干旱区污灌农田土壤Cu、Ni复合污染与土壤酶活性的关系

以重工业城市--甘肃省金昌市农业土壤为主要研究对象,采用室内分析测试方法,就污灌土壤重金属复合污染对酶的活性及微生物学参数进行了调查研究.结果表明,污灌区农田土壤中Cu、Ni重金属含量均超过土壤环境质量标准(GB15618-1995)中一级标准限量,但未达到二级标准.污灌区农田Cu、Ni复合污染对土壤脲酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性均表现为激活作用;对过氧化氢酶和转化酶的抑制作用较小,而对多酚氧化酶的抑制作用较强,因此,多酚氧化酶可做为土壤Cu、Ni复合污染监测和评价的主要生化指标.污灌农田土壤微生物生物量和基础呼吸速率显著高于清灌土壤.除pH与转化酶活性之间呈显著(P<0.01)正相关关系外,其他土壤理化因子与土壤酶活性和微生物参数之间均呈显著(P<0.05或P<0.01)的正或负的相关关系,在污灌土壤中Cu、Ni复合污染对酶活性所表现出的屏蔽效应可能受到土壤有机质的影响.     

重金属Cu与Pb复合污染对土壤呼吸影响的研究

[目的]比较重金属Cu与Pb复合污染与单一污染对土壤呼吸强度的影响。[方法]采用室内碱液吸收法研究了Cu与Pb及其复合污染对土壤呼吸强度的影响及其随时间的动态变化。[结果]重金属Cu和Pb单一污染及其复合污染对土壤呼吸强度的影响,随重金属浓度及培养时间而变化。复合污染与单一污染处理比较表明,Cu和Pb同时存在时,对土壤呼吸强度的影响随时间的变化先增大后减小;对土壤呼吸强度的影响依次表现为Cu与Pb复合污染>Pb>Cu,表明Cu和Pb有一定的协同作用;复合污染的初期CO2释放量高于Pb和Cu单一污染,对土壤呼吸有一定的促进作用。[结论]该试验结果为研究重金属污染对土壤微生物的影响及评价土壤环境质量提供科学依据。     

铜和丁草胺污染对土壤呼吸强度的影响

[目的]探讨重金属铜（Cu）与丁草胺复合污染影响土壤呼吸的交互作用以及复合污染和单一污染对土壤呼吸的影响。[方法]通过24 h室内密闭培养碱液吸收法测定土壤呼吸强度,采用2因素4水平（丁草胺质量浓度为0、10、100、200 mg/kg;重金属质量浓度为30、60、100、160mg/kg）的完全组合试验方案设计,共16个处理。[结果]重金属Cu和丁草胺对土壤呼吸强度的影响,在培养期随污染物浓度的变化而变化,铜离子浓度在0～100 mg/kg时,土壤微生物的呼吸强度在碳源丁草胺存在情况下逐渐增加。高浓度Cu离子存在时,土壤呼吸强度变化主要取决于Cu离子的毒性作用,CO_2释放量明显低于对照。[结论]重金属Cu与丁草胺复合污染对土壤呼吸强度影响表现出拮抗效应,Cu离子浓度较高时,复合污染对土壤呼吸变化主要取决于Cu离子。     

重金属Cu污染对土壤动物群落结构的影响

通过盆栽试验研究了重金属Cu污染对土壤动物群落结构及其生态学指标的影响。结果表明,随着Cu污染程度的增加,土壤动物的种类数和个体数密度急剧减少,以重金属污染指数Pi来表征Cu的污染程度时,土壤动物多样性指数、种类数、均匀度指数都随着污染指数的增大而减小,呈显著负相关。土壤动物中,蜱螨目、膜翅目和弹尾目是优势种,它们分别占全捕量的41.07%、35.23%和17.21%,同翅目是常见种,占全捕量的2.11%,其中弹尾目昆虫的裸长角跳属Sinella对重金属Cu污染反应不灵敏,陷等跳属Isotomurus、棘跳属Onychiurus对Cu污染敏感,而盐长跳属Salina、叶跳属Lobella只在污染严重的处理中才有出现。     

三裂叶蟛蜞菊对土壤养分及微生物的影响

比较三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)群落内土壤与群落外土壤的全氮、全磷、p H及自生固氮菌、硝化细菌和反硝化细菌情况。结果表明,相对于群落外土壤,群落内土壤全氮、全磷、自生固氮菌和硝化细菌数量显著降低,但土壤p H和反硝化细菌数量显著升高;土壤全氮、全磷均与土壤自生固氮菌、硝化细菌数量呈显著正相关,与土壤反硝化细菌数量和p H呈显著负相关;土壤p H与土壤自生固氮菌、硝化细菌数量呈显著负相关,与土壤反硝化细菌数量呈显著正相关。三裂叶蟛蜞菊入侵引起土壤功能微生物群落和土壤p H发生变化,直接或间接地降低了土壤全氮和全磷,使土壤质量下降。     

