自然植物群落对铜尾矿废弃地土壤酶活性的影响

在铜陵铜矿区堆存着大量的不同时期弃置的尾矿废弃物,形成大面积铜尾矿废弃地。为了解自然植物群落对铜尾矿废弃地酶活性的影响,对铜陵铜矿区6处不同时期弃置的铜尾矿废弃地进行了调查。结果表明,自然定居在尾矿废弃地上的植物群落类型能够显著影响表层尾矿中(0~5 cm)的脲酶、芳基硫酸酯酶、碱性磷酸酶和脱氢酶的活性。位于木贼-中华结缕草群落和白茅群落下尾矿中的几种土壤酶的活性高于位于狗牙根群落和中华结缕草群落下的尾矿中酶的活性。在所测定的4种土壤酶中,碱性磷酸酶和脱氢酶的活性高于脲酶和芳基硫酸酯酶的活性。相关分析表明,4种土壤酶的活性与表层尾矿中的腐殖质、总氮、有效磷、速效钾含量以及电导率表现出显著正相关,而芳基硫酸酯酶和脱氢酶与pH之间存在着显著负相关。强烈氧化的表层尾矿不仅具有极端贫瘠的养分条件,同时也具有极低的土壤酶活性。     

植物恢复措施对鸡西矿区废弃地土壤养分的影响

以黑龙江省鸡西市矿区废弃地为研究区,对不同矿区废弃地的土壤养分元素进行含量分析。结果表明：应用植物恢复措施后的基质土壤各养分指标绝大多数要大大高于原废弃地土壤和经过自然恢复的土壤,说明该措施对石墨尾矿、矸石发电厂粉煤灰废弃地和平排矸石山土壤养分改善效果明显;其中石墨尾矿除全磷外,各种养分指标与林地土壤差距较大,而旱柳对石墨尾矿土壤的改善效果最好,其有机质含量为37．28g／kg,是残渣的2．6倍;种植大果沙棘对粉煤灰废弃地土壤养分的积累效果明显,有机质含量为48．25g／kg,是残渣的1．5倍;植物恢复措施使平排矸石山的土壤养分积累速度加快,已接近林地,混交种植兴安落叶松和家榆总体恢复效果最好,有机质含量分别为193．42和151．46g／kg,是自然恢复条件下的8．9和7倍。建议引入优势种群（如松科等）以加快演替速度,使矿区废弃地更快地恢复到原始状态。     

蚯蚓对锌污染土壤养分状况及锌形态的影响

以长江冲积物形成的高沙土为供试土壤,分别加入4个浓度的Zn (100、200、300、400 mg/kg)以模拟Zn污染土壤,设置了接种蚯蚓(Pheretima sp.)处理与不接种蚯蚓的对照处理,以研究蚯蚓活动对Zn污染土壤的养分状况及土壤Zn形态的影响。培养试验结果表明,供试蚯蚓能存活于设定浓度的Zn污染土壤中,对Zn的富集系数为：0.21 ~ 0.29,但蚯蚓生长率随污染浓度升高而下降,表明重金属污染仍对蚯蚓生长有一定的抑制作用。蚯蚓活动降低了土壤pH,而显著提高了土壤DTPA-Zn含量,使土壤Zn形态从残渣态、有机态向铁锰氧化态和交换态转变,提高了重金属植物有效性。另外,蚯蚓活动增加了各处理土壤的速效氮、磷以及NO3--N含量,而对土壤速效钾和NH4+-N含量无显著影响。     

石墨尾矿废弃地植被恢复过程中重金属和养分变化特征及相关性

以黑龙江省鸡西市柳毛石墨尾矿废弃地为研究区,对其土壤养分和重金属元素含量进行测定、分析.结果表明:石墨尾矿废弃地基质呈强碱性.养分极端贫瘠,有机质、全N、全P和速效性养分严重缺乏;Hg,Cd,Ni,Zn含量严重超标.植被修复后,各植物样地基质pH值略有降低,有机质、全N、速效N、速效K平均含量分别增加99.79%,190.62%,90.04 %和41.69 %;植被修复对降低基质重金属污染起到了一定作用,超标重金属由4种减少到3种,同时也造成了Cd和Ni含量的增加;胡枝子对降低基质中Cd,Ph,Ni,Cr含量效果良好;樟子松对降低基质As,Cu效果良好;旱柳降低Cd,Hg,Zn的能力高于其它树种;大果沙棘降低As,Hg效果良好.基质中重金属含量与养分指标含量之间表现出较强的负相关关系,超标重金属的存在阻碍了基质养分状况的改善.     

