不同茶树品种吸收累积镉的差异研究

为了解不同品种茶树对镉的响应差异,比较了9个当前主栽茶树品种对Cd吸收累积的差异特征。采用盆栽试验方法研究了不同品种茶树在对照、Cd处理(土壤Cd含量1 mg·kg~(-1))条件下,茶树地上部分干物质质量、Cd在茶树各部位的含量、富集转运系数以及茶树根部镉相关转运蛋白基因的表达。结果表明,Cd处理下不同茶树品种地上部分干物质质量出现不同程度增加。两种处理下,Cd在茶树中的分布趋势均表现为根枝干成熟叶新梢,Cd处理下,这四个部位平均Cd含量分别为32.79、0.293、0.112、0.044 mg·kg~(-1)。Cd处理下,土-根的富集系数和根-枝干、根-成熟叶、根-新梢的转移系数范围依次为7.17～30.12、0.017～0.078、0.002～0.007、0.000 3～0.006 1。CsZIP1、CsZIP2、CsHMA2、CsCAX2在紫鹃中表达量最高,CsHMA1在中茶108、乌牛早、紫鹃、浙农117表达差异不显著。综上,当茶园土壤0.3≤Cd≤1.5 mg·kg~(-1)时,不同品种茶树的新梢Cd含量都远低于国家标准限值(Cd≤1mg·kg~(-1)),处于安全范围内。     

中度含镉鸡粪源有机肥对土壤镉积累及小白菜吸镉量的影响

为探讨施用鸡粪源有机肥对土壤-作物系统累积重金属镉的影响,实现鸡粪源有机肥的安全利用,以种植一季小白菜盆栽试验方式,选择镉含量适中(Cd 1.58 mg·kg~(-1))的鸡粪源有机肥,以不施肥空白(CK)和化肥常规施肥处理(F)为对照,在与常规肥施加等量化肥的基础上,设置4种不同施肥量有机肥处理,分析施用鸡粪源有机肥对土壤基本理化性质和土壤镉累积量及小白菜镉吸收量的影响。结果表明:鸡粪源有机肥施用量为0.5～2 g·kg~(-1)时土壤全氮、碱解氮、速效钾及有效磷含量较高,分别为0.725～0.760 g·kg~(-1)、111.50～141.48mg·kg~(-1)、205.86～230.44 mg·kg~(-1)、19.13～28.54 mg·kg~(-1),土壤有机碳为10.27～11.84 g·kg~(-1),但种植一季对土壤机械组成和阳离子交换量无明显影响。总体来看,随着鸡粪源有机肥施用量的增加,土壤pH值呈现缓慢降低趋势,对土壤累积镉影响不明显,土壤中镉的可交换态和可还原态含量呈增加趋势,可氧化态和残渣态含量呈减少趋势,而小白菜地上可食用部分镉的累积量有降低趋势。综上,鸡粪源有机肥的施加有助于改善土壤基本理化性质,影响镉在土壤中的形态分布,在种植一季小白菜时对土壤累积镉影响不明显,但有助于降低小白菜地上可食用部分的镉累积量。     

西北半干旱地区玉米土壤养分丰缺指标研究

对会宁县全膜双垄沟播玉米2007~2010年开展的"3414"田间肥效试验结果进行统计分析,研究了土壤有效养分含量与玉米相对产量之间的相关性,初步建立半干旱地区全膜双垄沟播玉米的土壤养分丰缺指标。结果表明,会宁县土壤碱解氮含量分3个等级,分别为低(43mg·kg~(-1))、较低(43~73mg·kg~(-1))和中(73~125mg·kg~(-1));土壤有效磷含量分5个等级,分别为低(7mg·kg~(-1))、较低(7~15mg·kg~(-1))、中(15~28mg·kg~(-1))、较高(28~35mg·kg~(-1))和高(35mg·kg~(-1));土壤速效钾含量分4个等级,分别为较低(119~172mg·kg~(-1))、中(172~250mg·kg~(-1))、较高(250~283mg·kg~(-1))、高(283mg·kg~(-1))。利用肥料效应函数,结合目标产量计算出不同肥力水平区间的推荐施肥量,每公顷半干旱区全膜双垄沟播玉米随地力等级从低到高以施N 266.1~185.1kg、P_2O_5132.2~95.1kg、K_2O 70~47.7kg,氮:磷:钾=1:0.62~0.43:0.38~0.25为宜。     

