植物间作体系根际修复土壤多氯联苯的效应

以大豆、黑麦草和南瓜为材料,运用盆栽实验,通过3种植物的单作和间作对多氯联苯污染土壤的根际修复效应进行了研究。结果表明,植物不同种植方式均对根际土壤中PCB浓度的降解有促进作用,其中植物单作的去除率比CK提高了10.4%～17.0%,植物间作的去除率比CK提高18.4%～23.9%。南瓜-大豆体系中的大豆根的蓄积浓度显著差异高于其他处理,而与大豆南瓜间作方式下黑麦草根蓄积浓度均比其单作显著提高,大豆-南瓜和南瓜-黑麦草间作系统中的大豆和黑麦草根中PCB蓄积浓度也显著提高（P〈0.05）。各处理间根际土壤的pH、Eh、电导率的差异性规律性不大。相关分析结果表明,根际土壤PCB去除率与植物吸收量呈显著正相关,而与pH、Eh和电导率没有达到显著相关。     

土壤中双氰胺降解及与降解菌的关系

采用灭菌土培、非灭菌土培、田间蔬菜种植、添加外源降解菌土培试验研究了土壤中双氰胺（DCD）降解及与降解菌的关系。结果显示,不论是单施DCD、尿素配施DCD,还是碳酸氢铵配施DCD的土壤,灭菌处理的土壤中DCD半衰期分别比不灭菌处理的长13.56、5.79、14.51d。降解菌生长期间,降解菌总量（x）与DCD降解呈显著正相关,拟合的线性方程为y=3.1841x-2.5452,r=0.9752。外源DCD降解真菌可在灭菌土壤中定殖并有效降解DCD,培养15d后,U＋DCD＋DCD降解菌处理土壤中DCD降解真菌的数量增加至36.40×105cfu,且DCD含量极显著降低。这些结果表明土壤中DCD降解与降解菌关系极为密切,添加外源真菌加速了土壤中DCD降解。     

石油污染盐碱土壤的淋洗施肥修复

采用淋洗施肥修复方法处理石油污染盐碱土壤,评价该修复方法对石油污染盐碱土壤的修复效果,并且采用最大或然数法和Biolog方法对土壤微生物数量和微生物群落水平生理特性进行研究。结果表明,经过182d的培养,淋洗施肥处理中油和脂的降解率分别比对照处理和施肥处理高（19.7±4.3）%和（13.8±3.4）%,土壤盐分去除率分别比对照处理和施肥处理高（66.5±2.9）%和（41.3±6.2）%,说明该处理是一种修复石油污染盐碱土壤的有效方式。淋洗施肥处理明显提高异养细菌、石油烃降解菌、烷烃降解菌和多环芳烃降解菌数量和土壤微生物活性,促进了微生物对土壤中油和脂的降解。此外,淋洗施肥处理提高了土壤微生物Shannon多样性指数和Simpson指数,促进了微生物种群的稳定,这暗示着土壤微生物种群正在逐渐恢复。     

亚油酸钠刺激多环芳烃污染土壤微生物修复的机理研究

根系分泌物在多环芳烃(PAHs)污染土壤的植物根际修复过程中发挥关键作用,但是向土壤中单独施入根系分泌物化学物质对PAHs去除的影响还少有研究。本试验通过土壤微宇宙培养试验和高通量测序技术研究了根系分泌物亚油酸钠对土壤微生物群落及PAHs降解的影响。结果发现,60 d后,添加肥料与亚油酸钠处理对土壤中PAHs的去除率为40.6%,显著高于仅施肥处理的17.4%。主坐标分析(PCo A)表明添加亚油酸钠显著改变了土壤微生物群落,土壤细菌和真菌群落组成与仅施肥处理明显分异。此外,亚油酸钠的添加还促进了PAHs降解菌如Marmoricola、Streptomyces、unclassified_Intrasporangiaceae和Kribbella等细菌,以及unclassified_Chaetomiaceae、Mortierella和Humicola等真菌的富集。LEFSe分析表明,Streptomyces、Kribbella和Humicola是添加亚油酸钠处理的主要微生物标记物,且Streptomyces和Kribbella相对丰度与土壤中PAHs...     

