长白山国家级自然保护区垂直带土壤-植物系统中Pb的变异特征及其影响因素

本文研究了长白山国家级自然保护区垂直带土壤-植物系统中Pb元素含量的水平变异和垂直变异特征。结果表明,垂直带土壤Pb含量均在25mg/kg以上,且各土壤带Pb的平均含量与其变异程度相反,棕色针叶林土Pb平均含量最低但变异最大,而山地生草森林土Pb平均含量最高但变异最小;垂直带植物Pb含量均低于克拉克值,与垂直带土壤Pb含量高低基本相吻合,但其变异以高山苔原带变异最大,岳桦林带变异最小;植物Pb含量垂直分异显著高于土壤Pb含量,变异系数达89.76%;植物对Pb的富集能力依植物种类及器官不同而异;成土母质和母岩、土壤pH值、有机质及土壤质地是影响Pb在土壤-植物系统中分异的主要因素。     

重金属Cd、Zn、Cu和Pb复合污染对土壤生物活性的影响

通过野外土样采集及室内培养试验(25℃),研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,以及模拟重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,矿区土壤(距矿口0~800 m)重金属污染严重,Pb、Cd、Zn、Cu全量和有效含量是对照土壤(距矿口10 000 m)的3.7~141.0倍和2.2~773.2倍;距矿口越近,土壤有机质、有效氮、有效磷和速效钾含量及土壤pH亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量碳和氮受到的抑制程度也显著增强。与对照土壤相比,距矿口0~800 m的土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性分别降低25.5%~47.3%、22.6%~74.2%、30.9%~83.1%、16.7%~69.1%和34.6%~92.3%;细菌、放线菌和真菌数量分别较对照下降30.5%~80.1%、8.1%~49.9%和3.3%~8.3%。土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。恒温(25℃)培养试验中,低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了土壤酶活性和细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮的数量,但高量的Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性、细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮均显著下降。重金属Cd、Zn、Cu、Pb之间存在着一定的协同或拮抗作用,Cd、Zn、Cu和Pb之间在微生物生物量碳和氮上表现出明显的协同效应,Pb与Cd、Zn、Cu对细菌数量的复合效应机制为拮抗效应,Cd、Zn、Cu和Pb对真菌数量和放线菌数量的复合效应机制表现为协同效应和拮抗效应并存。     

长白山北坡高山冻原土壤碳和养分的分布特征

以长白山高山冻原为研究对象,对土壤碳和氮、磷、硫养分在不同海拔和不同植被类型间的变化进行研究。经试验分析和数据处理,得出以下结论:海拔和所测试的土壤理化因子都高度相关;不同植被类型下土壤理化因子差异显著(除全硫)(p<0.05);全碳和全氮在土壤表层(0~10 cm)的含量大于10~20 cm的土层,而全磷和全硫含量在10~20 cm土层明显大于土壤表层0~10 cm;长白山高山冻原(15195 hm2)土壤中(0~20 cm)全碳、全氮、全磷和全硫储存分别为3134613 t、57060.82 t、14413.35 t和23099.64 t;土壤表层(0~10 cm)储量所占的比例分别是59.3%、57.9%、47.4%和49.1%。     

夏尔西里自然保护区土壤重金属相关性分析及污染风险评价

为了探明夏尔西里自然保护区土壤重金属污染状况及相关性,沿山路蛇形布点采样,根据实地采样数据和试验数据,通过单因子污染指数分析法和潜在生态危害评价法,分别对夏尔西里自然保护区土壤重金属污染状况进行评价分析。结果表明:夏尔西里自然保护区重金属含量超过《土壤环境质量标准（GB15618—1995）》中一级土壤评价标准,Ni,Cr处于清洁状态;土壤中Pb,Zn,Co,Cu超标率分别为65%,50%,60%,85%;土壤中Hg,As超标率分别为90%,100%;8种重金属元素潜在生态危害系数顺序为:Hg > As > Cu > Pb > Co > Ni > Cr > Zn;Zn与Ni、Cu与Pb、Co与Cu的相关性达到显著性水平;Zn与Pb、Cr与Ni、Co与Pb、Co与Zn的相关性达到极显著性水平,元素有较高的同源性,重金属元素含量主要与成土母质有关,人为干扰对重金属元素含量影响较小,Hg,As元素与其他重金属元素相关性低或无相关性。     

