北京菜园土土壤微生物生物量碳、氮与土壤一些性质的关系

10个土壤样品采自北京郊区种植年限不同的菜园地,同时测定了土壤中微生物生物量碳、氮及土壤有机碳、全氮、pH、有效磷、钾和物理性粘粒(<0.01mm)含量。研究发现:微生物生物量碳在24.8～522.4mg·kg~(-1)土,平均为234.4mg·kg~(-1)土;微生物生物量氮在39.2～74.1mg·kg~(-1)土,平均为51.3mg·kg~(-1)土;微生物生物量碳氮与土壤有机碳和全氮之间存在极显著的相关性,生物量碳占土壤有机碳平均为1.3%,生物量氮占土壤全氮平均为5.3%;微生物生物量碳氮与土壤有效磷钾和 pH 的相关性较低,但与物理性粘粒含量存在一定的相关性。     

土壤微生物对邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯胁迫的生态响应

为了探讨和分析典型酞酸酯邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)对土壤微生物的生态毒性效应,采用室内避光培养模拟实验,设定DEHP在土壤中的染毒浓度为0、0.1、1、10、50 mg·kg-1,取样时间为7、14、21、28 d,考察了DEHP对3种土壤酶、土壤呼吸和土壤微生物生物量碳、氮的影响。结果表明:在染毒初期,过氧化氢酶活性受到明显抑制,且随DEHP浓度增大抑制作用减弱,抑制率为25.0%~14.3%;0.1~10 mg·kg-1处理组脱氢酶活性受到显著抑制,抑制率分别为86.3%、54.7%和31.7%,但50 mg·kg-1处理组脱氢酶活性则是对照组的2.05倍;染毒前期脲酶对DEHP胁迫不敏感,染毒后期其活性受到抑制,且随DEHP浓度增大抑制作用增强;过氧化氢酶和脲酶活性随时间呈下降趋势,而脱氢酶活性随时间呈先上升后下降的趋势。此外,在DEHP的胁迫下土壤呼吸强度和土壤微生物生物量碳及生物量氮均受到刺激,且随DEHP浓度的增加均呈先升高后降低的趋势,随时间均呈下降的趋势。总体来说,DEHP胁迫下,土壤酶活性、土壤呼吸强度和微生物生物量均发生明显变化,土壤微生物生态环境受到一定影响。     

铅污染水稻土的微生物活性

采用盆栽试验方法,研究了受外源铅污染(0￣1 200 mg.kg-1)种植水稻后的青紫泥的微生物量碳、基础呼吸作用、代谢商及土壤脲酶、脱氢酶的变化,分析了外源铅污染的水稻土微生物学特性。结果表明,随培养时间延长,水稻土生物量碳呈下降趋势,基础呼吸作用随铅浓度升高而加强;土壤代谢商随铅浓度升高变化趋势不同;土壤脲酶、脱氢酶活性随铅处理浓度升高明显受抑制;土壤有效铅与土壤微生物生物量碳及土壤脲酶呈显著负相关。     

重金属铅对土壤微生物活性的影响

以南京市近郊菜园土壤为材料,采用室内培养方法,系统地研究了在一定时间段(1、3、7、14、28、42和56 d)不同浓度铅(0、20、100和500 mg·kg-1)污染对土壤微生物生物量碳、土壤呼吸强度及土壤酶(脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶)活性的影响.结果表明:在污染初期,高浓度铅(500 mg·kg-1)污染对脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶活性均有激活作用,而低浓度铅(20 mg·kg-1)污染则产生抑制作用;随着时间的推移脱氢酶和过氧化氢酶酶活性均逐步下降;脲酶活性随着时间的推移先减弱后增强;受铅污染的土壤蔗糖酶活性与对照相比没有显著性差异.与对照相比高浓度铅污染使土壤呼吸强度增加而微生物生物量碳减少,低浓度铅污染则使呼吸强度减小而微生物生物量碳却增大.     

