大田土壤球囊霉素相关土壤蛋白分解及其与土壤特征的关系

为了更充分理解土壤球囊霉素相关土壤蛋白的分解及其与土壤有关特征的相关性,采用大田培养和Bradford反应等实验室分析方法进行研究.结果表明,在整个培养时间内,在两组实验土壤中T-GRSP的减少量(青菜地21.1％,胡萝卜地13.1％)明显高于土壤中EE-GRSP的减少量(青菜地11.9％,胡萝卜地5.3％);而且胡萝卜地中GRSP(T-GRSP和EE-GRSP)的损失量明显小于青菜地的变化;土壤中T-GRSP分解变化和EE-GRSP分解变化呈现明显的正相关.土壤中T-GRSP和EE-GRSP分解变化与土壤碳水化合物(热水可提取态和可水解态)含量、土壤β-葡萄糖苷酶的活性变化呈现明显的正相关;而与土壤蛋白酶活性、土壤微生物碳量的变化呈现明显的负相关.     

湿地生态系统球囊霉素相关土壤蛋白·土壤酶及土壤碳氮研究进展

球囊霉素相关土壤蛋白,是由丛枝菌根真菌分泌到土壤中的蛋白质,是碳元素和氮元素的主要来源,是植物、真菌、土壤三者之间联系的的桥梁,其变化与土壤碳、氮动态密切相关。球囊霉素相关土壤蛋白可以调节土壤理化性质,保持土壤中有机碳、氮元素的稳定性。在生态系统中,土壤酶不仅参与物质循环,在能量转化过程中也有重要的地位。土壤碳氮与土壤酶、球囊霉素相关土壤蛋白都有很重要的联系。     

火烧频率对草原土壤养分及球囊霉素相关土壤蛋白含量的影响

[目的]分析不同火烧频率下草原土壤养分与球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)的动态变化及相互关系,揭示不同火烧处理下土壤养分及GRSP的变化规律,为合理利用火烧措施改良草原植被和土壤质量提供理论依据。[方法]以锡林郭勒草原不同火烧频率的羊草草原为研究对象,测定土壤有机碳、全氮、全磷及GRSP含量。[结果]表层土壤(0~5 cm)有机碳含量随火烧频率增加呈降低趋势。低频火烧(每4 a火烧1次)可使10~40 cm土壤有机碳含量显著增加(P0.05),高频火烧(每2 a火烧1次)则使0~40 cm土层有机碳含量显著降低(P0.05)。而火烧处理对0~40 cm土壤全氮、全磷无显著影响(P0.05)。低频火烧既可以提高表层(0~5 cm)土壤EE-GRSP产生量(P0.05),又显著增加0~40 cm土层T-GRSP的积累量(P0.05),同时GRSP、有机碳、全氮相互之间呈极显著相关性(P0.01)。[结论]采用每4 a进行1次火烧的低频火烧,有利于深层土壤碳库的积累,同时提高GRSP的产生量和积累量,能够充分发挥改善退化草原土壤的作用。     

围封年限对草原土壤养分及球囊霉素相关土壤蛋白含量的影响

[目的]通过分析不同围封年限的草原土壤养分与球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)的动态变化及相互关系,研究围封育草措施恢复退化草原的合理年限。[方法]以锡林郭勒不同围封年限(围封0 a、围封13 a、围封33 a)的羊草草原为研究对象,测定不同土层土壤有机碳、全氮、全磷及GRSP含量。[结果]随着围封年限的增加,土壤有机碳含量呈显著增加趋势;围封13 a土壤全氮含量在0~20 cm土层中显著增加,但随围封年限增加有降低趋势,全磷含量不受围封影响;表层土壤(0~5 cm)中GRSP含量受围封年限影响显著;GRSP、有机碳、全氮含量相互之间呈极显著相关。[结论]围封年限虽能增加有机碳含量、GRSP的产生量,但年限过长易造成土壤中氮的匮乏,不应无限期围封。     