侵蚀型红壤植被恢复后土壤微生物量碳、氮的演变

为了解侵蚀型红壤植被恢复后土壤生物学肥力的变化,采集了持续时间为17年和9年的2个定位试验点土壤样品。分析结果表明:侵蚀型红壤上木荷、杉木造林17年后,土壤微生物量碳、氮上升明显,木荷、杉木林表层(0～0.2m)土壤微生物碳、氮分别比对照增加了11.94,8.85,7.53,4.34倍。种植9年的黑麦草、杉木和胡柚3个处理表层土壤(0～0.2m)微生物量碳也比对照高出2.3～2.7倍,微生物量氮比对照高出0.7～1.4倍。从不同植被土壤比较来看,木荷、黑麦草土壤微生物碳氮比较低,表层土壤分别为7.03和7.24,而杉木土壤其微生物碳氮比相对较高,表层土分别为8.55(17年生)和8.68(9年生)。     

两种草本植物根系对土壤可蚀性的影响

为揭示草本植物根系对土壤抗侵蚀能力的影响,选取白三叶（Trifolium repens L.）、黑麦草（Loliu perenne L.）及两者混播根系为研究对象,通过冲刷试验,研究了3种种植类型的根系特征及对土壤可蚀性影响。结果表明:（1）白三叶、黑麦草及混播草的根长密度（RLD）、根面积比（RAR）及根重密度（RMD）由春季到秋季呈现先升高后降低最后趋于稳定的变化趋势。（2）试验期内,土壤可蚀性大小顺序为白三叶 < 黑麦草 < 混播草 < 裸地。3种种植类型的土壤可蚀性与土壤容重、水稳性团聚体、RLD、RAR及RMD呈指数函数形式下降（R²>0.70）。（3）土壤可蚀性与0～1.0 mm径级根系极显著正相关（p<0.01）,与1.0～2.0 mm,0～2.0 mm显著正相关（p<0.05）。     

蚯蚓在植物修复菲污染土壤中的作用

采用盆栽试验法,研究了蚯蚓（Pheretima sp.）在植物修复菲污染土壤中的作用。结果显示,试验浓度（20.05-322.06 mg.kg-1）范围内,蚯蚓活动促进了菲污染土壤中修复植物黑麦草（Lolium multiforum）的生长,其根冠比明显增大。添加蚯蚓72 d后,种植黑麦草的土壤中菲的去除率高达64.35%-93.40%,其平均去除率（80.92%）比无蚯蚓活动的土壤-植物系统（71.57%）提高9.35%,比无植物对照组（22.58%）提高57.34%。各种生物、非生物修复因子中,植物-微生物交互作用对菲去除的平均贡献率（53.56%）最为突出,比无蚯蚓活动时（47.48%）提高6.08%。说明蚯蚓活动可强化土壤-植物系统对土壤菲污染的修复作用。     

洗脱–过硫酸钠氧化联合去除土壤中PCBs的研究

本文考察了羟丙基-β-环糊精（HPCD）及聚氧乙烯月桂醚（Brij35）洗脱和过硫酸钠（SPS）氧化联合对模拟污染土壤以及场地污染土壤中多氯联苯（PCBs）的去除效果,探讨了洗脱时间、土液比和洗脱剂浓度对土壤中PCBs洗脱率和过硫酸钠浓度对洗脱液中PCBs降解效率的影响。结果表明,两种洗脱剂都能有效地洗脱模拟污染土壤中的2,4,4?-三氯联苯（PCB28）,在土液比为1:20,HPCD和Brij35浓度分别为20 g/L和8.0 g/L时,洗脱4 h后,土壤中PCB28的洗脱率分别可达90%和79%;用100 g/L的SPS氧化24 h后,PCB28的最大去除率分别可达90%和92%。将PCB28模拟污染土壤洗脱-过硫酸钠氧化的优化条件用于去除场地污染土壤中的PCBs（总浓度~ 1400 mg/kg）,发现HPCD和Brij35对PCBs的总洗脱率分别为66%和53%;过硫酸钠处理后,两种洗脱液中PCBs（10.6 mg/L）的总降解率分别为41%和52%。以上研究表明洗脱-过硫酸钠氧化法能快速有效去除污染土壤中的PCBs,为PCBs场地污染土壤修复提供了一种新的方法。     