有机化合物和硝酸溶液对复合污染土壤中Cu、Zn、Pb释放的影响

研究了等浓度的不同有机酸、有机盐、人工螯合剂和不同浓度HNO3 溶液对复合污染土壤中Cu、Zn、Pb的浸提性及其潜在释放性。结果表明 :四种有机酸对铜的释放顺序为 :柠檬酸 >草酸 >酒石酸 >苹果酸 ,对锌的释放顺序为 :柠檬酸 >苹果酸 >草酸 >酒石酸 ,对铅的释放顺序为 :柠檬酸 >酒石酸 >苹果酸 >草酸 ;有机盐对这些金属的释放顺序较为一致 :EDTA >柠檬酸钠 >草酸钠 >酒石酸钾钠 (铅为酒石酸钾钠 >草酸钠 )。对这三种金属来说 ,铜是最易释放的元素 ,锌次之 ,铅最差。从释放特征来看 ,各种有机化合物对不同的金属表现不尽相同 ,人工螯合剂EDTA、柠檬酸钠、有机酸对铜 ,EDTA、酒石酸钾钠对铅 ,1molL-1HNO3 和0 .1molL-1HNO3 对铜、锌、铅等的释放速率较快 ;草酸钠对铜、锌 ,草酸对铅 ,0 .0 1molL-1HNO3 对铜、锌、铅等的释放速率较慢 ,其它释放剂的释放速率介于两者之间     

Cu Cd Pb Zn对酸性耕作土壤3种酶活性的影响

采用添加外源重金属和室内培养的方法,研究了Cu、Cd、Pb、Zn对1个酸性耕作土壤中脲酶、蛋白酶和过氧化物酶活性的影响。Cu添加浓度为50、100、200、400、600mg·kg^-1,Cd添加浓度为1、5、10、15、20mg·kg^-1,Pb添加浓度为100、300、500、800、1200mg·kg^-1,Zn添加浓度为50、100、200、400、800mg·kg^-1。结果表明,Cu、Cd、Pb、Zn对脲酶以抑制作用为主,4种重金属对酶毒性大小依次为Cu〉Cd〉Zn≥Pb,但在培养末期抑制作用都趋于减弱。Ph、Cu、Cd、Zn在前17d的培养中使蛋白酶酶活性急剧降低,以后蛋白酶活性维持在此较低水平上。短时间内（3d）Zn对过氧化物酶具有强烈的抑制作用,但总体看来4种重金属对过氧化物酶活性的影响均较小。上述结果表明,脲酶对农田土壤Cu污染具有指示作用,蛋白酶对农田土壤4种重金属污染都具有指示作用,过氧化物酶仅对土壤Zn的短期污染具有指示作用。     

五台山草地自然保护区土壤中铬含量分布及影响因素的研究

通过对五台山草地自然保护区土壤铬元素的含量，分布及影响因素的研究，结果表明，五台山土壤中铬元素含量范围为４．０８～４１．２８ｍｇ／ｋｇ，平均含量为２１．５８ｍｇ／ｋｇ，低于我国土壤的平均水平，各主要土类铬含量顺序（山地）棕壤〉淋溶褐土〉山地草甸土〉亚高山草甸土〉褐土性土〉石灰性褐土。铬元素在土壤剖面中的分布是不一致的，有的呈均匀型，有的为表层聚集型，的有为底层富集型，在土壤理化性质中，影响五台山土     

