多环芳烃(菲)添加对珠江河口农村和城市河流湿地土壤氮矿化过程的影响

为研究多环芳烃(菲)添加对珠江口河流湿地土壤氮矿化的影响,选取珠江三角洲番禺区的农村河流和城市河流湿地,采用鲜土对两种湿地土壤添加3种浓度的菲(0、15、100 mg·kg-1)进行为期42 d的室内培养实验,分析了两类湿地土壤氮矿化速率以及影响氮矿化过程的脲酶活性及氨氧化古菌(AOA)与氨氧化细菌(AOB)的比例变化。结果表明:土壤氮矿化速率变化范围为-4.885～5.877 mg·kg-1·d-1,氨化速率变化范围为-3.823～4.677 mg·kg-1·d-1,硝化速率变化范围为-4.990～5.369 mg·kg-1·d-1。所有处理中脲酶活性均呈下降趋势,下降比例在26.1%～83.4%的范围内。多环芳烃添加处理组下降比例显著小于无添加对照组(P0.05),而农村河流湿地中的高浓度处理组除外(P0.05)。农村河流湿地中,无添加和高浓度处理下培养后的AOB在氨氧化过程中的占比比培养前减少25.85%和7.31%,低浓度添加则增加36.37%。而菲添加对城市河流湿地AOA和AOB两者比例变化的影响较小。研究表明,除高浓度多环芳烃添加利于城市河流湿地土壤氮矿化外,其他添加实验均显示多环芳烃不利于土壤氮矿化。与对照组相比,多环芳烃的添加对土壤脲酶活性有促进作用(农村河流湿地高浓度处理除外)。在农村河流湿地土壤中,AOB对多环芳烃适应性比AOA更强,低浓度适应性最高,而多环芳烃对城市河流湿地土壤氨氧化微生物群落结构基本无影响。     

珠江口滩涂湿地土壤重金属分布及其对围垦的影响

通过系统取样和原子分光光度法测试,对珠江口滩涂湿地土壤重金属分布及其对围垦的影响进行了研究。结果显示,珠江口滩涂湿地土壤127个表层样品中Zn、Cr、Cu、Ni、Pb、Cd的平均含量分别为305.4、80.3、70.2、69.4、35.1、3.98mg·kg~(-1),其空间分布主要受排污口、围垦、潮滩位置和土壤粘土含量控制。滩涂湿地土壤受Cd、Zn、Ni污染十分严重,对围垦带来了严重的生态风险。     

重金属汞、镉单一胁迫及复合胁迫对土壤酶活性的影响

采用恒温培养箱培养方法,通过室内模拟重金属污染土壤,研究了不同浓度、不同胁迫时间下Hg、Cd单一胁迫及Hg Cd复合胁迫对土壤中脲酶及脱氢酶活性的影响.结果表明,Hg、Cd对土壤脲酶及脱氢酶活性均具有显著的抑制作用,随着胁迫时间的延长,两种酶活性均随着重金属Hg和Cd浓度的增加而减小,其中,汞镉混合胁迫的抑制强度最大,Hg次之,Cd相对较小.Hg、Cd、Hg Cd浓度与脲酶、脱氢酶活性存在着显著的相关,脲酶和脱氢酶活性均可作为土壤Hg、Cd及Hg Cd污染程度的生化监测指标.不同处理时间脲酶的ED50值大于相应的脱氢酶,说明脱氢酶活性对重金属污染比脲酶更敏感;Hg的ED50值远小于Cd,说明Hg的土壤生态毒性远大于Cd.     

施硅对稻田土壤氮矿化的影响

供试土壤分别采自日本山形县农业试验场（土壤A）和鹤冈市吉田农户的水稻田（土壤B）。将两种水稻土分别与硅酸钙和硅酸混合，在密闭条件下恒温培养4周，测定施硅对土壤氮矿化的影响。在培养土壤中加入^15N标记硫酸铵以评价施硅对加入土壤中氮去向的影响，结果表明：在培养1周内，施用硅酸钙1g.kg^-1,2g.kg^-1与不施硅相比，土壤 fu lk 0。2-0。3，NH4^ -N总积累量分别增加20%，26%（土壤A）和9%，11%（土壤B），土壤氮净矿化速率分别增加26%，35%（土壤A）和13%，13%（土壤B）。处理间差异在培养开始后的第1周大于第4周，硅酸对土壤pH及氮矿化速率没有影响，两种硅肥对施入土壤中氮的去向均无明显影响，研究结果揭示，硅酸钙促进土壤氮矿化的原因不是硅元素本身，其可能机制是通过增加土壤pH而加速氮的矿化。     

