外源磷输入对农区湿地土壤碳库有效性及周转特性的影响

通过添加土壤原总磷(TP)0~60%的过磷酸钙和室内培养的技术手段,研究了外源磷素输入对农区湿地土壤碳库有效性及其周转特性的动态影响。结果表明,随外源磷素输入水平的增加,土壤可溶性有机碳(DOC)含量和微生物量碳(MBC)含量增加;土壤总有机碳(TOC)含量下降,下降率最高达23%。活性有机碳成分中,外源磷输入对高活性有机碳(HLOC)影响最显著,60%磷素输入处理HLOC含量比未施加外源磷素高54%;易氧化有机碳(ROC)含量随外源磷输入水平的增加而下降,最大下降率为22%;中活性有机碳(MLOC)含量、活性有机碳(LOC)含量无明显改变。涉碳循环生物酶中,β-葡聚糖苷酶(βG)和纤维二糖水解酶(CBH)活性均随外源磷素输入水平的增加而显著提升,但脱氢酶(DH)活性并无显著变化。此外,土壤碳矿化强度和潜在矿化势也与外源磷素输入后的土壤TP呈正相关。总体来看,外源磷素输入显著增加了湿地土壤碳库的有效性及周转速率。     

不同磷肥用量对水稻土有机碳矿化和细菌群落多样性的影响

以水稻田田间定位试验为研究对象,利用三维荧光光谱技术(3D EEMs)和454测序技术,采集4个施磷水平(0、30、60、90 kg hm-2a-1)土壤,测定其有机碳矿化、溶解有机碳(DOC)组成和结构特征及细菌群落结构和丰度的变化。结果显示:水田施磷增加了土壤速效磷(Olsen-P),从而提高了土壤DOC含量,加速了有机碳的矿化速率和累积矿化量。3D EEMs结果表明,施磷分别显著增加了荧光指数和鲜度指数值1%~10%和3%~21%,而降低了腐殖化指数,且与土壤生化性质(Olsen-P、DOC和β-葡萄糖苷酶)具有显著相关性。说明施磷通过提高Olsen-P,促进了微生物源DOC的生成,同时降低了DOC的芳香化程度、分子量及腐殖化程度,从而提高了DOC生物可降解性。同时,施磷提高了细菌群落的丰度和多样性,特别是磷诱导了多种具有碳降解功能细菌的增加,从而加速了复杂有机碳的降解和甲烷氧化。此外,主成分分析表明稻田磷素施用量在30~60 kg hm-2a-1时对土壤有机碳矿化及细菌群落多样性的提高作用最为明显。因此,适度施磷能显著提高涉碳降解微生物的活性,从而提高DOC的生物可降解性,加速有机碳的矿化速率,促进稻田土壤有机碳循环。     

受污染土壤的农业损失评估法初探

基于受污染土壤的特定涵义及其存在特征，提出了可用于受污染土壤造成农业损失的评估法。受污染土壤造成的农业损失评估法可分为当年评估与后评估，相应地农业损失评估计量是当年评估值与未来年份内应当考虑的若干个后评估累计值的加和。可将计算机信息系统应用于受污染土壤的农业损失评估。     

虻粪有机肥对枇杷土壤理化性状与细菌群落演变的影响

易腐垃圾经黑水虻幼虫(Hermetia illucens L.)生物转化技术获得的虻粪有机肥,其改善土壤质量与健康的潜在应用价值前景乐观,但需要从田间应用的角度阐述其实际成效。通过枇杷林地土壤田间试验,设计化肥(PC)与虻粪有机肥(PM)两种施肥方案,研究了虻粪有机肥对土壤养分、碳库、酶活以及细菌群落等动态影响规律。施用虻粪有机肥结果表明:(1)提高土壤pH,可“对冲”土壤的酸化趋势,平均增加当季土壤碳库14.7%,并提高土壤溶解性有机质(DOM)浓度43%,提高土壤总氮(TN)7.88%。(2)分别提高了土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性14.5%、12.3%、21.5%。(3)引起土壤细菌多样性(Shannon指数)下降6.67%,但均匀度(Simpson指数)增加5.42%;增加了土壤Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes等门类细菌相对丰度,诱导了土壤Clostridiaceae-1、Sphingobacteriaceae、Sphingomonadaceae、Pseudomonadaceae、Hyphomicrobiaceae等科类细菌优势性生长。(4)虻粪有机肥显著促进土壤细菌群落“个性化”演变的同时,其组分受土壤铵态氮(贡献率14.0%)与C/N(贡献率12.3%)影响显著,而土壤DOM的形成与Verrucom相对丰度呈正相关。田间试验表明,施用虻粪有机肥可增强土壤固碳、提高酶活性,并诱导细菌群落演变,有利于改善土壤质量与健康。     

