丛枝菌根真菌对紫花苜蓿吸收土壤中镉和锌的影响

采用温室盆栽试验方法,研究了镉（Cd）、锌（Zn）污染土壤中,8种不同丛枝菌根真菌（AMF）Glomus lamellosum（G.la）、Acaulospora mellea（A.m）、Glomus mosseae（G.m）、Glomus intraradices（G.i）、Glomus etunicatum（G.e）、Glomus constrictum（G.c）、Diversispora spurcum（D.s）、Glomus aggregatum（G.a）对紫花苜蓿（Medicagosativa L.）吸收Cd、Zn的影响。结果表明,Cd、Zn污染下AMF仍然明显侵染紫花苜蓿,并促进紫花苜蓿对Cd、Zn的吸收积累,但不同AMF影响的效应和植株不同部位对重金属的吸收积累规律存在差异。AMF处理下紫花苜蓿根部Cd、Zn含量和积累量明显增加,但地上部Cd、Zn的含量则降低,地上部Zn的积累量也减小,这表明AMF处理减弱了Cd、Zn由根部向地上部的运移,减轻了植物地上部毒害。接种AMF条件下,植株尤其是根部生物量增加是Cd、Zn在其体内含量和积累量增加的重要因素,不同种类AMF促进植株生物量增加的幅度不同,导致植株对Cd、Zn的积累和抗性存在差异。     

竹林坡位对土壤及竹笋中微量元素的影响

为探讨竹林不同坡位对土壤理化性质、土壤全锌、土壤有效锌、笋中锌、铁、锰、钾及铜元素的影响,本研究以浙江省遂昌县毛竹现代示范生产基地的毛竹林为对象,试验共设置5个坡位,分别为坡顶(S0)、上坡位(S1)、中坡位(S2)、下坡位(S3)和坡底(S4).结果表明:土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量有随坡位上升呈下降的趋势,S4坡位的土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质均与S1坡位达到显著差异.而土壤全锌、土壤有效锌、笋中锌及铁有随坡位的降低而降低的趋势,均以S0为最高.但各坡位处理中的土壤全锌含量均未达到显著差异,S0坡位的有效锌与其他各坡位均达到极显著差异.笋中的锌So坡位为最高,比其他各坡位增加了5.20％、7.25％、85.61％和140.52％,So与S3和S4达到了极显著差异.笋中铁含量也是以S0为最高,为157.16mg· kg-1,与其他各处理间均达到了显著差异(S3除外).笋中锰钾元素则以S1为最高,分别为206.78mg· kg-1和37.14g·kg-1,S1位笋中锰只与S4达到了显著差异,S1位笋中的钾与S3达到了显著差异.笋中铜以S4坡位为最高,其他各坡位均与S2达到了显著差异(S0除外).在其他外界环境相同条件下,随着坡位的升高笋中锌、铁、锰、钾土壤中全锌和有效锌而增加的趋势,而土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质和笋中铜的变化趋势则相反.试验结果为竹笋中锌、铁及其他元素的环境风险控制提供科学依据.     

海泡石改良土壤效果研究

通过连续三季盆栽试验研究海泡石提高油菜生物量,降低油菜Cd、Pb、Cu、Zn浓度及土壤Cd、Pb、Cu、Zn有效态浓度的效果。结果表明:海泡石在不同程度上提高了三季油菜的生物量,适量的海泡石可降低油菜中Cd、Pb、Cu、Zn浓度及土壤Cd、Pb、Cu、Zn有效态浓度。海泡石降低油菜中重金属浓度效果,第一季,Zn>Pb>Cd>Cu,第二季,Pb>Zn>Cd>Cu,第三季,Zn>Cd>Pb>Cu;降低有效态浓度的效果,第一季,Cd>Cu>Pb>Zn,第二季,Cu>Cd>Zn>Pb,第三季,Pb>Cd>Cu>Zn。因此,海泡石可用于土壤改良,提高油菜生物量,降低油菜中Cd、Pb、Cu、Zn浓度及土壤中Cd、Pb、Cu、Zn有效态浓度。海泡石降低油菜中重金属浓度总效果为Zn>Pb>Cd>Cu;降低土壤重金属有效态浓度总效果为Cd>Cu>Pb>Zn。     