除草剂对土壤微生物生物量和氮矿化的影响

除草剂对土壤微生物生物量和氮矿化有不同的影响效应,这与除草剂类型、除草剂浓度、土壤类型以及包括温度、水分、培养时间等实验条件有关,这些影响效应在土壤肥力和环境保护上的重要性也进行了讨论。     

镉污染土壤中生物炭对紫花苜蓿镉吸收、土壤性质及氮矿化的影响

添加生物炭或植物修复可有效修复土壤重金属污染,然而尚不确定植物修复下生物炭添加率在多大程度上影响着镉(Cd)修复效果。采用盆栽试验,设置对照(CK)、苜蓿种植(MX)、苜蓿种植+1%生物炭(MX+BC1)、苜蓿种植+2%生物炭(MX+BC2)、苜蓿种植+4%生物炭(MX+BC4),研究生物炭及苜蓿修复对Cd累积、土壤性质及相关氮矿化功能基因丰度的影响。结果表明,与MX处理相比,添加生物炭处理(MX+BC1、MX+BC2、MX+BC4)增加了紫花苜蓿生物量和植物Cd累积量,以MX+BC1处理最佳。与CK相比,苜蓿种植单一或与生物炭组施均可显著增加土壤有机质(SOM)含量,并对土壤阳离子交换性能产生显著影响。此外,MX处理提高了与土壤矿化相关的蛋白质酶、几丁质酶、氮矿化速率(Rm)及氮素转化相关的功能基因丰度,但对酶相关基因(nprA、aprA、chiA)表达影响较低。相关性分析表明,Rm与全氮含量、碱性蛋白酶、A-Cd、nprA、细菌功能基因(AOB-amoA)呈极显著相关;逐步回归分析表明,AOB-amoA和nprA可预测氮矿化速率。综上所述,与CK相比,苜蓿种植单一或与生物炭一起使用...     

重金属镉对农田土壤生物学特征的影响

[目的]探讨低浓度重金属镉对农田土壤生物学特征的影响,为建立土壤中可以表征重金属镉污染程度的生化指标平台提供试验依据。[方法]通过测定受不同程度重金属镉污染的农田土壤的理化性质、生物活性,研究重金属镉对农田土壤生物学特征的影响。[结果]在一定范围内,有效态镉含量的增加促进了微生物活性,增加了微生物的呼吸作用和代谢,当有效态镉含量超过0.6 mg/kg时则产生抑制作用;在所研究范围(pH 4.42～7.58,有效态镉含量0～1.860 mg/kg)内,有效态镉含量对过氧化氢酶活性影响较小;脲酶活性与有效态镉含量呈负相关;微生物量随有效态镉含量的增加呈对数增加。[结论]选择土壤酶活性指标来表征土壤受重金属污染的程度是合理的。     

pH对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响

以土娄土为供试土壤 ,设置不同 p H及汞、镉浓度处理 ,研究 p H对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响。结果表明 :在供试 p H范围内 ,脲酶活性在 p H5 .5～ 6 .0和 8.0～ 9.0时最大 ;汞镉加入几乎没有改变土壤脲酶最适p H;重金属生态毒性呈现 Hg>>Cd的规律性变化。统计分析表明 ,土壤脲酶活性、最大反应速度和反应速度常数均可在一定程度上表征土壤汞镉污染的程度 ;随重金属浓度增加 ,土壤脲酶 Km 基本不变 ,Vmax降低 ,表明土壤脲酶受汞镉作用机理主要为非竞争性抑制 ;在较宽 p H范围内 ,土壤严重污染的临界汞、镉浓度分别为 2 .0 98和 30 2 .83mg/ kg。     

沼泽湿地土壤氮矿化对温度变化及冻融的响应

通过室内控制培养试验方法,研究了不同温度和冻融循环过程对沼泽湿地土壤有机氮矿化影响.结果表明,湿地土壤中无机氮以铵态氮为主,温度和培养时间显著影响土壤有机氮的矿化,在温度-25～30℃之间,N的矿化速率、硝化速率随温度增加而增加,30℃时矿化速率(1.17mg·k-1·d-1)和硝化速率(0.79mg·k-1·d-1)最大.沼泽湿地土壤有机氮矿化培养时间以4～5周较为适宜.冻结温度和冻融次数显著影响土壤有机氮矿化过程,且-25～5℃冻融循环比-5～5℃冻融循环矿化累积量高.冻融循环促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中有效氮的累积,为春季植物生长提供足够的氮素,对维持生态系统稳定有重要意义.     