不同土地利用方式下球囊霉素相关土壤蛋白与有机碳及土壤质地的关系

[目的]揭示土地利用方式对球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP）的影响。[方法]测定了海南岛5种主要土地利用方式下GRSP、土壤有机碳（Soil oaganic carbon）与土壤质地（Soil texture）在0～10、10～20、20～50cm3个土壤层次中的分布情况。[结果]相对于保持较好的次生林,4种不同耕作土壤的GRSP与有机碳含量均有所下降。GRSP在海南岛5种主要土地利用方式土壤中的含量为0.53～4.80mg/g,占有机碳的7.9%～23.4%,是碳库的重要组成部分。GRSP占有机碳的比例在不同土地利用方式下差异显著,在土层之间差异不显著,GRSP和有机碳含量在土壤剖面上垂直分布较明显。GRSP与有机碳、砂粒含量呈显著正相关,与粉粒和粘粒呈显著负相关。[结论]砂粒含量在很大程度上决定了GRSP的含量,壤土相对粘土更有利于GRSP的累积。     

球囊霉素相关土壤蛋白提取条件的优化

探讨了高温灭菌时间、离心时间和土样质量3个提取条件对柑橘园土壤球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)含量的影响。结果表明,与常规提取方法相比,当土样重量为0.75g、灭菌时间为1h、离心时间为20min时易提取球囊霉素相关土壤蛋白含量达到最大值,在离心时间为10min时难提取球囊霉素相关土壤蛋白含量达到最高。不同类型的土壤GRSP提取还需要进一步校正。     

土地利用变化对海南热带土壤球囊霉素的影响

为海南热带土壤资源的合理利用提供依据,采用20 mmol/L的热柠檬酸钠(121℃)提取海南白沙次生林、水田以及橡胶林剖面(0～50 cm)土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量,用Bradford染色法进行测定,研究了土地利用变化对海南热带土壤球囊霉素的影响.结果表明:海南次生林、水田以及橡胶林土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量相对较低,0～10 cm土层中球囊霉素相关土壤蛋白质含量最高,为3.43～4.78 mg/g;20～50 cm土层中球囊霉素相关土壤蛋白质含量最低,为1.5～2.36 mg/g.海南次生林、水田和橡胶林0～20 cm土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量分别显著高于相同利用方式20～50 cm土壤层次中球囊霉素相关土壤蛋白质含量.土地利用方式由次生林转变为水田和橡胶林对0～20 cm土壤层中球囊霉素相关土壤蛋白质含量没有影响,使得20～50 cm土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量显著降低.     

周年轮作休耕模式对土壤球囊霉素和团聚体稳定性的影响

为探究周年轮作休耕模式对土壤球囊霉素和团聚体稳定性的影响规律与机制,通过田间试验设置苕子-玉米轮作、豌豆-玉米轮作、休闲-玉米和全年休闲4个处理,分析不同种植模式下团聚体、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)及有机碳(SOC)的变化规律。结果表明:与休闲-玉米、苕子-玉米轮作、豌豆-玉米轮作相比,全年休闲能显著增加大团聚体(>0.25 mm)含量,提高团聚体稳定性;在不同团聚体粒级下,与休闲-玉米相比,苕子-玉米轮作、豌豆-玉米轮作和全年休闲均能有效增加GRSP和SOC的含量,且全年休闲效果更佳;结构方程模型的结果显示,GRSP对SOC和可溶性有机碳(DOC)有直接的正面影响,对团聚体稳定性有间接影响,各因子对平均质量直径的总效应由大到小依次为WSA_>0.25(>0.25 mm水稳性团聚体)>DOC>总GRSP>SOC>易提取GRSP;相关性分析表明,不同团聚体粒级下GRSP与SOC均呈线性正相关关系,但在不同粒级下的相关系数的大小有所差异。研究表明,合理的轮作休耕模式有助于恢复地力,改善耕地质量,减少水土流失。     

