外源有机酸对蚯蚓Zn积累的影响及毒性研究

为研究外源有机酸是否会增加土壤动物蚯蚓对重金属的吸收,从而加剧重金属对土壤生态系统的危害,采用溶液法,以锌为目标污染物,研究添加有机酸(乙酸、草酸、柠檬酸和EDTA)后,重金属对蚯蚓的毒害效应。结果表明,有机酸能有效缓解Zn对蚯蚓的毒性,缓解强弱顺序为EDTA柠檬酸草酸乙酸,主要表现为蚯蚓死亡率降低。暴露在Zn浓度为5,10,15 mg/L的溶液中时,死亡率分别为20%,55%,83.75%,随着有机酸浓度增加,蚯蚓死亡率下降越显著;抗氧化酶(SOD、CAT)和丙二醛(MDA)含量下降,不同的有机酸对蚯蚓SOD、CAT活性的影响不一,MDA含量则有明显的下降趋势,甚至接近于对照水平。这主要是由于有机酸抑制了蚯蚓对Zn的富集,有机酸的络合作用改变了Zn的亚细胞分布,E(胞残渣)组分的比例下降,而H(热稳定组分)组分上升,从而降低了重金属所引起的毒害。因此,有机酸在控制重金属的生物可利用性方面具有重要作用。     

长江三角洲地区城市污泥对蚯蚓的急性毒性效应

应用滤纸法和自然土壤法测定了长江三角洲地区城市污泥及其与青紫泥混合后对蚯蚓的急性致死效应及慢性毒性效应。结果表明:滤纸法测定的污泥对蚯蚓的毒性症状出现快且严重,不同污泥对蚯蚓的毒性大小差别较大,致死中浓度(LC50)相对应的污泥与水比值(Rsw-LC50)范围在0.0010～0.0242之间。在供试的城市污泥中,上海贮泥池污泥对蚯蚓的毒性最大,上海脱水污泥5对蚯蚓的毒性最小。自然土壤法测定的污泥与土壤作用后对蚯蚓的毒性结果为:所有处理蚯蚓死亡率均为0,各污泥处理对蚯蚓体重增长率的影响差别不大,个别污泥处理蚯蚓体重增长率比对照处理低,即对蚯蚓的体重有负增长影响。与滤纸法各处理相比,中毒症状较轻微,仅极个别中毒症状较明显。与污泥的水浸液相比,污泥与土壤作用后对蚯蚓的毒性大大降低。     

莫能菌素对蚯蚓的生态毒理效应

采用人工土壤法测定了不同浓度莫能菌素对蚯蚓的急性毒性和对蚯蚓生长、生存、繁殖以及超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽-硫转移酶（GSH-S）、腺三磷酸酶（ATPase）、乙酰胆碱酯酶（T-CHE）活性的影响。结果表明,莫能菌素对蚯蚓14d的LC50为75.883mg·kg-1;当莫能菌素含量达到50mg·kg-1时显著影响蚯蚓的生存（P〈0.05）,死亡率达到20%;当莫能菌素含量达到25mg·kg-1时显著影响蚯蚓的生长（P〈0.05）;药物的染毒浓度与对蚯蚓生存和繁殖的抑制存在明显的剂量-效应关系。染毒21d后,低浓度的兽药莫能菌素就能显著影响蚯蚓体内SOD、GSH-S、ATPase、T-CHE的活性,药物浓度和酶活性间具有明显的剂量-效应关系。莫能菌素对土壤动物蚯蚓显示有毒性作用,对土壤环境具有潜在的生态风险。     