尾矿污染与几种土壤酶活性

尾矿库内的铜尾矿对周围的农田土壤造成污染，距离尾矿库越近农田土壤中的有效铜含量越高，污染越严重；土壤中的脲酶对于铜的污染非常敏感，有铲铜的含量与脲酶的活性呈极显负相关，而土壤中的过氧化氮酶和蔗酶的活性与有铲铜的含量并无相关性。     

蚯蚓对As污染土壤酶活性及其P养分的影响

从湖南石门县的As矿区附近采集不同程度As污染的农田土壤,分别设置添加秸秆、接种蚯蚓等处理,研究蚯蚓对As污染土壤酶活性及其P养分供给的影响。结果发现,高浓度As土壤的脱氢酶活性显著低于中、低浓度As土壤,而酸性磷酸酶活性及有效P含量则与之相反。蚯蚓+20g秸秆处理在50d时脱氢酶活性最高,而酸性磷酸酶活性则是秸秆处理在100d时最高,且接种蚯蚓和施用秸秆有利于土壤P素的释放。结果表明在施用秸秆条件下接种蚯蚓有利于改善As污染土壤的养分供给,从而改善根际营养。     

添加紫云英和水稻秸秆对土壤养分含量和铜形态的影响

  目的  通过分析紫云英（Astragalus sinicus L.）、水稻秸秆对轻度铜污染土壤的主要养分含量以及铜的有效性和各形态的影响,为紫云英、水稻秸秆腐解还田治理轻度铜污染的稻田土壤提供相应的理论支撑。  方法  采用室内培养的方法,设置5个处理,分别为不添加任何有机物料（CK）、添加水稻秸秆（R）、紫云英（G）、水稻秸秆和紫云英质量比3∶1（R3G1）、水稻秸秆和紫云英质量比1∶1（R1G1）。  结果  添加紫云英和水稻秸秆,显著提高主要土壤养分含量。添加紫云英（G）处理土壤全氮和有效磷含量比添加水稻（R）处理分别提高了26.92%和11.46%。添加紫云英（G）处理显著提高土壤可溶性有机氮（P < 0.05）,分别比R3G1和R1G1处理增加8.40%和20.47%。添加水稻秸秆和紫云英（R3G1）处理有助于提高土壤可溶性有机碳（P < 0.05）,分别比单独添加水稻秸秆（R）和紫云英（G）处理增加32.81%和15.94%（P < 0.05）。无论添加紫云英、水稻秸秆以及二者共同添加均显著降低了土壤有效态铜含量,R3G1和R1G1处理土壤有效态Cu含量显著低于单独添加紫云英（G）和水稻秸秆（R）处理（P < 0.05）。添加有机物料（紫云英、水稻秸秆）均使土壤弱酸提取态铜含量显著降低15.45% ~ 23.19%,使土壤残渣态铜含量提高6.08% ~ 11.39%;R3G1处理土壤残渣态铜含量最高,显著高于G和R1G1处理（P < 0.05）。通过冗余分析认为可溶性有机磷和可溶性有机氮与铜有效性和弱酸提取态呈负相关关系,对铜有效性和形态的解释量分别达到61.5%和23.3%。  结论  紫云英和水稻秸秆单独和混合添加到土壤均有助于提高主要土壤养分含量,同时也均能降低土壤有效铜含量,提高铜的稳定性,其中添加水稻秸秆与紫云英质量比为3∶1对铜的稳定效果最佳。     

红透山铜尾矿重金属分布及其对土壤重金属污染的影响

通过对红透山铜尾矿重金属分布及尾矿区和农田区土壤重金属污染状况进行研究,结果显示:尾矿中四种重金属Cu、Zn、Pb、Cd均出现不同程度的淋滤-富集现象,对周围土壤存在较大的环境威胁。尾矿区土壤综合污染指数16.27,达重污染程度;周围农田土壤为轻度污染,综合污染指数1.29。四种重金属的污染状况分别为:Cd、Cu为重度污染,Zn为轻度污染,Pb为安全级别。     