不同农田中水解酶活性和微生物组成的比较研究

对西峰市区的油菜地、小麦地、果园地及空闲地中的转化酶、脲酶、磷酸酶、蛋白酶及纤维素酶的活性及微生物的组成进行了比较研究,结果表明:不同农田中转化酶活性无明显差异,油菜田中纤维素酶和磷酸酶活性较高,空闲地以脲酶和蛋白酶活性较强,小麦地除脲酶活性较高外其它几种酶水解活性均较低。而细菌总数油菜地和小麦地较高,果园地和空闲地较少。果园地纤维分解菌居多,小麦地以解磷菌较高,不同农田中反硝化细菌无明显差异。     

农田不同粒级土壤含水量光谱特征及定量预测

【目的】土壤含水量是土壤属性的关键参数。摸清不同机械组成条件下土壤水分的光谱变化并实现土壤含水量的定量预测,为农田水分的快速监测及土壤其他属性的定量获取提供依据。【方法】通过人为控制获得不同粒级和不同含水量的土壤样品,确定室内土壤光谱测定的几何条件,采集不同土样的光谱特征并进行比较,按粒径等级利用最小二乘法（PLSR）建立农田土壤含水量的光谱定量预测模型。【结果】土壤光谱反射率总体趋势是随含水量增加而降低,其差异随着波长的增加和含水量的降低而增加,在1 400 nm和1 900 nm的水分敏感波段随含水量增加光谱吸收深度也增加。但当含水量大于40%时,通过孔径为0.15 mm 筛子的土壤样品（处理D-1）,在350-1 240 nm光谱反射率随含水量增加而升高,而1 240 nm以后随含水量增加而降低。相对于将所有样本数据混合建立模型,分粒级建立的模型在细颗粒土壤中预测效果得到了明显改善,并且样品越细模型在预测效果和稳定性也越好：最优模型均方根误差RMSE=4.13%,决定系数R2=0.90。同时,数据归一化处理后所建立的模型在一定程度上降低了噪声的影响,从而在预测效果和稳定性上也有所改善。【结论】土壤光谱随含水量的变化而变化,但并不都表现随含水量增加光谱反射率降低的特点,当含水量大于40%时,细颗粒土壤样本表现为在350-1 240 nm波段光谱反射率随含水量增加而升高;土壤含水量预测模型的精度和稳定性随着土壤粒径变小、样本量增大以及光谱数据归一化预处理而得到改善。     

矿区农田土壤小麦体系中重金属污染特征研究

以湖北省大冶典型铜矿区为中心,辐射周边农田,探索农田土壤重金属污染特征及重金属在小麦中的积累变化规律。结果表明,单因子污染指数评价显示,土壤受到重金属不同程度的污染;无论以背景值还是国家二级标准评价,Cd均严重超标。采用国家二级标准评价时,Zn、Pb和Cr未对土壤造成污染;进行内梅罗综合污染指数法评价,发现以土壤背景值为评价标准,各采样点均达到重度污染水平;以国家二级标准评价3、7号采样点土壤属于中度污染水平,而其他采样点土壤属于轻度污染水平。本调查所采的小麦样品各部位重金属含量范围变化幅度较大。除Pb之外其他6种重金属含量分布规律均为根>叶>穗≈茎,Pb含量则是叶>根>穗>茎。小麦穗中Pb、Cd、Zn、Cu的含量均超标,Cd、Pb超标倍数远大于Cu、Zn。富集系数变化规律是:Cd>Zn>Cu≈Ni>Co≈Mn>Pb。     

宝鸡城郊农田土壤水溶性有机碳含量分布及紫外-可见光谱特征分析

测定了宝鸡市城郊麦田和油菜田土壤的水溶性有机碳含量,分析了它们的紫外-可见光谱特征。研究结果表明:油菜田土壤水溶性有机碳含量明显高于麦田土壤的;麦田和油菜田土壤水溶性有机碳含量分别在20³0 cm、1030 cm、10²0 cm土层中最高,但均在3020 cm土层中最高,但均在30⁵0 cm土层中最低;随着土层深度在050 cm土层中最低;随着土层深度在0⁵0 cm间增加,两种农田土壤的p H值均增大;在19050 cm间增加,两种农田土壤的p H值均增大;在190⁸00 nm波长区间,随着波长增加,两种农田土壤样品水溶性有机碳的吸光度均降低,最大吸收峰出现在200 nm左右,而且在240800 nm波长区间,随着波长增加,两种农田土壤样品水溶性有机碳的吸光度均降低,最大吸收峰出现在200 nm左右,而且在240²80 nm波长区间存在明显的肩峰吸收。     

