土壤中溶解性有机质及其对污染物吸附和解吸行为的影响

溶解性有机质（DOM）已成为环境科学、生态学和土壤科学等学科的研究热点。DOM对重金属、养分和有机污染物的环境化学行为有很大影响,因此开展DOM与污染物（或养分）之间相互作用的研究,具有重要的理论与实践意义。本文系统地评述了DOM的来源、组成、分级及其对土壤中污染物吸附一解吸行为的影响。尽管关于土壤中DOM的研究还不完善,许多工作也只是刚刚开始,至今对土壤中DOM的性质、组成和分类方法等问题都不是很清楚,但现有的结果已经表明,DOM是土壤圈中一种十分活跃的重要化学组分,它对土壤中化学物质的溶解、吸附、解吸、吸收、迁移和生物毒性等行为均有显著的影响。     

土壤胶体磷环境效应及其影响因素

胶体是磷素在环境中迁移转化的重要载体,土壤胶体磷对磷素生物地球化学循环具有重要作用,其活化迁移对土壤、水环境具有十分重要的影响。本文介绍了国内外土壤胶体磷的分类、分离和分析技术。重点阐述了土壤胶体磷活化、土壤基础理化性质（矿物组成、其他胶体元素、土壤孔隙结构、pH、氧化还原电位）、肥料及土壤改良剂应用对土壤胶体磷环境效应的影响。并针对目前土壤胶体磷流失存在的问题,提出相关对策及展望,以期为后续胶体磷研究和胶体磷污染的治理提供参考。     

根际养分状况数学模拟研究的进展

土壤养分有效性的核心问题是土壤中养分离子向根的迁移,而离子向根迁移则是由于植物根吸收水分和养分产生的梯度所引起。     

水溶性有机质对镉在土壤中吸附行为的影响

水溶性有机质（DOM）是环境中最为活跃的化学组成之一，无疑会对土壤中重金属的迁移转化具有很大的影响。通过等温吸附试验和动力学试验，研究了由猪粪和稻草提取的DOM对重庆市菜地典型土壤中Cd吸附行为的影响。结果表明：Cd在土壤中的吸附行为由于土壤类型和添加的DOM种类的不同而有所差异，在紫色土中，稻草DOM对Cd的吸附表现出明显的抑制作用，而猪粪DOM在低浓度时对Cd的吸附有抑制作用，但在较高浓度时，猪粪DOM反而表现出对Cd的促进吸附；在黄壤中，稻草DOM也有使Cd的吸附减少的趋势，而猪粪DOM对Cd的吸附有强烈的促进作用。     

土壤中溶解性有机物及其影响因素研究进展

溶解性有机物(DOM)是陆地生态系统中极为活跃的有机组分,是土壤圈层与相关圈层(如生物圈、大气圈、水圈和岩石圈等)发生物质交换的重要形式。它不但是土壤微生物最重要的能量与物质来源,影响微生物的新陈代谢,而且对土壤营养元素(如C,N,P)和污染物的化学活性与生物活性也有直接影响。因此,土壤中溶解性有机物的消长动态已成为当前农业生态学领域的研究焦点问题之一。本文综述了土壤中溶解性有机物的迁移转化规律和主要影响因素,并指出未来的研究重点应在以下几个方面:(1)土壤有机质性质对DOM释放的影响。(2)有机质对DOM数量和质量的影响(3)生物和物理化学因素对土壤中DOM吸附和解吸的影响(4)DOC、DON和DOP迁移转化的差异。     

一种土壤生物反应剂改良土壤和石英砂的效果

着重介绍了研发的一种土壤生物反应剂的研发工艺及其改良土壤和石英砂的效果.结果表明:在自然环境下,土壤生物反应剂能够改变土壤和石英砂的晶体结构,增加其中水溶性Si离子的浓度,改变其电化学性质,从而能够改善土壤和石英砂的性质,具有改良土壤和环境方面的应用价值.     