镉、铅、锌对红壤微生物生物量的影响

Nitrogen(N)losses from ammonium bicarbonate or urea applied to wheat and then followed immediately by irrigation were investigated.Ammonia volatilization was determined by a micrometeorological method (ammonia sampler),total N loss was estimated by the ^15N mass balance method ,and denitrification loss was measured by the diference method(calculated from the difference between the total N loss and ammonia loss) and a direct method (measuring the emission of (N2 N2O)-^15N).Total ammonia losses from ammonium bicarbonate and urea in 33 days were 8.7% and 0.9% of the applied nitrogen ,respectively.The corresponding total N losses were 21.6% and 29.5%,Apparent denitrification losses(by the difference method) were rather high,being 12.9% from ammonium bicarbonate and 28.6% from urea .However,no emission of (N2 N2O)-^15N was detected using the direct method.     

微生物对土壤Cd Pb和Zn生物有效性的影响研究

采用土壤盆栽模拟试验方法,研究了接种不同微生物对重金属富集植物——印度芥菜修复土壤中Cd、Pb、Zn的作用效果。结果表明,接入菌株JA27、JC55、JC40不仅显著促进植物的生长,提高印度芥菜的生物量,降低了土壤pH,并且对土壤Cd、Pb、Zn产生活化作用,使土壤Cd、Pb、Zn有效态含量显著增加,增强印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn吸收量,显著提高了富集植物的修复效果。以上3个处理使印度芥菜地上部Cd、Pb、Zn吸收量分别提高了117%～137%、37%～62%、9%～15.1%。接种JB37对土壤Cd、Pb、Zn产生钝化作用,并且抑制印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn的吸收。JB37处理印度芥菜地上部Pb、Zn吸收量分别降低了72.5%、27%,对Cd吸收量无显著影响。     

Effect of Zinc Application on Cadmium Uptake of Maize Grown in Alkaline Soil

The aim of this research is to investigate the effect of zinc (Zn) application on cadmium (Cd) uptake of maize (Zea mays L.) grown in alkaline soil. Four doses of cadmium (Cd; 0, 2.5, 5, and 10 ppm) in the form of cadmium chloride and four doses of Zn (0, 10, 20, and 40 ppm) in the form of zinc sulfate were applied to the soils. Plants were harvested at the 45th day of their developments. The Cd amounts in shoots and roots were analyzed separately. Significant differences between Cd amounts in shoots and roots are obtained with the application of different Zn doses (P < 0.01). In all Cd levels, Zn application increases Cd in both shoots and roots relative to Cd contents of plants grown in the pots that not applied Zn. It is also found that Cd content of the roots is greater than that of shoots.     

高羊茅和黑麦草对污染土壤Cd,Pb,Zn的富集特征

以潮褐土为供试土壤,通过模拟试验研究了高羊茅(Festuca arundinacea)和黑麦草(Lolium multif lorum)对复合污染土壤Cd,Pb,Zn的富集特点。结果表明,在土壤Cd,Pb,Zn复合污染处理条件下,高羊茅Cd,Pb,Zn的平均富集量,地上部分别为5.76,19.77,418.18 mg/kg,地下部分别为129.82,256.66,354.66 mg/kg;黑麦草Cd,Pb,Zn的平均富集量,地上部分别为5.57,26.13,467.18 mg/kg,地下部分别为114.53,155.98,513 48 mg/kg。通过方差分析,这两种草坪草的重金属富集量没有显著差异,并且富集规律呈现较为一致的特点。地上部的富集量和土壤重金属含量的离子冲量呈显著的线性相关。这两种草坪草对其重金属的富集能力顺序为:Zn>Cd>Pb,其中对Zn的吸收呈现富集植物的特性规律,当土壤Zn含量>400 mg/kg时,其转运系数>1,地上部对Zn的富集能力很强,可作为Zn污染土壤的修复植物。通过偏相关和多元回归分析表明,这两种草坪草在土壤Cd,Pb,Zn复合污染条件下均未产生复合效应。     

