不同土地利用方式对陕西黄河湿地土壤水分物理性质的影响

[目的]研究不同土地利用方式对陕西黄河湿地土壤水分物理性质的影响。[方法]以陕西黄河湿地为研究区域,通过对不同土地利用方式下湿地土壤水分物理性质的比较,研究了湿地退化过程中土壤水分物理性质及其变异规律。[结果]在不同土地利用方式下,黄河湿地从河滩湿地、开垦湿地（农田）到因盐碱化最终废弃后的退化过程中,土壤容重均随着土壤深度的增加而增大,土壤容重的平均值分别为1.474、1.522、1.593 g/cm3。土壤变得更紧实;土壤孔隙状况（总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度）的各项指标也随着土地利用方式的改变有所降低,其中毛管孔隙和总孔隙随着土地利用方式的改变达到极显著水平,非毛管孔隙也达到显著水平。土壤孔隙度状况的改变而改变,加剧了土壤的退化;3种不同土地利用方式下,土壤最大持水量、毛管持水量、非毛管持水量,表现出相同的规律。与湿地土壤相比,开垦湿地（农田）和废弃盐碱地的最大持水量平均值分别减少了5.7%和22.3%。毛管持水量平均值分别减少了0.2%和19.4%。最小持水量平均值分别减少了6.1%和22.2%;3种不同土地利用方式中,河滩湿地的蓄水能力和排水能力均优于开垦湿地（农田）和废弃盐碱地,与河滩湿地相比,开垦湿地（农田）和盐碱化荒地总土壤蓄水能力分别降低了12.4%和15.2%。总的排水能力分别降低了2.7%和15.9%。[结论]采取合理措施安排湿地周边集体林地、农田及湿地资源开发关系对黄河湿地保护区涵养水源,调节水分循环和抵御旱涝灾害的能力具有重要作用。     

重金属Cu对堆肥过程中微生物群落代谢和水解酶活性的影响

为了探讨重金属Cu对堆肥过程的影响,以猪粪、麦秸、废菌糠为原料并接种复合微生物菌剂,在静态堆肥条件下,研究了Cu对堆肥过程中温度、微生物群落代谢能力和水解酶活性的变化.结果表明,CK处理(不添加Cu)高温期维持5 d(其中55℃以上维持4 d)达到无害化的温度要求;添加Cu处理后,L处理(Cu浓度为100 mg·kg<'-1>)高温期(>50℃)只持续4 d;H处理(Cu浓度为500mg·kg<'-1>)在整个堆肥过程中只有1 d超过55℃,高温期只维持2 d,L、H处理均未达到无害化的温度要求.以Biolog方法为主要检测手段并结合聚类分析和主成分分析方法,分析了重金属Cu对堆肥过程中微生物群落代谢能力的影响,结果表明,低剂量Cu能提高微生物群落对聚合物类碳源的转化与利用的能力,高剂量Cu对微生物群落利用中间代谢物和复杂大分子类碳源产生一定的抑制作用.水解酶活性分析结果表明,低剂量Cu对水解酶有一定的激活效应,高剂量Cu对水解酶有一定的抑制效应.     

水解类酶活性在农业废弃物静态高温堆腐过程中的变化

在静态通气条件下，以养鸡场鸡粪、小麦秸秆为原料，研究了堆腐过程水解类酶活性、pH值、电导率（EC）变化。结果表明，加入微生物菌剂后纤维素酶、蔗糖酶活性在堆腐过程中的变化趋势同CK处理（不加微生物菌剂）基本一致，但两种酶的活性高峰值都高于CK处理，其峰值分别达到了glucose 0.457mg/(g·24h)和glucose 87.836mg/(g·24h)，两种酶高峰值的出现均早于CK处理，其中纤维素酶活性高峰值较CK处理提前出现2d，蔗糖酶活性高峰值较CK处理提前出现6d；加入微生物菌剂能提高脲酶活性水平及其峰值；加入微生物菌剂处理的pH值相对较低，变化幅度较小；加入微生物菌剂后EC值较高。     