有机质对棕壤表面电荷及NH4+吸附解吸的影响

土壤胶体带有表面电荷，对阳离子和阴离子的吸附与解吸都受电荷性质的制约。土壤表面电荷中的可变电荷易受环境条件的影响，使人们有可能用某些措施调节环境条件，以改变可变电荷的数量，使之影响土壤的性质。由于电荷特性对土壤的分散、絮凝、膨胀和收缩，以及离子在土壤中的移动和有机无机复合体的形成等一系列性质有重要意义，从而使土壤电荷性质的研究倍受关注。     

川西亚高山人工云杉林地有机物和养分库的退化与调控

研究了川西亚高山云杉人工林地有机物和养分库状况 ,结果表明 :该区云杉人工林有机物和养分库严重退化 ,表现为 ,其凋落物的分解速率和周转期均较次生阔叶林和原始云杉林慢 ,致使地表枯枝落叶干物质和各种养分贮量滞留于凋落物层而不能进入土壤 ,土壤中有机质、全N、全P和碱解N含量随人工云杉林龄的增加而大幅度下降。人工云杉林份组成单一 ,其凋落物分解慢 ,归还土壤凋落物和养分数量少 ,是川西亚高山云杉人工林地土壤有机物和养分库退化的重要原因 ,人为收集凋落物积肥和人工抚育清灌 ,不断带走植被中养分是土壤有机物和养分库不断耗竭的另一重要原因。建议对该区人工成熟林抚育间伐和营造针阔混交林 ,改善成熟林下微环境和改变林份组成 ,可在很大程度上防治云杉人工林土壤有机物和养分库的退化     

融雪剂在路域土壤中的累积、扩散及其对土壤性质的影响

以我国吉林省多条常年使用融雪剂的高速公路为对象,研究了融雪剂成分在路域土壤中的累积、扩散及其对土壤相关理化性质的影响,结果表明;(1)道路使用氯盐型融雪剂后,路域土壤表层(0-20cm)的酸碱性、电导率及盐分离子的组成均有明显变化,总体呈电导率增加.Na~+、Cl~-的含量及比例上升的趋势,其中以道路隔离带土壤的变化量最为显著,并已表现出明显的盐化及钠质化趋势.(2)融雪剂对当地路域土壤的影响范围为距路基3m范围内,在此范围内土壤电导率及主要盐分离子Na~+、Cl~-的含量均显著高于对照土壤.各离子成分在土壤剖面的迁移、分布无明显规律性,其原因主要与土壤本身的理化特性及环境条件如降雨量等因素有关.(3)融雪剂成分在路域土壤中的大量蓄积改变了土壤的自然物质组成,其中Na~+、Cl~-的累积是影响土壤理化性质的主要因子,一方面其含量的增加可引发土壤的盐化、酸化、钠质化以及土壤结构的破坏.同时,Na~+浓度的提高也加大了其余养分离子置换流失的可能,成为影响植物正常生长、降低土壤肥力和增加环境风险的重要因素.     

农艺措施对土壤可溶性有机质的影响研究进展

土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机物中的高活性组分，在土壤养分的生物地球化学循环、重金属和有机污染物的迁移转化、土壤矿物质的活化及土壤肥力的保持等过程中发挥着重要作用。农艺措施可通过内外源同步作用显著影响土壤DOM的含量、组分及性质，本文综述了近年来相关研究中不同农艺措施下土壤DOM的变化，总结了不同耕作管理、种植制度、施肥措施以及新型土壤改良剂等对土壤DOM的影响。分析表明，免耕加秸秆覆盖方式可显著提高土壤DOM含量，与单一耕作相比轮作可提升土壤DOM含量，绿肥配施有机肥较单一化肥施用可显著改善土壤DOM的组成和结构，合理调控热解炭和水热炭等土壤调理剂的施用时间、施用量、C/N等性质可优化土壤DOM结构和性能。本综述分析了农艺措施对土壤DOM的影响效果及作用途径，指出了当前的研究热点和难点，并对未来研究方向进行了展望，可为今后合理的农艺措施管理和土壤健康调控提供科学指导。     

惠州山区有机畜禽养殖的土水环境初探

调查和测定了调查区域土壤剖面的基本属性、养分和重金属以及水质pH和重金属的含量。结果表明,土壤发育层次受坡积、残积和洪积物的影响,其发生层差异明显;随着土层深度的增加,土壤有机质、全N、速效P和速效K的含量呈逐渐降低趋势,且各养分之间存在一定的相关性;土壤重金属Zn、Ni、Cr、Cu含量均符合土壤环境质量标准,综合指数P综≤0.7,评价为安全,达到国家土壤环境质量(GB 15618-1995)一级标准;水质重金属Pb、Cd、Hg、Cr的含量均符合国家(GB/T 19630.1-2005)规定的有机类养殖业畜禽饮用水标准。因此,在惠州山区的调查区域内,利用山区地形推行畜禽养殖的模式,是发展有机畜禽业的理想场所。     

