豫东黄河故道湿地土壤重金属污染评价及生态风险评估

为探明豫东黄河故道湿地土壤重金属污染情况,采用原子吸收光谱法测定商丘黄河故道区内湿地(WL)及附近林地(FL)和耕地(CL)3种类型土壤中重金属Zn、Pb、Cr、Cd、Cu的含量,运用地质累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染特征和潜在生态风险进行评价和分析。结果表明,黄河故道WL、FL和CL土壤中Cr和Cd的平均含量分别为289.46、308.17、378.58和2.03、2.47、2.62 mg·kg-1,是黄河故道区土壤环境背景值的10.51和37.69倍,均超过农用地土壤污染风险筛选值;而重金属Zn、Pb和Cu含量相当于甚至低于土壤环境背景值。5种重金属元素含量均表现为:WL < FL < CL。污染评价分析结果表明在这3种类型的样地中,重金属Cd达到弱极度污染水平,属于高度潜在生态风险;重金属Cr达到弱重度或重度污染水平,但属于轻度潜在生态风险;重金属Zn、Pb和Cu则处于无污染或轻度污染水平,属于轻度潜在生态风险。豫东黄河故道区WL、FL和CL综合潜在生态风险指数均超过480,存在高度潜在生态风险。工业“三废”、成土母质和农业活动等来源的重金属Cd是该区域最重要的污染因子,对综合潜在生态风险的贡献率达97.23%,需要及时进行综合整治;而土壤成土母质或人类农业活动来源的重金属Cr、Pb、Cu和Zn 是黄河故道区土壤重金属污染的潜在生态风险因子,也应及时加以防控。     

豫东黄河故道大型土壤动物群落组成及多样性研究

为查明故道湿地大型土壤动物类群对不同湿地类型的响应,于2014年对豫东黄河故道的盐碱滩地、湿草地、芦苇湿地和林地4种类型湿地的大型土壤动物群落进行了调查。结果表明:豫东黄河故道不同湿地类型大型土壤动物群落的类群数和优势类群均存在显著差异,优势类群和主要类群的差异也反映出不同湿地类型环境的异质性。季节变化对大型土壤动物群落类群数、密度和多样性指数均有显著影响(P0.05或P0.01),且不同湿地类型大型土壤动物对季节变化的响应存在差异。湿地不同的土壤环境因子,尤其是土壤有机质、氮磷和土壤微生物生物量碳氮的含量与大型土壤动物类群数、密度和多样性间存在显著相关关系(P0.05或P0.01)。     

豫东黄河故道防护林现状及生态效益

以商丘市梁园区及民权县防护林为调查材料,从生态效益的角度分析其对商丘地区生态环境的改善,及对其现存问题的建议。     

黄河故道农田防护林土壤养分变化特征及评价

土壤养分是土壤肥力的基础，掌握其含量与分布特征可为改善立地条件、建设高效农田防护林体系提供科学依据。以盐城市阜宁县和淮安市涟水县黄河故道土壤为研究对象，采用层次分析法（AHP）与物元分析模型相结合的方式，分别对研究区内有林地和无林地土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾7个指标的变化特征进行了分析评价。结果表明：①随着远离河堤，土壤有机质、全氮、碱解氮、全钾、速效钾含量呈增加趋势；全磷含量呈减少趋势；有效磷在有林地呈减少趋势，在无林地呈增加趋势。②有林地土壤有机质（2~3级）、全氮（1~2级）含量显著高于无林地，而其余指标与无林地基本一致。③在距黄河故道<0.5、0.5~1.0和1.0~1.5 km 3个区域内，有林地土壤养分等级分别为较丰富Ⅱ、丰富Ⅰ、丰富Ⅰ，无林地土壤养分等级分别为贫乏Ⅳ、适量Ⅲ、适量Ⅲ。可见，开展农田防护林建设能有效促进土壤有机质、氮素的积累，提升土壤养分等级，若在此基础上合理追施磷肥，能进一步提高土壤肥力及其生态、经济效益。     

