长江三峡库区土壤动物群落结构初步研究

于长江三峡大坝工程开工前的1998年,对三峡库区几个地点（秭归、万县、神农架）不同海拔和生境下的土壤动物群落进行了调查研究.研究表明,整个地区不同生境中土壤动物的优势类群为线虫;常见类群有螨、弹尾目、线蚓、熊虫和猛水蚤目等;同一地点不同植被下,土壤动物类群之间存在着一定的相似性和差异.相关性检验表明：土壤节肢动物类群数与个体数之间的相关性受海拔、植被影响不大.研究还发现,生境条件（海拔、植被类型等）越优越,土壤动物的多样性指数越高.不同群落相似性比较显示,海拔相同、植被相近的群落相似性指数高.对线虫、螨类和弹尾目的数量差异分析表明,秭归地区三个类群受植被、海拔影响不大;万县地区海拔对蜱螨、弹尾目影响较大;神农架地区线虫分布受植被影响较大,螨类和弹尾目在不同植被和土层广布,而该地区枯枝落叶层中螨类数量随植被、海拔变化显著.     

有机肥施用对农田中小型土壤动物群落的影响

2016年玉米生长季6～9月,以农田土壤为研究对象,设置了有机肥4个不同施用量处理,即0 kg·hm~(-2)(CK)、15 000 kg·hm~(-2)(OF1)、30 000 kg·hm~(-2)(OF2)、45 000 kg·hm~(-2)(OF3),并对其中小型土壤动物群落及其多样性的变化进行调查研究。研究结果表明,1)从试验样地共捕获中小型土壤动物2 821只,其中:OF处理显著提高了中小型土壤动物个体密度(P0.05),OF1、OF2和OF3处理分别较CK提高2.28%、31.93%和60.70%;有机肥施用有降低类群数的趋势,但无显著差异(P0.05);2)各处理对中小型土壤动物多样性指数无显著影响(P0.05);3)农田中小型土壤动物具有明显表聚性,各处理0～10 cm土层的个体密度和类群数显著高于10～20和20～30 cm土层的个体密度(P0.05)。有机肥施用对农田中小型土壤动物具有一定的影响,有机肥对土壤的影响是深远的,目前的结果着重表现在对个体密度的影响较大,对多样性的变化,需要长期观测。     

土壤有机氯污染的生物修复和土壤酶活性的关系

简述了土壤生物修复的意义以及微生物－酶－生物修复之间的关系，对有机氯污染土壤的生物修复进行了初步探讨。研究结果表明，自然土壤中含有过氧化氢酶；加入“六六六”后，降低自然土壤中过氧化氢酶活生。此外，对产生过氧化氢酶的外源细菌进行初步搜集、筛选，并测定了其产生过氧化氢酶能力。结果表明，在有机氯污染的土壤中，加入外源细菌能增中土壤过氧化氢酶活性，有机氯能诱导加入土壤的外源微生物分泌过氧化氢酶的能力；细菌B1是较有希望的能消除有机氯污染的菌株。     

滇池流域农田土壤有机氯农药残留特征

在滇池流域农田,重点是滇池滨湖区和入滇河流柴河流域,选择不同土地利用类型、不同种植年限大棚采集土壤样品进行气相色谱（ECD）分析。结果表明,试区土壤中有机氯农药（OCPS）检出率为95.9%,OCPS的残留量范围、平均值分别为nd-63.4 μg·kg-1、6.3 μg·kg-1,以p,p′-DDE为主要残留物,98.3%的样点达到国家《土壤环境质量标准》一级标准（〈50 μg·kg-1）。与国内同类报道相比,滇池周边土壤中OCPS的残留较低。不同土地利用类型有机氯残留量排序为：设施栽培〉水稻田〉露天菜地〉荒草地〉坡耕地;不同大棚种植年限土壤中,棚龄长于15 a的 OCPS残留量要明显高于棚龄短于15 a的,而棚龄短于15 a的,土壤中OCPS含量差异不明显。     

苏南农田土壤有机氯农药残留规律

本研究选择工业化与城市化水平较高 ,且工农业经济发展水平相对较平衡 ,具有蔬菜种植较长历史的苏南某市为试点区 ,重点探讨菜地土壤有机氯农药残留现状 ,及土壤利用方式、轮作方式、蔬菜品种及蔬菜种植年限对土壤有机氯农药残留状况的影响。在全市农田范围内网格均匀布点 ,各采样点均用GPS定位 ,多点采集 89个土样。研究结果表明 ,供试区土壤中普遍检出有机氯农药残留 ,残留总量 (Σ OCP)介于2 3.2～ 112 6 .7μgkg-1之间 ,均值为 174 .4 μgkg-1,残留的主要组分为p ,p′ DDE和p ,p′ DDT ,占Σ OCP的 82 %以上。四种不同利用类型土壤中 ,传统菜地土壤中Σ DDTs残留量均值最高 ,水稻田土壤中最低。种植不同蔬菜的传统菜地土壤中有机氯残留有明显的差异 ,种植叶菜的土壤比种植葱蒜韭菜、土豆 (根茎类 )或茄果类蔬菜的土壤中有机氯残留量高得多。蔬菜种植年限对土壤中有机氯残留影响不明显。水稻—蔬菜轮作的方式可减少有机氯农药污染的风险。     