废旧电子产品拆解区农田土壤Cu、Zn、Pb、Cd污染特征及空间分布规律

信息技术产业的发展,带给人们生活便利和享受的同时也产生了新的环境问题———电子垃圾。电子垃圾具有资源再生性和潜在环境污染性的双重特点。它不仅具有金、铜、铝、银等多种贵金属以及塑料的回收利用的价值,还含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等大量有害物质[1]。如果回收利用处置不当或者任意丢弃,则将成为重要的环境污染源而危害生态和人体健康及生命安全[2]。农田重金属污染在环境中难以降解并具有持久性,可通过食物链在动植物体内积累,从而对生物和人体健康构成威胁。长江三角洲某典型区拥有中国最大废旧金属回收产业,并具有完整的工业产业链。链的起端是源于20世纪70年代末的废旧拆解业,终端为电机、轴承等     

磁性土壤中Cu和Zn污染的指示作用

Concentrations of copper （Cu） and zinc （Zn） and various magnetic parameters in contaminated urban roadside soils were investigated using chemical analysis and magnetic measurements. The results revealed highly elevated Cu and Zn concentrations as well as magnetic susceptibility in the roadside soils. The mean concentrations of Cu and Zn in these roadside soils were almost twice those in average Chinese soils, with the mean magnetic susceptibility of the roadside soils reaching about 179 ×10^-8 m^3 kg^-1. This enhanced magnetic susceptibility was attributed to the presence of anthropogenic soft ferrimagnetic particles. A low frequency-dependent susceptibility （2.5%± 1.0%） observed in the roadside soils indicated the coarse multidomain （MD） ferrimagnetic grains to be the dominant contributor to magnetic susceptibility. The Cu and Zn concentration of the soils had highly significant linear correlations with magnetic susceptibility （P 〈 0.01）, anhysteretic remanent magnetization （P 〈 0.01）, and saturation isothermal remanent magnetization （P 〈 0.01）. This suggested that heavy metals were associated with ferrimagnetic particles in soils, which were attributed to input of traffic emissions and industrial activities. Scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectra of magnetic extracts of the roadside soils further suggested the llnk between the magnetic signal and concentrations of heavy metals. Thus, the magnetic parameters could provide a proxy measure for the level of heavy metal contamination and could be a potential tool for the detection and mapping of contaminated soils.     

重金属Cu Pb Zn Cr Cd在土壤中的形态分布和转化

采用室外小区隔离实验方法，研究了外源可溶性重金属进入水稻土土壤（乌栅土）后的形态分布及其形态随时间的转化。结果表明，外源可溶性重金属进入土壤后迅速向各个形态转化，可溶态重金属的浓度进入土壤后迅速下降；交换态和碳酸盐态重金属浓度先微弱上升，然后迅速下降，铁锰氧化态重金属浓度先上升，在烤田期达到最大值，然后迅速下降，成熟期时又微弱上升，有机态重金属浓度不断上升，残渣态重金属变化不大。     

井冈山国家级自然保护区森林土壤养分含量的空间变化

以井冈山国家级自然保护区为研究区,采集了57个土壤剖面的5个不同深度(0~10、10~20、20~40、40~60、60 cm)的土壤样品,对土壤样品的有机碳、全氮、全磷和全钾等指标进行了测定,并结合森林类型数据和DEM高程数据,对不同森林类型及高程条件下的土壤养分状况进行比较分析。结果表明:①土壤有机碳含量最大,全磷含量最小,各土壤养分含量均随土壤深度的增加而递减;②土壤类型的空间分布呈现海拔梯度特征,黄棕壤的分布海拔最高,依次为黄壤、黄红壤,红壤的分布海拔最低;③全磷、有机碳及C/N随着海拔高度的上升呈增加趋势。全钾含量随着海拔高度的上升呈下降趋势;④不同森林类型土壤养分存在差异,常绿阔叶林、落叶阔叶林和常绿落叶阔叶混交林的各土壤养分含量均较高;山顶矮林和温性针叶林除全氮和全钾含量外,其他土壤养分值显著高于其他林型;竹林及灌木林的土壤养分条件相对较差;⑤不同森林类型土壤养分含量的空间分布规律与其分布的海拔高度范围有关。     