污染土壤的微生物修复机理及研究进展

就微生物修复的概念,微生物修复的机理和技术及特点等进行综述,并对微生物修复的研究方向和发展前景进行展望。     

石油污染胁迫下植株根区土壤微生物多样性分析

【目的】研究在不同石油污染胁迫水平下,适合陕西延安气候与土壤条件的4种耐性植株根区土壤微生物多样性的变化。【方法】采用室外盆栽模拟法,在含0,5,10,15和20g/kg石油的土壤中栽植油松、沙棘、刺槐、紫穗槐4种植株,待苗木生长6个月后采集其根区周围土壤,采用微生物平板培养法、酸碱滴定法及Biolog微平板法,从微生物区系、呼吸强度及功能多样性角度,对不同石油污染胁迫水平下植株根区土壤的微生物多样性进行分析。【结果】栽植4种植株均能促进根区土壤微生物的生长,增加根区土壤微生物多样性;在高水平石油污染胁迫下,4种植株对根区土壤微生物的多样性具有保护作用,其中刺槐植株表现最为明显;5~10g/kg石油污染胁迫水平能刺激植株根区土壤微生物的生长,促进植株根区土壤微生物对碳源的利用;15~20g/kg石油污染胁迫水平对部分土壤微生物具有毒害作用,对根区土壤微生物的碳源利用有抑制作用,其中20g/kg石油污染胁迫水平的毒害及抑制作用最强。主成分分析结果显示,第1主成分将10g/kg石油污染胁迫水平与0,20g/kg石油污染胁迫水平的土壤微生物功能多样性明显区分开来,第2主成分将0g/kg石油污染胁迫水平与其他石油污染胁迫水平的土壤微生物功能多样性区分开来,其中影响第1主成分的碳源主要为多聚物类和氨基酸类,影响第2主成分的碳源主要为碳水化合物类。【结论】4种植株均能有效提高石油污染胁迫下根区土壤微生物的多样性;5~10g/kg石油污染胁迫水平能提高土壤微生物多样性;15~20g/kg石油污染胁迫水平降低了土壤微生物多样性,对微生物生长具有毒害作用。     

石灰与黑麦草对Cu污染土壤的修复及对微生物群落的影响

通过盆栽试验研究了Cu污染土壤中添加不同剂量石灰(质量分数分别为0.1%、0.2%和0.4%,编号SH1、SH2和SH3)对黑麦草(Secale cereale)生长及Cu吸收、土壤Cu形态转化、土壤微生物群落变化等的影响,以此评价石灰对Cu污染土壤的修复效果。试验结果表明,石灰处理后黑麦草生物量及Cu吸收量均显著增加,黑麦草地上部及根系Cu含量均显著降低;SH1、SH2和SH3处理与对照相比,土壤pH显著升高,土壤可交换态Cu含量分别显著降低了58.47%、87.51%和74.54%,而碳酸盐结合态Cu含量显著增加,分别达到对照处理的1.36、1.93、1.56倍。Biolog测试结果表明,培养72 h时,石灰处理后土壤微生物AWCD值、基质丰富度S、Shannon、Simpson和Mc Intosh指数均有不同程度增加,表现为SH2SH3SH1CK;石灰处理后土壤微生物群落的碳源利用模式发生明显变化,SH2处理可利用的碳源种类最多,碳源利用程度最高。研究表明,施用质量分数0.2%石灰并种植黑麦草对该Cu污染土壤具有较好修复效果。     