氯丹和灭蚁灵污染场地土壤对蚯蚓的毒性效应研究

以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为供试生物,氯丹和灭蚁灵污染场地土壤为供试土壤,以蚯蚓体重及体内蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性为指标,进行了不同暴露时间（1、3、7、14 d）下场地土壤中氯丹和灭蚁灵污染胁迫对蚯蚓的毒性效应研究。结果表明,随着暴露时间的延长,蚯蚓体重在氯丹和灭蚁灵作用下受到显著抑制,蚯蚓体内蛋白质、SOD和CAT活性对氯丹和灭蚁灵响应不同,其敏感性大小为CAT〉SOD〉蛋白质;在一定暴露时间内,根据暴露-剂量效应关系,表明氯丹浓度为14.13 mg.kg-1、灭蚁灵浓度为4.14 mg.kg-1可能是使蚯蚓CAT活性达到最大值的临界浓度,同时也是SOD活性受到抑制的临界浓度,超过该临界浓度可能对蚯蚓产生生态毒性效应,这为场地风险评价和修复提供了基础数据。     

甲氰菊酯在土壤中的降解及对蚯蚓的毒性效应研究

拟除虫菊酯作为全球第三大杀虫剂品种，在农业生产中广泛使用，同时也带来了一系列不利的环境影响。然而，目前有关拟除虫菊酯在土壤环境中的残留行为和风险评估报道较少。以典型拟除虫菊酯类杀虫剂甲氰菊酯(FEN)为研究对象，重点探究其在不同性质土壤中的降解行为以及对典型土壤生物蚯蚓的毒性效应。结果表明，甲氰菊酯在碱性土壤中的降解速度快于酸性土壤，同时在非灭菌土壤中的降解速度为灭菌土壤的4倍。因此，土壤酸碱度和微生物是影响FEN在土壤中降解快慢的主要因素。此外，在降解过程中检测到甲氰菊酯主要代谢物3-苯氧基苯甲酸(3-PBA)的生成。蚯蚓富集结果表明，FEN在蚯蚓体内的含量先升高后降低，最大生物富集因子为0.3。亚急性毒性结果表明，高剂量（5 mg?kg-1）甲氰菊酯暴露14 d后，蚯蚓体内蛋白质含量显著降低（P<0.05），细胞色素P450（CYP450）、羧酸酯酶（CarE）、谷胱甘肽-S-转移酶（GST）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量均显著增加（P<0.05），同时存在剂量效应，证实土壤中残留的FEN对蚯蚓具有毒性效应。本文对甲氰菊酯在土壤环境中的降解行为研究以及生态毒性风险评估具有重要的指导意义。     

DEHP对土壤蚯蚓氧化胁迫及DNA损伤的研究

土壤环境中的酞酸酯污染日益严重,为了探讨和分析典型酞酸酯邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)对土壤动物的生态毒理效应,以赤子爱胜蚓为指示生物,暴露于DEHP浓度为CK、0.1、1、10、50 mg kg~(-1)人工土壤中,并于染毒后的7、14、21、28d取样测定。通过蚯蚓体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物(POD)、谷胱甘肽转移酶(GST)等指标反映DEHP对蚯蚓的氧化激活程度,通过活性氧自由基(ROS)的含量反映DEHP对蚯蚓的细胞毒性,通过丙二醛(MDA)含量和Olive尾矩反映DEHP对蚯蚓的遗传毒性,从多个角度评价DEHP对蚯蚓的生态毒理效应。结果表明:(1)在DEHP的刺激下,各浓度组蚯蚓的SOD、CAT、POD、GST活性均呈激活状态,表明DEHP对蚯蚓的抗氧化酶有诱导作用;(2)DEHP影响蚯蚓的ROS含量,各染毒处理组与对照组相比均升高且差异性明显,表现出明显的剂量—效应关系;(3)对比各染毒处理组之间的数据,DEHP对蚯蚓MDA含量的影响无明显规律;(4)DEHP可使蚯蚓GST呈激活状态,表明中高浓度的DEHP对蚯蚓GST具有诱导作用;(5)DEHP能够引起蚯蚓体腔细胞DNA的损伤,且随着浓度的增加,Olive尾矩值随之增加,说明DNA损伤程度与DEHP浓度之间具有剂量-效应关系。从实验结果可以看出,DEHP可以对蚯蚓机体和DNA造成一定程度的损伤,表现出较强的生态毒理效应。     