水肥氮镉耦合下土壤酶活性及玉米生长与镉吸收响应的初步研究

采用正交设计,通过土培盆栽试验,研究水、肥、氮、镉耦合条件下,土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和中性磷酸酶活性及玉米生长和镉吸收的响应。结果表明,在高镉(2 mg·kg~(-1))条件下,施用有机肥并低量(常规用量的50%)灌溉时土壤过氧化氢酶、脲酶活性最高,而蔗糖酶活性最低。未添加外源镉时,高氮(0.2 g·kg~(-1))条件下的土壤脲酶活性最低,而中性磷酸酶活性最高。在高氮高镉条件下,玉米生物量骤减。随着施氮量(0～0.2 g·kg~(-1))增加,玉米生物量有提高的趋势。随着外源镉添加量(0～2 mg·kg~(-1))增加,玉米地上部镉含量整体呈增大趋势。高氮条件下,添加中量(0.1 mg·kg~(-1))外源镉时,玉米生物量最大,且地上部吸镉量最高。     

佳乐麝香与镉污染对土壤微生物和酶活性的影响

为探究有机污染物与重金属复合污染对土壤中微生物的影响,以佳乐麝香(HHCB)和镉(Cd)为研究对象,研究HHCB与Cd污染对土壤中微生物数量和酶活性的影响。结果表明,HHCB单一及与Cd复合污染培养时间为1 d时,对细菌表现为抑制作用,培养时间为80 d时,表现为促进作用(100 mg·kg~(-1)HHCB的单一污染除外);对真菌生长均表现为促进作用,对放线菌生长均表现为抑制作用。细菌基因拷贝数随着HHCB浓度的升高而增加,而真菌基因拷贝数和放线菌基因拷贝数随着HHCB浓度的升高而降低。HHCB单一及与Cd复合污染对脲酶活性(1 d时)表现为抑制作用(800 mg·kg~(-1)HHCB的污染除外),对脲酶活性(80 d时)、酸性磷酸酶活性(1 d时)和蔗糖酶活性也均表现为抑制作用。培养时间为80 d时,400、800 mg·kg~(-1)HHCB的单一及与Cd复合污染对酸性磷酸酶活性表现为促进作用。     

两种土壤微生物生物量对外源镧的反应

在实验室条件下研究了黄潮土、水稻土微生物生物量对外源镧的反应。外源镧对两种土壤微生物生物量均表现为抑制的影响并随着浓度增加抑制作用增强。镧对黄潮土微生物生物量的抑制作用要高于水稻土，这可能与黄潮土有机质含量和阳离子交换量较低有关。土壤微生物生物量氮对外源镧的反应较生物量碳更为敏感。外源镧使土壤微生物群落向C／N比高的微生物方向发展。     

重金属铅镉对玉米生长及土壤微生物的影响

采用温室盆栽土培方法.研究了土壤中不同浓度重金属铅(Pb,0-800 mg·kg~(-1))、镉(Cd,0-50 mg·kg~(-1))单一及其复合处理对玉米(Zea mays L.)生长及土壤微生物(细菌、放线菌、真菌)数量的影响.结果表明,在重金属Pb、Cd单一及其复合处理下,玉米的株高、干重均低于对照,重金属Pb、Cd处理对玉米的生长存在负面影响.重金属Pb、Cd单一处理抑制细菌、真菌的生长,中低浓度Pb(<300mg·kg~(-1))、Cd(≤10mg·kg~(-1))单一处理促进放线菌数量的增加,高浓度(Pb≥800mg·kg~(-1)、Cd≥50mg·kg~(-1))则呈现抑制效应;Pb、Cd复合在高中低浓度下都抑制土壤微生物生长,减少微生物数量.玉米株高同土壤微生物之间相关性不显著;玉米干重同土壤细菌、真菌显著相关,同土壤放线菌之间相关性不显著.     

蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤镉污染

为探究胶质芽孢杆菌对蜀葵修复土壤Cd污染能力的影响,采用盆栽试验,以蜀葵为供试植物,研究了25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌对蜀葵生物量、Cd积累量、根际土壤有效态Cd含量和根际土壤酶活性的影响。结果表明:25mg·kg^-1Cd胁迫下,施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可显著提高蜀葵根、茎生物量(P<0.05),总生物量相比单一Cd处理提高了33.6%~73.2%;施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌,蜀葵整株Cd积累量是单一Cd处理的1.64、2.89、1.69倍,蜀葵根际土壤有效态Cd含量分别上升4.8%、13.1%和8.5%。25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用胶质芽孢杆菌后,蜀葵根际土壤脲酶、蔗糖酶活性随施用浓度增加而升高,且处理间差异显著(P<0.05);脱氢酶活性在施用3 g·kg^-1和6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌下活性显著增强(P<0.05);多酚氧化酶活性随施用胶质芽孢杆菌浓度上升而持续减弱且变化显著(P<0.05)。研究表明,25 mg·kg^-1Cd处理下施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可有效提高蜀葵修复土壤Cd污染的能力,蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤Cd污染具有一定应用潜力。     

Cd胁迫对类芦生长及酶活性的影响

以类芦为材料,测定不同Cd胁迫浓度下类芦相关形态生理指标,探讨类芦在Cd污染矿区正常生长的响应机制。结果表明:低Cd浓度处理对类芦分蘖数、叶片数、株高、最大叶长有一定促进作用,随Cd浓度的增加,抑制作用逐渐增强;Cd胁迫对类芦根长和表面积有显著抑制作用,但对根平均直径(Cd≤100 mg·kg~(-1))和根体积(Cd≤50 mg·kg~(-1))有显著促进作用;Cd胁迫下类芦抗氧化酶活性下降,MDA含量升高,根系和地上部分生物量等指标均逐渐减小,阻碍了类芦的生长;不同Cd浓度胁迫下类芦根系及地上部分Cd含量逐渐增加,且转运系数大于1,对Cd具有一定富集能力。研究表明,Cd胁迫会抑制抗氧化酶活性等阻碍类芦正常生长,类芦通过调整生长格局、提高根系平均直径和表面积、刺激地上部分富集转运能力来适应Cd胁迫。     

施锰微肥对镉污染土壤中玉米生长及镉吸收分配的影响

为定量研究锰(Mn)对镉(Cd)污染土壤的修复效果,以低(5 mg·kg~(-1))和高(10 mg·kg~(-1))Cd污染棕壤为供试土壤,通过盆栽培养试验,研究施加不同浓度的MnSO4(20、200、2 000 mg·kg~(-1))对土壤Cd形态、玉米生长和体内Cd吸收、Cd亚细胞分布的影响。结果表明:施Mn可以显著改变土壤中Cd的赋存形态,与对照(未施加Mn)相比,土壤可交换态Cd含量降低了4.75%～30.81%,且随着Cd浓度的增加,可交换态Cd降低比例逐渐增大。适量的Mn(20、200 mg·kg~(-1))可以促进玉米根系的生长,提高玉米各部位生物量,增产11.42%～17.51%,但过量的Mn(2 000 mg·kg~(-1))则会对玉米产生一定的毒害作用,导致减产。Mn降低了土壤中Cd的生物有效性,从而抑制玉米对Cd的吸收,籽粒Cd含量在低Cd污染土壤中降低了46.15%～53.85%,在高Cd污染土壤中降低了38.37%～52.33%。同时Mn增加了细胞壁对Cd的沉积和液泡区隔化作用,促进Cd在根部的固持,从而降低其向地上部转运。研究表明,Mn的施加对低Cd污染土壤的钝化效果优于高Cd污染土壤,适量的Mn更有助于玉米的生长发育以及降低玉米体内的Cd含量。     