湖南两种母质发育土壤的稻米镉积累差异

采用盆栽试验方法,以外源添加镉模拟土壤镉污染,研究了湖南两种母质发育土壤的稻米镉(Cd)积累差异。结果表明,在0.3~3.0 mg kg~(-1)的土壤Cd范围内,Cd对水稻产量无显著影响。水稻茎叶和糙米Cd含量随着土壤Cd浓度的升高而增加,麻砂泥添加Cd至0.9 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量为0.20 mg kg~(-1),达到超标临界值,红黄泥添加Cd至3.0 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量(0.19 mg kg~(-1))接近超标临界值。2种母质发育土壤上水稻茎叶对Cd的转运效率与土壤Cd浓度呈负相关,当添加土壤Cd至3.0 mg kg~(-1)时,麻砂泥和红黄泥上水稻茎叶对Cd的转运效率分别降低25.0%(P0.05)和27.2%(P0.05)。土壤Cd浓度影响水稻糙米对Cd的富集能力,随着土壤Cd浓度的升高,水稻糙米对Cd的富集能力下降。回归分析表明,麻砂泥和红黄泥上引起稻米Cd超标的土壤Cd含量临界值分别为1.37 mg kg~(-1)和3.56 mg kg~(-1),说明麻砂泥上的稻米Cd超标风险高于红黄泥,而这种差异主要归咎于2种母质发育土壤的p H、CEC、粒径分布及矿物组成差异。     

镉胁迫对黄麻光合作用及镉积累的影响

为揭示镉(Cd)胁迫下黄麻的光合耐性及其对Cd的富集特征,通过土壤盆栽试验分析了Cd胁迫下黄麻的生长、光合色素、气体交换参数及对Cd富集能力的变化。结果表明,当Cd浓度≤10 mg·kg~(-1)时,黄麻根长、株高和各器官生物量降幅较小;而当Cd浓度≥20 mg·kg~(-1)时,根长、株高和各器官生物量降幅进一步增大。随着Cd浓度的升高,黄麻叶片光合色素含量显著降低,但却能维持较高的Chla/b值,这可能有助于黄麻对Cd的耐性。Cd胁迫使净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著降低,但胞间二氧化碳浓度(Ci)随Cd浓度的升高而逐渐增大,表明黄麻光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的。随着Cd浓度的升高,黄麻各器官Cd含量和累积量逐渐增大,在浓为100 mg·kg~(-1)Cd处理下,地上部和地下部Cd含量均达到最大值,分别为232.46 mg·kg~(-1)和186.98 mg·kg~(-1)。Cd胁迫下,黄麻地上部和地下部富集系数均大于1,各处理迁移系数在0.85~1.65之间,表明黄麻对Cd有较强的富集和转运能力。Cd浓度为5~10 mg·kg~(-1)时,Cd提取率超过1.9%。因此,黄麻是一种潜在的修复轻、中度土壤Cd污染的植物材料。本研究结果为挖掘新的植物修复材料提供了理论依据。     

