农田土壤生态系统功能修复研究-活性微生物肥料对改善农田土壤微生物区系的试验研究

土壤微生物种群是土壤生态系统的重要组成部分,土壤微生物种群的生物量是土壤生态系统安全的重要指标之一。农田由于长期施用化肥、农药,使土壤中的微生物特别是有益微生物大量减少,影响了农田土壤生态系统的正常功能,本试验研究选取三种富含活性微生物的有机肥作为试验对象,研究活性微生物有机肥与常规施肥处理下,农田土壤微生物区系的变化情况。     

铅锌冶炼区农田土壤中多环芳烃污染特征、源解析和风险评价

采用快速溶剂萃取(ASE)、凝胶渗透色谱净化(GPC)协同高效液相色谱(HPLC)检测方法,分析贵州省典型铅锌冶炼区赫章县41个表层农田土壤样品中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量水平,并对其污染特征、来源和生态风险进行了分析.结果表明:典型铅锌冶炼区妈姑镇农田土壤∑PAHs的含量范围为196~11592μg·kg~(-1),算术均值和中位值分别为1500μg·kg~(-1)和780μg·kg~(-1),妈姑镇高含量的∑PAHs积累可能与当地长时间的铅锌冶炼活动有关.PAHs组分特征表现出以2~3环和4环多环芳烃为主.根据荷兰土壤干预值,妈姑镇农田土壤96.6%受到了不同程度的污染,其中,轻微污染、中度污染和重度污染所占比例分别为31.0%、24.1%和41.5%.研究区域PAHs的主要来源为煤和生物质的不完全燃烧及石油源.妈姑镇的新厂村、何家冲村、平桥组、拱桥村及赫章县的达依乡采样点土壤中PAHs的TEQBap10超过了荷兰土壤干预值规定的TEQBap10限值33.0μg·kg~(-1),说明赫章县、尤其是赫章县典型铅锌冶炼区妈姑镇农田土壤已受到PAHs的污染,存在潜在的生态风险.     

土壤-蔬菜中重金属生物可利用性及迁移系数

农田土壤重金属污染不利于农产品质量以及人群健康,土壤重金属的生物可利用性揭示了重金属在土壤-农作物间的迁移信息,该文以广东省顺德市农田土壤为研究对象,通过分析土壤-蔬菜系统的重金属含量与化学形态,并利用相关性分析和聚类分析对土壤-蔬菜系统的重金属生物可利用性及迁移系数进行研究。结果表明:研究区As、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb的平均含量均大于广东省背景值的2倍,尤其是Hg,86.2%超过国家农田土壤环境质量二级标准,而蔬菜重金属含量大多数低于卫生部颁布的最新食品卫生标准。土壤重金属可利用态含量表现为:Mn>Cu>Pb>Hg>Ni>As,表明Mn、Cu、Pb和Hg具有更强的活性,同时,土壤属性(pH值和OM值)对重金属的生物可利用性和环境毒性具有影响意义。相比于土壤重金属全量,土壤中重金属的生物可利用态与蔬菜中重金属含量之间具有更显著的相关性,表明土壤重金属可利用态较全量更适合表征重金属对环境的毒性效应。基于重金属可利用态的土壤-蔬菜迁移系数(TF_(avail))表现为:Hg>As>Ni≥Mn≥Cu≥Pb,表明可利用态Hg、As和Ni更容易被蔬菜吸收,并且随着土壤重金属可利用态含量的升高,重金属的迁移富集程度呈幂函数式降低,这可能是缘于植物生理学自我保护机制,使蔬菜对重金属的吸收富集量保持在可控制范围内。     

长期定位有机物料还田对关中平原冬小麦-玉米轮作土壤N2O排放的影响

为定量研究有机物料还田对农田土壤N2O排放的影响,采用静态暗箱-气相色谱法对关中平原冬小麦-玉米轮作24 a长期定位施肥试验地土壤N2O排放速率和相关环境因子进行了周年观测,试验处理为对照(CK,0 kg·hm~(-2))、氮磷钾(NPK,353kg·hm~(-2))、氮磷钾加秸秆还田[NPKS,(353+40)kg·hm~(-2)]和氮磷钾加牛粪[NPKM,(238+115)kg·hm~(-2)]4个处理.结果表明观测期内,CK处理N2O排放速率较小[2.9 g·(hm~2·d)~(-1)];施肥处理在冬小麦季施肥和玉米季灌溉后均出现排放峰,最高值分别为NPKS[113.4 g·(hm~2·d)~(-1)]和NPKM[495.0 g·(hm~2·d)~(-1)]处理.各处理N2O排放通量与土壤湿度均呈显著正相关关系(r0.28,P0.05).CK、NPK、NPKS和NPKM处理N2O年排放总量分别为(0.1±0.0)、(2.6±0.1)、(3.4±0.7)和(2.9±0.3)kg·hm~(-2),施肥处理排放总量显著高于CK处理(P0.05),但施肥处理之间差异不显著(P=0.06),说明施肥促进了N2O排放,但有机物料还田未能显著增加N2O排放.各施肥处理N2O直接排放系数分别为0.72%、0.83%和0.80%,均低于IPCC缺省值1%.施肥处理中,NPKM处理的单位产量N2O排放量最低.     

