DEHP对土壤脱氢酶活性及微生物功能多样性的影响

选用肥熟旱耕人为土(黄棕壤),设置了在土壤中施加100 mg kg-1 DEHP与不施加DEHP两个水平,盆栽试验研究了DEHP对土壤脱氢酶活性以及土壤微生物群落功能多样性的影响,以及植物在污染土壤中的修复作用。结果表明,施加DEHP显著抑制了土壤脱氢酶活性,30 d时与对照相比降低了约30%, 第60 d时尽管有缓慢的回升,但仍明显低于对照(p<0.05)。从BIOLOG反应的结果可以看出,DEHP也显著影响土壤微生物的功能多样性,土壤微生物群落的Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数和均度均显著低于无污染的对照,说明DEHP的污染导致了土壤微生物群落功能多样性的下降。种植植物对土壤脱氢酶和微生物活性有很明显的促进作用,并且在一定程度上缓解了DEHP的毒害作用,但并未消除DEHP对土壤微生物的影响。     

多氯联苯污染土壤的紫云英–根瘤菌联合修复效应

选用紫云英(Astragalus sinicus L.)作为宿主植物,通过盆栽试验研究了接种紫云英根瘤菌(Rhizobium huakuii)对多氯联苯污染土壤的修复效应。结果表明,经过100天的修复作用后,单接种根瘤菌、种植紫云英以及紫云英接种根瘤菌处理土壤中多氯联苯的去除率分别为20.5%、23.0%、53.1%,均显著高于对照处理(P<0.01)。而且发现接种根瘤菌显著增加了紫云英根际土壤的微生物生物量碳、氮,明显增强了土壤微生物群落的碳源利用能力,从而改善了微生物群落功能多样性。可见,紫云英–根瘤菌共生体对多氯联苯污染土壤表现出较好的修复潜力。     

林下参根区土壤微生物群落结构的研究

为了解林下参的生长对土壤微生物群落结构的影响,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法测定了5,10,15,20,25年生林下参根区土壤的微生物量的活性部分及群落结构的变化情况。结果表明:林下参根区土壤微生物群落均以i15:0,a15:0,18:1ω9t,16:0,16:1ω9c,18:1ω9c,br17:0,18:2ω6,i16:0,16:1ω9t的微生物为优势种群;林下参生长根区土壤微生物总量、细菌生物量、真菌生物量及放线菌生物量与对照相比均有提高,且15a以后提高的幅度更加明显;在菌群结构变化上,与对照相比20a及25a放线菌占有总生物量的比率有所提高,真菌占有比率有所下降。15年后的林下参土壤微生物结构朝着有利于人参生长的微环境方向发展,野山参在深山密林中健康生长几十年而不死亡可能与其土壤微生物群落结构有直接关系。     

印度芥菜生理生化特性及其根区土壤中微生物对Cd胁迫的响应

通过盆栽试验研究了印度芥菜对土壤Cd污染的耐性及其生理生化特性响应。结果表明,印度芥菜对Cd胁迫表现了较强的耐性,在Cd添加量为0～200mg·kg-1的情况下,印度芥菜能够顺利发芽、生长,其生物量出现了先增后降的＂抛物线型＂变化规律,Cd主要影响其生殖生长,大量的Cd使印度芥菜延迟进入生育期。植株体内Cd浓度随土壤Cd浓度增加而升高,地上部可达7.824～102.672mg·kg-1,地下部可达0.374～191.910mg·kg-1。地上部富集系数呈逐渐降低的趋势,而地下部富集系数呈逐渐升高的趋势。转移系数为20.920～0.535,呈逐渐降低趋势。随着土壤Cd胁迫浓度的增加,印度芥菜3种酶活性均呈先增后降的＂抛物线型＂变化趋势,并且出现抗性酶活性高峰所对应的土壤Cd浓度相同,均为120mg·kg-1,在Cd高浓度水平下酶活性普遍受到抑制,在最高浓度处理时的酶活性均明显低于对照。根区土壤中微生物数量为细菌〉放线菌〉霉菌,随着Cd添加量的增加,土体内微生物的数量也增加,但当Cd添加量〉160mg·kg-1时,微生物数量下降。     