施肥对热带雨林下种植砂仁土壤氮矿化和硝化作用的影响

采用封顶埋管法(Close-TopIncubation)研究了施肥后西双版纳热带雨林下种植砂仁土壤的氮素净氨化、净硝化和净矿化速率。结果表明,种植砂仁的热带雨林土壤有机氮的净氨化、硝化和矿化速率明显受外来无机氮的影响,施入铵态氮肥后,土壤中的氨化速率明显提高(P<0.01),由对照土壤的-0.66(mg·kg-1·30d-1)增加至施肥处理土壤的1.65(mg·kg-1·30d-1),但硝化速率和矿化速率却显著降低(P<0.01),分别由对照土壤的6.79(mg·kg-1·30d-1)和6.13(mg·kg-1·30d-1)减少至施肥处理土壤的2.60(mg·kg-1·30d-1)和4.25(mg·kg-1·30d-1),导致了土壤中NH4+-N的积累。     

磷与镉对不同类型耕型红壤有机氮矿化的影响

采用室内培养,设磷处理浓度为0、0.1、0.3和0.5 g/kg,镉处理浓度为0、0.5和1.0 mg/kg,研究磷、镉单独处理及磷、镉共同处理对湖南省4种典型母质(第四纪红土、花岗岩风化物、石灰岩风化物和板岩风化物)发育的耕型红壤有机氮矿化的影响.结果表明:培养2~8周的耕型第四纪红土红壤氮矿化量均值随磷添加量增加而先增加后减小,且在添加0.1 g/kg 磷时土壤的氮矿化量最大,其余红壤氮矿化量均随磷添加量的增加而增加;添加镉对耕型第四纪红土红壤和耕型石灰岩红壤氮矿化有抑制作用,最大降幅分别为4.98 mg/kg 和6.53 mg/kg;磷、镉共同处理,除耕型第四纪红土红壤外,对其余红壤氮矿化均表现为促进作用,且不同红壤氮矿化量存在差异;添加0.3 g/kg 和0.5 g/kg 磷对轻度镉污染红壤的有机氮矿化效果最好     

珠江河口表层沉积物有机氮和总氮的分布

于2007年8月对珠江河口表层沉积物中有机氮和总氮含量分布特征进行研究。结果表明,珠江八大口门表层沉积物中总氮的含量变化范围为492.21~1 002.69 mg/kg,平均含量为737.20 mg/kg。各口门上游总氮平均含量为756.85 mg/kg,高于下游的717.56mg/kg。东四口门总氮平均含量为609.75 mg/kg,明显低于西四口门的864.66 mg/kg。有机氮含量的变化范围为271.90~521.76mg/kg,平均为370.47 mg/kg。有机氮是总氮的主要组分,占总氮的32.7%~64.5%,平均占55.6%。东四口门有机氮在总氮中所占的比例明显高于西四口门。     

珠江河口水生生物中多溴联苯醚的分布

对珠江河口生物样品中多溴联苯醚(PBDEs)的含量进行了检测.所采集的鱼类(鱼、大黄鱼、银鲳、舌鳎、龙头鱼),虾类(刀额新对虾、近缘新对虾)及虾蛄类生物样品肌肉组织中10种PBDEs(BDE28,47,66,100,99,85,154,153,138,183)的含量分别为37.8～407.1 ng·g^-1(脂肪归一化浓度)、49.0～239.1 ng·g^-1和142～444.5 ng·g^-1.所有样品中,BDE47相对含量最高,其相对于∑<     

基于叶绿素a浓度的珠江口感潮河段咸潮监测研究

依据实测资料研究了珠江口最主要的感潮河段沙湾-虎门水道和磨刀门水道水体的叶绿素浓度、盐度的高光谱特征及其空间变化趋势。结果表明：水体叶绿素a浓度和反射率波段比值有较好的相关关系,最佳关系在R704/R513处,r=0.92;在盐度大于2‰的情况下,随着盐度增加叶绿素a浓度逐渐降低,并且向伶仃洋方向随着盐度的增加叶绿素a浓度是递减的。在珠江沙湾-虎门以及磨刀门感潮河段,水体表面盐度与叶绿素a浓度之间表现为较好的负相关关系,表明可以用叶绿素a浓度来推定咸潮的入侵情况。因此,通过遥感图像反演出水体的叶绿素a浓度进而推断珠江口河网区的咸潮入侵空间变化是可能的。     