不同用量腐植酸对土壤有效硒含量和硒的形态以及大蒜硒吸收的影响

采用室内土培和网室盆栽的方法,研究了不同用量的腐植酸对土壤有效硒含量和硒形态以及大蒜硒吸收规律的影响。结果表明:土壤有效硒含量随着腐植酸用量的提高而增加,20%OM处理的土壤有效硒含量(43.3~50.6μg·kg~(-1))10%OM(37.6~48.8μg·kg~(-1))5%OM(36.0~44.1μg·kg~(-1))CK(33.0~41.5μg·kg~(-1))。可溶态硒与土壤有机质含量的关联度最大(关联系数为0.821),其次为有机硫化物结合态硒(关联系数为0.693),铁锰氧化物结合态硒关联度最低(关联系数为0.482)。随着腐植酸用量的增加,土壤有机质含量得到相应提高,土壤中有机质的含量与可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒和有机硫化物结合态硒呈显著正相关,其相关系数分别为0.963、0.962和0.906,而与其他形态的硒相关性不明显。大蒜各部位干重的硒含量为根(0.167~0.653 mg·kg~(-1))茎(0.114~0.326 mg·kg~(-1))叶(0.056~0.086 mg·kg~(-1)),且4个处理大蒜鳞茎鲜重的硒含量为0.018~0.110 mg·kg~(-1),均达到了富硒食品标准(HB001/T—2013)。     

镉-乙草胺胁迫对蚯蚓-土壤-玉米系统的影响

重金属与农药复合型污染成为重要的环境问题之一,然而当前关于两者共同作用对蚯蚓-土壤-植物系统的影响研究还很少。为了探讨镉-乙草胺复合污染对蚯蚓-土壤-玉米农田系统的生态毒理效应和生态过程的影响,本研究通过室内模拟试验,从镉-乙草胺复合胁迫下蚯蚓生理响应、土壤理化性质及玉米形态特征等变化,探讨两者复合污染对玉米生长的影响机制。结果表明:1)随着处理时间的延长,镉-乙草胺复合胁迫下蚯蚓体内SOD活性呈先降低再升高的趋势,而MDA含量呈先升高后降低的趋势;复合胁迫处理第2d和50d时, 20～30 cm土层的蚯蚓数量占所有土层蚯蚓总量百分比比对照分别增加1.34倍和1.14倍,蚯蚓对镉-乙草胺复合污染作出规避效应而向深层土壤迁移。2)镉-乙草胺复合胁迫下土壤有机质和速效磷含量与处理时间、处理方式、污染物无关,随着处理时间的延长,土壤碱解氮含量呈先显著降低后升高的趋势。3)处理第50d,30 mg·kg~(-1)镉、200 mg·kg~(-1)乙草胺及30 mg·kg~(-1)镉+200 mg·kg~(-1)乙草胺处理组玉米根数均显著低于对照,抑制率分别为23.21%、42.86%和50.00%,玉米生物量与株高呈相同趋势,即30mg·kg~(-1)镉处理200mg·kg~(-1)乙草胺处理30 mg·kg~(-1)镉+200 mg·kg~(-1)乙草胺处理。相关分析表明,两种污染物除对蚯蚓SOD活性产生拮抗效应外,对蚯蚓MDA、土壤养分与玉米生长指标均不存在交互作用。本研究得出镉-乙草胺复合污染促进蚯蚓向下迁移影响其垂直分布,并且可以通过改变土壤营养元素含量最终抑制玉米的生长。     

