酸性沉降物在土壤中的动态及对柳杉林的影响

<正> 1.进入土壤生态系统的酸性沉降物的性质含有多种污染物质的酸性沉降物,以干性和湿性的形态进入土壤生态系统,它们在到达地表之前往往先通过植物层,溶出植物组织中的阳离子,同时洗脱滞积在叶面上的降尘。     

酸性沉降物对植被的影响

<正> 酸性沉降物(酸雨和气状污染物质)对植物的影响,有直接影响和因酸性沉降物使土壤酸化后产生的间接影响。1.酸雨对植物的直接影响酸雨对植物的直接影响,在多数的实验研究中,普遍采用硫酸调整 pH 的硫酸水和成分组成类似于实际降水的人工酸雨。Lee     

土壤对酸雨的耐性

<正> 日本的酸性物质沉降量与欧洲、北美大体相同,但因酸性物质所造成的森林衰退却与欧美之间有很大差别。产生这种差别的原因之一是由于土壤的性质不同。土壤对酸性沉降物的耐性,是由土壤对酸的中和能力与土壤中铝的溶出能力所决定的。因为铝即使在低浓度下也会对植物产生强烈的毒害。例如,火山灰土虽然可有效地吸附酸性物质,但也非常容易将铝离子溶出。因此,火山灰土对酸雨的耐性并不大。     

模拟氮沉降对森林土壤速效磷和速效钾的影响

通过野外氮沉降模拟试验,研究了氮沉降对亚热带森林(罗浮栲、杉木和浙江桂)土壤速效磷和速效钾的影响,试验处理设置为对照[CK,0 kg/(hm2.a)]、低氮[LN,(30 kg/(hm2.a)]和高氮[HN,100 kg/(hm2.a)]。结果表明,长期氮沉降作用下,罗浮栲和杉木土壤速效磷的含量和速效磷/速效钾值皆随氮沉降水平提高而增加,而浙江桂土壤速效磷和速效磷/速效钾值则随氮沉降水平提高而减小;氮沉降对土壤速效钾有淋失作用(LN>HN),但影响不显著,各处理之间的速效钾含量差异小;不同森林土壤之间的速效磷或速效钾含量差异较大;保留凋落物与去除凋落物处理之间的试验结果呈显著正相关性。     

火山喷出物发育土壤的比重及颗粒组成测定

利用比重瓶法对火山喷出物发育土壤的比重进行测定,结果表明:玄武岩质火山喷出物发育土壤的比重大于粗面岩质火山喷出物发育土壤的比重;基于粒径小于1 mm土粒测定的比重,玄武岩质火山喷出物和粗面岩质火山喷出物发育土壤的比重均小于一般土壤的平均比重2.65 g cm~(-3);基于粒径小于0.1 mm土粒测定的比重,除个别玄武岩质火山喷出物发育土壤外也小于2.65 g cm~(-3)。分别取比重值为2.65 g cm~(-3)、粒径小于1 mm土粒的实测比重和粒径小于0.1 mm土粒的实测比重,计算不同粒级土粒的沉降时间,并进行颗粒组成的实验研究表明:取不同比重值测定的土壤颗粒组成含量相差较大而且影响土壤质地定名。由于成土母质的矿物组成决定土壤的比重,且土壤颗粒组成的静水沉降实验是在粒径小于0.1 mm土粒的悬液中进行的,所以,准确测定土壤颗粒组成含量,需要区分成土母质的矿物组成,并测定其小于0.1 mm粒径的土粒比重,重新计算沉降时间。     