甘肃太统–崆峒山国家级自然保护区湿地土壤 无脊椎动物群落特征

土壤动物是湿地生态系统的重要组成部分,对湿地营养物质循环具有重要的作用。2013年10月至2015年7月,对甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区16个湿地斑块的土壤无脊椎动物群落特征进行了研究,共获得土壤无脊椎动物7门130类185 033只。节肢动物门(Arthropoda)和线虫动物门(Nemata)为优势类群,分别占总捕获量的47.50%和26.08%;环节动物门和轮虫动物门为常见类群,分别占总捕获量的14.95%和9.26%;扁形动物门、软体动物门和缓步动物门为罕见类群,分别占总捕获量的1.25%、0.66%和0.30%。节肢动物门和线虫动物门构成了土壤动物的主体,对土壤动物群落特征起着决定性作用。16个湿地斑块中,2#样地的土壤动物个体数量最多;7#样地的类群数量最多,Shannon-Wiener物种多样性指数(4.496 7)最高;14#样地土壤动物个体数量和类群数量都最少。各样点土壤动物间的相似性指数在0.594 6~1之间,表明16个湿地斑块的土壤动物群落多样性为中等不相似到中等相似,这反映了甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区的16个湿地斑块保护状况良好,受外来影响较少;同时也反映了不同斑块之间的差异性,这些差异性与人类活动干扰有关。     

鼎湖山不同植被类型下土壤肉足虫群落结构的比较研究

为了解不同植被类型下土壤原生动物群落的特征,采用定性和定量培养法,对采自鼎湖山国家级自然保护区内沟谷常绿阔叶林(A点)、河岸常绿阔叶林(B点)、温带季风常绿阔叶林(C点)、针阔叶混交林(D点)、针叶林-马尾松林(E点)、山地常绿阔叶林(F点)和山顶灌草丛(G点)7种植被下土壤样品中肉足虫的群落组成和数量进行了观察和统计;并借助"普遍分布模型(ubiquity model)"和"生物地理模型(biogeography model)"理论,探讨了土壤原生动物在较小范围内的分布模式。结果显示:在所有土壤样品中,共检出20属31种土壤肉足虫,其中Centropyxis和Nebela属出现的物种数最多(各有3种);在全部肉足虫种类中,有8种出现在4个土壤样点中,它们分别是Amoeba sp.、Centropyxis compressa、Difflugia globulosa、D.gramen、Lamtopyxis sp.、Nebela dentistoma、Trinema enchelys和T.lineare。对比分析显示:不同植被下的土壤肉足虫群落组成呈一定差异,F点土壤中肉足虫最多(15种),G点土壤中最少(9种);不同植被类型下土壤肉足虫群落的丰度差别很大,最高出现在F点中(29 200 ind./g),最低出现在G点中(3 510 ind./g)。群落相似性比较显示:各样点的土壤肉足虫群落处于中等不相似(0.25~0.5)到中等相似(0.5~0.75)的水平。聚类分析表明,A点与F点的土壤肉足虫群落相似性最高;B点与G点的土壤肉足虫群落相似性也较高;D点与其他5个样点的相似性相对较低。单因子相关性分析显示土壤含水量与肉足虫丰度间有极显著的相关性(P0.01),而土壤中NO_3~–-N与肉足虫丰度间有显著的相关性(P0.05);多元相关分析表明,鼎湖山土壤肉足虫丰度变化与多个土壤理化因子组合间存在相关性,以(pH+含水量)组合与土壤肉足虫丰度的相关性最大。CCA分析显示不同的土壤理化因子对肉足虫某具体种的作用存有差异。因此,鼎湖山自然保护区土壤肉足虫的分布更符合"生物地理模型"。     