广东红壤微量元素含量及分布特征

2004年对广东部分红壤9种微量元素含量调查结果表明,9种微量元素平均含量为B 41.38 mg kg-1,Mo21.71 mg kg-1,Cu 77.37 mg kg-1,Pb 33.94 mg kg-1,Zn 265.52 mg kg-1,As 19.018 mg kg-1,Hg 0.056 mg kg-1,Cr 248.95mg kg-1,Cd 0.324 mg kg-1。同族微量元素相比,原子量小的元素的含量大于原子量大的元素的含量。母岩、成土风化作用影响这些微量元素在土壤中的含量。     

菜地土壤铅、镉有效态与生物有效性研究

通过野外采样、室内测试分析,探讨重庆市北碚区菜地土壤铅、镉的有效态含量及生物有效性。结果表明：研究区菜地土壤铅、镉有效态平均含量为3.114,0.051mg/kg,生物有效性系数分别为7.7%,25.1%;小白菜可食部分铅、镉平均含量分别为0.123,0.021mg/kg,富集系数分别为0.4%,9.8%;从富集系数和生物有效性系数看,研究区菜地土壤镉的潜在生态风险要大于铅的。研究区菜地土壤理化性质中pH对有效态镉有显著影响;砂粒、粘粒和有机质对有效态铅含量有显著影响;铅、镉有效态与全量变化一致,全量是有效态含量的主要影响因素;土壤类型对铅、镉有效态含量有影响;在人类活动中交通对有效态铅含量有影响,肥料的施用对有效态镉含量有影响。菜地土壤中铅、镉有效态含量与小白菜可食部分铅、镉的含量相关性优于全量的,用土壤中铅、镉的有效态表征铅、镉的生态风险更准确。     

石灰性褐土中磷锌镉相互作用对其有效性的影响

采用室内培养的方法,研究了石灰性褐土中磷、锌、镉相互作用对土壤中磷、锌、镉有效性的影响。结果表明：（1）磷锌共同培养时,施锌提高了土壤速效磷含量,且随培养时间的延长而降低。在相同锌浓度处理下,土壤中的有效锌含量随施磷量的增加而增加,不同锌浓度处理下,有效锌含量随土壤培养时间的延长而显著降低。（2）磷镉共同培养时,施镉对土壤速效磷含量影响不明显;施磷降低了有效镉含量,但效果不显著;且都随时间的延长而降低。（3）锌镉共同培养时,在培养的前30d,土壤中有效锌含量随施镉浓度增加而降低,但在30d后,有效锌含量有增加的趋势。土壤中有效镉含量在不同锌-镉处理下随培养时间变化有较大差异：在Cd3处理下,加入高浓度锌后显著降低土壤有效镉含量;Cd30处理下,在培养前30d,锌的施入对土壤中有效镉含量影响不明显,但30d以后,土壤有效镉含量随施入锌浓度的增加而显著降低。说明两者的竞争机制随时间的延长发生变化,且施锌能明显降低镉的毒性。     

粤北铅锌矿区土壤生态系统微生物特征及其重金属含量

粤北大宝山金属矿产资源的开发给生态环境带来了严重危害。对该铅锌矿区土壤的微生物特征进行研究。结果表明:五节芒植物中的元素含量表现为Zn>Pb>Cu>Cd,Zn与土壤元素的相关性最为显著,其次为Pb。与对照土壤相比,矿区土壤的微生物基础呼吸作用增强,但微生物生物量却显著降低,微生物生理生态参数Cmic/Corg、qCO2值明显升高。随着矿区土壤的重金属含量增加,矿区(1#、2#)土壤的生化作用强度明显下降,生化作用表现为与土壤重金属含量呈显著负相关。与非矿区(6#)土壤相比,其中土壤氨化作用、硝化作用、固N作用和纤维素分解作用强度分别下降43.19%～70.01%,70.71%～92.02%,58.54%～87.76%和55.00%～79.60%。生化作用表现为与土壤中重金属含量呈显著负相关。土壤微生物活性下降是矿区土壤生态系统遭受破坏的重要标志之一,也是矿区土壤微生物生态演变的重要因素之一。土壤微生物活性降低削弱了矿区土壤中C、N营养元素的循环速率和能量流动。     