百草清除草剂对农田生态系统土壤动物群落结构的影响

用百草清除草剂对农田生态系统土壤动物进行染毒模拟实验,共获得土壤动物967个,隶属3门,6纲,10目。其中弹尾目、甲螨亚目为优势类群,其余为常见类群和稀有类群。实验结果表明,百草清除草剂处理组的动物种类和数量与对照组相比较明显减少,动物种类的减少主要取决于常见种类和稀有种类,动物数量的变化则主要是优势类群的数量消长。并且随着百草清溶液处理浓度的增加,土壤动物的种类和数量显著减少,但上、下层动物随染毒历时递减规律有所不同。     

土壤有机氯污染的生物修复和土壤酶活性的关系

简述了土壤生物修复的意义以及微生物 -酶 -生物修复之间的关系 ,对有机氯污染土壤的生物修复进行了初步探讨。研究结果表明 ,自然土壤中含有过氧化氢酶 ;加入“六六六”后 ,降低自然土壤中过氧化氢酶活性。此外 ,对产生过氧化氢酶的外源细菌进行初步搜集、筛选 ,并测定了其产生过氧化氢酶能力。结果表明 ,在有机氯污染的土壤中 ,加入外源细菌能增加土壤过氧化氢酶活性 ;有机氯能诱导加入土壤的外源微生物分泌过氧化氢酶的能力 ;细菌 B1是较有希望的能消除有机氯污染的菌株     

我国中部井工煤炭开采沉陷对农田大型土壤动物群落结构的影响

为了解不同沉陷程度农田土壤生态系统中大型土壤动物群落结构,于2007年夏季对我国中部潞安集团井工开采区沉陷农田生态系统中不同等高线处大型土壤动物群落组成进行了调查,采用野外手捡法共采集大型土壤动物477只,隶属于3门7纲15目22科。其中,蜘蛛目、鞘翅目、直翅目和膜翅目为优势类群,占总捕量的83.64%;常见类群4类,占总捕量的13.22%。研究结果表明:不同沉陷程度对农田大型土壤动物个体数、类群数均有不同程度影响,农田大型土壤动物个体密度随着沉陷深度的增加呈现增加趋势,沉陷区土壤生态环境的变化引起大型土壤动物的局部迁移。Jaccard相似性系数表明沉陷区中部(2 m、4 m和6 m等高线处)三者间相似程度较高,正常农田(CK)与沉陷区底部(7 m等高线处)之间相似程度最低,达到极不相似程度。研究认为不同沉陷程度对大型土壤动物的群落结构有明显影响,将大型土壤动物作为沉陷区农田土壤质量评价中生物性状指标具有重要意义。     

多氯联苯复合污染土壤的微生物群落结构多样性变化

土壤微生物群落结构多样性是指示土壤生态系统稳定性及其功能的重要传感器。采用磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acids,PLFAs）方法,对长江三角洲地区某POPs高风险区PCBs长期复合污染土壤的微生物群落结构多样性进行了初步研究。结果表明,PCBs重度污染土壤中格兰氏阴性菌（16：1w9、cy17：0等）和厌氧微生物（18：1w7）的PLFAs组分含量较多,而格兰氏阳性菌（如i15：0、i17：0等）、放线菌（16：0（10Me））及真菌（18：2ω6,9）和好氧性微生物的PLFAs含量较低,表明PCBs污染土壤中微生物群落结构与组成发生了明显变化。这一结果为PCBs降解微生物资源的定向筛选提供了科学依据。     