黑龙江凉水自然保护区人工林土壤革螨生态分布

对黑龙江凉水国家自然保护区人工云冷杉林、人工兴安落叶松林、人工红松林三个群落的土壤革螨进行调查分析,获得土壤革螨24种,216只。其中优势种2个,常见种11个,稀有种11个。人工红松林土壤革螨种类和数量最多,人工云冷杉林的次之,人工兴安落叶松林的最少。平均密度为2400个m-2。土壤革螨栖息层次的表聚性很强,组成成分以人工云冷杉林和人工红松林的相似性最大。文中采用多个群落D IC指数、丰富度指数、均匀度指数、优势度指数进行分析。土壤革螨的多样性与丰富度呈正相关,与优势度呈负相关。     

山地自然保护区垂直带植物铅含量特征

Typical plants and soils of four elevation zones, mountain tundra （Zone A）, Betula ermanii forest （Zone B）, mountain dark coniferous forest （Zone C）, and mountain coniferous and broad-leaf forest （Zone D）, along the vertical gradient of the northern mountain slope of the Changbai Mountain National Nature Reserve, Jilin Province, China, were sampled to study the relationship between plant and soil Pb, and to compare the Pb levels in typical plant types within the same elevation zone. The Pb contents in the soil and plant samples were measured by using a flame atomic absorption spectrophotometer. The results showed that the average plant Pb contents of the four plant elevation zones were lower than the average worldwide level, except for Zone B. Compared with the average level in China or the average worldwide level, the soil Pb levels of the four plant zones were higher, with Zones D and B having the lowest and highest averages, respectively. Plant Pb levels fluctuated from the upper to the lower zones, in a pattern of low-high-low-high, which was the same as that of the soils in the four zones. Furthermore, plant Pb was closely related to soil Pb. Depending on the plant species and plant parts, large differences were found in the Pb levels of typical plants within each zone. In Zone A, Vaccinium uliginosum and Rhododendron redowskianum had higher Pb levels than the other plants. In Zone C, the Pb levels in the branches of both plant species were higher than those in the leaves, which was contrary to Zone D. In Zone B, the Pb levels in the plant parts varied greatly with plant species.     

太子山保护区野生菌资源调查研究

太子山保护区地理位置独特,物种资源丰富。为掌握太子山保护区菌物的物种多样性,合理进行资源保护,通过样线踩踏法进行野外采集,并依据经典分类学及分子生物学手段对太子山保护区的野生菌进行了调查研究。结果表明,本次调查共获得野生菌88种,隶属于33科、53属。按照利用价值可分类为食用菌42种,其中,7种目前已实现商业化种植,另有11种具有潜在开发价值的珍稀野生食用菌,药用野生菌8种,有毒野生菌8种(其中有一剧毒种,为内褐鳞环柄菇),其余30种目前利用价值尚不明确,可以作为后续研究的重点内容深入开发。     

绥满公路路侧典型植被区土壤重金属污染特征及评价研究

以绥满公路(301国道)黑龙江境内海林至亚布力段为研究区,对公路沿线三种典型植被下,距公路不同距离的297个样点表层土壤(0～20cm)中Pb、Cd、Cu、Zn、As元素含量的分析。结果表明,所调查公路旁侧土壤重金属平均含量与背景值相比,5种金属含量普遍较高,但三种不同类型植被土壤重金属平均含量无显著差异。各种类型土壤的单因子和综合污染指数计算数据显示,Cd类型Ⅰ为重污染,类型Ⅱ和类型Ⅲ为中度污染,Zn、Cu、Pb、As轻度污染,综合污染指数等级均达到中度污染。相关性分析结果显示公路建设营运是造成公路路侧土壤Pb、Cd、Cu等重金属污染的主要原因。复层结构的林带土壤主要污染区距公路约40～60m范围之内,纯乔木组成的林带土壤主要污染区距公路约70～100m范围之内,农田土壤主要污染区距公路约70～100m范围之内。复层结构的林带能阻止重金属污染物向更远处扩散,能缩小公路污染影响范围,纯乔木组成的林带阻止重金属污染物扩散效果不明显。     