豫东黄河故道不同种植密度对花生农艺性状和产量指标的影响

为探讨豫东黄河故道种植花生的合理种植密度,选用商花511花生在豫东商丘市梁园区李庄乡所辖黄河故道一带开展试验,试验共设置4个密度(140 000株/hm~2、150 000株/hm~2、160 000株/hm~2、170 000株/hm~2)。结果表明,豫东黄河故道种植花生,种植密度为160 000株/hm~2和150 000株/hm~2的农艺性状较为理想,160 000株/hm~2、170 000株/hm~2的产量指标较好,综合农艺性状和产量指标,黄河故道种植商花511花生最适宜的种植密度为160 000株/hm~2。     

黄河故道流域土壤盐渍化多维空间特征及其风险评价

掌握土壤盐渍化多维空间分布特征，分析盐渍化风险影响因素，实行风险区域分区管控，提升盐碱土利用效率。以山东省东营市河口区黄河故道流域为研究区，采用经典统计学方法对土壤盐渍化状况进行描述性统计，基于GIS插值对研究区盐渍化的二维空间分布格局进行分析，运用GMS三维反距离权重插值可视化分析盐分三维空间分布及其变化趋势，构建土壤盐渍化风险评价模型定量分析其风险程度。结果表明：研究区土壤含盐量均值为5.84 g·kg-1，整体属于重度盐渍化，pH均值为7.82，呈弱碱性；二维空间上，土壤含盐量高值区域（≥6 g·kg-1）主要分布于研究区北部，整体呈现从沿海向内陆降低的趋势，土壤盐分与pH分布趋势整体呈负相关；三维空间上，土壤盐分剖面分布特征整体以均质型为主，局部存在表聚、两端集聚，呈表聚型、均质型、两端集聚型三种类型共存的复杂特征；盐渍化风险程度分为4级，极高风险区域主要分布于研究区中北部、东北部；高风险区域主要分布在研究区中部及东北部区域，中风险区域主要分布在研究区西部、东南部，低风险区域主要分布于研究区西南部。 应预防极高风险区、控制高风险区、改良中低风险区，以最大程度减轻盐渍化风险危害。     

银川市黄河滩地土壤性状空间分布特征与肥力质量评价

为阐明银川市黄河滩地土壤性质的空间分布特征,分析不同用地类型(荒地、林地、耕地、退耕地)之间土壤性质的差异,通过均匀取样法实地采集银川市黄河滩地耕层土壤样品92份,采用地统计学和模糊数学法对土壤容重、孔隙度、田间持水量等物理性质和pH、电导率、可溶性盐、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、硝态氮、铵态氮等化学性质的空间分布特征进行了分析和综合评价。结果表明:银川市黄河滩地表层土壤容重在1.07～1.52 g/cm³,田间持水量为18.18%～31.16%,总孔隙度介于33.60%～49.83%,毛管孔隙度在26.67%～36.43%,非毛管孔隙度为5.6%～17.00%;土壤均为盐碱土,氮、磷元素含量偏低,其余养分含量处于中等水平;不同用地类型之间,林地的物理特征表现最优,退耕地土壤pH显著高于耕地(P<0.05),电导率、可溶性盐和铵态氮含量均表现为退耕地显著高于其他3种用地类型(P<0.05),全磷含量表现为林地显著低于其他3种用地类型(P<0.05),有效磷含量表现为耕地和退耕地显著高于林地和荒地(P<0.05),其余理...     