河北板蓝根产地土壤-植物中镉铅汞砷含量特征及其污染评价

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了河北省安国市和蔚县板蓝根产地土壤-植物中Cd、Pb、Hg、As含量特征及其在菘蓝中的累积特性,并对板蓝根产地土壤和草药中Cd、Pb、Hg、As污染状况进行了评价,为该地区安全、合理地发展中草药生产提供数据支撑和科学依据。结果表明,安国市和蔚县板蓝根产地土壤中重金属Cd、Pb、Hg、As含量差异不大,土壤重金属含量的变异系数在11.70%~97.65%。以《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)一级标准值进行评价,综合污染指数评价结果显示45%板蓝根种植区土壤Cd、Pb、Hg、As污染等级为警戒限,其他处于清洁水平;而以《土壤环境质量标准》二级标准值进行评价,种植区单项污染指数及综合污染指数结果均0.7,土壤环境清洁。此外,菘蓝地上部(大青叶)Cd、Pb、Hg、As平均含量分别为0.22 mg·kg~(-1)、0.89 mg·kg~(-1)、0.04 mg·kg~(-1)、0.25 mg·kg~(-1),对重金属的富集能力表现为CdHgPbAs;菘蓝地下部(板蓝根)Cd、Pb、Hg、As含量均值分别为0.14 mg·kg~(-1)、0.57 mg·kg~(-1)、0.04 mg·kg~(-1)、0.26 mg·kg~(-1),对重金属的富集能力表现为CdHgAsPb。所有菘蓝样品中Pb、Hg、As含量均未超出《药用植物及制剂进口绿色行业标准》(WM2—2001),大青叶9.09%样品中Cd超标,且Cd平均污染指数0.7,属警戒限污染等级。因此,在中药材GAP(良好的农业规范)产地环境质量评价时,除板蓝根产地土壤完全符合土壤环境质量二级标准外,也不应忽视板蓝根和大青叶吸收和累积重金属的自身特性。     

硒对镉胁迫下植物壶瓶碎米荠镉含量的影响

通过盆栽试验,设置单独Cd处理与Cd+Se复合处理(土壤镉浓度为0~200 mg kg~(-1)),研究不同处理下,壶瓶碎米荠(Cardamine hupingshanensis)植株的镉含量特征。结果表明:两种处理方式下,壶瓶碎米荠植株地上部和地下部镉含量随土壤中镉浓度升高而增加,呈线性相关。单独Cd处理,壶瓶碎米荠植株地上部镉含量变化范围为0.02~808.51 mg kg~(-1),地上部与地下部镉含量的平均比值为1.10,变化范围为1.05~1.23;富集系数的平均值为5.65,变化范围为4.04~7.85。Cd+Se复合处理,相同镉浓度处理下,壶瓶碎米荠地上部和地下部的镉含量均低于单独Cd处理组,最高浓度达到617.74 mg kg~(-1)和531.48 mg kg~(-1)。表明,壶瓶碎米荠是一种富集镉能力强的超积累植物,而添加硒可以降低其对Cd的富集,且不会影响其对Cd的吸收和向地上部转运的能力,在Cd污染场地的修复中前景较好。     

无瓣蔊菜对镉的积累特性研究

为从农田杂草中筛选出镉超富集植物用于镉污染农田的修复,本研究以无瓣蔊菜为试验材料,通过模拟不同浓度镉胁迫条件,探究不同镉浓度处理对无瓣蔊菜生长量、光合色素含量以及镉富集特性的影响,揭示无瓣蔊菜对镉污染土壤的修复能力。结果表明,随着土壤镉浓度的增加,无瓣蔊菜的生长受到抑制但无毒害症状,当土壤镉浓度≤75 mg·kg-1时,无瓣蔊菜的叶绿素含量有所降低,但与对照间无显著性差异;当土壤镉浓度达到75 mg·kg-1时,无瓣蔊菜地上部分镉含量为112.77 mg·kg-1,根系镉含量为69.87 mg·kg-1,且植株根系和地上部分对镉的富集系数(BCF)和转运系数(TF)均大于1,说明无瓣蔊菜是一种镉富集植物。转运量系数(TAF)以及镉积累量与土壤镉浓度的回归分析表明,镉在无瓣蔊菜中的分布规律为地上部分根系。当土壤镉浓度≤50mg·kg-1时,镉元素从根系到地上部分的转运能力增强,有利于无瓣蔊菜富集镉。综上所述,无瓣蔊菜对镉有很强的耐性,可吸收土壤中的镉,并转运积累到地上部分,收获后将其迁移出土壤,以达到修复镉污染的目的。无瓣蔊菜适用于镉污染浓度在75 mg·kg-1以内的农田修复。本研究为筛选优良超镉富集植物材料提供了相关的科学依据。     

