耕型红壤和红壤性水稻土铜的化学行为及施铜效应研究Ⅱ.土壤中铜的化学形态及施铜效应

应用选择溶解性的化学提取和幼苗试验等方法,研究了湖南省几种耕型红壤及其发育而成的水稻土铜的化学形态及其与土壤有效铜的关系,以及红壤旱地改水田后施铜对水稻吸铜和幼苗生长的影响.结果表明,供试土壤中的铜主要以有机态(15.2%)、无定形铁态(11.7%)、晶形铁态(17.2%)和残留态(56.0%)4种形态存在,其中红壤性水稻土有机态铜(18.7%)和无定形铁态铜(14.6%)明显高于耕型红壤(分别为8.0%和5.8%),而晶形铁态铜和残留态铜含量则是后者高于前者.红壤性水稻土有效铜含量显著高于耕型红壤.幼苗试验结果表明,耕型砂岩红壤施铜能明显促进水稻幼苗对铜的吸收,最佳施铜量为5～10 mg/kg土.     

辽河保护区不同土地利用方式下土壤的有机碳含量特征

基于野外调查采样和室内分析,研究辽河保护区3种土壤类型(草甸土、潮土和沼泽土)、4种土地利用方式(旱田、水田、林地和草地)下土壤总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳的含量特征。结果表明,辽河保护区不同土地利用方式下土壤的总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳含量差异显著(P0.05),旱田和水田土壤的总有机碳和微生物生物量碳含量均显著高于林地和草地的,草地土壤溶解性有机碳含量显著高于旱田、水田和林地的。草甸土不同土地利用方式下土壤的总有机碳含量、溶解性有机碳含量和微生物生物量碳含量均随剖面深度(0~60 cm)的增加呈逐渐降低的趋势。相关性分析结果表明,土壤总有机碳含量与微生物生物量碳含量呈极显著正相关(P0.01),二者与土壤溶解性有机碳含量的相关性无统计学意义。结果表明土地利用方式的改变将影响到辽河流域土壤有机碳的存在形态和含量。     

辽东山溪河岸林群落特征对降雨再分配及其养分特征的影响

为明确不同物种组成和群落结构的河岸林对降雨再分配及其养分特征的影响,于2014年5—10月对辽东山地典型河岸林群落(落叶松林、蒙古栎林和槭树林)大气降雨、穿透雨和树干茎流过程及其水质特征进行研究。结果表明:落叶松林、蒙古栎林和槭树林穿透雨量分别占大气降雨量的81.9%,77.9%,73.1%,树干茎流量分别占大气降雨量的1.2%,4.4%,4.3%。与大气降雨相比,穿透雨和树干茎流中铵态氮、氯离子、硝态氮和总磷的浓度较高,不同林型铵态氮、氯离子、硝态氮和总磷的浓度和输入量差异显著。不同物种组成和群落结构的河岸林通过树木的形态特征及群落的结构特征对降雨进行再分配,通过林冠表层的物理特征、化学特征和生理特性等改变降雨理化性质,加之雨量、雨强的影响共同作用使铵态氮、氯离子、硝态氮和总磷的浓度和输入量发生改变。     

辽东山地水源林土壤的有机碳与植被生物多样性关系

以辽东山地蒙古栎山杨林、槭树蒙古栎林、落叶松人工林、山杨林和白桦山杨林5种水源林为研究对象,分析物种组成、多样性、丰富度等因素对土壤有机碳、微生物量碳和土壤可溶性有机碳含量特征的影响。结果显示:土壤有机碳和可溶性有机碳含量均表现为落叶松人工林最高,山杨林最低,微生物量碳含量表现为落叶松人工林最低;从土层上看,0~10 cm土壤有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳含量均显著高于10~30 cm土层的含量;土壤微生物量碳含量与多样性和丰富度呈正相关,并且乔木多样性和丰富度对土壤微生物量碳含量的影响大于灌木和草本;土壤有机碳和可溶性有机碳含量与灌木多样性和丰富度均呈显著负相关,并且影响随土层的加深逐渐减弱。     

城市污泥改良沙地土壤过程中氮磷的淋溶特征与风险分析

针对城市污泥组成成分的特点,以科尔沁沙地土壤为研究对象,分析其应用于沙地土壤改良的可行性及对地下水的潜在风险.室内土柱淋溶模拟试验研究结果表明,不同的污泥施入量可明显增加沙化土壤表层中氮磷养分含量,提高沙化土壤质量,同时污泥施用量对淋出液中氮磷养分含量存在显著影响,且氮素的淋溶风险大于磷素.当污泥施用量为30 t/hm2时,淋出液中总氮(TN)、总磷(TP)含量与不施用污泥的对照处理间未存在显著差异,且随淋洗次数的增加,TN含量呈现先下降后趋于稳定的变化趋势,TP含量呈现逐渐下降,而硝态氮(NO3--N)含量较不施用污泥的对照处理增加11％～33％,但与其差异不显著(P＞0.05).当污泥施用量为60,90 t/hm2时,淋洗液中TN和TP含量显著增加(P＜0.01),随淋洗次数的增加,TN和NO3--N含量呈现先上升后趋于稳定的变化趋势,而NO3--N含量在第3次淋洗后均超出地表水环境质量标准中Ⅲ类水质标准限值(20 mg/L),对地下水体污染风险增加.合理控制污泥施用量不仅可以实现城市污泥的资源化利用,同时也可控制其对地下水的影响.     