湿地土壤质量退化的模糊综合评价

Due to frequent soil Cd contamination and wide use of butachlor in China,there is a need to assess their combined toxicity to soil microorganisms.The combined effects of cadmium (Cd,10 mg kg^-1 soil) and herbicide butachlor (10,50,and 100 mg kg^-1 soil) on enzyme activities and microbial community structure in a paddy soil were assessed using the traditional enzyme assays and random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis.The results showed that urease and phosphatase activities were significantly reduced by high butachlor concentration (100 mg kg^-1 soil).When the concentrations of Cd and butachlor added were at a ratio of 1:10,urease and phosphatase activities were significantly decreased whereas enzyme activities were greatly improved at the ratio of 1:5,which indicated that the combined effects of Cd and butachlor on soil urease and phosphatase activities depended largely on their addition concentration ratios.Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis showed loss of original bands and appearance of new bands when compared with the control soil.Random amplified polymorphic DNA fingerprints suggested substantial differences between the control and treated soil samples,with apparent changes in the number and size of amplified DNA fragments.The addition of high concentration butachlor and the combined impacts of Cd and butachlor significantly affected the diversity of the microbial community.RAPD analysis in conjunction with other biomarkers such as soil enzyme parameters would prove a powerful ecotoxicological tool.Further investigations should be carried out to understand the clear link between RAPD patterns and enzyme activity.     

湿地土壤质量退化的模糊综合评价

Wetland soil quality degradation caused by large-scale agricultural reclamation on the Sanjiang Plain of Northeast China has been widely reported. A relative soil quality evaluation (RSQE) model and a projection pursuit evaluation (PPE) model based on real-coded accelerating genetic algorithm were introduced to evaluate quality variations in top layers of the main wetland soils on the Sanjiang Plain in 1999 and 2003, respectively. As soil quality degradation boundaries were vague, this study established two fuzzy synthetic evaluation (FSE) models based on the original data and criteria used in the RSQE and PPE models. The outputs of the two FSE models were obtained by choosing two fuzzy composite operators M (∧,∨) and M (?,⊕). Statistical analysis showed that the results of the FSE, RSQE, and PPE models were correlated. In particular, outputs of the FSE model using M (?,⊕) were significantly correlated with those of the RSQE model with r = 0.989 at P < 0.01. Compared with RSQE and PPE models, the FSE model may be more objective in showing soil quality variations and was closer to the natural situation, showing the feasibility and applicability of the FSE model in evaluating soil quality degradation. However, the choice of composite operator was of critical importance. The study of wetland soil quality degradation on the Sanjiang Plain was of scientific and practical significance for protection and management of soils and for sustainable development of agriculture in this area in the future.     

土壤质量与持续环境——Ⅲ.土壤质量评价的生物学指标

土壤生物是维持土壤质量的重要组分，土壤生物不指标能敏感地反映土壤质量的变化，是土壤质量评价指标体系中不可缺少的组成部分，但目前仍十分缺乏这方面的指标。本文对《土壤质量与持续环境》一书中土壤质量评价的生物学指标进行了评述。     

红壤稻田土壤理化及生物学性状的动态变化特征

Rice production plays a crucial role in the food supply of China and a better understanding of the changes in paddy soil fertility and the management effects is of practical importance for increasing rice productivity. In this study, field sampling in a typical red soil region of subtropical China, Jiangxi Province, was used to observe changes in the soil physical, chemical, and biological properties in a cultivation chronosequence of paddy fields. After cultivation, clay (< 0.002 mm) content in the soil, which was 39% in the original uncultivated wasteland, decreased, to 17% in the 80-year paddy field, while silt (0.02--0.002 mm) content increased. Additionally, macroporosity increased and pore shapes became more homogeneous. Soil Ph generally increased. Soil organic C and total N content of the 0-10 cm layer increased from 4.58 and 0.39 g kg-1 to 19.6 and 1.62 g kg-1, respectively in the paddy fields after 30-year cultivation and then remained stable. Soil total P content increased from 0.5 to 1.3 g kg-1 after 3 years of rice cultivation, indicating that application of phosphate fertilizer could accelerate phosphorous accumulation in the soil. Total K content in the 0--10 cm soil layer for the 80-year paddy fields decreased by 28% compared to that of the uncultivated wasteland land. Total Fe and free Fe contents declined with years of cultivation. The bacterial population increased and urease activity noticeably intensified after years of cultivation. In this chronosequence it appeared that it took 30 years to increase soil fertility to a relatively constant value that was seen after 80 years of cultivation.     