典型黑土pH值变化对微量元素有效态含量的影响研究

采用室内培养实验的方法 ,控制典型黑土样品的酸碱度值 ,探讨典型黑土中 Cu、Zn和 Mn等微量元素有效态含量与 p H值的关系。结果表明 :p H值变化 0 .5个单位左右 ,有效态铜含量变化约 0 .5～ 1倍 ;有效态锰含量变化约 3～ 5倍 ;有效态锌含量变化 9～ 1 5倍之多。说明精确掌握土壤的酸碱度值对于土壤诊断、微肥的合理施用、提高作物产量和实现土地的可持续利用都具有重要的理论与实践意义     

生物炭-凹凸棒土复合材料对水稻土锌镉的钝化及土壤养分和酶活性的影响研究

为了比较生物炭、凹凸棒土以及生物炭-凹凸棒土复合材料3种钝化剂对锌镉复合污染水稻土的钝化修复效果,本研究利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、比表面积表征(BET)和扫描电镜(SEM)等技术手段对稻壳生物炭和凹凸棒土样品进行表征,并采用土培试验研究稻壳生物炭、凹凸棒土及生物炭-凹凸棒土复合材料对实际重...     

土地利用方式及土壤理化性质对有效态锌累积的影响

利用土壤定位采样分析了富阳市不同土地利用方式和土壤特征对全量和有效态Zn在土壤中累积的影响.分析结果表明,工业用地与农业用地中的全量和有效态Zn差异极显著,工业用地方式土壤全量和有效态Zn含量较高;在农用地方式中,菜地、旱地、水田和林地的全量Zn累积程度相近,但与果园和茶园差异显著;不同农业用地中的有效态Zn无显著差异.并对农业与工业用地方式下全量Zn、土壤特征与有效态Zn含量之间的相关关系进行了分析.结果表明,在农业用地中,全氮、有机质和pH对Zn全量影响显著,而全量、有效磷和速效钾对Zn有效态影响显著;在工业用地中,土壤理化性质对全量和有效态Zn含量无明显影响,有效态Zn含量只与全量Zn含量显著相关.基于Zn有效态的指示Kriging评价结果显示,富阳市有5.56%的土地和5.99%的耕地处在较高的Zn污染风险水平(>0.100).     

同位素稀释技术在土壤微量元素地球化学活性分析中的应用

土壤中微量元素的地球化学活性是评价土壤质量以及环境风险的重要指标.现有的分析方法虽多,但因技术限制难以适用于所有类型的土壤,致使标准不统一,对科研工作提供的参考性不足.同位素稀释技术(isotopic dilution technique)对固/液交换过程造成的扰动极小,近年来被越来越多的研究人员认为是量化土壤微量元素...     

毛果苔草湿地开垦后土壤中主要营养元素垂直分异

以三江平原毛果苔草湿地及其开垦后的农田为研究对象 ,探讨了湿地开垦前后土壤中主要营养元素含量差异及垂直分异。结果表明 ,毛果苔草湿地土壤中主要营养元素含量要远高于农田土壤中营养元素含量 (土壤表层 K元素除外 ) ,其中 ,全 N含量相差 2 0多倍 ;毛果苔草湿地土壤中主要营养元素的垂直分异显著 ,都在 4 0 %以上 ,其中全 N含量的变异系数最高 ,达到 81.32 % ,而农田土壤中主要营养元素的垂直分异不太显著 ,都在 2 4 %以下 ,主要受水分条件和有机质的含量控制     