蚓粪对黑麦草吸收污染土壤重金属铜的影响

在长江冲积物形成的高沙土中加入CuSO4.5H2O模拟土壤污染,使Cu污染浓度分别为200、400、600 mg kg-1,并设置加蚓粪(15%)和加原土(15%)处理,二处理各设种植黑麦草(Lolium multiflorum)和不种黑麦草培养试验,研究蚓粪对黑麦草生长及对Cu吸收的影响,以揭示蚓粪在Cu污染土壤植物修复中的作用。结果表明:蚓粪显著增加了黑麦草的地上部和地下部的生物量(p<0.001**)以及根系的长度、表面积、体积和根尖数(p<0.05*),在Cu浓度为200 mg kg-1时促进作用最大;蚓粪还显著提高了黑麦草地上部Cu的浓度及累积量,但显著降低了地下部的Cu浓度(p<0.05*),而对地下部的铜累积量没有影响,显示蚓粪能促进Cu从根系向地上部的运移及在地上部的富集。通过对土壤的pH和Cu的形态特征分析,发现种植黑麦草处理降低了土壤的pH并增加了可交换态铜的含量,而且这种作用在加入蚓粪后更加明显。推测蚓粪主要通过促进黑麦草根系的生长和活性而影响根系周围环境,提高重金属铜的生物有效性进而增加植物对铜的吸收。     

敌草隆污染的土壤解毒试验

敌草隆为内吸传导型灭生性取代脲类除草剂,药效长,杀伤力强,通常用来防除旱地作物(如棉花)田间杂草^[1,2].然而当使用不当时,如气温、用量、施药方法、田地平整、施药时间不当等,容易对农作物造成危害,影响作物生长而且造成对土壤环境的污染¹⁾.     

农田土壤湿度的人工神经网络预报模型研究

基于多层误差反传网络结构模型和一维时间序列拓展的方法,发展了一种新的旱季农田土壤湿度预报模式。该模式不公预报准确性高,而且不受中期降水预报准确性的影响。一般只要具备３８６以上的计算机条件即可进行工作,十分便于业务预报推广。     

SOIL EROSION IN THREE GRAZED PLANT COMMUNITIES IN NORTHEASTERN PATAGONIA

Grazing has been identified as the main cause of land degradation in Patagonia. However, land degradation is highly variable among areas, even within the same paddock. This strongly suggests that different plant communities differ in their resistance to land degradation. In this study, we have evaluated soil erosion at both microsite and community scales in coexisting plant communities subject to sheep grazing in northeastern Patagonia. Three plant communities coexist in the area: two shrub steppes dominated by Chuquiraga avellanedae Lorentz and Nassauvia ulicina (Hook. f.) Macloskie, and a grass steppe dominated by Nassella tenuis (Phil.) Barkworth. At a community scale, our results indicate that shrub steppes generally experienced soil erosion, whereas the grass steppe commonly did not show signs of soil erosion/deposition. At a microsite scale, non‐vegetated soil surface types and degraded mounds never accumulated sediments, regardless of plant community. In contrast, we found that in some sites, the intact mounds and grasses entrapped sediments, but in other sites, soil erosion prevailed. Our results highlight the fact that soil erosion measurements are scale dependent, because results at microsite and community scales often differ. When comparing among communities, grass steppe is more intensely grazed, but at the same time, it shows less evidence of past and present erosion. In contrast, the N. ulicina community showed a direct relationship between grazing and soil erosion. Finally, soil erosion was not related to grazing in the C. avellanedae community. Our results demonstrate that the grass steppe is more resistant to land degradation than shrub steppes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

土壤环境变化对土壤动物群落影响的研究

土壤是环境系统中物质与能量交换的枢纽 ,土壤动物在土壤物质能量迁移转化过程中具有特殊的功能和作用。然而 ,随着人类活动对环境影响的加剧 ,原生植被受到破坏 ,各种污染物质不断在土壤中富集 ,对土壤动物的生存繁衍带来严重威胁 ,目前土壤动物学者的研究 ,主要集中在土壤动物在成长过程中的作用 ,理化性质的改良 ,土壤养分循环以及区系分类等 ,很少涉及土壤动物与环境特别是污染环境关系的研究。农药是目前主要的化学性环境污染物 ,农药污染对自然和农田生态系统的结构和功能都有影响[1] ,有实验表明 ,农药污染对土壤动物新陈代谢及卵的…     

铜污染农田表层土壤的持久性有机氯农药残留状况

土壤中持久性有机污染物往往与重金属共存形成混合污染,但过去的研究较少关注它们在土壤中的相互影响。本研究选择典型铜污染区农田,分析了铜不同污染程度的表层土壤中HCB、HCHs与DDTs等持久性有机氯农药的组分及含量。结果表明:DDTs在土壤中的残留量随着土壤铜污染程度的加剧而上升;土壤中铜抑止了DDT向DDE或DDD的转化,DDTs残留量相对较大。供试土壤中持久性有机氯农药含量与有机质之间的相关性分析表明,污染土壤中两者之间的相关性大于未污染土壤,说明铜促进了土壤中的DDTs和HCHs与土壤有机质结合,这可能是导致水田土壤中DDTs的平均含量显著高于旱地和林灌地土壤的原因之一。     