土壤质量生物学指标研究进展

本文对近年土壤微生物、土壤酶活性和土壤动物等土壤质量生物学指标研究成果进行了综合评述。土壤微生物是土壤有机组分和生态系统中最活跃的部分,被认为是最敏感的土壤质量生物学指标:微生物生物量代表参与调控土壤中能量和养分循环及有机物质转化所对应微生物的数量,但须结合多样性研究以弥补其无法反映土壤微生物组成和区系变化的缺陷;微生物群落组成和多样性动态反映土壤中生物类群的多变性和土壤质量在微生物数量和功能上的差异;土壤微生物活性体现在土壤微生物商、微生物呼吸和代谢商等方面,应考虑生物量大小与微生物种群活性间的相关关系以反映微生物种群内的差异。土壤酶活性具有极高时效性,在较短时间内就能反映出土壤质量的变化。土壤动物通常以种类的组成和数量,土壤动物区系的相对丰度、多样性或活性作为评价土壤生物质量的敏感指标。与土壤理化指标相比,土壤生物学指标更能对土壤质量的变化做出灵敏迅速的响应,因而被广泛地用于评价土壤质量。     

淮南低湿地土壤的生产性状及利用改良意见

淮南低湿地土壤的成土母质多由河流携带来的细粒物质经长期淤积而成,其中有长江支流的淤积物,也有淮河的淤积物,均含有丰富的养分,尤其是长江支流(如滁河)的淤积物,质地粘重,潜在养分的含量更高。     

黄河故道风沙化土地成因及综合整治模式

通过考查史迹,充分掌握黄河故道的历史演变,从理论上分析了黄河故道风沙化土地成因,并在此基础上根据对黄河故道风沙化土地综合治理的调查资料以及黄泛区各省林业部门提供的有关技术与模式资料,结合国家林业局批准的<黄河故道沙化土地综合治理项目实施方案>,提出了黄河故道风沙化土地的整治原则及思路,归纳、总结出2个典型治理模式,为黄河故道风沙化土地的整治提供借鉴和参考.     

玉米、三叶草秸秆和蚯蚓堆肥施用对黄河故道潮土理化性状的影响

为了解玉米秸秆、三叶草秸秆和蚯蚓堆肥施用对黄河故道潮土理化性状的影响,通过室内盆钵培养方式,设置对照(CK)、玉米秸秆(M)、三叶草秸秆(C)、蚯蚓堆肥(V)、玉米秸秆+三叶草秸秆(MC)、玉米秸秆+蚯蚓堆肥(MV)、三叶草秸秆+蚯蚓堆肥(CV)和玉米秸秆+三叶草秸秆+蚯蚓堆肥(MCV)8个处理,在28℃和80％土壤田...     

土壤健康的生物学监测与评价

土壤是维持陆地生态系统功能和持续性的至关重要的有限资源。土壤质量和土壤健康与农牧业的可持续发展和环境质量的改善息息相关。土壤健康可简单定义为:“土壤作为一个动态生命系统具有的维持其功能的持续能力”。土壤微生物是土壤生物区系的关键性功能要素,一些微生物学参数可以综合判断土壤健康状况。文中提出土壤健康评价的指标体系可区分为土壤中微生物的量、活性、多样性和功能性4个方面,其中与微生物生物量水平相关的基本指标和衍生参数可成为土壤健康的敏感性量化指标,并有潜力作为土壤生态系统受污染和胁迫的预警性监测指标。     

