冬小麦休耕对土壤动物群落及其摄食活性的影响

为明确农田土壤动物对不同耕作制度的响应,本研究以华北小麦田土壤微节肢动物为研究对象,探究休耕对土壤微节肢动物群落及其摄食活性的影响。试验设置不播种作物的样方作为休耕处理,正常播种作为不休耕处理,分析处理间和不同土层的土壤温湿度时空差异,并利用诱饵薄条法（Bait-Lamina Test,BLT）原位解析土壤动物的摄食活性。结果表明：休耕与不休耕处理中的土壤微节肢动物均以真螨目为优势类群,其占总丰度的89%,并且具有明显的表聚效应。此外,休耕对不同土层深度土壤微节肢动物群落的影响不一致,0～5 cm土层、不休耕处理中的土壤微节肢动物丰度显著增加,约为休耕处理的4.4倍;5～10 cm土层、不休耕处理的微节肢动物数量相较于休耕处理增长了约46%。相关性分析显示,土壤微节肢动物摄食活性与土壤温湿度和不同种植模式均存在显著正相关关系。从小麦的拔节期到成熟期,休耕处理中土壤微节肢动物的摄食活性均显著高于不休耕处理,且在土壤湿度最高的抽穗期达到最大。研究表明,休耕显著降低了0～10 cm深度土壤微节肢动物的数量和多样性,但提高了其摄食活性,土壤微节肢动物群落的摄食活性主要受土壤湿度的影响。     

贝壳粉对农田土壤镉污染钝化修复效应

通过静态培养试验和盆栽试验，研究了贝壳粉对Cd污染农田土壤的修复效应及其对土壤质量的影响。结果表明：静态培养试验中，随贝壳粉施加量的增加，土壤pH上升，而土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量则降低。贝壳粉对土壤中TCLP-Cd的钝化率最高达64.13%，各处理较对照差异显著（P<0.05）。施加贝壳粉后土壤过氧化氢酶、过氧化物酶、脲酶活性增幅最高分别达到64.31%、30.26%、17.08%。盆栽试验中，施用贝壳粉可以使土壤中重金属Cd由水溶态和还原态向氧化态和残渣态转化。贝壳粉处理使油菜叶片叶绿素含量提高，但对植物鲜质量没有显著影响（P>0.05），油菜地上部Cd含量较对照下降了3.13%~26.71%，地下部Cd含量较对照下降了12.22%~31.49%。当贝壳粉投加量达到1%时，油菜可食部分Cd含量符合国家食品中污染物限量标准（GB 2762-2017）。施用贝壳粉钝化修复Cd污染土壤切实可行，可进一步开展大田试验验证效果。     

贝加尔针茅草原土壤原位矿化过程中碳氮转化耦合特征

依托在贝加尔针茅草原建立的长期模拟氮沉降试验平台(始于2010年),运用PVC顶盖埋管法进行原位培养试验,研究不同氮添加下贝加尔针茅草原土壤碳氮组分、净硝化速率、净氨化速率、有机碳转化速率的变化特征及碳氮耦合关系。试验处理包括:对照N0,低氮添加(15、30、50 kg·hm~(-2)·a~(-1))记为N15、N30和N50,高氮添加(100、150、200、300 kg·hm~(-2)·a~(-1))记为N100、N150、N200和N300。结果表明:培养期间,N15、N30、N50和N100处理的净硝化速率显著高于对照N0(P0.05),分别增加了40.80%、110.31%、206.83%和202.04%;N30、N50和N100净氨化速率显著低于对照N0(P0.05),分别降低了16.88%、169.60%和150.67%;N15和N30处理的净矿化速率高于对照N0,分别增加了150%和50%;N50、N100、N150和N200处理的净矿化速率低于对照N0,分别降低了254.52%、161.50%、33.90%和79.85%。土壤有机碳与土壤全氮呈极显著正相关,土壤可溶性有机碳与土壤可溶性有机氮呈极显著正相关,土壤微生物生物量碳与土壤微生物生物量氮呈极显著负相关。有机碳转化速率显著影响微生物生物量氮转化速率,且符合一元线性回归方程。连续高氮沉降会降低土壤净氮矿化速率和有机碳转化速率,对土壤碳氮循环产生负面影响。     