氮添加对马尾松人工林凋落物分解及其微生物活性的影响

对马尾松人工林凋落物进行了12个月的模拟氮沉降试验[对照CK,0 kg N/(hm~2·a)]、低氮[(LN,50 kg N/(hm~2·a)]、中氮[MN,100 kg N/(hm~2·a)]和高氮[HN,150 kg N/(hm~2·a)],研究了凋落物分解特征、土壤微生物活性及其对模拟氮沉降的响应。结果表明:(1)随着氮浓度的增加,马尾松凋落物的分解系数呈先增加后降低趋势,MN处理下马尾松凋落物的分解系数达到最高,之后有所下降;与对照相比,LN,MN,HN凋落物分解系数分别增加了15.36%,56.89%和12.97%;(2)模拟氮沉降促进了微生物量碳、氮、磷,相同月份微生物量碳、氮、磷均随着氮浓度的增加呈先增加后降低趋势,在MN处理下微生物量碳、氮、磷达到最大,HN处理下微生物量碳、氮、磷有所降低;(3)模拟氮沉降增加了大部分土壤酶的活性,HN处理下有所抑制,土壤中与碳(纤维素酶、纤维二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶和β-木糖苷酶)、氮(硝酸还原酶)、磷(酸性磷酸酶和碱性磷酸酶)元素循环相关的酶均随着时间的增加呈增加趋势,相同月份在MN处理下达到最大,HN处理下有所降低。(4)不同氮处理下土壤微生物活度、微生物代谢熵、自养呼吸、异养呼吸、总呼吸变化趋势基本保持一致,随着时间的增加呈增加趋势,相同月份在MN处理下达到最大,HN处理下有所降低;(5)相关性分析表明纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、硝酸还原酶与凋落物分解系数呈显著正相关(p0.05),土壤微生物量碳、氮、微生物活度、微生物代谢熵和微生物总呼吸与凋落物分解系数呈显著正相关;PCA排序表明:土壤微生物呼吸和土壤微生物代谢熵很大程度上反映了其微生物特性,其中土壤碳循环酶、微生物活度、土壤微生物代谢熵对凋落物分解贡献最大。     

大气中可溶性氧化剂和有机毒物强化了酸雨对生态系的影响

<正> 由于酸雨的地区特点,又因控制酸性沉降污染的巨大耗资,以往,环境研究机构已对此给于很大关注。从摸拟酸雨的实验室和田间研究到理论的探讨和许多种模型计算,都是为了确定有关地区各种酸性沉降物的剂量。为了确定对生态系统和特殊动植物种群的影响,几乎所有研究都主要集中于硫酸和pH值上,而在硝酸方面是比较少的。因为自然系统也能导致以有机酸和无机酸的形式在遥远地区沉降,科学家在研究(?)雨的影响     

土壤酸化成因及其对农田土壤-微生物-作物系统影响的研究进展

自然土壤酸化是一个缓慢的过程,但是农田土壤因频繁的人类活动加速了这一过程,从而给农田土壤-微生物-作物系统带来一系列的负面影响。论文从大气酸沉降、施肥和管理方式、种植作物以及作物移除四个方面介绍了农田土壤酸化的主要原因;重点阐述了土壤酸化对农田土壤肥力、土壤盐基离子以及土壤酸缓冲体系的影响。总结了酸性农田土壤对土壤细菌群落结构、功能性微生物（如氨氧化古菌和氨氧化细菌等）群落结构以及土传病害的影响;分析了土壤酸化对作物的毒害作用,如造成农作物减产、迫使作物根系受到铝毒害等;从外源添加物减缓土壤酸化角度,论述了可持续利用酸性土壤的策略,提出了土壤酸化后的改良措施,展望了土壤酸化需进一步探究的课题。     

酸沉降下加速土壤酸化的影响因素

酸沉降对土壤和水域的酸化影响是土壤环境化学研究前沿的热点问题之一。酸沉降的化学组成对酸性土壤的进一步酸化起着催化剂的作用。在酸雨影响下，SO4^2-,NO3^-，有机阴离子是加速土壤酸化和盐基淋溶损失的主要阴离子，外源H^ 的进入会加速铝离子水解。自然因素与人为因素导致土壤酸化的实际酸化速率差异表明：HCO3^－，RCOO^－在土壤剖面中的淋失状况可反映自然土壤的酸化速率，而SO4^2－和N3^- 溶产生的质子负荷揭示土壤受人为因素影响的酸化速率。通过计算酸沉降的主要化学成分进入土壤前后的质子负荷平衡，与酸中和容量（ANC）相结合，反映酸沉降加速土壤酸化的进程。     