黄河中下游湿地土壤铁还原氧化过程的温度敏感性

土壤中铁的还原氧化过程因与重金属的生物有效性、有机污染的降解及含碳温室气体排放等环境问题关系密切而备受关注。温度可能通过影响铁还原菌或者Fe(II)氧化菌的活性、底物的生物可用性等而影响铁的还原过程。以黄河中下游地区新乡市原阳大米产区的湿地土壤为样品,利用厌氧泥浆控温培养试验方法研究了黄河中下游湿地中土壤铁还原氧化过程的温度敏感性。结果表明:黄河中下游湿地土壤铁的还原容量在16~31℃范围内不受温度影响,但在16~40℃之间升高温度可显著增加铁还原过程的最大速率、速率常数,亦可缩短最大速率出现的时间。铁还原的温度敏感系数介于1.18~3.05之间,且随温度上升而升高。光照可降低铁还原的温度敏感性,平均降幅39.0%。光照时土壤中Fe(II)氧化对温度不敏感。光照条件和铁氧化物的种类和数量可能是影响土壤有机碳矿化的因素之一。研究结果对于深入理解土壤铁的生物地球化学循环及其与土壤呼吸的关系具有重要意义。     

湿地土壤重金属污染特征、来源及风险评价研究进展

湿地土壤重金属污染是当前湿地科学领域内的热点问题。论文较系统地总结了湿地土壤重金属在时间和空间上的污染特征,分析了湿地土壤重金属主要污染来源,总结了湿地土壤重金属形态的主要影响因素,评述了当前湿地土壤重金属在生态风险和健康风险评价方面的进展和不足。总体上,湿地土壤重金属含量在不同时间尺度上变化差异明显,在水平和垂直空间上的分布特征受人类活动方式和时间、湿地自然生态环境等因素影响。工农业活动、交通活动、人类生活废物排放、湿地商业开发等是湿地重金属的主要污染源。湿地水陆环境变化、氧化还原条件、人类活动等因素对湿地土壤重金属形态影响日益显著。最后,提出未来一段时间内湿地土壤重金属应加强研究尺度、手段和风险评价体系的研究。     

福建闽江河口湿地土壤重金属污染特征及评价研究

为掌握福建闽江河口湿地重金属污染特征,对闽江河口湿地不同监测点重金属污染状况进行全面调查采样,利用综合污染指数法和地累积指数法对重金属污染状况进行评价。结果表明,福建闽江河口湿地重金属污染比较严重,除Ni和Cr外,Cu、Pb、Zn、Cd、Mn均超过土壤环境质量标准（I级）。除Ni和Cr单项污染指数无污染外,其他监测点均有不同程度的重金属污染,污染程度表现为Pb〉Cu〉Zn〉Cd;综合污染指数除潭头港和鳝鱼滩为轻度污染,其他6个监测点均达到中度污染以上,表明闽江河口湿地存在严重的重金属复合污染。地累积指数除Pb、Zn、Cd污染达到中或轻度污染水平,其他重金属均无污染。     

秋施有机肥对土壤生物学、理化性状及玉米产量的影响

以黑龙江省海林农场白浆土为研究对象,在等氮量条件下（秋季有机肥配施来年春季无机肥）,设置100%有机肥（T₁）,30%有机肥+70%无机肥（T₂）,20%有机肥+80%无机肥（T₃）,100%无机肥（T₄）和不施肥（CK）5个处理,研究长期施肥对土壤生物学、理化性状以及玉米产量的影响。结果表明:玉米生育期内,土壤微生物数量呈先升高后降低的变化趋势,且施用高量有机肥有助于细菌和放线菌群落结构的形成,无机肥和不施肥适于真菌生长;有机无机肥配施处理在提高土壤酶活性方面占据绝对优势,脲酶和蔗糖酶活性始终显著高于其他处理,且有机肥较无机肥处理更能提高玉米生育期内土壤微生物生物量;有机无机肥配施可明显提高土壤全量和速效养分,培肥地力,单施效果稍差,且差异不大,而高量有机肥在降低土壤容重、增加总孔隙度百分比方面作用显著;两年玉米累计产量30%有机肥（T₂）最高,分别比100%有机肥（T₁）和100%无机肥（T₄）提高57.34%和4.59%,稳产并高产。总体来讲,30%有机肥+70%无机肥为最佳施肥模式。