石油烃类污染物降解动力学和微生物群落多样性分析

为了探讨不同初始浓度石油污染土壤堆腐化修复机制,以石油降解菌剂和腐熟鸡粪为调理剂,研究了初始浓度分别为5 000(T1)、10 000(T2)和50 000 mg/kg(T3)的石油污染土壤堆腐化修复过程石油烃类污染物降解动力学特征和微生物群落多样性。结果表明:堆腐化修复过程石油烃类污染物降解符合一级反应动力学,反应常数分别为0.012、0.094和0.050 d-1,半衰期分别为6.79、7.37和13.86 d。整个堆腐过程石油烃类污染物平均降解速率分别为112.08、230.05和887.93 mg/(kg·d)。3个处理的孔平均颜色变化率(average well color development)和碳源利用率(除芳香烃类化合物外)随堆腐进程的推进逐渐升高,在堆腐中、后期达到最大,T3处理显著高于T1、T2处理。多聚物类和糖类代谢群是堆腐体系中的优势菌群。主成分分析表明3个处理的微生物群落差异显著(除第9天外),起分异作用的碳源主要是糖类和羧酸类。微生物群落的丰富度指数和均一度指数随堆腐进程的推进逐渐升高并在堆腐后期达到最大,与T1处理相比,T3处理分别高了0.21%和17.64%,差异达到显著水平(P0.05)。微生物群落优势度指数在中期达到最大,T1处理分别比T2、T3处理高2.12%和9.44%,3个处理间差异不显著(P0.05)。堆肥结束时3个处理的种子发芽指数(seed germination index,SGI)分别比堆腐初期提高了18.26%、20.42%和36.41%。该研究结果为黄土高原不同程度石油污染土壤堆腐化修复的应用提供参考依据和理论基础。     

锌污染对猪粪堆腐过程中微生物群落的影响

利用Biolog微平板技术,对不同浓度重金属Zn影响下堆料微生物群落多样性进行了研究.结果表明,较低浓度Zn处理(Zn含量为400 mg·kg-1)的堆料升温快,高温持续时间长.微生物群落多样性指数和微生物群落主成分分析(PCA)指标均表明不同浓度重金属处理的堆料微生物群落有明显不同,Zn含量为400 mg· kg-1...     

秸秆还田对土壤脱氢酶和多酚氧化酶活性动态变化的影响

通过旱田试验研究了冬小麦生长期内,秸秆还田与肥料配施对土壤脱氢酶活性和多酚氧化酶活性动态变化的影响.结果表明,土壤脱氢酶活性在冬小麦生长期内波动较大,出现多个峰值;秸秆还田和厩肥的施入均能显著提高土壤脱氢酶活性.在冬小麦生长后期,尿素能显著提高土壤脱氢酶活性,而过磷酸钙的施入一定程度上降低了土壤脱氢酶活性.土壤多酚氧化酶活性表现为在冬小麦生长前期和中期活性较低,4、5月份活性迅速升高,出现高峰值,随后在收获期迅速降低;秸秆还田和过磷酸钙对土壤多酚氧化酶活性的影响不显著.在冬小麦生长中期,厩肥和尿素对土壤多酚氧化酶活性有一定的抑制作用,在冬小麦生长旺盛期,厩肥和尿素对多酚氧化酶活性的抑制作用不明显.     

黄土高原向日葵产量的土壤养分限制因子与施肥指标研究

１９９４～１９９６年在黄土高原陕西渭北旱塬进行了向日葵的养分限制因子与高产高效施肥试验，结果表明，Ｎ、Ｐ、Ｋ是向日葵产量的限制因子。Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｂ为非限制因子，限制因子对向日葵的产量效应Ｋ＞Ｎ＞Ｐ，经济效应最佳施肥指标Ｎ１６３．２１～１６９．８９ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ２Ｏ５１２８．６０～１３１．９１ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ２Ｏ１８１．３７～１９０．０９ｋｇ／ｈｍ２。     

