土壤的芘污染与土壤酶活性

选择芘作为多环芳烃(PAHs)代表污染物、敏感土壤酶作为污染物的生态毒理指标,探讨芘暴露下土壤酶活性的变化。结果表明:芘的添加浓度>50μg·kg-1时,对土壤脲酶、土壤脱氢酶活性有先抑制、后激活的作用,对土壤磷酸酶活性有激活作用;芘的添加浓度为50～1200μg·kg-1时,对土壤过氧化氢酶活性没有影响。土壤脲酶、脱氢酶、磷酸酶活性有可能作为芘污染土壤的生态毒理指标。     

长期配施秸秆对灰漠土质量的影响

利用国家灰漠土肥力与肥料效益长期定位试验,采用长期不施肥、常规施化肥和长期配施秸秆(玉米秸秆或小麦秸秆)等不同施肥措施相比较的方法,研究长期秸秆还田土壤养分的年际变化,以及对土壤动物、微生物、酶活性的影响。研究发现:⑴长期配施秸秆能提高土壤速效氮、磷、钾含量,平均分别提高15%、48%和22%;⑵配施秸秆对土壤昆虫群落呈正向作用且贡献最大,主要增加了大型、中小型农田土壤动物的个体总数和优势类群数量,尤其是疣跳科和等节跳科动物个体数量增加近10倍;⑶土壤养分与土壤细菌、固氮菌、氨化细菌、纤维分解菌和反硝化细菌呈正相关,秸秆还田激发土壤有益微生物的生长和类群数量,使土壤微生物类群数量比对照增加15%~44%;⑷土壤养分与土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性呈正相关,与过氧化氢酶呈负相关,秸秆还田增强土壤蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性,特别是脲酶和蔗糖酶活性平均提高26.5%。结果表明,长期配施秸秆提高了土壤动物丰富性和微生物多样性,增加了土壤酶活性,同时生物类群和酶活性的增加也改变了土壤生态环境,加速了土壤熟化。     

苯并(a)芘和芘暴露对梭鱼肝脏超氧化物歧化酶活性的影响

在实验生态条件下，浓度范围0．1－0．5ug/L的苯并（a)芘和芘的短期暴露（7d),50ug/L浓度组造成梭鱼肝脏SOD活性先抑制后诱导的效应，5ug/L浓度在7d的暴露中，SOD活性未出现诱导而是抑制。同样在50ug/L浓度下，苯并（a)芘暴露4d后SOD活性出现诱导，而芘在暴露7d后才出现诱导，这间接反映了苯并（a)芘和芘的毒性大小。这些结果说明梭鱼肝脏SOD活性与苯并（a)芘和芘暴露有一定的相关性，可以作为海洋环境多环芳烃污染监测的一种生物标志物。     

氟化氢对植物抗氧化酶活性的影响

采用人工熏气方法研究ＨＦ污染条件下大豆和菜豆叶片中４种抗氧化酶的活性变化，结果表明它们对氟的敏感性差异很大：超氧化物歧化酶最为敏感，抗坏血酸过氧化物酶和非特异性过氧化物酶次之，而过氧化氢酶活性基本无变化，就两种供试植物而言，大豆的抗氧化酶对氟更为敏感；就植物生长阶段而言，开花期的抗氧化酶对氟的敏感性较苗期为大。在此基础上提出，氟污染环境中植物ＳＯＤ、Ａ－ＰＯＤ和Ｎ－ＰＯＤ的活性受抑与植物氟害有关。     

长期不同施肥方式下土壤酶活性与肥力因素的相关性

利用常熟农业生态国家野外试验站长期定位试验,对长期不同施肥方式下(无肥、化肥、化肥 秸秆,始于1989年,采用稻麦轮作方式)土壤酶活性和水稻土养分的相关性进行了研究,探讨长江三角洲地区施肥管理措施对土壤酶活性的影响以及土壤酶活性作为土壤肥力质量指标的可能性.结果表明,土壤酶活性对长期不同施肥管理方式有明显的响应,化肥处理比无肥处理中土壤脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性分别提高108.7%、170.2%和58.0%,化肥 秸秆处理比单施化肥处理中相应酶活性分别提高30.7%、85.5%和25.8%,三种施肥管理方式之间土壤酶活性差异性显著(P<0.05);土壤脲酶、转化酶和碱性磷酸酶活性之间呈极显著的正相关,脲酶与转化酶、碱性磷酸酶的相关系数为0.915和0.942,转化酶与碱性磷酸酶的相关系数为0.918 (P<0.01),三者均与土壤速效磷均存在极显著的正相关,相关系数分别为0.884、0.846、0.824 (P<0.01);三种酶活性与作物产量之间的相关系数分别为0.845、0.812、0.824(P<0.01),土壤酶活性和作物产量之间的相关性优于土壤养分和作物产量之间的相关性,这说明土壤酶活性和施肥方式呈密切的相关性,可将其作为评价土壤肥力的指标.     