长期施用无机肥对红壤旱地养分和结构及花生产量的影响

利用中国科学院红壤生态试验站20 a长期肥料定位实验,研究了长期施用无机肥对红壤旱地养分和结构及花生产量的影响。结果表明:不同无机肥处理花生果产量分布为:氮磷钾处理>氮磷钾钙处理>磷钾处理>氮磷处理>氮钾处理,各处理间差异显著,并以长期缺施磷肥对花生果产量影响最大。除全钾含量外,土壤中氮、磷养分全量与有效磷、交换钾含量均较土壤初始值有一定程度的上升。长期单施无机肥土壤有机质含量较土壤初始值增加了4.6~6.62 g kg-1。与有机肥和无机肥配施处理比较,单施无机肥土壤>0.25 mm水稳性大团聚体含量显著减少,团聚体破坏率提高了9.38%~16.56%,平均重量直径减少了0.15~0.18 mm。长期施用无机肥可以提高土壤养分含量从而有效地提高花生果产量,但另一方面其对土壤结构造成的破坏也影响了花生产量的提高,选用有机肥无机肥配施可以改善这种情况。     

Factors determining soil nutrient distribution in a small-scaled watershed in the purple soil region of Sichuan Province, China

Determining soil nutrient distribution is critical to identify sites which are at risk of N and P loading. Equally important are determining factors that influence such distribution (e.g. land use, land management, topography, etc.). In this research, soil nutrient distribution and its influencing factors were studied in a small-scaled watershed in the purple soil region of Sichuan Province, China. The watershed is 1.3 km² with a complex land management system including agriculture and forestry. Surface soil samples (0–20 cm) from 48 sites within the watershed were collected in the spring of 1999 and analysed for chemical properties. When spatial distribution patterns of soil organic matter and soil nutrients were considered, several patterns were evident. Soil organic matter and total nitrogen coincided with high soil nutrients in the center of the watershed. Total phosphorus was linked to low soil nutrient contents on hilltops, while total potassium was characterized by low variability and high soil nutrient content throughout the watershed. Water-soluble nutrients in soils were highly variable throughout the watershed. Results of this study indicate that land use, topography and other variables play important roles in controlling the spatial distribution of most soil nutrients. However, the relative roles of these indices were nutrient specific. The relationship was therefore complex. Land use, silt, and sand content contributed to a high level of heterogeneity for soil organic matter and total nitrogen with the former being the dominant factor. Land use, particle size distribution (silt and sand) and topographic factors (slope and elevation) contributed to the variability of total phosphorus. However, particle size distribution and topographic factors were the dominant factors affecting total phosphorus. Elevation influenced the concentration of total potassium and land use controlled the concentration of dissolved phosphorous. No significant relationship was found between the studied characteristics and nitrate nitrogen.     

外源稀土作用下根–土界面元素转化、分布及其植物有效性的研究进展

外源稀土（RE）可导致根-土界面物理、化学及生物学特性发生根本性变化,特别是根系主导的根际动态过程的变化。如施用不同剂量RE条件下,稀土元素（REE）与根系的相互作用使根系生长、酶活性、细胞质膜透性等受到不同程度的影响。根系生长、酶活性的变化反映了植物可能通过根系形态学、生理学的适应性和非适应性变化机制来改变根系吸收养分、REE及重金属离子的能力,直接影响根际离子进入根系中的含量;而根系细胞质膜透性的变化则反映了植物可能通过根系分泌作用的适应性和非适应性变化机制来改变根系有机酸、质子等的分泌状况,使之作用于根际环境,制约养分、REE及重金属元素在根际的形态转化与迁移分布模式,从而间接影响根际离子进入根系中的含量。本文从外源RE对根系生长状况和酶活性的影响;对根系细胞质膜透性和分泌作用的影响;对根际养分、REE及重金属元素动态的影响;对根系养分、REE及重金属元素吸收分布的影响等4个方面的国内外文献出发,就土壤-植物系统中外源RE作用下根-土界面养分、REE及重金属元素的转化、分布及其植物有效性的响应变化与相关机制做出综述,同时提出目前研究中存在的问题,对今后的研究方向进行展望。     