预期寿命损失法定量评估区域环境健康风险

预期寿命损失（Loss of life expectancy）是一种将环境污染导致的致癌风险和非致癌风险进行归一化评价的环境健康风险评价技术,有无暴露条件下的各年龄段人口的预期剩余寿命之差即为该暴露条件下的预期寿命损失.应用预期寿命损失法对杭州地区在一定致癌风险下的预期剩余寿命及预期寿命损失当量进行了分析,并对预期寿命损失进行了人群差异性研究.结果表明,在单位致癌风险（10-5）的污染暴露下,杭州地区男性和女性在0岁时的预期剩余寿命分别为79.4和83.2a;预期寿命损失当量分别为50.6和51.7 min;不同年龄段上的过剩死亡量的分布呈正态分布,女性在84岁左右达到峰值,男性在80岁左右达到峰值;50岁之后人群预期寿命损失随年龄的增大而下降,说明环境因素不是老龄化人群死亡的主要原因;杭州市近10年的预期寿命损失呈增加趋势.     

杭嘉湖平原湿地底泥-上覆水磷素状况及其水质响应研究

    选取太湖流域南冀31处代表性滨岸带湿地采样点进行底泥-上覆水磷素状况面上调查,并选取该区腹地下渚湖湿地作为典型案例研究.面上调查表明,湿地底泥含总磷(TP)0.17～1.20 mg·g-1,最大吸附量(Qmax)为228.1～824.5 mg·kg-1,存在富磷化趋势.底泥NaOH+EDTA-P的积累与TP密切相关,并伴随其积累Olsen-P含量提高.湿地上覆水含TP 0.036～0.944 mg·L-1,普遍达到水体富营养化水平;总颗粒态磷(TPP)占TP含量的69.1%±15.0%,溶解态活性磷(DRP)相对较低;水源区湿地水体磷素水平低下.面上调查与典型案例下渚湖湿地研究发现,底泥TP及(或)Olsen-P与对应上覆水TP浓度之间没有显著相关性,仅从内源底泥富磷水平及其组分特征分析不能直接预测太湖流域南冀滨岸带湿地上覆水的磷素变化趋势.     

模拟水田的土壤磷素溶解特征及其流失机制

磷素在农业生产中是不可缺少的。包括土壤成土矿物、氧化物等在内的土壤固磷介质对磷有明显的固定作用。但越来越多的研究发现：土壤磷素以地表径流、明渠或暗渠等排水途径流失进入环境，引发水体富营养化［1，2］。从地表径流［3～5］和地下暗管［2，6］排水发现土壤磷素的流失主要归因于低能量吸附点位占优势的富磷土壤。土壤磷素流失又受到多种因子的影响，当旱作土壤改为淹灌土壤时，土壤磷素的有效性显著提高［7］；干-湿交替的土壤磷素有效性及溶解特性又受到土壤水分状况和干湿交替时间的限制［8，9］；在厌氧条件下的湿地环境能降低土壤对磷的固定能力，提高磷素的溶解活性［10］。因此，对于这种受水分影响的情形不能简单地判断土壤磷素的流失潜能。由于土壤磷素的溶解特性与土壤当时的氧化还原状况直接相关［8］，水稻田的磷素溶解及淋溶特征规律可能与上述旱地的情况有所不同，也可能与水旱轮作或干-湿交替下的土壤不同。鉴于此，我们采取了三种典型浙北水稻土进行室内模拟水田环境，探讨磷素的溶解及其流失规律。