宝鸡城郊农田土壤水溶性有机碳含量分布及紫外-可见光谱特征分析

测定了宝鸡市城郊麦田和油菜田土壤的水溶性有机碳含量,分析了它们的紫外-可见光谱特征。研究结果表明:油菜田土壤水溶性有机碳含量明显高于麦田土壤的;麦田和油菜田土壤水溶性有机碳含量分别在20~30 cm、10~20 cm土层中最高,但均在30~50 cm土层中最低;随着土层深度在0~50 cm间增加,两种农田土壤的p H值均增大;在190~800 nm波长区间,随着波长增加,两种农田土壤样品水溶性有机碳的吸光度均降低,最大吸收峰出现在200 nm左右,而且在240~280 nm波长区间存在明显的肩峰吸收。     

太原市农田土壤中多氯联苯污染特征及健康风险

[目的]研究多氯联苯(PCBs)在太原市农田土壤中的分布特征、来源以及对周围人群的健康风险.[方法]以太原市农田土壤为研究对象,分析测定土壤中7种指示性PCBs的含量,并根据太原市人群实际情况的暴露参数和USEPA的部分参数,对太原市农田土壤中PCBs的健康风险进行评价.[结果]太原市农田土壤中7种指示性PCBs的平均值为87.29μg/kg,以六氯及以上的高氯联苯为主;与国内外其他城市土壤中PCBs的残留量相比较,太原市农田土壤中PCBs残留量处于相对较高水平;且35%采样点的∑7PCBs残留量高于农业用地限定值;主成分分析结果表明,土壤中PCBs污染可能主要与大型企业电子电力设备绝缘材料、电容器浸渍剂和变压器的泄漏,以及含有Aroclor1254绝缘材料、油漆添加剂和化产车间使用Aroclor1260一类的工业产品有关;太原市农田土壤中的PCBs在敏感用地和非敏感用地方式下均不会对成人和儿童产生非致癌健康风险;在2种不同用地方式下太原市农田土壤中PCBs对成人的综合致癌风险较小,但对儿童会存在一定的致癌风险,3种暴露途径对健康风险贡献率依次为经口摄入皮肤接触呼吸吸入.[结论]该研究可为太原市土壤污染残留分布分析及其评价提供参考.     

退耕植被演替过程中土壤团聚体与胶结物质的协同响应

以陕西王茂沟流域为研究区,进行野外调查取样和测定,采用方差分析和相关性分析,研究了黄土丘陵区退耕植被演替过程中土壤团聚体稳定性与团聚体胶结物质间的协同响应关系。结果表明：退耕植被演替显著提高了>5 mm粒径团聚体的百分含量,降低了0.25~2 mm粒径团聚体的百分含量,显著增大了团聚体MWD。不同粒级团聚体SOC、EE-GRSP和T-GRSP含量均随植被演替呈现不同程度增加趋势,其稳定性的改善主要取决于>5 mm粒径团聚体SOC和5< mm各粒径团聚体T-GRSP含量的提高。黄土丘陵区退耕植被演替过程中,SOC和GRSP含量的提高协同改善了土壤团聚体稳定性。     