施肥对1年生桢楠幼苗生长及主要土壤肥力指标的影响北大核心CSCD

采用盆栽的方法,研究施用氮肥(NF)、复合肥(CF)、有机肥(OF)和混合肥(MF)对1年生桢楠(Phoebe zhennan S.Lee)幼苗期生长与土壤肥力的影响.以年施氮量为标准,设置低(L,0.3 g/桶)、中(M,0.6 g/桶)、高(H,0.9 g/桶)3个施肥水平,于2013年5、7、9月份分3次将各肥料平均施入各栽植桶中,施肥1个月后测定土壤养分、微生物生物量碳、氮以及土壤酶活性指标,且最后一次同时测定桢楠苗高和地径生长量,初步探讨施肥影响桢楠生长的同时对土壤肥力的作用.结果表明:(1)中氮水平的有机肥(MOF)对桢楠生长的促进效应最大,其生长量可以达到CK的2倍;且土壤肥力得到了明显的提高,这种优势可以持续到施肥后期(9-10月);(2)氮肥和复合肥对桢楠生长起到了微弱的促进作用,但不能有效提高甚至维持土壤肥力;(3)混合肥由于在氮肥的基础上配合施用有机肥,与氮肥相比不仅改善了土壤肥力状况,还显著促进了桢楠生长;(4)桢楠生长状况(苗高、地径生长量)均与土壤蔗糖酶活性、微生物生物量氮呈极显著正相关(P<0.01),故这两个指标可以有效反映桢楠生长状况.综合来看,中氮水平的有机肥是最佳施肥方案.     

长期施肥对五氯酚在红壤性水稻田中消解的影响研究

在种稻和未种稻2种条件下,研究了五氯酚（PCP,初始浓度85 mg/kg）在长期不同施肥处理红壤性水稻田中的消解特征.长期不同施肥方式为：不施肥（CK）、施无机肥尿素（N）、施有机肥（OM）和无机有机肥配施（N+OM）.结果表明,到收割水稻时,在未种稻情况下,CK、N、OM和N+OM处理表层土壤中可提取PCP残留分别为28.3、 34.2、 19.3、 18.7 mg/kg,在亚表层土壤中可提取PCP残留分别为6.3、 9.1、 5.1和4.1 mg/kg;在种稻情况下,表层土壤中可提取PCP残留分别为19.4、 30.9、 16.7和8.7 mg/kg,在亚表层土壤中可提取PCP残留分别为3.7、 6.1、 2.6和2.8 mg/kg.长期单施有机肥或无机有机肥配施显著加速表层土壤中PCP的消解,减缓表层土壤中PCP向下迁移;长期施尿素抑制表层土壤中PCP的消解,加速表层土壤中PCP向下迁移.与未种稻相比,种稻对表层土壤中PCP的消解呈现不同程度的促进作用,除N处理外,在其它3种长期施肥处理（CK、OM、N+OM）中均达到显著的水平.同时,种稻显著减少表层土壤中PCP向下迁移.无论种稻与否,PCP在稻田系统中均能发生还原脱氯降解生成2,3,4,5-四氯酚 （2,3,4,5-TeCP）和3, 4, 5-三氯酚（3,4,5-TCP）;在未种稻情况下, 2,3,4,5-TeCP是PCP脱氯降解的主要产物,而在种植水稻的情况下, 3,4 5-TCP是PCP脱氯降解的主要产物.     

苏州吴中区农田土壤中持久性有毒污染物调查

研究了江苏省苏州吴中区农田土壤中持久性有毒污染物(PTS),包括六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)、多氯联苯(PCBs)和多环芳烃(PAHs)的现状。土壤样品用微波萃取后分别用GC、GC/MS和HPLC方法进行分析。结果表明,HCHs、DDTs、PCBs和PAHs的浓度分别在<0.10μg/kg~916μg/kg、<0.10μg/kg~113μg/kg、5.53μg/kg~22.4μg/kg和3.40μg/kg~36.6μg/kg。HCHs和DDTs的含量与23年前比,已有显著降低;PCBs和PAHs的毒性效应评估处于低水平。β-HCH、PCB28以及4环、5环和6环的PAHs检出率较高,4环和5环的PAHs含量之间还具有较好的相关性。总体而言,吴中区农田土壤中的上述污染物含量较低,但具有较长农耕历史的地区污染情况仍值得关注。     

吉林大安油田开发对周边农田土壤影响的研究

按照土壤环境质量标准及背景值对吉林大安油田周边农田土壤进行评价,油田区内土壤中Cu、Pb、As、Cd、Cr＋6等污染物均在二级标准限值内,土壤环境质量良好。油田区内土壤除石油类、硫化物、挥发酚外的其它污染物含量与背景土壤相比有一定差异,但差异不明显,高低相差1倍以内。各监测点各类土壤中石油类、硫化物均比背景土壤偏高,挥发酚差异不明显;钻井井场土壤石油类比背景土壤高76倍,采油井场高4倍,旱田和草地土壤石油类与背景土壤基本相当。     

黄土丘陵沟壑区农用地生态安全问题分析

黄土丘陵沟壑区本身生态环境较脆弱,加之人类活动对其产生的影响,使该区域农业用地生态安全进一步受到威胁。通过对案例区农用地现状和农用地生态现状的分析,提出了其目前存在的生态安全问题,并进行了分析。     

广州地区农田土壤中有机氯农药残留分布特征

以网格法在农田土壤中均匀布点,采集土壤样品75个,对广州地区农田土壤中有机氯农药含量及分布状况进行了研究。结果表明,试区土壤有机氯农药的检出率为100％,表明广州地区农田土壤中有机氯农药残留现象普遍存在。六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs）的平均含量分别为42．75μg/kg、52．76μg/kg,含量范围分别在1．35—803．72和2．73—1036．90μg/kg。与国内不同区域的同类研究相比,广州地区土壤的有机氯残留水平较高。在不同利用类型土壤中,有机氯残留状况有所差异,六六六在水稻土中残留量最高,而滴滴涕在菜园土中含量最高。