生物有机肥与化肥配施对华北潮土区冬小麦田土壤线虫群落的影响

为了研究华北潮土区生物有机肥与化肥配施对冬小麦田土壤线虫群落结构的影响,在天津市宁河区试验基地设置了单施化肥(A1)、单施生物有机肥(A2)、减量50%生物有机肥与化肥配施(A3)、常量生物有机肥与化肥配施(A4)、增量50%生物有机肥与化肥配施(A5)5个施肥处理。结果表明:整个调查期共鉴定出6目、17科、26属土壤线虫,食细菌性线虫和植食性线虫在各处理中均为优势营养类群。不同处理的土壤线虫数量为A4A5A3A2A1,其中A4处理显著高于A1处理(P0.05)。生物有机肥-化肥配施处理中食细菌性线虫和捕食-杂食性线虫的相对丰度分别提高了1.67%～7.00%和1.00%～18.67%,食真菌性线虫和植食性线虫的相对丰度分别降低了2.33%～12.00%和0.34%～10.34%。从土壤线虫生态指数来看,优势度指数(λ)和富集指数(EI)不受施肥措施的影响。生物有机肥-化肥配施可增加土壤线虫类群多样性,A5处理的线虫WI、MI、SI和J指数分别为2.85、2.18、60.83和1.05,均高于其他处理,表明配施过程中增施生物有机肥可丰富土壤线虫食物网结构,提高土壤环境的稳定性和土壤健康程度。生物有机肥-化肥配施在一定程度上促进了线虫的繁殖,提高了线虫种类多样性,并通过增强线虫食物网的稳定性以降低其受干扰程度。     

内蒙古贝加尔针茅草原氮素去向的示踪研究

采用15N同位素示踪技术，开展了贝加尔针茅草原氮素去向的研究。结果表明：贝加尔针茅草原植物对标记氮素的回收率为28.36%~37.03%，施氮肥显著影响植物对15N的回收，随着施氮量的增加，植物地上和地下器官对15N的回收量均显著提高。凋落物的15N回收率为2.06%~3.28%。标记氮素的土壤存留率为35.86%~44.32%，大致分布在地表0~40 cm的土层范围内；各土层存留的15N量均随着施氮量的增加而显著升高。标记氮素的当季损失率为19.68%~32.99%。风险/收益比分析表明，在该试验条件下，添加10 gN·m-2的处理风险最低、收益最高，可为草原生态系统的氮素管理提供参考。     

土壤真菌对威百亩熏蒸的响应特征

为探明土壤熏蒸后真菌群落的演变特征及其种间关系的变化规律,以揭示熏蒸剂对土壤生态系统的利害关系。选取威百亩作为典型熏蒸剂对连作3年黄瓜的土壤进行熏蒸处理,并采用高通量测序手段检测了各处理在不同时段的真菌群落。与未熏蒸对照处理(NM)相比,Chao1指数在低浓度(LM,50 mg·kg-1)和高浓度威百亩熏蒸处理(HM,100 mg·kg-1)中分别降低了14%(P=0.001)和16%(P=0.005),各处理真菌群落结构的差异也达显著水平。供试土壤中潜在典型病原真菌主要为Gibberella和Fusarium,且受到威百亩熏蒸的显著抑制,尤其在HM处理中,其丰度较NM处理分别降低了95%和53%(P0.05)。而潜在典型有益菌如Talaromyces和Arthrographis展现出与潜在病原菌相反的趋势,且这种趋势在HM处理中更明显。随着培养时间延长,虽然Gibberella和Fusarium在LM处理中展现出抑制-恢复的趋势,但在HM处理中其丰度随时间逐渐降低。Network关联分析结果显示,在NM处理中各功能菌丰度间均为正相关关系,而高浓度威百亩熏蒸后出现了优势菌对潜在病原菌的拮抗作用。综上所述,相比于低浓度威百亩熏蒸,高浓度威百亩不仅有效抑制了土壤中潜在病原真菌的活性,而且还通过调控真菌群落种间关系从而强化了优势菌对潜在病原真菌的拮抗作用,进而间接地增强了部分有益菌的活性。     