辽河干流坝间耕地土壤重金属污染特征研究

通过对辽河干流坝间10个断面耕地土壤0~5 cm、5~15 cm、15~30 cm沉积层重金属铜、镉、锌、铅含量测定,评价了该区土壤重金属污染程度,并采用地质累积指数法评价单一重金属污染状况与潜在生态危害指数,综合评价重金属生态危害程度。研究结果表明,该区土壤铜、铅、锌与镉含量均值分别为32.42 mg?kg~(-1)、38.23 mg?kg~(-1)、47.35 mg?kg~(-1)和1.625 mg?kg~(-1);铅、锌含量均值在达牛渡口最大,分别为55.54 mg?kg~(-1)和80.51 mg?kg~(-1);铜、镉含量均值在通江口处最大,分别为50.24 mg?kg~(-1)和3.103 mg?kg~(-1)。除镉外,铅、铜、锌含量各断面不同深度浓度均低于全国土壤环境质量Ⅱ级标准,镉含量均值是全国土壤环境质量Ⅱ级标准的1.70倍,最大值为3.402 mg?kg~(-1);辽河大桥上游干流镉含量是下游镉含量的6.47倍。镉的地质累积指数值在坝间均显污染,其中,辽河大桥以上各断面显强污染。通江口至毓宝台特大桥重金属潜在生态风险指数值最强。各断面镉对多种金属潜在生态风险指数值的贡献达78.77%~98.23%,贡献率与潜在生态危害指数(RI)呈正相关。多种重金属潜在生态风险指数值变化趋势与镉地质积累指数分布趋势相同,最大值出现于通江口断面。     

沈抚灌区耕地重金属Cd、Pb的变化特征分析

选择沈抚灌区东部13个自然村庄的农业种植区,以1500 m间距网格化布点29处,调查研究区历史耕作情况,选取18个停灌时间不同的耕地样点,每个样点按0～20、20～40、40～60 cm采集3层土壤样品,分析测定重金属Cd、Pb的全量及化学形态,并测定了地上作物的茎叶、籽粒中重金属含量,探究研究区不同停灌时间及利用类型耕地土壤中Cd、Pb的分布特征及变化规律。结果表明:0～20、20～40、40～60 cm土壤中Cd含量分别为0.65～1.57、0.66～1.18、0.61～1.18 mg·kg~(-1),停灌20～25年的土壤0～20 cm土层Cd含量最高,为1.57 mg·kg~(-1);各土层Pb变化范围分别为21.07～38.59、14.97～30.59、15.71～25.66 mg·kg~(-1),未随停灌时间发生明显变化;Cd在20～40、40～60 cm土层迁移率分别为0.42～0.50、0.46～0.52,而Pb仅为0～0.34、0～0.68;玉米茎叶、籽粒中Cd含量分别为0.33～0.47、0.02～0.07 mg·kg~(-1),水稻茎叶、籽粒中Cd含量分别为0.33～0.89、0.02～0.09 mg·kg~(-1),Pb含量分别为1.51～2.32、0.47～0.62mg·kg~(-1),Cd、Pb在作物茎叶、籽粒中未随不同耕作方式及停灌时间表现出明显差异;水田土壤可交换态Cd含量占总量的37.33%,旱田可交换态Cd含量占总量的7.82%～13.95%;水田土壤可交换态Pb含量占总量的9.03%,旱田占总量的0.87%～4.18%。研究结果可为重金属污染耕地的利用管理及污染修复提供依据。     