紫外分光光度法测定农田土壤微生物生物量氮可行性初探

采用氯仿熏蒸浸提-紫外分光光度法和消化法比较测定了田间定位试验不同施肥处理土壤、添加植物残体土壤、添加葡萄糖土壤的微生物生物量碳、氮(SMBC,SMBN)。结果表明,当土壤微生物生物量氮含量较高时(>20 mg kg-1),采用分光光度法与消化法测定的SMBN具有显著正相关关系(P<0.05),但当SMBN量较低时(<20 mg kg-1)时,分光光度法测定与消化法测定的SMBN没有显著相关性。当土壤中添加麦秸和玉米秸时,土壤浸提液颜色较深(黄色),不适合采用分光光度法测定SMBN。因此,熏蒸提取–分光光度法测定SMBN,仅适于土壤浸提液无色透明、且SMBN含量较高的土壤。     

重金属污染黄壤生态修复中的微生态效应

以黄壤作为供试土壤,种植重金属富集植物与非富集植物,采用室内培养方法对外加镍污染黄壤的微生物活性及其群落结构进行了研究。结果表明:较低浓度Ni有利于提高土壤微生物活性,当Ni浓度>100 mg/kg时供试土壤的微生物活性开始下降,其中微生物生物碳、氮量和基础呼吸随重金属浓度增加而明显下降,但种植重金属富集植物的土壤下降幅度明显低于种植非富集植物的土壤。结果还显示,镍严重污染破坏了土壤微生物区系,使土壤细菌、放线菌及真菌数量下降,其中放线菌对重金属毒性影响最为敏感,重金属富集植物车前草引起土壤微生物区系的变化较小,表现了良好的修复能力。     

石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅲ.石油污染土壤的植物—微生物联合修复

在对石油污染土壤理化性质和微生物数量研究的基础上,通过接种含石油降解菌的菌剂、添加营养、定期翻动以及栽种植物等方式对其进行了修复。试验表明,添加氮磷等营养后,土壤中的烃降解菌明显增加,石油降解速率显著加快,但接种菌剂以及定期翻动对降解率没有显著影响。在修复试验进行到120 d后,对部分处理进行了植物修复。试验表明栽种狼尾草后,土壤中石油降解速率显著加快,生物毒性明显降低。另外,试验结束后对土壤中的总DNA进行了提取和基于16S rDNA V3区的PCR-DGGE研究。结果表明,经过修复处理改变了土壤中优势细菌的群落结构,使土壤细菌多样性增强。     

土壤微生物对紫茎泽兰生长与竞争的反馈: 不同灭菌方法的比较

土壤微生物去除是验证土壤微生物反馈调节入侵植物竞争排斥本地植物群落的重要手段。为了确定土壤微生物反馈效应的最佳土壤微生物去除方法,以及土壤微生物对紫茎泽兰与本地植物竞争中的反馈作用,本试验比较了添加蛭石和未添加蛭石下,3种常见土壤微生物灭菌方式(干热灭菌、湿热灭菌、辐照灭菌)处理的紫茎泽兰单优群落根际土壤对紫茎泽兰与本地植物香茶菜生长的影响。结果表明:与未灭菌处理土壤相比,3种灭菌处理土壤均显著抑制了紫茎泽兰和香茶菜的生长;添加蛭石灭菌的土壤相对于未添加蛭石的灭菌土壤显著促进了2种植物的生长;灭菌土壤添加蛭石的情况下辐照灭菌土壤的两种植物的生物量显著地高于干热灭菌和湿热灭菌土壤两种植物的生物量,其中辐照灭菌下紫茎泽兰的生物量分别比干热灭菌和湿热灭菌条件下增加30.8%和66.5%,香茶菜生物量分别显著增加109.5%和63.4%。辐照灭菌土壤添加蛭石的处理方式最接近真实地反映土壤微生物对植物生长的反馈效应。进一步进行辐照灭菌土壤添加蛭石处理与未灭菌土壤添加蛭石处理的紫茎泽兰与香茶菜混种的盆栽试验,结果显示,土壤微生物显著增强了紫茎泽兰对香茶菜的竞争优势,相对竞争优势度增加16.0%,说明土壤微生物在紫茎泽兰竞争排斥本地植物的入侵过程中具有正反馈偏利调节作用     

