南方几种水稻土重金属污染下的土壤呼吸及微生物学效应

采集南方几种重金属污染下的水稻土,通过室内培养的方法研究土壤CO2排放的动态变化以及微生物学指标的差异。结果表明,在60d的培养期内,前7d土壤呼吸速率较高,占了整个排放量的30．89％～64．37％,并且这一阶段重金属对土壤呼吸速率的影响最大。重金属对土壤微生物生物量的影响表现出增加、抑制与无显著性差异的结果,而重金属对微生物熵及微生物代谢熵（qCO2）的影响却是极显著的,同时表现出增加与降低的不同结果。这说明土壤呼吸以及不同的微生物学指标,在长期的复合重金属污染条件下,其表现并不一致,微生物熵与代谢熵用于基本性质差异较大的土壤时,对重金属的响应更为灵敏。此外,土壤重金属的累积还能提高土壤中有机碳的含量。     

镉胁迫对洞庭湖湿地土壤微生物数量与活性的影响

为探讨Cd污染胁迫与洞庭湖湿地土壤微生物学特性之间的内在关系,通过野外土样采集和室内模拟胁迫相结合的方法,研究Cd污染胁迫对洞庭湖湿地土壤微生物数量和微生物活性的影响。结果表明,当Cd胁迫浓度为3 mg kg~(-1)时对洞庭湖湿地土壤细菌、微生物总数及土壤微生物生物量碳(SMBC)刺激作用显著,当Cd胁迫浓度为6 mg kg~(-1)时对真菌有显著的刺激作用,而对细菌、放线菌、微生物总数及微生物生物量氮(SMBN)均表现出抑制作用,且随Cd胁迫浓度的进一步增加对细菌、真菌、放线菌、微生物总数及SMBC、SMBN的抑制作用增强;土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶和脱氢酶活性随Cd胁迫浓度的增加而降低;土壤基础呼吸(SBR)与代谢墒(qCO_2)随Cd胁迫浓度的增加呈上升趋势。放线菌、SMBC、SMBN、土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、磷酸酶活性、脱氢酶活性、SBR及qCO_2与Cd胁迫浓度相关显著或极显著;Cd胁迫条件下脱氢酶活性的变异系数最大为50.0%,表明脱氢酶活性的变化对Cd胁迫反映最为敏感,可作为洞庭湖湿地Cd污染土壤质量评价的灵敏指标。     

藏中矿区重金属污染对土壤微生物学特性的影响

土壤微生物对土壤重金属污染反应敏感,是探讨矿区土壤重金属污染生态效应的有效指标之一。通过野外调查与采样和室内分析,研究了藏中矿区重金属污染对土壤蔗糖酶、脲酶、脱氢酶和酸性磷酸酶活性、微生物生物量C（MBC）、N（MBN）和P（MBP）、土壤基础呼吸、代谢商（qCO2）及可矿化N的影响。研究表明,矿区土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd全量和有效含量均高于对照土壤;随着矿区土壤重金属含量增加,土壤酶活性、微生物量C、N和P、可矿化N均逐渐降低,土壤基础呼吸和qCO2则逐渐升高;土壤重金属与土壤蔗糖酶活性、脲酶活性、脱氢酶活性、酸性磷酸酶活性、MBC、MBN、土壤基础呼吸、qCO2及可矿化N具有显著的线性相关;脱氢酶活性对土壤重金属污染最为敏感,表明脱氢酶活性可作为藏中矿区土壤环境质量变化的有效指标。     

不同覆盖材料对避雨葡萄园土壤生物活性的影响

采用田间试验,研究了秸秆、地布、透明地膜及反光膜地表覆盖对避雨栽培葡萄园土壤有机碳、土壤酶活性、微生物量及其代谢的影响。结果表明:与不覆盖相比,除反光膜覆盖处理的土壤酶综合活性无显著提高外,4种覆盖材料均可显著提高土壤酶综合活性、微生物总量及微生物量碳、微生物熵,促进土壤养分释放,其中秸秆覆盖效果最好;秸秆覆盖可增加土壤有机碳含量,地布、透明地膜及反光膜覆盖则降低土壤有机碳含量;秸秆和地布覆盖下土壤呼吸强度增强,透明地膜和反光膜覆盖下则相反;4种覆盖材料均可降低土壤微生物代谢熵,提高微生物对土壤有机碳的利用率,其中透明地膜覆盖下土壤微生物代谢熵最低。主成分分析结果表明,4种覆盖材料均可提高葡萄避雨栽培园土壤生物活性,效果依次为秸秆覆盖地布覆盖透明地膜覆盖反光膜覆盖;权重分析结果表明,微生物代谢熵、微生物熵、呼吸强度、微生物量碳和蔗糖酶活性、土壤酶指数共6个指标是评价土壤生物活性的重要指标。过氧化氢酶对葡萄生长期差异引起的生存环境变化较不敏感,可作为避雨栽培葡萄园中土壤酶活性差异的指示指标。     

稻菜轮作制下汞胁迫的土壤微生物学和酶学效应

通过盆栽试验研究了稻菜轮作下不同浓度汞污染对土壤微生物和酶活性的影响,从而为稻菜轮作体制下土壤重金属污染防治、诊断提供科学理论依据.结果表明:青菜收获后,不同浓度汞处理后土壤各微生物学指标和酶学指标均表现为在较低浓度汞处理(<2 mg/kg)时有促进作用.在较高浓度汞处理(≥2 mg/kg)时表现出抑制作用.综合比较,土壤代谢商是对汞处理比较敏感的微生物学指标.青紫泥不同浓度汞处理的土壤酶活性大于小粉土.脲酶是对土壤汞胁迫比较敏感的生化监测指标.且汞对小粉土脲酶和脱氢酶活性的生态毒性强于青紫泥.     