土壤水分对再生稻头季后期稻株光合和呼吸生理的影响研究

再生稻头季稻生育后期适当降低土壤含水量，可延缓稻株的衰老，减缓光合强度，呼吸强度和叶绿素含下降速度，促进再生芽的生长发育，为再生稻高产奠定物质基础。     

蟛蜞菊对污泥重金属的响应、吸收与富集作用

植物修复(phytoremediation)是解决越来越突出的重金属污染问题的一种较好方法,成为生态学和环境学研究的重要课题。而植物对重金属的响应、吸收与富集作用是该课题的科学基础。为此,本研究采用盆栽实验方法,设定污泥与砂壤土的不同体积配比(0%污泥、10%污泥、20%污泥和40%污泥)作为生长基质,测定在含重金属基质中生长不同时间(3、4、5和6个月)的蟛蜞菊(Wedelia trilobata)叶片的生理指标(叶绿素含量、POD活性、SOD活性)和在含重金属基质中生长6个月后的蟛蜞菊根、茎、叶中重金属(Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Cu和Zn)含量。研究结果显示,总体上,蟛蜞菊叶片中叶绿素含量随着生长基质中污泥体积比例升高而显著(P<0.05)升高;随着生长基质中污泥体积比例升高,蟛蜞菊叶片中SOD活性、POD活性变化显著(P<0.05),在含重金属的生长基质中生长5个月后,SOD活性和POD活性都显著(P<0.05)下降;在含较高浓度的污泥重金属的生长基质(20%污泥和40%污泥处理)中生长6个月后,蟛蜞菊叶片中Ni、Cu、Cr含量较高。研究结果说明污泥对蟛蜞菊叶绿素含量有促进作用;蟛蜞菊对污泥重金属有较强的耐受性,叶片对Ni、Cu、Cr具有超富集作用。     

南美蟛蜞菊根系分泌物中2种化学物质的化感潜力

采用水培法收集南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)根系分泌物,GC-MS分析鉴定得出其根系分泌物中存在邻苯二甲酸二异丁酯、硬脂酸甲酯、棕榈酸甲酯和邻苯二甲酸二异辛酯。采用不同质量浓度硬脂酸甲酯和棕榈酸甲酯对玉米、黄豆、黄瓜、水稻4种农作物种子进行处理,以探究硬脂酸甲酯和棕榈酸甲酯对4种农作物种子萌发和幼苗生长的影响,进而分析这2种物质的化感潜力。结果表明,质量浓度为0~2 000mg/L时,这2种物质均呈现出不同程度的化感作用,均可在一定程度上抑制玉米、黄豆、黄瓜、水稻的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数。其中,硬脂酸甲酯对黄豆的胚根、胚芽的生长无显著的影响,但对玉米、黄瓜、水稻的胚根、胚芽的生长均有显著的抑制作用;棕榈酸甲酯对这4种作物胚根、胚芽的生长均有显著的抑制作用。     

白榆/刺槐不同林型生长季土壤呼吸速率的变化特征

【目的】分析白榆纯林(BB)、刺槐纯林(CC)及二者不同比例混交林土壤呼吸速率的日变化及月变化特征,探究影响研究区土壤呼吸的主导因子。【方法】利用LI-8100土壤碳通量全自动观测系统,测定陕西杨凌试验田栽植的白榆纯林(BB)、刺槐纯林(CC)及二者不同比例(1∶1(1B1C),1∶2(1B2C)和2∶1(2B1C))混交林5种林型生长季的土壤呼吸速率,并利用观测仪附带的土壤温度探针测定地表及地下5,10和15cm深处的土壤温度,用土壤湿度传感器测定地下10cm深处的土壤含水量。【结果】白榆/刺槐不同林型土壤呼吸速率在6,7,9月的日变化均呈单峰曲线,峰值出现在午后12:00-15:00,之后逐渐降低,其中混交林1B2C7,9月土壤呼吸速率峰值高于其他林型,分别为4.193和4.283μmol/(m2.s);白榆/刺槐不同林型土壤呼吸速率均表现出明显的月变化规律,7-9月土壤呼吸速率均较高,在5-9月,5种林型中白榆纯林的土壤呼吸速率一直很低,而混交林1B2C始终较高。土壤温度与土壤呼吸速率的变化基本一致,二者表现出强烈的正相关性,其中地下5cm深处土壤温度与土壤呼吸速率的相关性最好。土壤呼吸与土壤含水量之间的关系表现离散,二者相关性不显著。【结论】在不同林型中,白榆纯林的土壤呼吸速率较低,混交林1B2C一直较高;影响该区白榆、刺槐纯林及不同比例混交林土壤呼吸速率的主要因子是地下5cm深处的土壤温度,而土壤含水量对土壤呼吸速率影响不明显。     