江西省旱地土壤有效硅含量的分布特征及其影响因素

了解江西旱地土壤有效硅含量分布规律及影响因素,可为今后江西省旱地土壤采取合理的硅肥施用措施提供理论依据。本研究采用柠檬酸浸提—硅钼蓝比色法测定了江西省旱地耕层185个土样的有效硅含量,结果表明:(1)江西旱地土壤有效硅含量范围在12.7～192.0 mg·kg~(-1),空间分布存在较大差异,整体表现为北高南低,西高东低,赣东北最低的分布特征。(2)赣东北、赣北、赣西土壤中有效硅含量随着土壤pH值升高而显著(P0.05)增加;赣南旱地土壤有效硅含量随碱解氮、有效磷的升高而显著(P0.05)降低。(3)江西省除赣东北土壤有效硅平均含量稻田高于旱地,其他4个区旱地土壤有效硅平均含量均高于稻田。且旱地土壤有效硅含量主要集中在25～115 mg·kg~(-1),而稻田土壤有效硅含量主要集中在25～70 mg·kg~(-1),旱地有效硅含量缺(25～70mg·kg~(-1))与极缺(25 mg·kg~(-1))的土壤占比分别比稻田低7.09%和6.03%。但江西省旱地土壤有效硅含量缺和极缺的也占57.3%,超过一半,急需通过合理施肥提高其含量,保证作物的产量和品质。     

湘西猕猴桃种植基地土壤和猕猴桃中重金属积累状况研究

对湘西主要猕猴桃种植基地的土壤和猕猴桃植株中As、Pb、Hg、Cd、Cr等重金属的累积状况进行了分析研究。研究结果表明:6个猕猴桃种植地区的土壤中重金属积累均不明显,湘西有1地区土壤中镉(4.900 mg·kg~(-1))、汞(0.634 mg·kg~(-1))含量有所超标外,其余各地区各重金属含量均在国家标准范围以下;同时各地区重金属的综合污染指数P综均远小于0.7,有5处基地无重金属污染现象发生,符合绿色猕猴桃种植基地土壤所需标准,可以安全生产。各地区猕猴桃枝干、叶片中各种重金属(镉、汞除外)的含量都很小;猕猴桃对土壤中重金属镉具有较强的吸收能力,其枝干中镉含量达到12.73%。6个地区猕猴桃果实中各重金属的含量都低于或远低于国家标准值,属于无污染的绿色水果。通过综合分析可得,湘西猕猴桃主要种植地土壤状况良好,果实无重金属残留现象。     

张家口坝上地区土地利用方式对土壤理化性质的影响

土壤理化性质作为土壤健康评价的重要指标,对土地利用方式响应敏感。为揭示张家口坝上地区土地利用类型对土壤理化性质的影响,本研究以张家口市坝上地区草地、林地、菜地和常规耕地4种主要土地利用类型为研究对象,分析了0～15 cm和15～30 cm土层的p H、容重、有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和有效态微量元素等物理化学指标的性质差异及其影响因素。研究表明,表层(0～15 cm)土壤容重在四种土地利用类型中差异不显著,但菜地和耕地底层(15～30 cm)土壤容重(1.62 g·cm~(-3))显著高于林地(1.51 g·cm~(-3))和草地(1.37 g·cm~(-3)),表现出耕作导致的物理压实性。菜地和耕地表层和底层土壤p H显著低于林地和草地。菜地表层(0～15 cm)和底层(15～30 cm)土壤的SOC含量和TN含量在四种土地利用方式中最高,且有效铜(0.59 mg·kg~(-1))和有效锌(2.04 mg·kg~(-1))含量显著高于其余三种土地利用方式。草地(2.88 g·kg~(-1))和菜地土壤(2.86 g·kg~(-1)) TP含量都显著高于林地和耕地。土壤SOC、TN和TP含量均与土壤粘粒含量呈极显著正相关关系;有效铁、锰和锌含量与土壤p H呈极显著负相关关系,有效铁、锰、铜和锌含量与SOC含量呈正相关关系。研究结果可为坝上地区土地资源科学管理和可持续利用提供基础支撑。     