离子型表面活性剂对菠菜生长与土壤酶活性的影响

为评价离子型表面活性剂对土壤生态的安全性,利用盆栽试验,研究了十六烷基三甲基溴化铵(Cetyltrimethyl ammonium bromide,CTAB)和十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,SDS)对菠菜生物量、叶片抗氧化酶和土壤酶活性的影响。结果表明:CTAB和SDS都对菠菜的生长表现出低浓度促进高浓度抑制,其对菠菜生长造成抑制的临界浓度分别是500、1000 mg·kg~(-1)。各CTAB和SDS浓度处理都显著增加了叶片超氧化物歧化酶(SOD)的活性。随着CTAB浓度增加,SOD活性呈现先增加后下降的趋势;SDS处理下,在50~750 mg·kg~(-1)浓度范围内SOD活性无显著变化,浓度750 mg·kg~(-1) SOD活性显著降低。CTAB处理下,叶片过氧化氢酶(CAT)活性主要受到促进作用,SDS处理下CAT活性先受到促进后受到抑制。除个别浓度外,CTAB和SDS都使叶片过氧化物酶(POD)的活性降低,不同浓度之间POD活性变化规律性不强。各CTAB浓度处理下,土壤脱氢酶、脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶的活性几乎都受到抑制;各SDS浓度处理下,土壤脱氢酶和蔗糖酶的活性都不同程度的增加,土壤脲酶和中性磷酸酶的活性,除个别情况外都受到抑制。CTAB和SDS都在一定程度上表现出土壤生态毒性,CTAB的毒性要大于SDS。     

施硒对花生镉吸收与抗性及化学形态的影响

采用温室盆栽试验,研究了低镉(Cadmium,Cd)浓度与高Cd浓度条件下,施硒(Selenium,Se)对花生生长、抗逆生理、Cd吸收积累及Cd在花生植株中形态的影响。结果表明,不同Cd条件下施Se均显著影响花生生物量。施Se可以缓解细胞膜的损害,降低丙二醛的积累。Cd胁迫抑制了花生的光合作用,随Se浓度增大,花生叶片光合速率呈现先升高后降低的趋势。Cd污染条件下,随施Se浓度增大,花生叶片及根系Cd含量先降低后升高,且在Se浓度为0.25 mg·kg~(-1)时效果最显著。在低Cd处理(3 mg·kg~(-1))和高Cd处理(30 mg·kg~(-1))条件下,施加0.25 mg·kg~(-1)Se使花生地上部分及根系Cd含量分别下降了12.71%、46.13%和21.29%、36.00%。花生植株中Cd形态以氯化钠提取态(FNaCl)、醋酸提取态(FHAc)和水提取态(FW)为主要形态。施Se处理可提高花生根部FHAc和FW提取态Cd的分配比例。研究结果显示,适量施Se可有效降低花生植株体内活性态Cd的比例,减少Cd的吸收。     

3种土壤下巨菌草对镉胁迫的生理响应

通过盆栽试验研究了四川盆地3种典型土壤(冲积土、紫色土和黄壤)不同浓度镉(Cd)处理(0、20、50、100 mg·kg~(-1))对巨菌草植株生长的影响以及对抗氧化酶、丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素等生理生化指标的影响。结果表明:3种土壤条件下,20 mg·kg~(-1)的Cd处理浓度对巨菌草的生长未造成显著影响,而随着处理浓度的增加,巨菌草的生长受到了显著的抑制作用;巨菌草地上部和地下部生物量随着Cd处理浓度的增加而呈现下降趋势,各部分生物量的降幅表现为黄壤紫色土冲积土。巨菌草地上部与地下部植株Cd含量随着Cd处理浓度的增加而显著增加,且表现为黄壤紫色土冲积土。巨菌草叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均随着Cd浓度的增加呈先升高后降低的趋势;随着Cd处理浓度的增加,可溶性蛋白含量呈下降趋势,而丙二醛(MDA)和可溶性糖的含量则表现出上升趋势。总体来看,巨菌草对Cd污染具有一定的忍耐力和富集吸收作用,3种土壤类型中巨菌草对Cd的生理响应有所差异,但与其他2种土壤相比,冲积土中生长的巨菌草抗氧化酶活性的变化幅度和MDA含量都比较低,可溶性蛋白、叶绿素含量相对较高,表现出较强的耐Cd性。     