土壤中亚致死剂量毒死蜱对蚯蚓抗氧化防御系统酶活性的影响

以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为供试生物,研究了暴露于含有亚致死剂量毒死蜱的人工土壤中8周时间内蚯蚓超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性的变化。结果表明,毒死蜱对蚯蚓SOD、CAT、GSH-Px酶活性具有显著抑制。蚯蚓抗氧化防御系统酶对毒死蜱毒性具有一定的指示作用。除蚯蚓的LC50、产卵率、卵孵化率等常用的蚯蚓生态毒理学指标外,蚯蚓的SOD、CAT、GSH-Px抗氧化酶活性与实验农药的毒性效应具有相关性,但各指标在对毒性的响应敏感性上存在差异,其中,SOD、GSH-Px最为敏感,而CAT最不敏感。因此,在生态毒性诊断时,应选择不同指标作为一套指标体系相互补充,以增强污染诊断的灵敏性及长期诊断。     

新型杀虫剂对蚯蚓的毒理学研究

研究了吡虫啉与抑食肼对蚯蚓的急性毒性、生化毒性及对精子形态的影响。急性毒性结果表明,上述两种杀虫剂在不同暴露系统中,显现不同的毒性效应。吡虫吡在浓度低于０．２ｍｇ／Ｌ、抑食肼食于２５ｍｇ／Ｌ浓度范围内对蚯蚓纤维素酶活力有抑制作用。低浓度吡虫啉对蚯蚓超氧化物歧化酶活力有抑制作用。高浓度吡虫啉和抑食肼则有促进作用。两种杀虫剂对蚯蚓精子形态有不同程度影响。     

土壤低剂量荧蒽胁迫下蚯蚓的抗氧化防御反应

以人工污染土壤为介质,荧蒽为供试化学品,以蚯蚓内脏中细胞色素P450含量、谷胱甘肽转移酶(GST)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量为指标,进行了不同暴露时间(1、3、7和14d)下低剂量荧蒽(60、120、240、480和960μg kg-1)污染胁迫对蚯蚓(Eiseniafetida)的毒性效应研究。结果表明,在供试浓度范围内,蚯蚓内脏中各生化酶系产生了不同程度的响应。其中P450含量、SOD和POD活性比较敏感;而GST和CAT活性,以及MDA含量在供试浓度范围内对荧蒽的暴露没有明显的指示作用。研究发现,低剂量污染物暴露的时间效应较剂量效应更有指示作用,并且生物体内各生化酶系对污染物暴露的敏感性存在差异,因而在土壤污染生态毒性诊断时,选择多时段检测和多指标联合诊断,对污染暴露指示的有效性和敏感性尤为重要。     

十溴联苯醚对两种土壤酶活性的影响

以十溴联苯醚(BDE-209)作为外加污染源,测定不同浓度的污染物(1、10、50、200、500 mg/kg)在1~115天处理期对水稻土和菜田土脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性的影响。结果表明,不同浓度BDE-209处理对水稻土和菜田土中3种土壤酶活性的影响不同:在水稻土中,第1天时BDE-209处理即对土壤蔗糖酶、脲酶活性产生了较为显著的促进作用,对酸性磷酸酶活性产生了显著的抑制作用,而在菜田土中,这种现象的出现是在处理后的第14天;在1~50 mg/kg浓度围内,BDE-209处理对水稻土和菜田土酶活性的促进/抑制作用基本随着BDE-209浓度的增大而增强,而在200、500 mg/kg浓度处理下,作用不明显;在水稻土中各处理脲酶与酸性磷酸酶活性动态变化相关性显著,在菜田土中各处理磷酸酶和蔗糖酶活性动态变化相关性显著。因此,BDE-209对不同土壤酶的作用因土壤类型不同而有所差异,应根据不同土壤选择恰当的土壤酶作为土壤BDE-209污染程度的指标。     