近15年温州市主要农用地土壤酸碱度变化趋势及成因探讨

土壤酸化已成为制约我国耕地质量主要因子之一,影响到我国粮食安全,将其纳入动态监管,加强变化趋势综合研究任重道远。基于浙江省温州市2004年和2019年两期主要农用地表层土壤数据,采用传统统计学、地统计学和栅格运算等方法研究了温州市主要农用地土壤pH变化趋势,并对其驱动因子进行分析。结果表明,近15年内温州市主要农用地土壤pH均值由6.03降为5.58,下降了0.45个单位,年平均降低0.03个单位。土壤酸碱度变化因成土母质、土壤类型和土地利用类型而异,其中4种成土母质土壤pH全部下降,下降幅度依次为滨海相沉积物>河湖相沉积物>火成岩类风化物>沉积岩类风化物;5种土壤类型中水稻土、滨海盐土和红壤下降较为明显,分别下降了0.53、0.49和0.42个单位,粗骨土下降了0.19个单位,潮土平均上升了0.20个单位;5种土地利用类型土壤中茶园土壤pH下降了1.17个单位,水田土壤下降了0.61个单位,旱地、果园和林地土壤下降程度基本一致。近15年温州市主要农用地酸性土壤面积大幅增加,土壤酸化问题日趋严重。土壤类型、酸沉降、化学肥料以及海水倒灌是影响近15年温州市主要农用地土壤pH变化的主要因素。     

激光粒度仪法与湿筛-沉降法测定火山碎屑物发育土壤颗粒组成的比较

为了比较湿筛-沉降法和激光粒度仪法测定玄武质火山碎屑物发育土壤的颗粒组成的结果,对供试土壤进行了比重值测定,并采用实测比重值和常用比重值(2.65)分别进行了湿筛-沉降法的土壤颗粒组成测定,同时又对样品进行了激光粒度仪法测定。结果表明:玄武质火山碎屑物发育土壤的比重值较土壤的常用比重值有一定的差异,进而导致了两种比重值条件下湿筛-沉降法测定的土壤颗粒组成的差异,但相差不大。激光粒度仪法测定的土壤颗粒组成与湿筛-沉降法比较,黏粒含量偏低,粉粒含量偏高,绝大多数砂粒含量偏高。导致这种差异的原因之一是两种方法的测定原理不同,分别测定的是同一颗粒的不同特征;其次是测定的粒径范围不同,湿筛-沉降法测定<2 mm的全部土粒,但激光粒度仪法对小于某粒径(MS3000激光粒度仪的测量范围是0.01～3500μm)的土粒不做测量;此外,还受黏土矿物的层状构造及土壤分散方法的影响。由于不同生产厂家、不同型号的激光粒度仪,其测量范围不同,对土壤颗粒组成的测定结果会产生一定的影响。所以,建议在应用激光粒度仪测定土壤颗粒组成时,标示仪器的生产厂家和型号。     

凋落物及氮添加对针阔叶林土壤氮和水解氨基酸的影响

为探究凋落物对森林土壤氮的影响及氮沉降的调节,本研究以亚热带天然阔叶林(罗浮栲林)和人工针叶林(杉木林)2种林型土壤和凋落物为对象,分别设置土壤(对照)、土壤+凋落物(3倍添加)、土壤+氮(120 mg/kg)、土壤+凋落物(3倍添加)+氮(120 mg/kg) 4种处理,每种处理设置3个重复,进行为期一年的室内模拟淋溶试验,分析土壤可溶性氮和物理分级后各粒径土壤水解氨基酸变化。结果表明：与对照比较,阔叶林土壤添加凋落物处理增加土壤铵态氮和游离氨基酸,而降低硝态氮含量;氮添加降低针叶林土壤氨态氮,增加硝态氮含量,但是增加阔叶林土壤铵态氮和游离氨基酸;凋落物添加的情况下,氮添加显著增加阔叶林土壤硝态氮含量。土壤的各粒径组分分布比例差异显著,氮添加倾向于降低针叶林土壤大粒径、增加小粒径分配比例,而阔叶林相反。针叶林土壤添加凋落物显著增加土壤粒径组分2 000～250μm、20～2μm、<2μm水解氨基酸含量;氮添加增加针叶林全土、2 000～250μm和20～2μm粒径水解氨基酸含量;在凋落物添加或氮添加情况下,氮添加或凋落物显著降低全土、250～53μm、53～20μm粒径水解氨基...     