曲靖红壤烟区有效镁、速效钾交互作用对烤烟钾、镁、钙吸收及品质的影响

连续两年采用田间实地调查及室内化验分析的方法,分析了云南曲靖不同县(市)烟区土壤有效镁、速效钾含量状况及其交互作用对烤烟钾、钙、镁含量、化学成分和评吸指标的影响,结果表明:曲靖中海拔红壤烟区土壤有效镁平均含量314.10 mg·kg~(-1),变幅32.64~1 402.00 mg·kg~(-1),会泽烟区有效镁含量高达711.25mg·kg~(-1);速效钾平均含量197.95 mg·kg~(-1),变幅21.63~718.92 mg·kg~(-1),除陆良县外,其他各县(市)土壤速效钾含量均处于中等至高等含量范围。烤烟镁含量随土壤有效镁含量的升高而显著增加,烤烟钾含量随着土壤速效钾含量的升高先降低后显著增加,烤烟钙含量随两者变化不显著;交互作用对烤烟钾、镁、钙含量及K/(Mg+Ca)有显著影响。土壤有效镁、速效钾交互作用对烤烟品质影响较大,在土壤有效镁含量处于中、低水平(100 mg·kg~(-1)),土壤速效钾含量处于适宜及以上水平(150 mg·kg~(-1))时,烟叶品质表现最好。     

硒对油菜根际土壤微生物的影响

为明确硒对土壤根际微生物生态特征的影响,采用盆栽试验,基于高通量测序技术研究了不同浓度(0、0.5、1.0 mg·kg~(-1))外源硒对油菜根际土壤微生物群落结构与多样性的影响。群落结构分析结果表明:油菜根际土壤细菌优势菌门主要为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和酸杆菌门(Acidobacteria)等;真菌优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)。多样性分析结果表明,硒未显著影响土壤细菌和真菌群落的多样性。主坐标分析表明,硒处理对细菌群落结构具有显著影响,而对真菌群落的影响不明显。显著差异物种线性判别分析(LDA)显示:Microtrichales显著富集于低浓度(0.5 mg·kg~(-1))硒处理土壤中;产黄杆菌(Rhodanobacter)、Nitrolancea、热微菌科(Thermomicrobiaceae)和无色杆菌属(Achromobacter)则显著富集于高浓度(1.0 mg·kg~(-1))硒处理土壤中。研究表明,施硒有助于油菜根际土壤富集有益根际微生物,从而促进植物生长,提高植物应对不良环境胁迫的能力。     

竹笋地土壤剖面的铅和镉的积累迁移及潜在生态风险评价

在食用竹笋地喷施外源硝酸铅和硝酸镉混合物5(低)、50(中)、500(高)mg m~(-2)模拟土壤铅和镉的污染,研究土壤中铅(Pb)和镉(Cd)及其有效态在土壤不同剖面深度中的积累、迁移模式及潜在生态风险。采用铝模块消解法提取、原子吸收光谱仪检测,分析铅和镉在土壤剖面0~10 cm(A层),10~20 cm(B层)和20~40 cm(C层)的积累、迁移及其潜在生态风险随时间的变化趋势。结果表明:第60 d后高浓度污染的土壤中铅、镉的积累在A,B和C层分别为66.20、12.03,52.38、6.56和49.27、2.09 mg kg~(-1);中浓度分别为52.38、6.56,46.23、2.47和40.24、2.46 mg kg~(-1);低浓度分别为49.27、2.09,42.72、2.43和41.29、2.14 mg kg~(-1)。铅含量达到国家标准GB15618-2008规定(小于80 mg kg~(-1))的二级农用地要求,镉未达到国家标准规定的相应要求(小于1.0 mg kg~(-1))。表层土壤的迁移速率最快,铅和镉的迁移主要受有效态迁移的影响;潜在生态风险随着浓度增大而递增,土壤表层受污染程度较强,难以实现自我修复,土壤剖面20 cm以下风险指数较小,污染程度较低。总之,土壤中铅和镉的动态积累迁移及潜在生态风险在A层呈现逐渐降低的趋势,B层呈现先上升后降低再平衡的趋势,C层呈现轻微上升,然后平衡的趋势。为了解铅镉在土壤中的积累迁移模式,快速治理受铅和镉污染的土壤,评价竹笋食用安全性提供理论基础。     