河北雾灵山5种人工纯林土壤养分综合评价

通过河北雾灵山5种人工纯林的土壤养分分析,研究了不同林分类型对土壤pH值、有机质、全量养分和速效养分的变化,并对不同土壤养分进行了主成分分析。结果表明:5种不同林分类型的土壤pH值均为弱酸性,其变化范围为4.61～6.31;不同土层土壤有机质表现为:表层（0—10 cm）> 中层（10—20 cm）> 下层（20—40 cm）,有机质均值在2.53～9.60 g/kg之间;土壤全磷含量均值为0.20～0.70 g/kg;土壤全氮含量均值为2.38～3.45 g/kg;土壤速效钾含量均值为67.54～169.88 mg/kg;土壤速效磷含量均值在0.84～6.84 mg/kg之间;土壤碱解氮含量均值在65.68～147.88 mg/kg之间;不同林分类型土壤养分综合效应评价,白桦纯林最大,为1.122;落叶松纯林最小,为-0.819。综合来看,随土层厚度增加土壤养分含量减少;阔叶林土壤养分含量大于针叶林。     

阜平县不同海拔梯度下耕地土壤养分现状与分布特征

为在太行山区阜平县对耕地土壤提出科学合理的施肥理论依据,利用2018年阜平县耕地测土配方施肥调查数据,运用统计学和克里金插值方法研究了阜平县耕层土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾及pH等养分含量现状及分布特征。结果表明:当前阜平县耕地土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的均值含量分别为7.08,21.84 g/kg, 70.53 mg/kg, 22.43 mg/kg, 75.43 mg/kg,土壤pH值主要为中性水平,占比65.42%;土壤有机质含量、碱解氮含量和速效钾含量均表现为以中等含量水平为主,占比分别为45.55%,43.19%和59.86%,处于中等及以上的占比分别为98.76%,64.42%和75.96%;土壤有效磷含量主要处于高等含量水平,占比29.99%,而高等及以上水平占比74.15%。从空间分布上耕地土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾大体均呈现由东南向西北逐渐增长的趋势,而从海拔梯度分区下有机质和有效磷呈现丘陵区(21.85 g/kg)<低山区(21.92 g/kg)<中山区(22.70 g/kg)趋势,碱解氮呈现中山区(64.72 mg/kg)&l...     

不同土壤类型和农业用地方式对土壤微生物量碳的影响

通过野外调查与室内分析,研究了山东桓台县3种土壤类型(潮土、褐土和砂姜黑土)与农业用地方式(林地、菜地和粮田)对土壤表层(0—10.cm)微生物量碳的影响。结果表明,不同农业用地方式对微生物量碳的影响较大,3种利用方式的微生物量碳含量差异显著,依次为:粮田>菜地>林地;土壤类型不同,土壤微生物量碳含量也不相同。任何一种土壤,菜地的N、P、K含量都高于粮田和林地;有机质含量粮田>菜地>林地;pH值林地>粮田>菜地。全N、有机质与土壤微生物量碳呈极显著正相关,有效P与微生物量碳呈弱负相关,速效K、pH值和微生物量碳不相关。不同用地方式下土壤养分与微生物量碳的相关程度不同。秸秆还田和施用有机肥有利于提高土壤中微生物量碳水平,施用化肥在一定程度上能够增加微生物量碳。     

Lumbricid macrofauna alter atrazine mineralization and sorption in a silt loam soil