保护森林免遭空气污染和酸雨的破坏

<正> 过去十年间,在研究矿物燃料(石油和煤)燃烧及金属矿冶炼所产生的空气污染物对敏感型森林和土壤的渐进破坏作用方面,科学家们积累了很多资料。最近,酸性沉降物对敏感地区的森林已构成一个不断增长的威胁。虽然人们已经看到工业年代的这种新的危害已经杀死了斯堪的纳维亚及北美东部几百个湖泊中的鱼类和植物,但这种危害与森林破坏之间的联系并未受到足够重视。但对欧洲和北美病树及死亡树木的研究还是表明,这种联系是不可忽视的。     

氮添加和凋落物增减对华西雨屏区常绿阔叶林土壤团聚体及其碳氮的影响

大气氮沉降可通过改变土壤氮素可利用性(直接影响)和改变凋落物输入量(间接影响)对森林土壤碳氮动态产生影响.土壤团聚体是森林表层土壤最具代表性的基本结构单元,对于稳定贮存有机碳氮具有重要意义.通过氮添加和凋落物增减试验设计,探索氮添加和凋落物增减对土壤团聚体及其碳氮组分的影响.结果 表明:(1)凋落物增加(+L)和减少(...     

模拟氮沉降对湿性常绿阔叶次生林土壤碳氮组分和酶活性的影响

为了研究氮沉降对次生林土壤碳氮组分和酶活性的影响,以华西雨屏区湿性常绿阔叶次生林为对象,从2014年1月起进行野外定位模拟氮沉降试验,分别设置对照(CK,+0 g/(m^2·a))、低氮(LN,+5 g/(m^2·a))和高氮(HN,+15 g/(m^2·a))3个氮添加水平。在氮沉降进行27个月后,按照腐殖质层和淋溶层表层进行取样,测定不同土层土壤总有机碳(TOC)、可浸提溶解性有机碳(EDOC)、易氧化碳(ROC)、全氮(TN)、硝态氮(NO_3^-—N)和铵态氮(NH_4^+—N)含量以及蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性。结果表明:模拟氮沉降显著增加该次生林腐殖质层土壤的TOC和NH_4^+—N含量,显著增加腐殖质层和淋溶层表层土壤的NO_3^-—N含量,腐殖质层土壤C/N显著升高。淋溶层表层土壤TOC、NH_4^+—N、C/N以及2层土壤的EDOC、ROC、TN和NH_4^+—N/NO_3^-—N均无显著影响。2层土壤的多酚氧化酶活性均随着氮添加量的升高而降低,其中淋溶层表层达到显著差异。模拟氮沉降对蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性均无显著影响。腐殖质层中,NH_4^+—N和NO_3^-—N含量与TOC含量存在极显著正相关关系。2层土壤的多酚氧化酶活性均与NO_3^-—N含量呈极显著负相关。结果说明,模拟氮沉降使该次生林中原本较高的腐殖质层土壤TOC含量进一步显著增加,并且促进土壤无机氮的积累,而模拟氮沉降对多酚氧化酶的抑制作用更加有利于土壤有机质的积累。     

低磷胁迫下马尾松无性系磷效率性状对氮沉降的响应

【目的】剖析不同类型低磷胁迫下马尾松应对大气氮沉降的生长表现和适应机制,为在大气氮沉降背景下选育营养高效利用的马尾松速生优质新品种提供理论依据。 【方法】以来自马尾松 (Pinus massoniana) 全同胞子代的 5 个优良无性系 1 年生扦插幼苗为材料,分别在同质低磷 (介质表层与深层均缺磷) 和异质低磷 (介质表层磷丰富、深层缺磷) 两种土壤磷素环境下设置两种浓度梯度的模拟氮沉降试验,以研究低磷胁迫下马尾松无性系苗木生长、根系发育及氮、磷效率对模拟氮沉降的响应差异和规律。 【结果】1) 不同类型低磷胁迫下马尾松苗高和干物质积累量均表现出显著的无性系变异,且在同质低磷下存在明显的无性系 × 氮交互效应 (P < 0.05)。2) 马尾松无性系在不同类型低磷胁迫下应对氮沉降的适应机制有所差异。同质低磷、高氮环境下,33-4 和 19-5 等生长势较强的无性系,其根系长度、根表面积以及根分泌的酸性磷酸酶活性显著高于生长势较弱的无性系,干物质积累量与酸性磷酸酶活性之间的相关性增强,表明根系可通过增加在土壤中的分布面积和提高酸性磷酸酶活性来应对高氮、低磷的外界环境;异质低磷下,生长势较强的无性系,其根系长度和表面积在高氮沉降下显著增加,但比根长反而显著下降,意味着根系在高氮下增加吸收面积的同时,降低自身内部消耗可能是马尾松高磷效率的重要生物学基础之一。3) 马尾松无性系的磷吸收效率受氮沉降影响较大,在不同氮、磷水平下,其磷吸收效率与氮吸收效率均呈极显著正相关 (P < 0.01),表明模拟氮沉降有利于马尾松无性系对土壤中磷素的活化吸收,但磷利用效率无显著差异。4) 马尾松无性系的干物质积累量、根系长度、根表面积以及根分泌的酸性磷酸酶活性等指标的变幅较大,且无性系重复力均达到 0.75 (P < 0.05) 以上,这为高氮、低磷环境下马尾松耐受型植株的选择提供了可能。 【结论】以马尾松根系形态和根分泌的酸性磷酸酶活性变异为突破口,选育氮沉降下具有高磷效率的马尾松无性系将有利于遗传效益的提高。     

