤微生物量磷对加入无机磷的响应

土壤微生物量磷是土壤有效磷的“源”和“库”,其变化幅度很大,受多种因素影响。采用室内培养的方法,向土壤中加入不同量KH2PO4,分析在土壤有机碳供应不充足条件下土壤微生物量磷对外加无机磷的响应,探讨影响土壤微生物量磷的因素,为提高土壤磷素有效性提供理论依据。结果表明,在土壤有机碳供应不充足的条件下,加入的无机磷对土壤微生物量碳无明显影响,但可显著增加土壤微生物量磷和微生物含磷量,随着无机磷加入量的增加,土壤微生物量磷和微生物含磷量增加幅度增加。土壤微生物量磷及微生物含磷量与土壤有效磷之间成显著直线相关,土壤有效磷每提高1个单位,土壤微生物量磷增加0.22个单位,土壤微生物含磷量增加0.73个单位。     

外源植酸酶对野鸭湖湿地土壤有机磷转化的影响研究

湿地土壤中最主要的有机磷形态是肌醇磷酸盐,占有机磷总量的60%左右,而植酸酶作为催化水解肌醇磷酸盐的主要酶类,在整个有机磷体系转化过程中起着不可或缺的作用。采用室内培养的方法,研究了添加外源植酸酶对湿地土壤各有机磷组分含量变化的影响规律,同时也研究了在添加外源植酸酶后,湿地土壤各有机磷组分含量随时间延长的变化规律。结果表明,在温度,水分等条件适宜的情况下向湿地土壤中添加植酸酶可以在短期内提高土壤有机磷的有效性,使稳定性较高的有机磷向活性较高的有机磷转化。经植酸酶处理的土壤活性有机磷和中活性有机磷含量均高于对照组,且随植酸酶添加量增加以及培养时间的推移呈递增趋势。在第75天培养结束时,高、中、低3组植酸酶处理土壤的活性有机磷质量分数分别增加了173.05%、158.16%和122.75%,中活性有机磷质量分数增加了84.22%、68.7%和53.92%。此外,添加植酸酶处理的湿地土壤稳定性有机磷含量均低于对照,高、中、低3组植酸酶处理土壤的中稳定性有机磷质量分数减少了62.81%、37.31%和26.14%,高稳定性有机磷质量分数减少了94.71%、87.66%和79.52%,且随着植酸酶含量的增加以及培养时间的推移呈递减趋势。高、中、低3组植酸酶处理土壤中的总有机磷质量分数分别比对照组低54.03%、42.53%和35.43%。说明在植酸酶作用下,土壤中存在有机磷向无机磷转化的过程。因此通过添加外源植酸酶可以促进稳定性有机磷向活性有机磷转化,提高了土壤有机磷的有效性,使其更容易被植物吸收利用,从而保障了湿地磷循环系统的稳定性和高效性。     

微生物作用对太湖沉积物磷释放影响的模拟实验研究

以太湖沉积物为研究对象,通过沉积物-湖水体系的好氧厌氧连续模拟实验,研究添加和不添加抑菌剂条件下该体系对磷的释放和积聚的影响,以及微生物作用下内源磷的释放过程.结果表明:好氧环境下,微生物作用有助于磷的积聚;而在厌氧环境下,微生物作用强化了磷的释放.沉积物磷形态的分析结果表明微生物作用下,铁结合态的磷更容易释放出来.     

生活垃圾堆放场和填埋场矿化垃圾中磷的形态及其磷素活化

采用修正的Hedley磷素分级方法研究了生活垃圾堆放场和填埋场矿化垃圾中磷的形态分布,同时研究了鸡粪(含磷较高)和稻草(含磷较低)两种典型有机物料对矿化垃圾中不同形态磷的活化效应.结果表明,生活垃圾堆放场和填埋场矿化垃圾中,不同形态磷的含量表现出相似的趋势,仅树脂交换态磷和浓盐酸磷的含量存在明显差异;以氢氧化钠磷和磷灰石型磷构成的中度活性磷均为生活垃圾堆放场和填埋场矿化垃圾中磷的主要赋存形态,分别占各自总磷的78%和74.9%,表明矿化垃圾中磷素具有高效利用的潜能.鸡粪和稻草均能显著活化矿化垃圾中的磷,而且鸡粪的磷活化效果优于稻草;氢氧化钠磷、磷灰石型磷和浓盐酸磷是矿化垃圾中活化磷的主要来源.     