GFP叶绿体转化烟草茎叶降解对土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

以GFP叶绿体转基因烟草及对照烟草（非转基因烟草）为材料,在实验室条件下研究了叶绿体转基因烟草及对照烟草（非转基因烟草）在茎叶降解过程中及完全降解后对土壤微生物主要类群（细菌、真菌、放线菌）的影响,并对相关的土壤酶活性进行了分析。结果表明,在烟草茎叶降解过程中及完全降解后：（1）叶绿体转基因烟草及对照烟草（非转基因烟草）对微生物的数量影响不显著;（2）土壤微生物总量相比为细菌〉放线菌〉真菌;（3）叶绿体转基因烟草茎叶降解对土壤酶活性没有显著影响;（4）GFP基因没有水平转移到土壤微生物基因组中。以上结果显示GFP叶绿体转化烟草茎叶降解对土壤微生物数量及土壤酶活性没有显著的影响。     

根系分隔方式对玉米/大豆根际土壤碳含量及磷有效性的影响

【目的】豆科与禾本科间作体系中对磷有效性的影响主要集中在根系分泌物的活化作用,由根际沉淀引起的土壤碳含量与磷酸酶活性变化及其对红壤磷有效性的影响机制尚不清楚。【方法】本研究以间作玉米大豆为研究对象,设置根系完全分隔、尼龙网分隔、不分隔3种方式,在0、21.83、43.67、65.50和87.34 P mg kg-1（分别记为P0、P1、P2、P3和P4）磷肥施用水平下进行盆栽试验,研究根系分隔方式对间作玉米大豆根际土壤微生物量碳（MBC）、溶解性有机碳（DOC）、根际土壤有机碳（ROC）、酸性磷酸酶活性（ACP）、碱性磷酸酶活性（ALP）、速效磷和Hedley磷组分的影响。【结果】相比完全分隔,根系不分隔可提高玉米和大豆根际土壤MBC含量,显著降低玉米根际土壤DOC含量,低磷水平（P0、P1）时显著提高大豆DOC含量,显著提高玉米（仅在低磷时）和大豆根际土壤ACP活性,低磷时显著提高大豆根际土壤ALP活性。除玉米活性磷组分外,根系分隔方式对间作玉米大豆根际土壤速效磷、磷组分有显著或极显著影响。根系不分隔较完全分隔可通过降低大豆根际活性无机磷（Pi）(P0除外)和中活性Pi从而提高玉米根...     

2种基因型菜心根系分泌物对水稻土中DEHP解吸效应的初步研究

在邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）不同污染水平下水培油青60天菜心和特青60天菜心,采用蒸馏水法收集根系分泌物,研究其根系分泌物对水稻土壤中DEHP解吸效应的影响及其与菜心吸收累积DEHP的关系。结果表明,2种基因型菜心根系分泌物均能显著提高土壤中DEHP的解吸效应,添加根系分泌物处理上清液中DEHP含量是对照处理的1.9~26.6倍,较高污染条件下2种基因型菜心根系分泌物对土壤中DEHP具有更强的解吸效应。油青60天菜心根系分泌物的解吸效应大于特青60天菜心,前者是后者的1.6~4.6倍。2种基因型菜心根系分泌物对土壤中DEHP的解吸效应强弱与其根系、茎叶中DEHP含量达极显著相关（r≥0.924 9）,说明2种基因型菜心根系分泌物对DEHP解吸效应的影响可能是导致其根系、茎叶中DEHP含量差异的重要原因之一。     