喀斯特林地土壤重金属形态特征及其评价

通过野外调查与室内分析,对喀斯特林地土壤重金属全量及形态构成进行了调查,对土壤重金属污染及其生物有效性进行了评价,并探讨分析了土壤重金属与土壤pH值的相关性。结果表明:中性土壤As,Cd,Cu,Ni,Pb,Zn及Cr全量均大于酸性土壤的全量;As以酸溶态为主,Cd,Cu,Ni,Pb,Zn及Cr以残渣态为主,残渣态土壤重金属比例为中性高于酸性土壤;酸性和中性土壤重金属Pb全量、中性土壤的As和Cu全量均高于贵州土壤背景值;中性和酸性土壤重金属As,Cd和Ni全量及酸性土壤重金属Cu全量超过土壤环境质量二级标准值;酸性土壤为轻度污染,中性土壤为中度污染;重金属生物有效性表现为AsCdCrNiPbZnCu,酸性土壤As生物有效性指数最高,与中性土壤相比,酸性土壤重金属生物有效性高;Cu全量、可氧化态Pb、残渣态Cu与pH值呈极显著正相关,酸溶态Zn与pH值呈极显著负相关,酸溶态Cr与pH值呈显著负相关,残渣态As与pH值呈显著正相关。喀斯特林地土壤主要受到As,Cd,Cu,Ni这4种重金属的影响,除As外,其余3种元素属于"高背境,低活性"状态。     

调节茶园土壤pH对其土著微生物区系及生理群的影响

茶园酸性土壤按其重量1.4%的比例施用石灰,能使土壤pH值从4.1提高到6.88;土壤中细菌和放线菌数量能提高近百倍,适于酸性环境的真菌数量略低于不施用石灰的对照组;酸性土壤经pH调节后,土壤pH值在前45天呈缓慢下降趋势,随后有所升高;细菌各类生理群数量在pH调节后前期呈快速上升变化,经过20～30天稳定期后,开始下降;调节茶园酸性土壤的pH是提高茶园土壤土著微生物数量和活性的最好方法。     

不同 NO_3~-/SO_4~(2-)比的酸雨对土壤中阳离子淋失的影响

硫酸和硝酸这样的大气酸性污染物的沉降作用,加速了营养阳离子从陆生生态系统向水生生态系统的转移,同时也促进了土壤矿物的汽化、铝的溶解及土壤的酸化。土壤阳离子的淋溶是一种相当复杂的现象,它不仅决定于渗透雨水的离子组成,而且也取决于土壤的特性。酸雨可用其 pH中性盐含量和阴离子组成来表示其特征。一     

氮沉降对土壤微生物影响研究热点与趋势分析

  目的  随着大气氮沉降现象加剧,其对生态系统的影响也日益严重;氮沉降改变了土壤氮库的特征,也影响了土壤中微生物群落组成和功能。采用文献计量学方法总结了近20年来国际上有关氮沉降对土壤微生物影响方面研究的特征、前沿、热点及其变化趋势。  方法  采用Citespace软件,自Web of Science核心数据库中选取2001 ~ 2020年间发表的有关大气氮沉降对土壤微生物影响方面的研究论文,从国家、学术机构、作者、期刊、关键词和学科类别等方面进行可视化分析,以阐明该研究领域的发展趋势和研究热点。  结果  结果表明,大气氮沉降对土壤微生物影响研究发文量最大的国家为美国,而发文量最大的学术机构为中国科学院,研究领域集中在环境科学、生态学和农学等学科,研究内容呈现出多学科融合趋势。  结论  目前有关大气氮沉降对土壤微生物影响方面的研究趋向于探究氮沉降影响土壤养分循环和土壤微生物对大气氮沉降响应机制。