纳米银对四种不同性质土壤微生物量及酶活性的影响

为研究纳米银在土壤中的微生物毒性,采用室内培养方式,探究纳米银(0、10、50、100 mg·kg~(-1))对4种不同性质土壤中微生物数量、多样性、呼吸作用及酶活性的影响。结果显示,低剂量(10 mg·kg~(-1))纳米银对土壤微生物影响较小,中高剂量(50、100 mg·kg~(-1))纳米银处理下土壤可培养微生物数量显著降低。随着纳米银剂量的增加,黄褐土酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝菌门(Cyanobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、厚壁菌门(Firmicutes)群落丰度显著下降;变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)群落丰度显著增加。纳米银处理土壤呼吸作用减弱,土壤脲酶、蔗糖酶活性显著抑制,而荧光素二乙酸酯酶(FDA酶)、过氧化氢酶活性受纳米银剂量影响没有显著变化。同剂量纳米银处理下黄褐土、砖红壤中微生物性状因子对纳米银的响应强于水稻土和黄棕壤。多变量主成分分析显示,纳米银对真菌、FDA酶、过氧化氢酶的抑制与土壤有机质、砂粒含量正相关,对脲酶、蔗糖酶、呼吸作用的抑制与土壤pH值、阳离子交换量(CEC)正相关。综上分析,纳米银进入土壤后会对土壤微生物产生毒性作用,抑制微生物的生长繁殖,但不同门类微生物对纳米银的敏感程度不同,且纳米银的毒性受土壤性质的影响。     

邻苯二甲酸二甲酯污染对黑土土壤呼吸和土壤酶活性的影响

通过温室中进行的微宇宙实验,探讨了不同浓度邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate, DMP)污染对黑土土壤呼吸和酶学活性的影响。研究结果表明,DMP污染处理后黑土微生物呼吸速率和代谢熵均表现为低浓度(5 mg·kg^-1)促进,高浓度(10、20、40 mg·kg^-1)抑制,且抑制效应与DMP污染浓度正相关;DMP污染对黑土过氧化氢酶具有抑制效应,对黑土转化酶和脲酶呈现为激活效应,且与污染浓度正相关;DMP污染对黑土多酚氧化酶和蛋白酶呈现随时间波动而变化的趋势,多酚氧化酶表现为先抑制后促进,蛋白酶则为先促进后抑制。通过典型对应性分析发现DMP是影响黑土酶学性质改变的主要因素,DMP污染改变了黑土代谢特征,进而可能影响黑土的生态系统功能。     

丛枝菌根真菌对旱稻生长、Cd吸收累积和土壤酶活性的影响

通过盆栽实验, 研究了土壤不同Cd 添加水平(0、2、10 mg·kg^-1)下, 接种丛枝菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)对旱稻(Oryza Sativa L.)生长、Cd 吸收累积和根际土壤酶(脲酶和蔗糖酶)活性的影响。结果表明, GM 菌可有效侵染旱稻根系, 其侵染率为37%~72%,随 Cd 污染程度增加而显着降低。接种 GM 菌使旱稻根际土壤脲酶及蔗糖酶活性显着提高, 提高幅度为9.6%~44.5%,从而促进根际土壤碳素和氮素循环, 并显着提高旱稻根系、地上部和籽粒的生物量, 提高幅度为10.4%~57.1%;接种GM菌同时可降低旱稻对Cd的富集和转运能力, 从而显着降低其各部分尤其是籽粒中的Cd含量, 降幅为26.8%~57.1%.     

土壤镉污染对小麦生长及镉吸收的影响

为明确小麦对镉的吸收状况,以扬麦13号为材料,采用盆栽试验,分析了不同外源镉污染水平（0、5、10、20 mg·kg^-1和50mg·kg^-1）对小麦生长状况、光合生理指标、磷含量及镉吸收的影响,并使用目标危险系数（THQ）法预估了食用该小麦籽粒对人体健康产生的风险。结果表明,低浓度的外源镉（<10 mg·kg^-1）未显著影响小麦的生长速率、各部位生物量、光合生理指标和小麦各部位的磷含量。但当外源镉浓度增大时,小麦生长速率受到抑制。当外源镉浓度>20 mg·kg^-1时,小麦生物量、蒸腾速率及磷含量显著降低。小麦各部位的镉含量及籽粒中镉的THQ值都随镉污染水平的增大而增加,各污染水平下THQ值均大于1,且儿童的THQ值大于成人。研究结果显示,虽然中、低浓度的外源镉不会对小麦生长造成显著的影响,但在该环境中生长的小麦籽粒中的镉含量仍然会对人体造成明显的不利影响,表明仅依靠镉对小麦的生长影响不足以说明镉对小麦及人体的危害,必须综合各个指标来讨论。