淋洗法修复铬渣污染场地实验研究

铬渣污染场地已经列为我国土壤污染重点治理对象,急需修复铬渣污染土壤的关键技术。本文通过室内模拟实验,采用振荡淋洗的方法研究了水、EDTA、EDDS、柠檬酸、草酸、盐酸、磷酸、环糊精和十二烷基苯磺酸钠等淋洗剂对铬渣污染场地Cr的淋洗效果,探讨了淋洗剂浓度、淋洗时间、土水比、淋洗次数等对淋洗效果的影响,并研究了不同淋洗剂复合对Cr的淋洗效果以及不同浓度柠檬酸淋洗前后重金属形态的变化。结果表明：水、EDTA、EDDS、环糊精和十二烷基苯磺酸钠对Cr的去除率较低,柠檬酸在浓度为0.5mol·L-1、土水比1：20、反应时间为24h、淋洗次数为2次的条件下可以达到最佳淋洗效果,Cr的去除率可达到82.8%;SDBS、EDTA与柠檬酸单独组合顺序或者混合淋洗,都没有增加柠檬酸对Cr的去除率。重金属形态分析表明,柠檬酸淋洗有效地改变了Cr的形态从而达到较高的修复效果。当柠檬酸浓度小于0.25mol·L-1时,对铬的去除主要以C（rⅥ）为主;当柠檬酸浓度大于0.25mol·L-1时,对铬的去除主要以C（rⅢ）为主。本文的研究结果为异位淋洗修复铬渣污染土壤提供理论依据。     

间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响

通过田间小区试验种植玉米(玉米单作、玉米∥大豆、玉米∥马铃薯),测定3个生育期(拔节期、大喇叭口期、抽雄期)玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量和土壤团聚体状况,分析间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响。结果表明:玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量随生育期的推移而增加,间作显著提高玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,玉米∥马铃薯玉米∥大豆。在抽雄期,玉米∥大豆、玉米∥马铃薯相比玉米单作0.25mm水稳性团聚体含量(R_(0.25))分别显著提高6.19%,8.17%;平均质量直径(MWD)分别提高5.04%,10.08%;几何平均直径(GMD)分别提高6.12%,12.24%;分形维数(D)分别显著降低0.72%,1.09%;团聚体破坏率(PAD)分别显著降低16.77%,26.08%。在根系分泌物最大的抽雄期,玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量与R_(0.25),GMD,D,PAD呈极显著相关关系(P0.01)。因此,间作可通过增加玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,进而提高土壤团聚体的稳定性。     

水稻根系生物特性与稻田温室气体排放相关性研究

通过湖南双季稻区温室气体排放差异的水稻品种田间试验,研究了不同品种温室气体排放与根系特征的相关性。结果表明,早稻分蘖盛期CH4排放通量与根干重、伤流量均呈显著负相关（P〈0.05）;晚稻CH4排放通量与根伤流量呈极显著负相关（P〈0.01）;早稻N2O排放通量在分蘖盛期与根伤流量相关性极显著（P〈0.01）,在齐穗期与根体积、干重、根伤流量均呈极显著负相关（P〈0.01）;晚稻分蘖盛期,根系干重与体积均与N2O排放通量呈显著正相关（P〈0.05）;齐穗期,根系体积与N2O排放通量呈显著负相关（P〈0.05）;早稻分蘖盛期CO2排放通量与根系干重和根伤流量呈显著正相关关系（P〈0.05）,晚稻齐穗期根系伤流量与CO2排放通量负相关性达到极显著水平（P〈0.01）。因此,根系特性是影响水稻温室气体排放的重要因素。     