不同增强试剂对二维电场下伴矿景天修复镉污染土壤的影响

为探讨添加不同增强试剂对二维电场下伴矿景天（Sedum plumbizincicola）修复镉（Cd）污染土壤的影响,采用室内盆栽试验,通过构建棒状石墨阳极在花盆四周,垂直网状不锈钢阴极在土壤表层的二维电场,研究了硫粉、菌菇渣溶解性有机质（DOM）和柠檬酸等不同增强试剂及固定直流电场和反转电场等不同电场模式对土壤理化性质、Cd迁移转化、伴矿景天生长和Cd吸收的影响。结果表明：无电场条件下,施加硫粉能使土壤pH下降0.5~1.0个单位,整体提高了土壤有效态Cd含量,并且显著提高了伴矿景天根部对Cd的积累,但显著降低了伴矿景天地上部生物量和地上部Cd积累量;施加DOM和柠檬酸可显著促进伴矿景天生长,但对伴矿景天吸收Cd影响较小,植物地上部Cd积累量分别是不添加增强剂的对照的1.43倍和1.60倍。施加固定直流电场使土壤表层总Cd发生迁移,增加了植物根区土壤总Cd含量,但并未使底层土壤总Cd向表层土壤迁移;反转电场缓解了土壤pH和有效态Cd的变化,使表层土壤总Cd向底层迁移。直流电场与DOM和柠檬酸共同作用时,固定直流电场和反转电场均显著抑制了伴矿景天的生长和对Cd的积累,电场对伴矿景天生长和Cd吸收的影响占主导地位;直流电场与硫粉共同作用时,硫粉对伴矿景天生长和Cd吸收的影响起主要作用。整体上,固定直流电场相较反转电场可增加植物对Cd的吸收,反转电场相较固定直流电场能增加植物生物量。固定直流电场与硫粉共同作用可显著增加伴矿景天根系Cd浓度,其对地上部的Cd吸收也有促进作用。研究表明,在利用伴矿景天修复碱性污染土壤时,电场+硫粉处理可作为一种有效的强化措施,但是硫粉的施用量需要进一步优化。     

耐草甘膦转基因大豆对土壤线虫多样性的影响

为了评价耐草甘膦转基因大豆对土壤线虫的影响,在网室盆栽试验条件下,研究了成熟期耐草甘膦转基因大豆M88根际土壤线虫丰度、营养类群组成和生态学指数以及土壤环境因子和线虫群落之间的相关性。结果表明：试验共分离鉴定出23个土壤线虫属,8个功能群,其中非转基因大豆中黄13（Z13）种植条件下分离鉴定出土壤线虫23属,耐草甘膦转基因大豆M88种植条件下分离鉴定出土壤线虫21属;耐草甘膦转基因大豆M88的土壤线虫平均丰度为（1143．42±135．04）·100g^-1干土,显著高于（P〈O．05）非转基因大豆中黄13[（756．83±141．33）·100g^-1干土】;耐草甘膦转基因大豆M88显著升高了杂食捕食性线虫拟桑尼属（Thorneella）的相对丰度（P〈0．01）。虽然非转基因大豆中黄13种植条件下的自由生活线虫成熟度指数脚和结构指数s,显著低于耐草甘膦转基因大豆M88（P〈0．05）,但是两种大豆种植条件下土壤线虫的Shannon—Wiener多样性指数日’、属丰富度指数GR和营养多样性指数TD均无显著差异,说明耐草甘膦大豆M88对线虫群落结构多样性影响不显著。冗余分析RDA排序图显示：线虫功能组Om4和土壤有机质OM呈显著的正相关,而与硝态氮NN呈显著的负相关。     

QuEChERS提取法在农产品农药残留检测中的应用进展

食品中的农药残留检测长期以来一直是一项艰巨的挑战,其杂质干扰多,残留含量低,传统的提取方法常常因为无法将杂质分离而影响检测结果。由于食品中杂质种类众多,农药的种类繁多且理化性质各异,新型农药日益涌现,所以对样品的前处理提出了更高的要求。近年来,QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged and Safe)作为一种新型的提取方法,由于具有快速、简单、廉价、有效、可靠、安全的特点,成为国内外广泛采用的样品前处理新技术,在多种农药、医药、兽药的气相或液相色谱分析中已经得到广泛应用。本文就国内外对QuEChERS法在各类食品以及其他动植物性农产品的农药残留检测中的应用和方法的改进进行了综述,并对QuEChERS法在今后农药残留检测的应用前景以及发展方向进行了展望。     

镉胁迫对植物生长及生理生态效应的研究进展

镉(Cd)污染对植物的生长发育可产生较大影响,低浓度的Cd胁迫可在一定程度上促进植物的生长,但高浓度的Cd胁迫对植物生长有抑制效应;在超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等保护性酶的调节下,可以在一定程度上缓解Cd胁迫对植物膜脂的过氧化伤害作用。本文在总结国内外相关研究的基础上,就Cd胁迫对植物的生长发育及生理生态效应进行了简要综述,并指出了存在的问题与发展前景。