黄土丘陵区不同土地利用类型下土壤酶活性和养分特征

研究了土地利用类型对土壤酶活性和土壤养分的影响.首先通过最小显著性差异(LSD)评价各样地之间和同一样地土壤剖面四个不同层次的土壤酶活性和养分的差异,其次分析四种土壤酶(转化酶、碱性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶)活性和土壤养分之间相关性;最后以农地为对照,应用土壤恢复指数研究不同土地利用类型对土壤的改良效果.研究结果表明,同农地相比,不同土地利用类型的表层(0～5 cm)土壤四种酶活性、全氮、有机质和碱解氮含量均有所提高,且在同一土地利用类型下表层土壤酶活性和养分均显著大于下部各土层.相关性分析表明,土壤四种酶活性与有机质、全氮、碱解氮呈极显著正相关关系.同农地相比,其余土地利用类型表层土壤质量显著提高,而以杨树、侧柏、油松、仁用杏和刺槐5种人工林地的土壤质量提高最为明显,同龄树种中,杨树对土壤的恢复效果大于刺槐和油松.     

大气CO2浓度升高对添加麦秸条件下稻田土壤酶活性的影响

利用中国扬州开放式大气CO2浓度升高(FACE)系统稻麦轮作试验平台,研究大气CO2浓度升高对稻田小麦秸秆降解过程中土壤酶活性的影响.试验平台设置FACE[(580±60)μmol·mol-1]和对照[(380±40)μmol·mol-1]2个CO2浓度,在低氮(150 kg·hm-2)和高氮(250 kg·hm-2)2种氮水平下添加小麦秸秆,分别在不同生长时期采样并分析土壤脱氢酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性.结果表明:同一氮水平下,大气CO2浓度升高显著增强土壤脱氢酶、脲酶和蔗糖酶活性,但显著降低土壤磷酸酶活性;无论是大气CO2浓度升高条件下还是对照条件下,低氮处理土壤脱氢酶与脲酶活性均高于高氮处理,而高氮处理土壤磷酸酶活性均高于低氮处理,氮水平对蔗糖酶活性并无显著影响.     

甲磺隆结合残留对土壤酶活性的影响

为了研究甲磺隆结合残留对土壤酶活性的影响,将黄粉土(水稻土)经甲磺隆结合残留处理98天,检测土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性.结果表明,甲磺隆结合残留对土壤酶活性的影响不仅与甲磺隆结合残留处理浓度和培养时间有关,同时还与土壤酶种类有关.培养前期(第14天前),甲磺隆结合残留对土壤酸性磷酸酶和过氧化氢酶具有抑制作用,而对土壤脲酶和蔗糖酶的影响则表现为低浓度时激活,高浓度时抑制;培养后期(第14天后),甲磺隆结合残留对土壤脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶具有激活作用,在一定浓度范围内(0.050~0.281mg·kg-1)对土壤蔗糖酶也具有一定激活作用;就土壤酶而言,在污染早期,土壤过氧化氢酶对甲磺隆结合残留较敏感,可以作为表征甲磺隆结合残留土壤污染的生物活性指标.     

除草剂对优质小麦品质和旗叶保护酶的调控效应

通过田间试验研究了4种除草剂在正常剂量下对2个优质小麦品种品质性状、蛋白质组分和旗叶保护酶系的影响.结果表明,整个籽粒灌浆过程中,2,4-D丁酯处理使籽粒蛋白质含量一直较高,世玛处理在灌浆前中期籽粒蛋白质含量较高,但灌浆末期籽粒蛋白质含量最低,巨星和骠马处理影响较小.2,4-D丁酯处理使收获时籽粒蛋白质含量及组分最高,湿面筋含量、沉降值、吸水率、稳定时间和评价值等加工品质最好,世玛处理则使营养品质和加工品质最差,巨星和骠马处理影响相对较小.籽粒灌浆期间,2,4-D丁酯处理使旗叶SOD、CAT和POD活性一直较低,尤其是籽粒灌浆末期活性最低;其它除草剂使旗叶SOD、CAT和POD活性在不同灌浆时期存在差异:灌浆前中期,骠马处理使3种保护酶活性最高;灌浆后期,世玛处理使旗叶中保护酶活性下降缓慢,且活性最高.籽粒灌浆期前期,4种除草剂对旗叶中MDA含量的影响是:世玛＞骠马＞CK＞巨星＞2,4-D丁酯,灌浆中后期,2,4-D丁酯和巨星处理使MDA含量快速提高,世玛和骠马处理使MDA含量升高相对较慢,到灌浆末期,2,4-D丁酯使MDA含量最高,世玛处理最低.图5表2参22     

蛋白质和磷酸水解酶在废水处理系统中的活性和作用

通过分析亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶,研究了厌氧-缺氧-好氧废水处理系统中蛋白质和磷酸水解酶的活性及其作用.结果表明,亮氨酸氨基肽酶存在缺氧和好氧池中的活性分别达19.2 цmol L-1 h-1和21.6 ц mol L-1 h-1;而碱性磷酸酶在厌氧池中占主导地位,平均活性达32.5 ц mol L-1,h-1,好氧池中的活性只有厌氧池的一半,缺氧池中的酶活性最小.动力学研究得到,厌氧条件碱性磷酸酶的最大反应速度v 为778.42 ц mol L-1 h-1,是亮氨酸氨基肽酶Vmax值的一百倍以上;亮氨酸氨基肽酶的Vmax值在厌氧、缺氧、好氧池中依次增大.此外,外加的NO2-、NO3-离子对亮氨酸氨基肽,酶和P043-离子对碱性磷酸酶的活性均有不同程度的促进作用,只有浓度为50 mg/L的P043-对碱性磷酸酶有显著的抑制.