新疆奎屯农田土壤对砷（Ⅴ）的吸附-解吸特征

为明确新疆奎屯垦区农田土壤对As（Ⅴ）的吸附-解吸特征,本研究通过吸附-解吸试验并结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDS）和傅里叶红外光谱（FTIR）技术,探究研究区土壤对As（Ⅴ）的吸附-解吸能力及结合机理。结果表明：研究区土壤在吸附As（Ⅴ）的过程中单层和多层吸附同时发生并以单层吸附为主,且吸附容易进行（Freundlich方程参数n>2）。在15、25℃和35℃ 3个温度下,土壤对As（Ⅴ）的吸附量、结合能力、吸附速率均在35℃时最大,15℃时最小;土壤对As（Ⅴ）的解吸量则在35℃时最小,15℃时最大。土壤是多种Si、Fe、Al氧化物构成的复合体,吸附、解吸反应主要是发生在OH、N H、C O、C H、SH 5种官能团上;黏土矿物和有机质为As（Ⅴ）提供发生络合作用的载体,对As（Ⅴ）的吸附起到了促进作用。As（Ⅴ）被吸附到含有C、Si、K、Ca、Na、Mg、Al和Fe元素的有机质、多种金属（氢）氧化物以及黏土矿物等物质中。研究区高pH、低有机质的土壤环境,使As（Ⅴ）容易被释放到土壤溶液中,从而增大了As（Ⅴ）向深层土壤及植物中迁移的风险。     

接种丛枝菌根真菌的种植紫花苜蓿土壤中球囊霉素含量与PAHs去除的关系

以菲和芘为多环芳烃（PAHs）代表物,以紫花苜蓿（Medicago sativa L.）为宿主植物,选用幼套球囊霉（Glomus etunicatum, Ge）、摩西球囊霉（Glomus mosseae, Gm）和层状球囊霉（Glomus lamellosum, Gla）3种丛枝菌根真菌（AMF）,研究了接种AMF下土壤中AMF菌丝密度、球囊霉素含量与PAHs去除率的关系。35～75 d,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菌丝密度、总球囊霉素含量、易提取球囊霉素含量均随时间延长而显著增大,与不接种对照相比,75 d时接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中易提取球囊霉素含量提高了48.58%、55.99%和50.23%,总球囊霉素含量则提高了38.75%、50.95%和46.12%。接种AMF促进了土壤中菲和芘的去除,随着时间（35～75 d）延长,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菲去除率分别高达83.4%～92.7%、82.1%～93.8%、86.9%～93.4%,芘去除率达42.2%～63.5%、43.7%～69.2%、44.6%～66.4%。接种Ge、Gm和Gla处理土壤中AMF菌丝密度、总球囊霉素含量均与土壤中菲和芘的去除率之间存在极显著正相关关系,表明接种AMF提高了土壤中AMF菌丝密度和总球囊霉素含量,并促进了土壤中PAHs的去除。研究结果为阐明丛枝菌根修复PAHs污染土壤的规律及机理提供了依据。     

拉萨市农田和林地土壤团聚体的组成及稳定性研究

就拉萨市农田土壤团聚体的组成及稳定性进行了研究,结果表明:干筛处理下土壤团聚体均以>2 mm粒径为主,总体随粒径的减小呈先降低后增加的趋势;湿筛处理下土壤团聚体以<0.25 mm粒径为主,总体随粒径的减小呈增加的趋势。干筛处理下,林地土壤平均重量直径大于农田;土壤平均重量直径与>0.25 mm水稳性土壤团聚体含量呈极显著正相关。     

植物物料不同腐解期土壤胡敏酸及腐解物红外光谱特征的研究

研究结果表明,玉米秸秆和苜蓿各腐解期土壤胡敏酸红外光谱均具有一般胡敏酸的光谱特征;其光谱变化特征可反映胡敏酸的形成、“熟化”进程;腐解6～9个月期间是胡敏酸芳构化、缩合和甲基分解等反应的活跃期,腐解9个月后的胡敏酸已达到较高的芳构度和缩合度.不同腐解期腐解物的红外光谱可反映物料的腐解进程,1720cm^-1和870cm^-1吸收带可作为表征两种物料腐解进程的指标.腐解物组分对红外光谱影响的研究证实了木质素未直接参与腐殖质形成过程.