Atrazine is a widely used herbicide and is often a contaminant in terrestrial and freshwater ecosystems. It is uncertain, however, how the activity of soil macrofauna affects atrazine fate and transport. Therefore, we investigated whether earthworms enhance atrazine biodegradation by stimulating herbicide degrading soil microflora, or if they increase atrazine persistence by facilitating herbicide sorption. Short (43 d) and medium term (86 d) effects of the earthworms Lumbricus terrestris and Aporrectodea caliginosa on mineralization, distribution, and sorption of U-ring-¹⁴C atrazine and on soil C mineralization was quantified in packed-soil microcosms using silt loam soil. A priming effect (stimulation of soil C mineralization) caused by atrazine supply was shown that likely lowered the earthworm net effect on soil C mineralization in atrazine-treated soil microcosms. Although earthworms significantly increased soil microbial activity, they reduced atrazine mineralization to ¹⁴CO₂-C from15.2 to 11.7% at 86 d. Earthworms facilitated formation of non-extractable atrazine residues within C-rich soil microsites that they created by burrowing and ingesting soil and organic matter. Atrazine sorption was highest in their gut contents and higher in casts than in burrow linings. Also, gut contents exhibited the highest formation of bound atrazine residues (non-extractable atrazine). Earthworms also promoted a deeper and patchier distribution of atrazine in the soil. This contributed to greater leaching losses of atrazine in microcosms amended with earthworms (3%) than in earthworm-free microcosms (0.003%), although these differences were not significant due to high variability in transport from earthworm-amended microcosms. Our results indicated that earthworms, mainly by casting activity, facilitated atrazine sorption, which increased atrazine persistence. As a consequence, this effect overrode any increase in atrazine biodegradation due to stimulation of microbial activity by earthworms. It is concluded that the affect of earthworms of atrazine mineralization is time-dependent, mineralization being slightly enhanced in the short term and subsequently reduced in the medium term.     

阔叶红松林不同大小林隙土壤温度、水分、养分及微生物动态变化

对小兴安岭阔叶红松林不同大小林隙主要土壤性质和微生物数量进行测定,对其动态变化进行比较和分析。结果表明,林隙表层(0-10cm)土壤含水量比郁闭林分高。不同大小林隙土壤月平均温度呈现单峰变化。中林隙有机质平均含量(194.34g/kg)>大林隙(169.47g/kg)>小林隙(143.49g/kg)>郁闭林分(128.61g/kg)。各林隙土壤表层NH4+-N含量季节动态变化趋势基本一致。大林隙中,土壤各月平均总有效氮(铵态氮+硝态氮)含量春季最高,夏季最低。林隙的有效磷含量呈现多峰变化。8月份是速效钾吸收和淋失的高峰期。林隙土壤微生物的数量秋季最多,生长季和雨季较少。不同大小林隙土壤因子的相关分析表明,pH值与有机质、速效钾呈显著负相关,与微生物和有效磷呈显著正相关。有机质与全氮、铵态氮、硝态氮、微生物和速效钾呈现显著或极显著相关。     

保护性耕作对科尔沁沙地坨沼区土壤理化性质的影响

试验研究了科尔沁沙地坨沼区坨子地和甸子地在不同耕作方式(传统、防护林保护)、不同耕作年限下的土壤理化性质动态变化。结果表明:保护性耕作对土壤容重、土壤机械组成影响较大,与CK2相比,坨子地保护性耕作T4、T5的耕层土壤容重分别降低了0.16,0.21g/cm3;2～0.02mm的颗粒含量分别降低了27.99%,40.59%;与CK1相比,甸子地保护性耕作D3、D4的耕层土壤容重分别降低了0.21,0.29g/cm3;2～0.02mm的颗粒含量分别降低了42.85%,55.59%。且保护性耕作土壤容重和2～0.02mm的颗粒含量均低于传统耕作。保护性耕作能增加土壤养分含量,与CK2相比,坨子地保护性耕作T4、T5的耕层有机质含量分别增加了12.69,18.65g/kg;碱解氮含量分别增加了7.7,15.7mg/kg;速效磷含量分别增加了15.27,27.06mg/kg;速效钾含量分别增加了40.19,46.58mg/kg;与CK1相比,甸子地保护性耕作D3、D4的耕层有机质含量分别增加了19.77,22.83g/kg;碱解氮含量增加了28.35,25.55mg/kg;速效磷含量分别增加了27.36,38.22mg/kg;速效钾含量分别增加了19.3,81.5mg/kg。差异均达极显著水平。保护性耕作的有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量均高于传统耕作。     