修复植物产后处置技术现状与展望

针对修复植物的类型、特点、应用潜力探讨了修复植物的处置方法,如焚烧法、压缩填埋法、堆肥法等,有的还可使超积累植物残体得到回收利用,避免其对环境造成“二次污染”。同时指出了目前修复植物处置存在的问题及今后应重视的研究方向,以期为修复植物的资源化综合利用提供途径与方法,为植物修复应用和推广奠定技术基础。     

冻融作用对石油污染土壤酶活性和水溶性碳的影响

通过现场采样调查及室内分析测试,研究了石油污染土壤经过10个冻融循环和恒温处理后,土壤中过氧化氢酶和脲酶的活性、土壤呼吸速率、水溶性有机碳及微生物量碳的变化特征.结果表明,冻融作用对中重度污染土壤中过氧化氢酶和脲酶的活性有促进作用,过氧化氢酶活性提高6.64%,脲酶活性增加41.11%,但对土壤微生物量碳影响不大;水溶性有机碳受冻融作用影响较大,其比恒温处理提高67.04 mg·kg-1,且土壤中总石油烃含量越高,水溶性有机碳变化越大;中重度石油污染土壤经过冻融处理后,其石油烃含量较之恒温处理减少明显,两种不同处理的差值达290.268 mg·kg-1,而对于高度石油污染土壤来说,冻融作用则可能不利于石油烃的降解.     

土地利用变化对流域面源污染的累积生态效应影响

从土地利用景观生态结构与面源污染的关系入手,分析大伙房水库流域土地利用景观结构及其变化过程,特别是农业景观结构变化对面源污染发生发展的累积生态效应影响。研究内容主要有三个方面:随着农业景观面积的增加,相应的化肥、农药施用量加大,造成面源污染加重;农业景观大多分布在河流的两侧,高差较大,这样极其容易引起水土流失,把土壤及其土壤中的有机物带入水库,加深面源污染的程度;农业内部结构的调整,如种植业向畜禽养殖业的转变对流域面源污染影响加大。     

太子河北支河岸带土壤理化性质分析

通过对太子河北支河岸带土壤理化性质的详细调查和分析,揭示其河岸带生态系统的健康状况。对太子河北支河岸带18个点位0~20 cm、20~30 cm、30~40 cm 3个不同深度的土壤进行了多项理化性质分析。结果表明,太子河北支河岸带土壤基质较硬,容重普遍较大而孔隙率较小,土壤结构性较差;土壤中性偏碱性;河岸带土壤全磷含量中等,而速效磷含量较低,二者之间存在显著线性相关关系;有机质和全氮含量随采样点不同差异较大,二者之间存在极显著的相关性;测定的理化指标普遍在水平方向和垂直方向上均表现出显著差异,在水平方向上,源头土壤的各项理化指标较其它采样点好,垂直方向上,上层最好,下层最差。太子河北支河岸带土壤物理性状普遍较差,几种化学指标较低,富营养化现象比较少见;太子河北支源头土壤保护好,往下游人为干扰逐渐明显;全流域土壤层次较明显,说明近期没有大规模扰动。     

太子河北支河岸带植物群落特征及其物种多样性研究

以野外样方调查数据为基础,详细调查了太子河北支河岸带植物群落的组成,种类和外貌,应用重要值计算了太子河北支河岸带植物丰富度指数、多样性指数、均匀度指数、优势度指数,并分析了其物种的多样性差异,从而为太子河北支河岸带的生态修复提供理论和技术依据。结果表明：太子河北支河岸带植物群落18个样方中共有18科60属91种,物种组成以菊科、禾本科、莎草科、蔷薇科、蓼科植物为主,植物种类以中华结缕草、珍珠梅、水蒿、金盏银盘、龙蒿、狗尾草、湿薹草、水蓼等为主。太子河北支河岸带植物群落结构简单,物种组成较少。群落物种多样性水平较低,从多样性指数的数量特征来看,丰富度指数4.00～17.00,Pielou均匀度指数0.66～0.86,Simpson多样性指数0.61～0.85,Shannon-Wiener多样性指数1.12～2.24,Simpson优势度指数0.15～0.39。太子河北支河岸带受到人为活动干扰,如农业生产、挖沙等人为活动干扰降低了群落多样性水平。