土壤磷素微生物作用的研究进展

土壤中许多微生物(包括菌根真菌)能够通过产生质子和有机酸溶解土壤不溶态无机磷，通过分泌磷酸酶水解有机磷，但微生物的这种作用受土壤供磷与植物对磷需求间平衡的控制。土壤微生物量中的磷是土壤有机磷最为活跃的部分，由于其周转快、极易矿化为植物有效磷而成为土壤有效磷的活性库。目前，测定土壤微生物量中的磷的方法并不统一，而熏蒸提取法的应用最为广泛。文章阐述了土壤微生物在提高土壤磷素有效性磷中所起的作用，介绍了土壤微生物量中的磷周转及其对土壤磷素有效性调节的重要性，并总结分析了熏蒸提取法测定土壤微生物量中的磷的实用性和局限性。     

氮磷添加对土壤微生物生长、周转及碳利用效率的影响研究进展

土壤微生物是土壤有机质和养分循环转化的动力,其生长、周转和碳利用效率（CUE）表征了微生物数量的变化、对土壤碳库的更新速度以及微生物本身的新陈代谢强度和生命活性的强弱.氮、磷沉降是全球变化的重要趋势,研究土壤微生物对氮磷添加模拟氮沉降的响应,成为近年土壤生态学的研究热点,但CUE的研究方法、氮磷添加对土壤微生物生物量和生理代谢活性的影响还没有统一结论,其作用机理还停留在理论假设阶段,尚待有力论证.本文比较5种测量土壤CUE的原理和各自的优缺点,厘清生长、周转和CUE三者之间的联系和区别,分析影响土壤微生物CUE的生物因素和非生物因素.从土壤微生物生理代谢和群落结构、土壤理化性质以及地上植物3个角度论述土壤微生物响应氮磷添加的过程和机制.氮添加对土壤微生物的生长和代谢的不利影响在大多数生态系统得到了验证,而磷添加对微生物的影响因生态系统的不同而差异较大,因为磷对微生物的作用强烈依赖于碳的有效性.未来,土壤微生物对氮磷添加响应的研究应该聚焦在估计方法的精准探索、氮磷（多养分元素）互作的影响、地上地下耦合、生物因素与非生物因素相互作用机制,以及整合长时间与大空间尺度.（图3表1参70）     

石油污染对土壤氮素矿化和硝化作用的影响

在实验室中用同位素示踪法,研究了土壤中不同石油污染量对氮矿化及硝化速率的影响。结果表明,石油对土壤中有机氮的矿化没有显著影响,但减缓了硝化反应的进程。土壤经过１０ｄ的培养,在未污染的土壤中硝化细菌数量由１．６×１０３增加到１．６×１０６,而在受石油污染的土壤上,硝化细菌数量仅增加到６．３×１０４;增加试验前土壤硝化菌数量为２．６×１０６,加油培养１０ｄ后,硝化细菌数量下降了近９０％。     

垃圾堆肥对土壤微生物的影响

施垃圾堆肥并种２季蔬菜的潮土、黄棕壤及红壤中细菌、放线菌、真菌、固氮菌、纤维分解菌、亚硝化菌数量，纤维分解强度，呼吸强度和微生物生物量Ｃ、Ｎ含量的测定结果表明：当土壤本身含有的微生物数量多于或少于垃圾堆肥含有的微生物数量时，土壤中的微生物数量会随垃圾堆肥用量的增加而增加；当土壤本身含有的微生物数量与垃圾堆肥相同时，垃圾堆肥用量大小对土壤微生物数量影响不大。微生物生物量Ｃ、Ｎ含量，土壤有机质，全Ｎ，有效Ｐ含量，呼吸强度及纤维分解强度均随垃圾堆肥施用量提高而增加，并呈显著的正相关性。     