冻融循环次数和土壤含水率对油松林土壤团聚体及有效态微量元素的影响

以王茂沟流域典型人工油松林土壤为对象,研究了不同冻融循环次数(0,3,9次)和不同土壤含水率(40%FC,60%FC,80%FC)条件下土壤团聚体组成和团聚体中4种有效态微量元素(Cu、Fe、Mn、Zn)的演变特征。结果表明:冻融循环次数增加显著增加了<0.25 mm粒径团聚体比例(P<0.01),降低了>2 mm粒径团聚体比例(P<0.01),从而导致团聚体平均重量直径(MWD)显著降低(P<0.01);土壤含水率增加显著降低了<0.25 mm粒径团聚体比例(P<0.01),增加了0.25~2,>2 mm粒径团聚体的比例,团聚体MWD值显著增加(P<0.01)。土壤含水率增加对土壤颗粒的团聚作用显著大于冻融循环作用对土壤团聚体的破坏作用。冻融循环作用降低了<0.25 mm粒径团聚体中有效态Cu和Fe的总量,增加了Mn和Zn的总量,同时增加了在>2 mm粒径团聚体中4种有效态元素的总量。土壤含水率增加降低了<0.25 mm粒径团聚体中4种有效态微量元素的总量,而在>2 mm粒径团聚体中其总量显著增加。土壤含水率升高能够抵消冻融循环次数增加对土壤团聚体的破坏作用,冻融循环作用和土壤含水率增加的协同作用提高了>2 mm粒径团聚体有效态微量元素的含量。     

叶绿醇对铅污染土壤酶活性及土壤铅有效态影响

采用土培盆栽试验,研究了在铅污染土壤中添加叶绿醇对土壤酶活性和土壤铅离子有效态的影响,探讨了不同处理时间下叶绿醇对铅污染土壤的缓解作用。结果表明:短时间内在土壤中添加叶绿醇对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性具有促进作用,对土壤脲酶活性具有抑制作用,且每种酶对叶绿醇的敏感程度不同,其中碱性磷酸酶最为敏感;随着处理时间延长土壤中过氧化氢酶活性、脲酶活性和铅离子有效态降低,蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性显著升高;土壤重金属铅浓度为600 mg/kg时,叶绿醇浓度为50 mg/kg蔗糖酶活性最强,比空白对照组高出122.28%;当土壤中叶绿醇浓度为250 mg/kg时,土壤碱性磷酸酶活性最高,是空白对照组的251.61%。总之,在铅污染的土壤中添加叶绿醇后能改变土壤酶活性,降低土壤中铅的有效态,并且随着培养时间的延长,叶绿醇对铅污染土壤的修复效果逐渐降低。     

Immobilization and species of heavy metals in soils in the absence and presence of rhizobia

Abstract

The effect of bacterial inoculation of Rhizobium fredii HN01 on the immobilization and speciation of Cu, Zn, and Cd was studied in Red and Cinnamon soil which are typical Chinese soils. The soil was mixed with bacterial suspension for one week followed by an immobilization of each heavy metal for another week. The total binding and fractionation of heavy metals in soils were analyzed. As compared with the control, the retention of total Cu, Zn, and Cd in Red soil increased by 28, 16, and 28%, respectively, in the presence of rhizobia. The amount of exchangeable, NH₄OAc-extractable, Mn oxides-bound and organic matter-bound Cu increased by 23–123%. There were significant decrease of exchangeable Cu and marked increases of NH₄OAc-extractable and Mn oxide-bound Cu in Cinnamon soil with the presence of rhizobial cells, although no changes for the total retention of Cu were observed. The amount of exchangeable Zn in Red soil-rhizobia composite was 20% greater than that of the no-rhizobia soil. Addition of rhizobia also increased exchangeable Cd and specifically-adsorbed Cd by 25 and 93%, respectively, in Red soil. No considerable differences were found for the total immobilization of Zn and Cd as well as their distribution in various solid fractions of Cinnamon soil in the absence and presence of rhizobial cells. In terms of soil components, it is assumed that bacterial biomass had a relatively less impact on the species of heavy metals bound with Fe oxides. Results suggested that the retention and speciation of heavy metals in soil are governed largely by the interactions of bacteria with various inorganic and organic soil constituents. The data are useful in understanding the impact of microorganisms on the behavior, mobility and transformation of heavy metals in soil environments.