铅锌矿区污染土壤微生物活性研究

通过野外调查和采样分析，研究了浙江衢州铅锌矿区土壤的微生物、土壤酶活性及植物重金属积累特性。结果表明：矿区污染区土壤Ph、Zn、Cd、Cu全量的平均值分别是对照土壤的267．8倍、132．6倍、41．8倍、17．0倍。矿区植物体内重金属含量与土壤重金属全量和有效态含量呈显著正相关。矿区土壤随着重金属含量的增加，土壤微生物生物量碳逐渐降低，而土壤基础呼吸、微生物代谢商则升高，矿区中心污染土壤微生物生物量碳只有对照土壤的72％，而基础呼吸和微生物代谢商分别是对照土壤的1．6倍和2．3倍。铅锌矿口附近污染区土壤酶活性较低，对照土壤的各种酶活性最高。其中土壤脱氧酶的活性变化最大，作为矿区重金属污染的指标更灵敏。     

退化红壤马尾松恢复林地土壤微生物生物量变化及其控制因素研究

退化土壤植被恢复后土壤质量在凋落物参与下提高,但恢复土壤理化性质与土壤微生物生物量间的相互作用尚不清楚。本研究目标是调查退化红壤马尾松恢复林地凋落物清除对土壤理化性质和微生物生物量的影响,分析影响土壤微生物生物量的控制因素。研究结果表明,与侵蚀裸地相比,无论凋落物清除与否,马尾松恢复林地的土壤孔隙度、水稳性团聚体比例、土壤有机碳、全氮、土壤微生物生物量均有较大提高;其提高幅度受土层深度和坡位影响,主要表现为表层土壤大于亚表层土壤,坡顶和坡底土壤大于坡中土壤。与凋落物保留林地相比,凋落物清除林地土壤各项指标提高幅度降低。通径分析的结果表明,影响微生物生物量最重要的因素是土壤有机碳含量,其次为土壤孔隙度;凋落物则是通过孔隙度和有机碳来间接影响土壤微生物生物量。本研究说明土壤物理结构恢复对土壤生物学性质的恢复有重要意义。     

重金属Cd、Zn、Cu和Pb复合污染对土壤生物活性的影响

通过野外土样采集及室内培养试验(25℃),研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,以及模拟重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,矿区土壤(距矿口0~800 m)重金属污染严重,Pb、Cd、Zn、Cu全量和有效含量是对照土壤(距矿口10 000 m)的3.7~141.0倍和2.2~773.2倍;距矿口越近,土壤有机质、有效氮、有效磷和速效钾含量及土壤pH亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量碳和氮受到的抑制程度也显著增强。与对照土壤相比,距矿口0~800 m的土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性分别降低25.5%~47.3%、22.6%~74.2%、30.9%~83.1%、16.7%~69.1%和34.6%~92.3%;细菌、放线菌和真菌数量分别较对照下降30.5%~80.1%、8.1%~49.9%和3.3%~8.3%。土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。恒温(25℃)培养试验中,低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了土壤酶活性和细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮的数量,但高量的Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性、细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮均显著下降。重金属Cd、Zn、Cu、Pb之间存在着一定的协同或拮抗作用,Cd、Zn、Cu和Pb之间在微生物生物量碳和氮上表现出明显的协同效应,Pb与Cd、Zn、Cu对细菌数量的复合效应机制为拮抗效应,Cd、Zn、Cu和Pb对真菌数量和放线菌数量的复合效应机制表现为协同效应和拮抗效应并存。     

土壤微生物对除草剂乙草胺污染的响应和指示

采用除草剂乙草胺作为土壤污染因子, 在人工可控制条件下, 研究乙草胺对土壤微生物细菌、真菌和放线菌数量及土壤微生物量碳的影响, 并探讨这些微生物学指标对土壤中乙草胺污染状况的指示.研究结果表明: 在整个试验过程中, 除草剂乙草胺在短时间内对微生物区系能产生明显抑制作用, 但随着时间增加和污染物的分解, 微生物数量逐渐得到恢复.在短时间抑制过程中, 细菌、放线菌数量以及微生物量碳与乙草胺浓度的对数之间有很好的剂量效应关系, 第7 d细菌数量与乙草胺浓度对数的拟合公式为y = -2.97x + 12.36, R2 = 0.999 3; 放线菌数量与乙草胺浓度对数的拟合公式为y = -2.13x + 6.67, R2 = 0.956 4; 微生物量碳在第14 d与乙草胺浓度对数的拟合公式为y = -89.25x + 348.90, R2 = 0.995 4; 其相关性都达到显著水平.而真菌在受到乙草胺污染后, 受抑制现象并不明显, 真菌对乙草胺有较强的抗性.总之在短期污染条件下, 土壤中的细菌、放线菌数量以及微生物量碳可以很好地指示土壤中乙草胺的污染状况.     

重金属污染矿区复垦土壤微生物生物量及酶活性的研究

对铜矿废弃地复垦土壤微生物生物量及酶活性研究结果表明 ,与对照土壤相比 ,矿区复垦土壤微生物生物量C、N和P均有所降低 ,微生物商Cmic Corg可作为矿区重金属污染土壤微生物学敏感指标之一 ;酶活性变化与此相似 ,脲酶、脱氢酶和酸性磷酸酶与对照差异显著 ,其他则与对照差异明显 ,一定程度削弱了矿区土壤中C、N营养元素周转速率和能量循环