喀纳斯自然保护区林地和草地土壤呼吸速率差异及影响因素

为了研究新疆喀纳斯国家自然保护区森林生态和草地生态系统与大气的相互作用,分析土壤呼吸速率的时空变异特征及与影响因子的关系,2012年及2013年5月上旬至9月上旬利用土壤碳通量测量系统LI-8150对林地和草地两种植被类型土壤的呼吸速率日动态进行了全天连续自动监测,研究了两类土壤呼吸速率在生长季各月日的变化规律。结果表明:林地和草地生态系统土壤呼吸速率在植被生长季内均呈现较明显的单峰曲线型日变化,其月最大值均出现在7月,林地土壤呼吸速率的最大值(2.43μmol/(m~2·s))显著高于草地土壤呼吸速率最大值(1.55μmol/(m~2·s)),且各月林地生态系统的土壤呼吸速率均明显高于草地,波峰出现在北京时间17:00—18:00,波谷出现在北京时间9:00—10:00,草地最小值出现在6月(0.35μmol/(m~2·s)),而林地最小值出现在5月,其呼吸速率仅0.71μmol/(m~2·s),且整个生长季白天大于晚上,全天以呼出CO_2为主。植被生长季内林地和草地土壤呼吸速率与土壤温度的变化趋势相似,具有显著的正相关性,但与土壤含水量的变化没有这样的趋势。     

长白山森林土壤反硝化潜力及产物组成

采用淹水厌氧密闭培养-乙炔抑制法测定了长白山4种森林土壤的反硝化势以及气态产物N2O、NO和N2的产生量。供试4种森林土壤均呈酸性,pH(H2O)4.5～5.3,有机碳含量24.6～83.0 g kg-1。结果表明,长白山4种典型森林土壤反硝化势及反硝化产物中氮氧化物的比例差异很大。土壤反硝化势强弱顺序依次为:阔叶红松>白桦>红松云杉冷杉>兴安落叶松,与土壤有机碳和全氮含量呈显著的正相关关系(p<0.01),与土壤pH的相关性不显著。比较加乙炔和不加乙炔处理发现,在培养过程中,N2O始终是反硝化的主要产物,占反硝化产物的比例变化于50%～85%之间,不随培养时间而发生显著的变化,与土壤pH呈弱负相关关系(p=0.22)。反硝化产物中,NO仅占0.2%～2.4%,随培养时间也未发生有规律的变化,与土壤有机碳含量呈显著的对数负相关关系(p<0.05)。上述结果表明,长白山森林土壤反硝化过程并不能有效地将活性氮转化为惰性氮,反硝化作用的生态环境意义需要重新评估。     

卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区金矿生态恢复区的土壤理化性质和植被群落特征

[目的]调查实施生态修复措施后的矿区土壤状况与植物群落的恢复情况,为矿区修复治理措施提供评价依据。[方法]以新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区的金矿生态恢复区为研究对象,通过样方法和室内试验,进行研究区植被特征、植物群落多样性调查和土壤理化性质检测分析。[结果]与原生对照区相比,经过生态修复工作的金矿生态修复区土壤pH值、电导率、有机质、总氮、全钾的含量普遍较低;植物物种较少,以人为撒播草种的藜科植物占优势;植物群落多样性指数低,与原生对照联系紧密;植物群落主要受土壤有机质、有效磷、速效钾等含量的影响。[结论]在进行生态修复措施后,青河大沙沟和富蕴大沙沟的土壤理化性质和植物群落改善较明显,恢复效果显著。金矿恢复区由于恢复时间较短,所以植物种类稀少,群落稳定性低,土壤理化性质的含量普遍不高,还需要时间进行恢复。