锶及柴油胁迫下3种杨树对土壤锶的富集特征

为探究杨树对土壤锶污染的修复能力,以白杨、俄罗斯杨和青杨为试材,在100 mg·kg~(-1)Sr~(2+),15mg·kg~(-1)柴油,15 mg·kg~(-1)柴油+100 mg·kg~(-1)Sr~(2+)条件下处理60 d,通过测定杨树的生长指标及各器官Sr~(2+)富集浓度,探讨比较不同种的杨树对土壤Sr~(2+)的富集特征和富集能力差异。结果表明,单一Sr~(2+)胁迫能够促进俄罗斯杨和青杨幼苗的生长,对白杨的生长表现出一定抑制效应;而柴油污染胁迫对杨树的生长均具有明显的抑制作用,其中白杨对柴油胁迫的耐受性优于俄罗斯杨和青杨。单独Sr~(2+)胁迫下3种杨树幼苗各器官Sr~(2+)富集为叶根茎,其中白杨的总富集浓度最高,达到2.369 mg·g~(-1)DW,青杨最低,为1.203 mg·g~(-1)DW。在柴油和Sr~(2+)的复合胁迫下,白杨、俄罗斯杨和青杨对Sr~(2+)的富集浓度明显减小,分别为1.344、1.145和0.604 mg·g~(-1)DW;但白杨和俄罗斯杨富集特征变化不大,青杨Sr~(2+)富集浓度最大的器官由叶变为根。此外,柴油的施加对3种杨树转运能力的影响具有显著差异,其中白杨的转运能力增强了15.76%,青杨显著降低了61.83%,说明杨树对土壤Sr~(2+)及其与柴油复合污染胁迫都有较好的耐受及Sr~(2+)富集能力,其中白杨更适合作为污染治理树种。本研究结果为锶及柴油污染土壤的植物修复提供了参考依据。     

庐山毛竹扩张及模拟氮沉降对土壤N_2O和CO_2排放的影响

毛竹是我国南方广泛分布的一种典型的森林资源,其扩张已引发了多方面的生态问题,但是目前关于氮沉降背景下毛竹扩张引起的土壤N_2O和CO_2气体排放变化的研究甚少,且无原位观测数据。采用静态箱-气相色谱法,分析江西庐山毛竹纯林、毛竹扩张形成的毛竹-日本柳杉混交林及日本柳杉纯林3种林分土壤的N_2O和CO_2排放速率和累积排放量及其对模拟氮沉降的响应。结果表明:(1)混交林土壤的NH_4~+-N含量、NO_3~--N含量及pH分别为14.39mg·kg~(-1)、8.65mg·kg~(-1)、4.88,显著高于日本柳杉纯林的9.75 mg·kg~(-1)、5.58 mg·kg~(-1)、4.05,但是混交林土壤DOC含量(236.5 mg·kg~(-1))却显著低于日本柳杉纯林(382.0mg·kg~(-1))。(2)混交林土壤N_2O累积排放量(393.6mg·m~(-2))显著高于毛竹纯林(202.5mg·m~(-2))和日本柳杉纯林(192.8mg·m~(-2)),混交林土壤CO_2累积排放量(4 655 g·m~(-2))显著高于日本柳杉纯林(2 815 g·m~(-2))。(3)模拟氮沉降未对3种林分类型土壤的CO_2排放速率和累积排放量产生显著影响,但明显增加了混交林和日本柳杉纯林的N_2O累积排放量。本研究表明:毛竹扩张不同阶段土壤的理化性质、N_2O及CO_2排放表现出不同特征。毛竹扩张过程中一定程度上增大了土壤N_2O和CO_2的排放量,但是完全扩张后N_2O排放出现明显下降趋势,而CO_2的排放未发生显著变化。同时,氮沉降促进了毛竹未扩张和扩张初期土壤的N_2O排放,而对CO_2排放未产生显著影响。表明在未来气候变化条件下管理亚热带毛竹扩张时,必须明确考虑这些生态系统组成、结构和影响因子之间的影响。