荒漠草原土壤酶与土壤养分的动态研究

研究了内蒙古荒漠草原不同利用强度单元内土壤养分以及5种酶活性,并对土壤酶活性与土壤养分含量之间的相关性进行了分析。结果表明,草原的利用强度直接影响着草地的土壤养分状况和酶活性,轻度利用有利于土壤中5种酶活性的增加,重度利用则导致土壤转化酶和蛋白酶活性显著降低。轻度利用增加了土壤中有机质、全氮和全磷的含量,重度利用则导致土壤有机质、全磷、全氮和全钾含量降低。脲酶和多酚氧化酶的活性在年季内变化幅度较大。相关性分析表明,蛋白酶与各养分之间的相关性最大。     

Dynamics of soil microbial biomass C, N and P in disturbed and undisturbed stands of a tropical wet-evergreen forest

To understand the spatial and temporal dynamics of soil microbial biomass and its role in soil organic matter and nutrient flux in disturbed tropical wet-evergreen forests, we determined soil microbial biomass C, N and P at two soil depths (0–15 and 15–30 cm), along a disturbance gradient in Arunachal Pradesh, northeastern India. Disturbance resulted in considerable increase in air temperature and light intensity in the forest and decline in the soil nutrients concentration, which affected the growth of microbial populations and soil microbial biomass. There were significant correlations between bacterial and fungal populations and microbial biomass C, N and P. Soil microbial population was higher in the undisturbed (UD) forest stand than the disturbed forest stands during post-monsoon and less during rainy season due to heavy rainfall. Greater demand for nutrients by plants during rainy season limited the availability of nutrients to soil microbes and therefore, low microbial biomass C, N and P. Microbial biomass was negatively correlated with soil temperature and pH in all the forest stands. However, there were significant positive relationships among microbial biomass C, N and P. Percentage contribution of microbial C to soil organic C was higher in UD forest, whereas percentage contribution of microbial biomass N and P to total N and total P was higher in the moderately disturbed site than in the highly disturbed (HD) site. These results reveal that the nutrient retention by soil microbial biomass was greater in the selective logged stand and would help in the regeneration of the forest upon protection. On the other hand, the cultivated site (HD) that had the lowest labile fractions of soil organic matter may recover at a slower phase. Further, minimum and maximum microbial biomass C, N and P during rainy and winter seasons suggest the synchronization between nutrient demand for plant growth and nutrient retention in microbial biomass that would help in ecosystem recovery following disturbance.     

溶解性有机质影响土壤吸附重金属的研究进展

溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)由于含有羧基、羟基、羰基和甲氧基等活性功能团,能作为重金属在环境中的迁移"载体"或"配位体",通过与土壤中重金属之间的离子交换吸附、络合、螯合等一系列反应抑制或促进重金属在土壤中的吸附,影响重金属的沉淀、迁移转化和生物有效性,进一步影响生态环境安全和人类健康。因此,详细介绍了DOM尤其是外源DOM的来源、提取和组成,同时综述了溶解性有机质对土壤吸附重金属的影响及其影响机理的研究进展。     

粉煤灰堆场植被恢复过程的养分效应及重金属变化特征

对黑龙江省鸡西滴道矸石电厂粉煤灰堆场自然植被恢复方式与人工恢复方式中粉煤灰基质养分、重金属含量变化特征进行研究,分析不同恢复方式对基质养分、重金属污染物状况的影响规律。结果表明：1）粉煤灰基质中养分含量极不均衡,有机质、全氮、速效氮、速效磷等营养元素严重缺乏,速效钾含量较丰富;2）粉煤灰在自然堆放过程中存在养分流失现象,全效性养分的流失程度高于速效性养分的流失程度;3）人工植被恢复过程极显著地改善了表层基质的养分状况,有机质含量增加459.28%,全氮增加238.46%,全磷增加131.4%,速效性N、P、K含量分别提高30.17%、56.29%、22.58%;4）粉煤灰堆场主要超标重金属为Hg,客土沙棘恢复方式有效降低了粉煤灰基质重金属含量,Hg、Cu、Cr含量相对自然恢复草地分别降低了66.93%6、8.82%和16.09%。