磁铁矿对稻田土壤碳矿化的影响

厌氧条件下土壤铁还原与碳循环紧密相关,然而针对稻田土壤中异化铁还原与碳矿化关系的认识尚有不足。采用黄河中下游地区河南孟津稻田土壤为研究对象,分别将50.0、100、200、400 mg磁铁矿(Fe₃O₄)粉末添加至3.00 g稻田土壤,设置恒温厌氧泥浆培养实验,期间动态监测土壤0.5 mol·L^-1 HCl可提取态Fe(Ⅱ)、水溶性有机碳(WSOC)、水溶性无机碳(WSIC)、铁氧化物形态、CO₂和CH₄排放的变化。结果表明,外源添加Fe₃O₄可显著提高土壤铁还原潜势,增幅为0.883-4.53 mg·kg^-1,但对最大铁还原速率和铁还原速率常数无显著影响;添加Fe₃O₄显著提高了WSIC含量,增加值达88.4 mg·kg^-1,降低了WSOC含量,降低值为62.7 mg·kg^-1,减弱微生物对土壤有机碳分解作用及CO_...     

植物多样性对土壤微生物的影响

生物多样性强烈地影响生态系统的过程.生态系统过程的变化可导致生物多样性衰减并因此导致生态系统功能衰退.植物种丰度和植物功能多样性对土壤细菌群落的代谢活性和代谢多样性有成正比的影响.土壤细菌的代谢活性和代谢多样性随植物种数量的对数和植物功能组的数量而直线上升.其原因可能是由植被流入土壤的物质和能量的多样性和数量的增加,也可能是由土壤动物区系起作用的土壤微生境的多样性的增加造成的.由于植物多样性的丧失所引起的植物生物量的减少对分解者群落有强烈的影响微生物生物量将可能减少,因为在大多数陆地生态系统中,有机碳源限制着土壤微生物的活性.     

厌氧微生物作用下土壤中砷的形态转化及其分配

厌氧微生物作用下土壤中砷的形态转化及分配比例对砷的环境行为与归趋具有重要影响。实验利用张士污灌区土壤负载低浓度砷,研究了厌氧微生物作用下砷的形态转化过程,并通过磷酸盐及盐酸提取土壤中的砷、铁和硫,探讨了砷在土壤中结合形态的变化及土壤矿物结构转化与砷环境行为的关联。实验结果表明,微生物作用下土壤负载的砷被迅速还原为As(III)并释放进入液相,培养24h后液相累积的As(T)量达到16.9μmol·L-1,其中As(III)占液相总砷含量的91%以上;48h后释放的砷被再次固持,液相残留的As(III)浓度仅为1.5μmol·L-1。尽管微生物还原作用造成土壤中铁氧化物的活化,但固相中磷酸盐提取态与盐酸提取态砷所占的比例分别从载砷量的45.3%和49.8%降低到22.0%与0.22%,而体系中硫酸盐还原产生的硫离子的量与砷的释放量保持负相关。可见微生物还原作用下砷发生了活化,释放和再固定的过程,土壤负载的砷从溶解态、吸附态及铁氧化物结合态逐渐被转化为更稳定的硫化物结合态。此研究对于预测土壤中砷的行为与归趋及污染土壤修复具有一定意义。     

红树林土壤微生物对甲胺磷的降解

连续３年（ａ）的试验结果表明：红树林土壤微生物对农药甲胺磷有较强的降解能力,其降解率是同潮带无红树林土壤微生物的２－３倍;红树林土壤中存在着降解甲胺 磷的优势细菌类群,从中筛选得一株高效降解菌,其降解率可达７０％以上（１２ｄ后）;混合菌的降解能力优于单株菌;优势降解菌在一定浓度的甲胺磷、适宜的通气、温度和光照等条件下,可发挥更佳的降解作用;在降解过程中,降解优势细菌类群有着明显菌群变化,那种一直占     

重金属污染对土壤微生物生态功能的影响

数量庞大、种类繁多的土壤微生物作为地球化学的物质循环与能量转换的主要参与者,其自身及所参与的生化过程都会受到重金属污染的严重影响.通过研究土壤重金属污染的微生物生态效应,可以建立重金属污染土壤的微生物评价指标体系,而评价体系的建立有利于土壤环境质量的监测与风险评价.论文就重金属污染对土壤微生物生物量及其多样性,对有机质降解、N传输、酶活性等微生物过程影响的研究现状进行了较全面系统的评述.在此基础上,提出了该类研究中存在的问题,包括研究区域南多北少的问题以及研究中难以排除其他环境因子干扰等问题.针对这些问题,论文指出以后应进一步加强分子手段的多方位应用并建立综合可行的被污染土壤的微生物评价体系.     