农业废弃物堆腐过程中氧化还原酶活性的变化

【目的】从酶学角度揭示好氧发酵的生物机理。【方法】选择在目前我国数量多、分布广的有机固体废弃物鸡粪和小麦秸秆及花椒籽粕为主要材料,采用堆腐装置,以未添加复合微生物菌剂作为对照(CK),研究复合微生物菌剂(加菌剂处理)对农业废弃物静态高温堆腐过程中氧化还原酶(过氧化氢酶、脱氢酶和多酚氧化酶)活性的影响。【结果】加菌剂处理和CK的过氧化氢酶活性分别在堆腐3和4 d达到峰值(1 705和1 697 mL/g);加菌剂处理和CK的脱氢酶活性分别在堆腐10和12 d达最大值(8.39和6.57μL/g);加菌剂处理和CK的多酚氧化酶活性分别在堆腐18和32 d达峰值(7.33和6.65 mg/g)。从堆腐的整个过程看,随着堆腐时间的延长,加菌剂处理的过氧化氢酶、脱氢酶和多酚氧化酶活性上升较快,而且这3种酶活性的最大值均比CK高。【结论】添加复合微生物菌剂可以提高堆腐过程中氧化还原酶活性,使酶活性峰值出现的时间提前,对堆腐过程中的物质分解具有促进作用。     

不同填充剂对农村厨余垃圾堆肥氮转化及相关功能基因的影响

试验以农村厨余垃圾为堆肥原料,设置添加15%锯末（SD）、15%树叶（FL）和15%玉米秸秆（CS）3个处理。研究不同填充剂的添加对农村厨余垃圾堆肥过程中与腐熟度相关的各种理化指标,氮转化及其相关功能基因的影响。结果表明,添加3种填充剂的厨余垃圾堆肥产物均达到无害化处理标准,相比较SD处理,FL和CS处理提高堆体的最高温度并延长高温期的持续时间,FL处理腐熟程度最好,CS处理次之。相较于SD和CS处理,FL处理的NH₃累积排放量分别减少33.81%和5.22%,N₂O累积排放分别减少61.75%和29.10%,堆肥前期的反硝化基因降低明显。冗余分析结果表明,C/N、pH和全氮是造成厨余垃圾堆肥氮转化功能基因变化的主要因素。     

土壤有机磷降解菌的筛选、鉴定及其生长特性研究

【目的】从土壤中筛选有机磷降解菌,并对其进行鉴定和生长特性研究,为研制具有降解土壤有机磷功效的生物有机肥提供高效稳定的菌种。【方法】用解磷圈法和液体摇瓶培养法,分别以植酸钙和卵磷脂为惟一磷源,从采自陕西杨凌的农药厂排污渠、棉花地、果园、菜地等不同生态类型土壤中分离筛选有机磷降解菌,对其进行生理生化特征分析和分子生物学鉴定,并确定其最适生长温度和初始pH值。【结果】从采集的不同利用类型的土壤中共初筛分离出了25株有机磷降解菌,复筛选出解磷率较高的Z2-3、Z3-5、Z3-8、Z4-1 4株植酸钙降解菌和L5-2、L7-1 2株卵磷脂降解菌。其中Z2-3、Z3-5、Z3-8和Z4-1在植酸钙液体培养基中的解磷率分别达到64.2%,71.5%,67.2%和58.1%,L5-2和L7-1在卵磷脂液体培养基中的解磷率分别为76.7%和84.1%。生理生化特征测定结果和分子生物学分析结果表明,Z2-3、Z3-5、Z3-8、Z4-1、L5-2、L7-1株菌依次为变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、成团泛菌(Pantoea agglomerans)和土壤短芽孢杆菌(Brevibacillus agri)。植酸钙降解菌和卵磷脂降解菌的最适生长温度分别为28~35和28℃,最适初始pH值分别为8.0~8.5和7.5。【结论】分离、筛选、鉴定出了解磷率较高的6株有机磷降解菌,获得了其最适生长温度和最适初始pH值。