土壤中棒束孢菌的生物多样性及对黄曲条跳甲的活性

目的 调查国内部分地区不同土壤中棒束孢属Isaria真菌的多样性分布,测定其对黄曲条跳甲Phyllotreta striolata的生物活性,促进棒束孢菌对黄曲条跳甲的生防应用。方法 从福建、广东、广西、云南、贵州、湖南、湖北、河南、河北等地的不同生境中采集土壤样品,通过选择培养基分离纯化棒束孢菌株,根据形态学和分子标记鉴定菌种,采用多样性指数与优势度指数评价生物多样性;采用浸虫法测定棒束孢菌株对黄曲条跳甲成虫的生物活性。结果 从200余份土壤样品中分离得到棒束孢属真菌41株,优势菌种是爪哇棒束孢Isaria javanica,有34株,优势度指数为0.829;玫烟色棒束孢I. fumosorosea有5株,粉棒束孢I. farinosa和环链棒束孢I. cateniannulate各1株。林地物种丰富度最高,多样性指数为1.121,休耕地、果园、耕地和草地的多样性指数范围为0~0.349;林地种间分配最均匀,优势度指数为0.468,休耕地、果园、耕地和草地的优势度指数范围为0~0.159。生测结果表明,大部分供试的棒束孢菌株对黄曲条跳甲都有一定活性,玫烟色棒束孢IfH6102菌株对黄曲条跳甲的活性最高,在处理黄曲条跳甲成虫11 d后,其校正死亡率达60.89%。结论 棒束孢菌在我国土壤中分布广泛,林地生境中的物种多样性最丰富,棒束孢菌具有防治黄曲条跳甲的应用潜力。     

文冠果对干旱胁迫的光合生理响应

通过盆栽试验,以抗旱性强弱不同的两个种源地文冠果为试验材料,对干旱胁迫下文冠果的光合生理指标进行较为系统的研究,结果表明：① 干旱胁迫条件下两个种源地文冠果叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Tr）、叶绿素含量（Chl）都有不同幅度的下降。抗旱性强的文冠果（新疆喀什）随着干旱胁迫的加剧,净光合速率、气孔导度和叶绿素含量下降较慢。② 轻度干旱胁迫下气孔限制是影响两个种源地文冠果Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是两个种源地文冠果Pn下降的主要因素。③ 叶绿素荧光参数研究表明：干旱胁迫条件下两个种源地文冠果PSⅡ反应中心光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）均降低;PSⅡ光化学淬灭系数（qP）均降低,而PSⅡ非光化学淬灭系数（qNP）则增大。总体上,与抗旱性弱的文冠果相比,抗旱性强的文冠果的i>Fv/Fm和Fv/Fo下降幅度较小,PSⅡ的光化学能力和PSⅡ潜在活性均较强;PSⅡ光化学淬灭系数（qP）降低的幅度较小且PSⅡ非光化学淬灭系数（qNP）降低幅度较大。     

凤丹浸提液对玉米幼苗生长和根际土壤性质的影响

【目的】探讨凤丹浸提液对玉米幼苗生长和根际土壤性质的影响,为确定凤丹与作物之间的轮作模式提供参考。【方法】用凤丹根、茎、叶浸提液及其根际土浸提液浇灌盆栽玉米幼苗,研究凤丹浸提液对玉米幼苗生长、根际土壤酶活性、土壤养分和微生物数量的影响。【结果】凤丹浸提液对玉米幼苗的生长具有抑制作用,与对照组相比,凤丹浸提液浇灌玉米幼苗的株高、根长变短,植株的鲜质量和干质量减少。凤丹浸提液降低了土壤酶活性,减少了土壤养分含量及细菌、放线菌和真菌的数量,与对照组相比,凤丹根浸提液处理组的减少程度最大,其次是凤丹根际土浸提液,凤丹茎和叶浸提液的影响较小。相关性分析发现,除过氧化氢酶外,土壤酶活性与微生物数量呈显著正相关,土壤有机质含量对土壤酶活性和微生物数量的影响大于其对全氮、全磷和全钾的影响。【结论】凤丹不同部位浸提液对玉米幼苗生长、土壤酶活性、微生物数量和土壤养分的抑制作用大小表现为凤丹根浸提液凤丹根际土浸提液凤丹茎、叶浸提液。     

丝瓜与伴矿景天间作对土壤Cd形态及丝瓜Cd吸收的影响

采用盆栽实验将丝瓜和超积累植物伴矿景天间作于重金属污染土壤中,并向土壤添加钙镁磷肥或向丝瓜根际添加固镉菌剂,研究间作对土壤Cd的形态及丝瓜重金属积累性的影响。结果表明,丝瓜与伴矿景天间作一定程度上减少了丝瓜的结果数量,同时存在增大丝瓜果实中Cd含量的风险;通过施加固镉菌剂或钙镁磷肥增加了丝瓜的结果数,且丝瓜果实中Cd含量均未超过国家标准的限定值。同时,景天和丝瓜对土壤Cd具有移除能力,丝瓜主要表现在茎叶对Cd的吸收,其中重污染土壤中的景天和丝瓜对土壤Cd的移除能力大于低污染土壤种植的景天和丝瓜。总体来看,丝瓜与超积累植物伴矿景天间作可用于低污染土壤进行边修复边生产。但是,由于存在较高食品安全风险,在间作的同时可采取施固镉菌剂或钙镁磷肥等措施来降低果实部分Cd含量。     