元谋干热河谷不同土地利用类型雨季前后土壤养分变化

为探讨各土地利用类型对土壤氮、磷、有机质等养分的拦蓄效果,对元谋干热河谷区那能小流域内草地、林地、坡耕地三种土地利用类型区雨季前后的土壤养分含量变化情况进行了分析。研究结果表明:①经过5个月的雨季,表层土壤(0—30 cm)中,草地和坡耕地全氮含量分别减少0.001、0.089 g/kg,林地全氮含量增加0.057 g/kg;草地与林地碱解氮含量分别增加10.466、1.305 mg/kg,坡耕地碱解氮含量减少25.833 mg/kg;林地与坡耕地全磷含量分别减少0.186、0.320 g/kg,草地全磷含量增加0.030 g/kg;草地与坡耕地速效磷含量分别减少1.540、2.186 mg/kg,林地速效磷含量增加2.161 mg/kg;林地与坡耕地有机质含量分别减少0.294、0.702百分点,草地有机质含量增加0.556百分点。②土壤全氮与碱解氮、全氮与有机质、有机质与碱解氮含量呈显著性相关,全磷与速效磷、有机质相关性不明显。③由于人为扰动,坡耕地雨季前后各土壤养分指标存在较大的差异性。     

退化第四纪红粘土重建森林模式及其土壤恢复研究

以江西严重退化第四纪红粘土为研究对象,选择其中9种模式重建的林龄10年的森林,调查土壤理化性状,结果表明:(1)土壤有机质、全N、速效N、全P、速效P明显增加,而且增加幅度最大的是有机质;土壤全钾、有效钾都较大程度提高。(2)土壤有机质、全氮浓度随土层深度明显下降,有效磷、有效钾、有效氮浓度则随土层深度平缓下降,全磷、全钾浓度随土层变化不明显。(3)各重建森林模式的土壤容重、非毛管孔隙度也呈较大幅度降低;毛管持水量、毛管孔隙度呈不同幅度增加;不同重建模式总孔隙度变化的差异较大。     

腾格里沙漠边缘区植被恢复与土壤养分变化研究

为了研究腾格里沙漠东缘植被恢复过程中不同阶段土壤养分和pH值的变化,在研究区从东向西分别采集6种植被恢复阶段的土壤,分别测定了其pH值、有机质和全效速效养分含量。结果表明,沙丘固定过程中,土壤有机质和全氮含量都呈逐渐增加趋势,分别从1.32和0.025g/kg增加到1.89和0.061g/kg,均达到了显著水平。半固定沙丘速效氮、速效钾含量均明显增加,发展为固定沙丘后由于大量植物的生长土壤速效氮、速效钾含量反而比半固定沙丘低。荒漠草原土壤中有机质、全氮及速效氮含量最高,退化草原速效磷含量比荒漠草原略高,差异不显著随退化荒漠草原恢复进程,人工梭梭林速效磷含量降低,速效钾总体呈显著增加趋势pH值以人工梭梭林较低。植被恢复过程中,沙生植被的存在对有机质和氮素的富集起着决定性作用,随着流沙固定和退化荒漠草原恢复,土壤有机质、氮和磷的含量增加,土壤有机质含量与土壤全氮、全磷和有效氮的含量呈较强的正相关关系。     

黄土丘陵区刺槐人工林土壤养分特征及演变

为了探明黄土丘陵沟壑区人工林土壤养分状况及其演变规律,应用时空互代的方法,以刺槐林为代表,对该区不同利用年限的人工林土壤养分特征及其时空变化等进行了系统研究。结果表明,黄土丘陵区人工林土壤肥力处于低水平;人工林表层土壤养分中有机质和速效磷的空间变异性较大;坡度、坡向、坡位等环境因子对土壤养分有一定的影响。随利用年限的增加,人工林土壤全氮,有机质、碱解氮、速效钾含量及土壤养分指数均增加,与利用年限有极显著的相关性,其变化趋势符合y=axb模型。全氮,有机质和碱解氮随利用年限的增加量不显著,而速效钾每经过10年就有显著增加,全磷和速效磷含量则保持相对衡定的水平。黄土丘陵区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾及养分指数年增长率分别约为0.20g.kg、0.01g.kg、0.69mg.kg、2.27mg.kg和0.04。该区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮及养分指数约需50年、速效钾约需30年可达到中上等养分水平。