铜对紫云英固氮作用及养分吸收的影响

通过盆栽土培试验，研究了铜对紫云英结瘤、固氮酶性和植株体内养分含量的影响。结果表明：投加少量铜对紫云英根瘤形成和生长有刺激作用，能提高根瘤的有效性和固氮酶活性。但过量铜浓度则有显著的抑制作用，当投加铜浓度为６０ｍｇ／ｋｇ时，紫云英结瘤时间推后，单株的根瘤数和固氮酶活性均明显降低。同时，过量铜还会影响紫云英氮、磷、锌的吸收，而植株中的锰元素含量却随铜的浓度增加而增加。     

生态修复对采矿废弃地土壤性质的影响

以南京幕府山采矿废弃地生态修复为例,探讨生态修复如何影响采矿废弃地土壤的性质。研究结果表明:生态修复在先的废弃地土壤有机质含量相对高,因修复模式不同,同一时期修复的土壤有机质含量存在差异;土壤pH值与土壤容重主要取决于修复覆盖的土壤性质,且随修复时间增加,容重降低,而修复植被的生长也影响土壤pH值与土壤容重;土壤水文效应则主要取决于覆土厚度,其次是土壤孔隙度,而土壤孔隙度与土壤容重也与修复植被有关。     

红薯藤及其生物质炭还田对旱地红壤微生物活性及养分含量的影响

为探究红薯藤及其生物质炭还田对旱地红壤微生物活性及养分含量的影响,通过田间定位试验,设置5个处理:(1)常规处理(CK);(2)3000 kg/hm2红薯藤还田(S1);(3)6000 kg/hm2红薯藤还田(S2);(4)1000 kg/hm2红薯藤生物质炭还田(BC1);(5)2000 kg/hm2红薯藤生物质炭还...     

植被恢复和覆土厚度对砒砂岩区土壤水分及养分的影响

[目的]研究植被恢复对砒砂岩区土壤水分和养分的影响状况,明确对于砒砂岩地区土壤保水保肥效果最佳的植被恢复类型,为砒砂岩区的生态修复和区域水土流失治理提供理论依据。[方法]选取准格尔旗暖水乡裸露砒砂岩向覆土砒砂岩过渡区域,以黄土—砒砂岩交界带不同人工恢复植被和自然恢复草地的土壤为研究对象,测定土壤水分和养分含量,分析不同植被恢复和覆土厚度对砒砂岩区土壤水分和养分特征的影响(其中天然草地作为对照)。[结果](1)裸露砒砂岩向覆土砒砂岩过渡区域土壤水分含量主要受黄土厚度影响,黄土的持水性能优于砒砂岩土壤,养分含量主要受植被恢复类型影响;(2)研究区土壤各指标均属于中等变异程度,其中土壤水分、碳、氮含量自北向南随覆土厚度增加逐渐增加,磷素分布则相反;(3)对比天然草地,沙棘和油松恢复对砒砂岩区土壤碳、氮含量的提升效果最好,土壤有机质含量分别提高了43.12%和34.27%,全氮提高了78.95%和42.11%,铵态氮提高25.64%和46.15%,硝态氮提高69.44%和42.22%。其中油松恢复下土壤水分含量高于天然草地54.55%,但人工植被恢复后的土壤磷素水平并没有提升。[结论]黄土较砒...     

铜尾矿对水溶液中磷的吸附与解吸

为研究铜尾矿作为吸附剂对水溶液中磷的吸附与解吸,从铜陵尾矿库采取尾矿样本,以其作为吸附材料对KH2PO4配制的水溶液进行吸附,用比色法测定磷的平衡浓度,然后计算平衡吸附量和解吸量。结果表明,Langmuir和Freundlich等温吸附方程能够较好地描述铜尾矿对水溶液中磷的吸附过程;尾矿废弃物对水溶液中磷酸根的吸附量与尾矿样本中游离氧化铁、晶质氧化铁、有机络合铁含量以及烧失量呈极显著正相关,而与pH呈极显著负相关;各种植物群落下A层尾矿对磷的吸附量低于C层,尾矿对水溶液中磷的平均最大吸附量超过0.85 mg.g-1,铜官山老尾矿库白茅群落下硬盘层对水溶液中磷的平均最大吸附量达到8.66 mg.g-1,被铜尾矿吸附的磷的平均解吸率低于5%。     