不同坡位下柠条根系分布特征及其与土壤含水量的关系研究

【目的】探究生态脆弱区不同坡位样地柠条（Caragana korshinskii）根系分布特征及其与土壤含水率的关系,为生态脆弱区人工植被建设与管理提供参考。【方法】以内蒙古自治区西部包头市达茂旗作为研究区,于2021年8月在研究区内选择生长在同一坡面（坡度约为6°,坡面为西北坡）的柠条（林龄为17年）林地作为试验地,分别在坡面的上、中、下选取样地,分析3个坡位样地中柠条不同径级（细根（0~2 mm）、小根（>2~5 mm）、中根（>5~20 mm）、大根（>20~50 mm）根系形态特征（长度、体积和表面积）和土壤含水率在水平、垂直方向的分布特征,且对不同坡位样地中柠条根系形态指标与土壤含水率的相关性进行了分析。【结果】在各样地中,柠条根系形态指标和土壤含水率均表现为坡下＞坡中＞坡上。柠条细根、小根、中根、大根的根长、体积和表面积均表现为随着与柠条标准丛根基处水平距离和土层深度的增加而总体减少。在水平方向上,土壤含水率随着与距柠条标准丛根基处水平距离的增加而逐渐减少;在垂直方向上,土壤含水率随着土层深度的增加而减少。柠条根系的总长度、总体积和总表面积与土壤含水率均呈极显著正相关。【结论】不同坡位下柠条根系特征和土壤含水率均存在明显差异,柠条根系部分形态指标在一定程度上能够反映土壤含水率的大小。     

蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤镉污染

为探究胶质芽孢杆菌对蜀葵修复土壤Cd污染能力的影响,采用盆栽试验,以蜀葵为供试植物,研究了25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌对蜀葵生物量、Cd积累量、根际土壤有效态Cd含量和根际土壤酶活性的影响。结果表明:25mg·kg^-1Cd胁迫下,施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可显著提高蜀葵根、茎生物量(P<0.05),总生物量相比单一Cd处理提高了33.6%~73.2%;施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌,蜀葵整株Cd积累量是单一Cd处理的1.64、2.89、1.69倍,蜀葵根际土壤有效态Cd含量分别上升4.8%、13.1%和8.5%。25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用胶质芽孢杆菌后,蜀葵根际土壤脲酶、蔗糖酶活性随施用浓度增加而升高,且处理间差异显著(P<0.05);脱氢酶活性在施用3 g·kg^-1和6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌下活性显著增强(P<0.05);多酚氧化酶活性随施用胶质芽孢杆菌浓度上升而持续减弱且变化显著(P<0.05)。研究表明,25 mg·kg^-1Cd处理下施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可有效提高蜀葵修复土壤Cd污染的能力,蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤Cd污染具有一定应用潜力。     

KRTAP36-1基因在子午岭黑山羊中的鉴定及其与羊绒性状的关联分析

为鉴定子午岭黑山羊KRTAP36-1基因,并分析其与羊绒性状的相关性,以绵羊KRTAP36-1基因编码区序列为模板,利用GenBank的BLAST功能,在山羊染色体上进行同源性搜索,用聚合酶链反应-单链构象多态性(Polymerase chain reaction-single strand conformation ...     

土壤镉对龙牙百合生长过程中生理生化特性的影响

为探究土壤不同含量Cd对龙牙百合生长及其生理生化指标的影响,设置对照（无Cd）、低（0.86 mg·kg^-1）、中（2.16 mg·kg^-1）、高（4.76 mg·kg^-1）Cd含量的盆栽实验进行研究。结果表明：随着土壤Cd含量的增加,龙牙百合植株的生长量和叶片中叶绿素含量呈上升趋势;龙牙百合各部位Cd含量分布为下盘根>叶>地上茎>地下茎>上盘根>鳞茎,各处理下鳞茎Cd含量最低,最安全。在中浓度Cd处理下,百合下盘根的富集能力大于上盘根。土壤Cd浓度增加显著提高了龙牙百合鳞茎向地下茎的转移系数（P<0.05）。百合叶、地上茎、鳞茎和下盘根的丙二醛含量在高浓度Cd处理下分别显著提高了11.72%、11.31%、133.72%和79.37%（P<0.05）,而超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性整体随Cd含量升高呈先上升后下降趋势。研究表明,龙牙百合有较强的耐Cd能力。