城市化背景下珠江三角洲典型湿地土壤多环芳烃(PAHs)的含量、来源与污染风险评价

以我国珠江三角洲典型农村河流湿地(RRW)、城市河流湿地(URW)和人工湿地(CW)为研究对象,对比分析了湿地表层土壤中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量、来源及毒性风险水平。结果表明,三类湿地表层土壤中16种∑PAHs的范围为625.0～789.2 ng·g~(-1),平均值为666.3 ng·g~(-1)。∑PAHs含量的总体分布趋势为CW(736.4 ng·g~(-1))RRW(639.3 ng·g~(-1))URW(625.0 ng·g~(-1)),其中RRW和URW以3-5环PAHs为主,三者的总比例占PAHs总量的81.42%和89.35%,CW中的2-5环PAHs含量均较高。三类湿地土壤的PAHs单体萘(Nap)、菲(Phe)和苯并[a]芘(Bap)含量较高,平均值分别为98.68 ng·g~(-1)、109.8 ng·g~(-1)和140.92 ng·g~(-1)。同分异构体的比率揭示出CW和URW中的PAHs主要来源于以煤为主的化石燃料(包括煤炭、石油等)燃烧,而RRW中的PAHs则源自煤、石油燃烧和石油排放的混合源。与国内外其他区域相比,三类湿地的∑PAHs累积量均处于中高度污染,单体芴(Fle)则存在一定的生物毒性。基于苯并[a]芘的毒性当量浓度(TEQBap)和风险商值法评价了土壤PAHs的生态风险,结果表明三类湿地土壤均呈中等生态风险水平,呈现CWRRWURW的趋势,69%的单体(包括Bap、Phe等)处于中等风险水平,苯并[a]芘(Bap)的毒性当量浓度最高,贡献最大。城市化背景下的人类活动给珠江河口湿地带来的不同程度的环境污染不容忽视,应当采取一定的措施进行恢复和整治。     

珠江口沿岸地区资源环境与经济发展研究

珠江口沿岸地区位于珠江三角洲前沿,地理位置优越,资源丰富,经济发达。近年来随着经济高速的发展,生态环境受到了影响,反过来又制约了经济的增长。该研究以此为研究点,介绍了珠江口沿岸地区的概况,分析了其具有的优势,并指出其中存在的问题,提出了该地区经济发展与资源环境保护的相关建议。     

新疆盐渍化土壤氮素矿化和硝化作用特征

为了探明新疆盐渍化土壤特性与土壤氮素矿化和硝化的关系,通过室内培养方法,研究了不同盐渍化类型和程度的新疆盐渍化土壤氮素的矿化和硝化特征。结果表明,盐渍化类型对土壤氮素矿化有重要影响。在培养过程中,碱化土壤矿质氮含量明显低于盐化土壤;在碱化土壤中,随着碱化度和pH值的升高,矿化量迅速降低;在盐化土壤中,盐化程度的增加对于土壤矿化特征影响不大,但是随着盐化程度的增加矿化率明显增加。在盐渍化土壤中,碱化土壤的氮素硝化作用较盐化土壤快;无论是碱化土壤还是盐化土壤,随着盐渍化程度的增加,氮肥硝化作用都受到不同程度的抑制;在碱化土壤中,氮素硝化率与pH、总盐含量、碱化度均呈极显著负相关,而在盐化土壤中,氮素硝化率与总盐含量呈极显著负相关。     

珠江口超微型浮游植物时空分布及其与环境因子的关系

对珠江口及近海区域进行了夏季和冬季超微型浮游植物(0.2-3μm)调查,分析了其时空分布及其与环境因子的关系.夏季,珠江口浮游植物密度与磷酸盐成显著正相关,且N/P远远高于30,表明浮游植物受到P限制.夏季超微型藻数量比冬季高一个数量级,其丰度与盐度成显著正相关而和营养盐(溶解性无机氮(DIN),PO4-P,SiO4-Si)显著负相关,表明珠江口超微型藻受到径流的负面影响,表现出其数量在虎门附近海域低,随着咸淡水混合程度的加剧逐渐增大的分布特征;超微型浮游植物叶绿素a在总叶绿素a中的比例也表现为河口上游低,到万山群岛附近海域达到最大,推测近海高光照、低营养盐更适宜超微型藻的生长,同时也说明超微型浮游植物适应贫营养环境的生态特点.     

珠江口土地利用及景观格局动态变化研究

运用遥感与地理信息系统技术,对珠江口地区1990年、1995年、2000年和2005年的4期遥感影像数据进行解译判读,结合土地利用动态度模型和景观生态学数量方法分析了珠江口土地利用和景观格局的变化。结果表明：①珠江口处于典型的经济高速发展地区,土地类型变化明显,并呈现出较强的时空分异特征。15年来,耕地和林地面积明显减少,与此同时,建设用地长势强劲。②类型水平上景观格局指数显示,除面积加权平均斑块分维数外,景观类型的其他几个景观指数的差异性很大,尤其1990～1995年变化最为明显。③景观水平的格局指数显示,1990～2005年间珠江口地区景观格局发生较大的变化,斑块数量显著增加,各种景观指数表明区域景观破碎化程度增加,多样性增加。