三峡库区紫色土旱坡地桑树配置模式对土壤微生物生物量碳氮的影响

为探讨评价三峡库区紫色土旱坡地土壤肥力及土壤质量的生物学指标,本试验研究了三峡库区典型水土保育模式——桑树护坡对土壤微生物生物量碳氮的影响。试验共设横坡农作、双边桑树+横坡农作、等高桑树+双边桑树+横坡农作及四边桑树+等高桑树+横坡农作4个处理。结果表明,不同坡长及桑树布局间土壤微生物生物量碳氮差异显著;双边桑树+横坡农作处理能够显著降低土壤微生物生物量氮对土壤氮库的贡献,使土壤微生物生物量碳平均提高23.43 mg·kg-1;而四边桑树+等高桑树+横坡农作处理却能够显著降低土壤微生物商,使土壤微生物生物量氮平均提高21.81 mg·kg-1。此外,在横坡农作处理中土壤微生物生物量碳氮与土壤碳氮具有极显著相关性,而在旱坡地桑树系统中,土壤微生物生物量碳氮与土壤碳氮相关性大多不显著。由此可知,旱坡地农桑配置模式在一定程度上可以提高土壤微生物生物量碳氮,但不同桑树布局对土壤微生物生物量碳氮在三峡库区紫色土旱坡地桑树系统中的维持能力并不一致,将微生物生物量碳氮作为紫色土旱坡地土壤质量演变的评价指标值得商榷。     

东方香蒲（Typha orientalis Presl）对重度污染土壤中As、Cd、Pb的耐性与累积特征

通过温室盆栽试验研究东方香蒲对重度污染土壤中As、Cd、Pb的耐受性能与累积特征。研究结果表明,与未污染土壤处理相比,当土壤中As、Cd、Pb含量分别达到48.4、16.9mg·kg-1和316mg·kg-1时,东方香蒲生物量、叶绿素含量和过氧化氢酶活性等均无显著降低,东方香蒲对土壤中As、Cd、Pb表现了较强的耐受性能;当土壤中As、Cd、Pb含量分别达到285、42.1、1008mg·kg-1时,东方香蒲生物量、叶绿素含量和过氧化氢酶活性等均明显下降（P〈0.05）,表现出植株矮小、叶片枯黄等中毒症状。东方香蒲对土壤中As、Cd、Pb的累积主要在根部,其含量分别可达31.69、35.12mg·kg-1和87.12mg·kg-1,而在茎叶中仅为2.06、2.83mg·kg-1和20.18mg·kg-1,根部向地上部转移系数小。研究结果表明,东方香蒲可作为As、Cd、Pb重度污染土壤植物稳定修复的潜在目标植物之一。     

几个典型华南人工林土壤的养分状况和微生物特性研究

为了了解华南主要树种对土壤肥力的影响,分别用土壤化学分析方法、稀释平板法和酶分析法对相似立地条件的杉木林、马尾松林、湿地松林、马占相思林和尾叶桉林的凋落物养分、土壤养分、微生物数量及酶活性进行了研究。结果表明,5种林分中,杉木林的凋落物储量最大,凋落物的养分储量较大,为94.08kg hm-2。5种林地均呈强酸性。杉木林的土壤肥力较高,有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为25.54 g kg-10、.96 g kg-1、0.37 g kg-11、2.04 mg kg-1、64.42 mg kg-1、1.87 mg kg-1、41.88 mg kg-1,但是土壤微生物数量小;马尾松林、湿地松林凋落物的养分储量小,土壤养分含量较低,土壤肥力低;马占相思林有效地改善了土壤化学性质,凋落物的养分储量在5种林分中最大,达106.2 kg hm-2,土壤肥力高,有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为23.42 g kg-1、0.93 g kg-1、1.28 g kg-1、15.29 mg kg-1、69.32 mg kg-1、1.98 mg kg-1、76.88 mg kg-1,微生物数量大,酶活性强;尾叶桉林的土壤有机质、N和P含量低,K含量高,微生物数量小和酶的活性较低,土壤肥力低。     