长期施用家畜废弃物堆肥对土壤剖面15N自然丰度的影响

通过对两个长期田间试验的研究,分析了日本火山灰土(Andisols)及其溶液中15N自然丰度(δ 15N)在土壤剖面的分布,其目的是为了评价δ15N值能否作为预测家畜废弃物氮在迁移转化过程中形成的NO3-N污染的指标.在日本中央农业综合研究中心(NARC)进行了6年的试验处理包括猪场废弃物堆肥(猪粪堆肥),缓释尿素(缓释肥),普通铵态氮肥(普通化肥),及不施肥(对照);而在日本农业研究所(NARI)进行了12年的试验则包括三个施用量的牛场废弃物堆肥(牛粪堆肥),以该地长期不施肥的森林土壤(森林)作为对照.研究结果表明在NARC长期施用猪粪堆肥显著改变了δ15N值在土壤剖面的分布模式,猪粪堆肥小区0～20cm的δ15N值最高,然后按对照≥普通化肥＞缓释肥排列,原因主要为猪粪堆肥本身的δ15N值较高及其随后在土壤中的转化等反应;缓释肥处理后的土壤δ15N值最低,表明缓释肥施入土壤后的循环速率较慢或相对于施肥量其损失较低.在NARI,土壤δ15N值随着施肥量的增加而升高.同样不施肥条件下,NARI的森林土壤剖面的δ15N值比相对应的NARC的对照土壤剖面值高1～2个δ单位.NARC土壤剖面100 cm收集的土壤溶液的δ15N值的大小排列为猪粪堆肥＞普通化肥≥对照＞缓释肥;并且普通化肥小区土壤溶液δ15N最低值出现在剖面深度200～250 cm左右.以上结果显示土壤表层或土壤溶液中的δ15N值将有助于我们在火山灰土地区定性地预测污染物来源.     

不同施肥处理对黑土土壤呼吸的影响

基于中国科学院海伦生态实验站的长期定位试验,采用静态箱式法研究了玉米生长期间不同施肥处理对黑土土壤呼吸的影响。结果表明,在玉米生长期间,土壤呼吸速率表现出明显的季节性变化,分别在出苗后23、37、50、63、87、110 d出现峰值,其中最大峰值出现在出苗后第87天,其后土壤呼吸速率呈下降趋势,直到玉米收获,而根际呼吸速率的季节性变化规律与土壤呼吸相似,土体呼吸速率则主要受气温变化影响;玉米生长显著影响土壤呼吸,土壤呼吸速率的变化基本与玉米生长规律相一致,随生长而增加,随衰老而减小;施肥对土壤呼吸速率、根际呼吸速率有明显的影响,但对土体呼吸速率影响较小,从整个玉米生长期来看,NPKOM处理的土壤呼吸速率和根际呼吸速率最高,其中NPKOM处理土壤呼吸速率为C 27.5~474 mg m-2h-1,NPK处理和NP处理变化范围相近,分别为C 25.9~339 mg m-2h-1和C 29.5~358 mg m-2h-1,NK处理与CK处理变化范围分别为C 28.4~208 mg m-2h-1和C 22.1~184 mg m-2h-1;施肥对土壤呼吸量和根际呼吸量有显著的影响,表现为NPKOM>NPK>NP>CK>NK;在整个玉米生育期中,土壤呼吸累积量在拔节孕穗期和乳熟期出现两个峰值,表现为双峰曲线的变化规律,而土体呼吸累积量只在拔节孕穗期出现峰值,呈抛物线型,根际呼吸量在苗期最低,乳熟期最高,乳熟期后,根际呼吸量下降。     

重金属复合污染下土壤微生物群落功能多样性动力学特征

用碳素利用法对浙江省天台铅锌银尾矿区重金属复合污染土壤微生物群落功能多样性动力学特征进行了初步探讨。研究结果表明 ,矿区重金属复合污染降低了供试土壤的微生物群落代谢剖面 ,且群落代谢剖面值与培养时间之间呈非线性关系 ,其变化过程符合微生物种群生长动态模型 (S形 )。随着重金属复合污染程度的加剧 ,土壤微生物群落功能多样性动力学参数K和r值越低 ,参数s值所需的时间则越长。上述动力学参数与群落代谢剖面各自的主成分分析结果显示 ,微生物群落功能多样性的动力学参数K值和s值能够很好地区分矿区土壤重金属污染程度 ,并且其区分效果比微生物群落代谢剖面值好。土壤微生物群落功能多样性动力学特征的变化可以较好地显示矿区重金属复合污染土壤微生物群落对碳源利用模式的差异 ,反映矿区特定生境土壤微生物群落功能多样性的变化 ,在一定程度上揭示重金属胁迫下环境微生物种群作用机理。