土壤氨化过程中微生物作用研究进展

土壤氮素矿化产生的无机氮是植物的主要氮素来源,土壤氨化过程是氮素矿化的第一步,微生物在其中发挥着巨大作用.本文从氨化过程的微生物作用机理,可利用碳氮比、蛋白酶和微生物群落结构等影响因素以及微生物研究方法3个方面来讨论微生物对氨化过程的重要贡献.研究发现高分子可溶性有机氮的解聚作用很可能是氨化过程的限速步骤,土壤微生物生物量氮有可能是微生物易利用氮的直接且主要来源,同时土壤可利用碳氮比对氨态氮的产生具有重要影响.最后介绍了分子生物学新方法尤其是高通量测序技术在土壤微生物作用研究中的应用,并就目前未解决问题和今后研究方向提出展望.     

安普霉素对不同土壤中微生物活动的影响

研究了兽药抗生素安普霉素对不同土壤中微生物呼吸活动和对土壤中微生物种群生长的影响，了解该药物对土壤生态系统生态毒理学效应，以便为药物的环境安全性评价提供依据。利用直接吸收法(密闭法)测定安普霉素对土壤微生物呼吸活动的影响，结果表明：安普霉素对不同土壤中微生物呼吸活动的影响有所差异。在污染的中后期，长春土中加入一定量的安普霉素能刺激土壤的呼吸作用。在染毒的前期，安普霉素对成都土中CO2的释放量均有抑制作用。采用稀释平板法测定了药物对不同土壤中细菌、真菌生长的影响。实验结果显示：安普霉素对土壤中的细菌的生长具有明显的抑制作用，成都土和长春土的抑菌作用最为明显；同时安普霉素的这种抑制作用还表现出时间差异，24h的抑制率高于48h。安普霉素对土壤中真菌生长的影响表现出地域差异，低质量分数的安普霉素对成都土和武汉土中的真菌没有抑制作用。在所测的四种土壤中，南京土中药物对真菌的平均抑制率最高。这可能与土壤中微生物的种类和种群结构有关。安普霉素对不同土壤中对真菌的抑制作用，随药物质量分数的降低和作用时间的延长而降低。     

氟乐灵对土壤微生物和蚯蚓的影响

本文探讨了除草剂氟乐灵对土壤微生物的影响。结果表明:低浓度的氟乐灵对土壤细菌、放线菌和霉菌的生长有刺激作用,不仅数量增加,而且菌落明显增大,但对微生物种无明显选择性;氟乐灵能促进大豆根瘤菌和圆褐固氮菌的生长;在培养液中同时加入氟乐灵和圆褐固氮菌,可抑制固氮菌的乙炔还原活性;在生长良好的固氮菌培养液中,再加入氟乐灵,可明显刺激固氮菌的乙炔还原活性;土壤微生物可以氟乐灵为唯一碳源和氮源,加速氟乐灵降解;2.0ppm以上浓度的氟乐灵对蚯蚓有毒害作用。     

氮沉降增加对土壤微生物的影响

综述了国外氮沉降对土壤微生物的影响研究现状，主要从土壤微生物群落结构组成及功能等方面对氮沉降的响应进行了综述，并从微生物对底物的利用模式及碳分配状况，pH值的变化方面初步探讨了土壤微生物对过量氮沉降的响应机制。研究表明，过量氮沉降会给土壤微生物在以下几个方面带来负影响：首先，改变微生物群落结构组成，表现为土壤真菌细菌相关丰富度发生改变，真菌生物量的减少，真菌／细菌生物量比率的减少，土壤微生物量的减少，微生物群落结构发生改变；其次，改变微生物功能，表现为减少土壤呼吸率，土壤酶活性的降低，改变微生物对底物的利用模式等等。此外，文章还指出出未来该方面研究重点和方向。