辽东湾湿地微生物量与土壤酶的研究

研究考察了种植碱蓬(Suaeda Heteroptera K itag)对湿地的微生物量、部分土壤酶和土壤细菌总数的影响。实验发现:随着碱蓬的生长,种植碱蓬区的微生物量碳、氮均呈上升趋势,明显高于对照,微生物量碳变化范围为295~383mg kg-1,微生物量氮变化范围为29.74~41.81mg kg-1。土壤酶与微生物量的变化趋势相近,各种酶活性增幅大小不同,可能与植株分泌的养分对酶活性激活的程度不同。在种植碱蓬区,土壤微生物量碳、氮与土壤酶活性的相关性达极显著水平或显著水平。在恒定的条件下,裸土区细菌总数基本恒定,而种植碱蓬区随着土样中植株的生长,细菌总数增长很快,在实验的20~40d,细菌总数分别增加1.48~6.9倍。     

杭嘉湖地区水稻土中氟的分布特征

测定分析了杭嘉湖地区400余份水稻土土样中氟（全氟、交换态氟和水溶态氟）的含量，对该地区水稻土中氟的土壤环境质量评价基准值进行了初步研究。结果表明，水稻土中的全氟与可交换态氟含量均呈正态分布。水溶态氟的含量符合对数正态分布。在5种不同母质发育的水稻土中，河相沉积物发育的水稻土全氟含量最高，算术平均值为333．1mgkg^-1；海相沉积物发育的水稻土次之，为324．3mgkg^-1；黄壤和红壤性坡残积物最低，为245．4mgkg^-1。海相沉积物发育的水稻土水溶态氟和可交换态氟含量最高，分别为1．55mgkg^-1和4．03mgkg^-1。不同类型的水稻土（渗育性水稻土、潴育性水稻土、潜育性水稻土和淹育性水稻土）剖面中耕作层的全氟含量均高于亚耕层，而剖面中水溶性氟的分布规律则相反。初步确定杭嘉湖地区水稻土中氟的环境质量评价基准建议值全氟为413．9mgkg^-1，水溶态氟为2．54mgkg^-1。     

不同树龄苹果园土壤微生物生态特征研究

为了评价苹果园种植年限对土壤微生物和土壤肥力的影响,选择不同种植年限的果园,利用平板培养和脂肪酸甲酯(FAME)图谱法研究不同树龄苹果园土壤微生物生态特征变化。结果表明,壮龄果园的土壤微生物活性最高,是幼龄果园的1.23倍,老龄果园的1.37倍;幼龄和壮龄果园微生物生物量差异不显著,但均远大于老龄果园,约为老龄果园的3倍;随着树龄增大,细菌/真菌的比例下降,放线菌的含量也随树龄增大而降低;土壤微生物的多样性随树龄增大先增高后降低,以壮龄果园的微生物多样性为最好。果树的长期种植引起了土壤理化性质及土壤微生物数量、活性、多样性及种群结构的改变。通过研究不同树龄苹果园的土壤微生物生态特征,以期能为根据不同树龄果园土壤状况进行合理管理和解决重茬障碍提供一定的依据。     

红壤微生物生物量C周转及其研究

采用14 C底物标记技术测定了三种不同质地 (红砂土菜地、黄筋泥桔园和茶籽园 )的红壤微生物生物量C的周转期。结果表明 ,在 2 5℃、5 0 %田间持水量培养条件下 ,三种红壤微生物生物量C的周转期分别为 80天、1 39天和 1 70天。周转期与粘粒含量关系较为密切 ,砂质土壤的周转期较粘粒土壤短 ,提示砂质土壤有机质易被微生物降解 ,有利于养分的迅速释放 ,而粘粒土壤则更有利于养分的持留。周转期与利用方式、pH以及有机质含量无明显相关。红壤微生物生物量C周转期总体上较报道的其他类型土壤微生物生物量C周转期短 ,表明热带—亚热带地区酸性红壤有机质和养分周转相对较快 ,这有可能是造成红壤养分贫瘠的一个原因。根据周转期估算 ,通过微生物年周转的C量 (即年流通量 )为微生物生物量C的 2倍以上     

Ecotoxicological assessment of nickel pollution of soil and water environments adjacent to soddy–podzolic soil

The indicators of functioning of soil microorganisms in soddy–podzolic soil contaminated with Ni compounds show different ranges of soil ecotoxicity. A halving of soil microorganisms' nitrogen-fixing activity has been shown in slightly acidic soddy–podzolic cultivated soil with a Ni concentration of 150 mg/kg and for noncultivated acidic soils with a Ni concentration 100 mg/kg. The reduction of denitrification activity in cultivated soil has been observed with a Ni concentration of 500 mg/kg, and in uncultivated soil it has been observed at a Ni dose of 100 mg/kg. The inhibition of soil respiration in slightly acidic soil occurred only at the highest dose of Ni, 1000 mg/kg, while in the acidic soil it took place at 300 mg/kg. Biotesting based on bacterial luminescence can be used for determination of soil pollution with heavy metals such as Ni, as well as for the assessment of the toxicity of aqueous environments in contact with contaminated soils.     