植物修复多环芳烃污染土壤的根际效应机制研究进展

多环芳烃类有机污染物在土壤中可长期存在,进而通过食物链对人类健康产生重大潜在风险。对多环芳烃污染土壤进行植物修复是一种环境友好且经济有效的污染补救策略。进行植物根际效应机制研究对于开发可持续性多环芳烃污染土壤的植物修复技术具有重要指导意义。对近年来的相关研究工作进行了总结,结果表明:多种禾本科植物具有较强的多环芳烃污染耐受性和较好的修复效能,利用多植物混植的联合修复方式表现出优于单一植物的修复优势。低分子量有机酸类根系分泌物通过与土壤中多环芳烃污染物形成反馈回路决定植物修复体系中多环芳烃的命运。修复植物根系分泌物可塑造特定的根际微生物区系,根际微生物可通过多种机制来降解土壤环境中的多环芳烃。针对在植物修复多环芳烃污染土壤研究过程中尚存在一些问题,提出了未来植物修复根际效应机理研究中应该关注的重点和方向,旨在为优化多环芳烃污染土壤植物修复技术提供科学依据与理论参考。     

多环芳烃污染土壤表面活性剂清洗及生物柴油强化

针对某焦化厂内高浓度多环芳烃污染土壤,以烷基苷（APG）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和曲拉通X-100（TX100）为表面活性剂代表物,采用静态平衡法和高效液相色谱分析,探索采用单一及混合表面活性剂清洗修复多环芳烃污染土壤,并考察生物柴油对多环芳烃去除效果的影响。结果表明,单一表面活性剂对土壤中多环芳烃去除率顺序为SDBS〉APG〉TX100。APG／SDBS混合处理及TX100/SDBS为9：1混合处理提高了土壤中多环芳烃去除率,而APG／TX100混合处理没能提高多环芳烃去除率。生物柴油对TX100及TX100／SDBS去除多环芳烃效果没有明显提高,对APG及APG/TX100去除多环芳烃略有提高。当APG／SDBS为9：1时,生物柴油可以使多环芳烃去除率从（63．3±2．0）％提高到（75．6±2．0）％。单一表面活性剂、混合表面活性剂、及表面活性剂-生物柴油乳液对多环芳烃各组分去除率比较类似,对菲的去除率最高,茚并[1,2,3-d]芘次之,其余相对较低。因此,建议采用APG／SDBS＋生物柴油的混合体系对高浓度多环芳烃污染土壤进行修复。     

耐草甘膦转基因大豆对土壤线虫多样性的影响

为了评价耐草甘膦转基因大豆对土壤线虫的影响,在网室盆栽试验条件下,研究了成熟期耐草甘膦转基因大豆M88根际土壤线虫丰度、营养类群组成和生态学指数以及土壤环境因子和线虫群落之间的相关性。结果表明：试验共分离鉴定出23个土壤线虫属,8个功能群,其中非转基因大豆中黄13（Z13）种植条件下分离鉴定出土壤线虫23属,耐草甘膦转基因大豆M88种植条件下分离鉴定出土壤线虫21属;耐草甘膦转基因大豆M88的土壤线虫平均丰度为（1143．42±135．04）·100g^-1干土,显著高于（P〈O．05）非转基因大豆中黄13[（756．83±141．33）·100g^-1干土】;耐草甘膦转基因大豆M88显著升高了杂食捕食性线虫拟桑尼属（Thorneella）的相对丰度（P〈0．01）。虽然非转基因大豆中黄13种植条件下的自由生活线虫成熟度指数脚和结构指数s,显著低于耐草甘膦转基因大豆M88（P〈0．05）,但是两种大豆种植条件下土壤线虫的Shannon—Wiener多样性指数日’、属丰富度指数GR和营养多样性指数TD均无显著差异,说明耐草甘膦大豆M88对线虫群落结构多样性影响不显著。冗余分析RDA排序图显示：线虫功能组Om4和土壤有机质OM呈显著的正相关,而与硝态氮NN呈显著的负相关。