中条山铜矿尾矿库侵蚀现状及防治措施

铜矿尾矿库坝高库大，尾沙粒胶结性很差，十分松散，抗蚀能力极弱，在风力和径流作用下，风蚀，水蚀交替发生，坝坡侵蚀模数平均高达８万余ｔ／（ｋｍ＾２·ａ）。若防护不当，极易发生面蚀，沟蚀，直至垮坝成灾。保持尾矿坝体稳定和各子坝坡，坝顶的完整，是尾矿库尾沙安全存放的关键。从建库初期必须重视坝体结构，子坝护坡护顶及尾矿库保护等各项防蚀措施的建设。覆土利用是根治库区尾矿侵蚀，变害为利的有效措施，在同类或类似矿     

矸石添加对铜尾矿中香根草生长及生理生态的影响

为了探索矸石作为改良剂用于尾矿生态修复,通过盆栽试验,将矸石按一定比例(0,1%,2.5%,5%,10%和15%)添加入铜尾砂,基于铜尾砂理化性质变化,探索矸石对尾砂中香根草生理生态的作用特点。结果表明:矸石添加入铜尾砂后,提高了基质pH、有机质和营养元素含量,降低了有效态重金属浓度(Cd、Cu、Pb和Zn),改善了尾矿贫瘠环境。随矸石添加比例增加,香根草体内重金属浓度呈下降趋势,生物量和光合色素含量呈现低促高抑性变化。同时,可溶性蛋白质和脯氨酸含量随矸石添加比例增加而增加,MDA随添加比例增加而降低,低添加比例的矸石选择性提升了SOD和CAT酶活性,增强了香根草清除体内多余活性氧的能力。矸石加入铜尾砂可稳定铜尾矿中有效态重金属,也能在一定添加比例内,提高香根草抵御铜尾矿胁迫环境的能力。     

三江平原不同类型湿地土壤酶活性及其与营养环境的关系

对三江平原3种典型湿地(毛苔草湿地、小叶章湿地、岛状林湿地)的土壤酶活性、土壤养分进行了研究,探讨了不同湿地土壤酶与土壤养分及酶活性间的相关性。结果表明:不同湿地土壤酶活性和土壤养分含量有较大差异。土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶活性与土壤有机质、全氮、碱解氮含量变化趋势一致,表现为毛苔草湿地>小叶章湿地>岛状林湿地。酸性磷酸酶活性表现为岛状林湿地>毛苔草湿地>小叶章湿地;纤维素酶活性则表现为毛苔草湿地>岛状林湿地>小叶章湿地。经分析,土壤酶活性和养分密切相关,且酶活性间存在一定的相关关系,其中脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶活性与土壤养分相关性最好,呈显著或极显著正相关。并且这3种酶活性之间也呈显著或极显著正相关,因此脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶活性可以作为该地区较为理想的湿地营养状况的表征指标。     

水钾耦合对褐土养分及花生养分累积的影响

为明确水钾耦合对土壤养分含量及花生养分吸收累积量的影响,以花育25为试验材料,采用水分(35%,50%,65%,80%的田间持水量)和钾肥(0,0.15,0.30,0.45g K_2O/kg)2因素4水平随机区组设计,通过遮雨棚盆栽试验探讨水钾耦合下褐土有机质、全量(全氮、全磷和全钾)和速效养分(碱解氮、有效磷和速效钾)含量的变化,以及花生植株养分累积量的差异。结果表明:钾肥用量增加会促进有效氮的吸收;在土壤水分缺乏时,水分胁迫低钾(W_1K_1)和轻度胁迫低钾(W_2K_1)两个处理在土壤全磷含量下降时有效磷含量不降反增,这表明施入少量钾肥有助于旱地磷的释放。施低钾K_1(135kg/hm~2)促进土壤速效钾的增加及土壤养分的平衡,较初始土壤提高0.43~0.59倍,且随钾肥用量的增加而不断升高。相同钾肥用量下,花生植株氮、磷和钾累积量随灌水量的增加均呈上升趋势;氮吸收量仅在水分胁迫时随着钾肥用量的增多而先增后减;除水分充足(W_4)外,在其他灌水处理下植株磷累积量随钾肥用量的增加均表现为先增后降;而钾累积量在各土壤水分下均随钾肥用量的增加呈现低-高-低的变化趋势,最高值均在中钾K_2(270kg/hm~2)处理。花生植株对营养元素的吸收累积与总生物产量和荚果产量相关性均达显著(p0.05)或极显著(p0.01)水平,总生物量与荚果产量呈极显著(p0.01)相关。综合考虑土壤养分的可持续供应、花生养分的累积和产量形成,建议土壤水分保持在65%FC,钾肥(K_2O)用量控制在135~270kg/hm~2为宜。     