Untersuchungen über die toxische Wirkung der in Siedlungsabfällen häufigen Schwermetalle auf die Bodenmikroflora

The toxic effects of heavy metals, commonly found in urban wastes on the soil microflora In several series the influence of soluble salts of Cd, Cr, Zn, Cu, Ni and Hg in various concentrations was tested on the development of bacteria and fungi in cultural studies and in soil model systems. In addition the changes in microbial biomass, in the activity of oxidoreductases and hydrolases, and in nitrification were measured in five soils. Comparison of the results of bacteria-plate-counts in the presence of heavy metals in agar-media and in soils demonstrated that all tested elements have a more toxic effect on isolated soil microorganisms under culture conditions than when tested after heavy metal application to soils. Beside Hg, eucaryotic soil fungi proved to be 10 – 50 fold more resistant to heavy metals in vitro as well as in situ. For calculating the effect of heavy metals on soil microbial activity soil enzymatic methods are not reliable and can be used only to some extent, because some cellfree encymes in the soil are activated or inactivated immediately by heavy metals. In long-term experiments, the microbial biomass and nitrification in soil is not significantly influenced by the elements Cd, Cu and Ni in the concentration range of the tolerable limit content. In contrast, Cr, Zn and Hg reduced these microbiological properties more or less distinctly.     

A comparative study of the microbiology of soils managed under organic and conventional regimes

Abstract. Previous studies of the microbial status of soils managed under 'organic' and 'conventional' regimes have produced conflicting evidence of whether there are distinct differences in the size, composition and activity of the soil microbial biomass which may be attributed to management practice. In the present study, we have compared the microbiology of organically- and conventionally-managed soils at (primarily) two farms in England, over a two year period. Differences in microbial communities in soils under different management practice were subtle rather than dramatic. Many of the parameters measured, including total C and microbial biomass C, often showed no consistently significant differences in soils under different management. In soils from one farm, concentrations of ATP in Ringers solution soil extracts were mostly found to be significantly greater in organically-managed than in comparable conventionally-managed soils. While indirect (plate) counts showed that there were similar numbers of cultivable microorganisms present in these soils, total counts of bacteria (via DAPI-staining) were found to parallel the trends found for readily-extractable ATP. Numbers of metabolically-active bacteria, determined by FISH analysis using a EUB338 probe to detect ribosome-rich cells, indicated that the percentage of metabolically-active bacteria present was not determined by management practice. Total and active fungi were also found to be more abundant in organically-managed soils. It was concluded that changes in soil microbiology may occur as a consequence of switching to organic land management, but these may not be detectable by methods used frequently to assess soil biomass. In particular, increased numbers of viable but non-culturable bacteria and fungi in organically-managed soils points to a greater physiological diversity of microorganisms in such situations.     

Microbial communities of alluvial soils in the Volga River delta

The number and biomass of the microbial community in the upper humus horizon (0–20 cm) were determined in the main types of alluvial soils (mucky gley, desertified soddy calcareous, hydrometamorphic dark-humus soils) in the Volga River delta. Fungal mycelium and alga cells predominate in the biomass of the microorganisms (35–50% and 30–47%, respectively). The proportion of prokaryotes in the microbial biomass of the alluvial soils amounts to 2–6%. No significant seasonal dynamics in the number and biomass of microorganisms were revealed in the alluvial soils. The share of carbon of the microbial biomass in the total carbon content of the soil organic matter is 1.4–2.3% in the spring. High coefficients of microbial mineralization and oligotrophy characterize the processes of organic matter decomposition in the alluvial soils of the mucky gley, desertified soddy calcareous, and hydrometamorphic dark humus soil types.