不同耕作模式对小麦—玉米轮作下潮土养分和作物产量的影响

通过分析裂区设计下的6个处理,即小麦季深耕和旋耕2个主处理×玉米季免耕播种、行间深松和行内深松3个副处理:(1)旋耕+免耕播种(RT—NT);(2)旋耕+行间深松(RT—SBR);(3)旋耕+行内深松(RT—SIR);(4)深耕+免耕播种(DT—NT);(5)深耕+行间深松(DT—SBR);(6)深耕+行内深松(DT—SIR),对土壤养分含量和作物产量影响,筛选适宜于小麦—玉米轮作体系的耕作模式。结果表明,各处理土壤养分含量在小麦、玉米两季中均随土层深度增加而降低。小麦季,旋耕处理0—10cm土层土壤全氮、碱解氮、有效磷含量、硝态氮含量显著高于深耕处理;但深耕增加当季30—40cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、硝态氮、铵态氮含量。玉米季,DT—NT处理0—30cm土层有机质含量较RT—NT处理增加40.1%～64.3%。RT—SBR、RT—SIR处理显著提升土壤0—30cm全氮含量,其中RT—SBR处理0—10cm土层全氮含量最高,为1.4g/kg。RT—SIR处理显著增加0—20cm土壤碱解氮含量,较RT—NT显著增加15.0%～25.3%。在0—40cm土层,DT—SBR处理的有效磷含量最高,而RT—SBR处理的速效钾含量最高。DT—SIR处理显著提升20—50cm土层硝态氮和铵态氮含量,其中硝态氮含量为8.5～30.4mg/kg,铵态氮含量为2.6～8.9mg/kg。与小麦季相比,玉米季提升10—20cm土层有机质含量、0—50cm土层的碱解氮、有效磷、速效钾含量以及40—50cm土层的硝态氮、铵态氮含量。DT—SBR和DT—SIR处理穗长、百粒重、收获指数和产量显著高于其他处理,且二者产量较RT—NT处理显著增加6.4%～10.8%。玉米季DT—SIR处理的肥料偏利用率和经济效益最高。综上所述,深耕+行内深松处理有利于增加土壤养分含量,且增产效果较好,在本研究中最优。     

镧对铜尾矿区黑麦草铜耐性与积累特性的影响

通过对铜陵铜尾矿库地区土壤添加不同浓度的La,研究了外源La处理对高浓度Cu胁迫下,黑麦草对Cu的耐性和积累特性的影响。结果表明:低浓度La对黑麦草种子萌发起到了促进作用,而高浓度La对黑麦草种子萌发有抑制作用。当La浓度达到100 mg kg-1时,La对黑麦草的发芽率、发芽指数、生物量和耐性指数较对照组均达到显著抑制水平(P<0.05)。黑麦草的茎叶重、根重、茎叶长、根长和耐性指数随着La浓度的增加而减少,平均抑制率分别为:11.90%、12.62%、7.21%、13.78%和13.33%。La对黑麦草的根生长的抑制作用大于茎叶。La对根重的平均抑制率比茎叶重高出2.77%;对根长的平均抑制率比茎叶长高出6.75%。黑麦草体内Cu含量随着添加La浓度的增加而增加,其中根系中Cu的含量平均上升了6.99%,地上部分Cu的含量平均上升了8.49%。显示出外源La处理增加了黑麦草对铜尾矿库区Cu的吸收和迁移。