重金属在土壤生态系统中的富集及毒性效应

对清水塘重金属污染区土壤生态系统重金属的富集及毒性效应的研究结果表明,土壤中 主要富集的重金属元素为生物毒性较强的Cd、Hg、As以及具有一定毒性的Zn、Pb、Cu,平均综 合污染指数为640.大型土壤动物重金属含量的分析结果表明,重金属富集量随污染程度的 增加而增加,尤其某些巨蚓科种类对Cd表现高富集,富集系数为1196.通过染毒试验进一 步证明,土壤动物种类和数量随Cd浓度的增加而减少.同工酶分析表明,Cd对蚯蚓同工酶活性 有明显的毒性效应.污染区主要种植蔬菜作物,而重金属在蔬菜体内的富集量也随污染 程度的增加而增加,其中蔬菜对Cd的富集有明显的品种间差异.     

克无踪除草剂对农田生态系统土壤动物的影响

应用克无踪农药对农田生态系统土壤动物进行污染模拟实验。本次实验共获得土壤动物 1 2 91个 ,隶属 3门、7纲。结果表明 ,克无踪农药对土壤动物有明显影响 ,并随着克无踪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。染毒实验中土壤动物种类的减少主要由于常见类群和稀有类群的减少 ,土壤动物的数量变化则主要由于优势类群弹尾类和蜱螨类的数量消长所致。     

砷对农田生态系统污染效应的试验研究

本文通过盆栽及模拟试验,研究了砷对农田生态系统中农作物、土壤微生物、土壤动物的污染效应。结果表明,砷对农作物生长发育有明显不良影响,浓度过高,产量下降并造成农作物体内砷的残留累积;不同种类农作物对砷的敏感程度不同,以对水稻的危害最严重,其次为春小麦、玉米;不同形态砷化物的污染效应有显著差别,亚砷酸盐的毒性最强,砷酸盐次之,硫化砷的影响最小。 砷对土壤微生物具有明显抑制作用,使土壤细菌总数降低,投加亚砷酸钠5ppm,砷酸氢二钠10ppm时,细菌总数开始减少。对土壤固氮菌、解磷细菌、纤维分解细菌等土壤有益微生物有明显抑制作用,使存活率下降。砷污染土壤活性降低,土壤呼吸强度下降。 砷污染影响土壤中蚯蚓的数量与分布,当砷在100—300ppm时,可使蚯蚓致死,死亡率达50—80％。砷在蚯蚓体内明显富集,富集系数为1.32—7.44。     

有机磷农药对土壤动物群落结构的影响研究

本文研究了有机磷农药废水灌溉对土壤动物群落结构的影响,并探讨了影响机理,结果表明,土壤动物种类和数量随着农药影响程度的增加而减少,在农药污染影响严重的１、２区,计有土壤动物２１类和２２类,动物平均密度为２８５７１个／ｍ＾２和５１２６９个／ｍ＾２,受中度和轻蔗污染影响的３、４区分别有３５类和４７类,平均密度为５９２８５个／ｍ＾２,１５６５８７个／ｍ＾２。污染区土壤动物种类的减少主要由于常见类群和稀有     

多菌灵与博士1∶4单一与复合污染对蚯蚓的毒性效应研究

多菌灵与博士1∶4是农业生产中常见的农药,它们在土壤中存在可能造成污染,为了评价这两种农药对目标生物以外的土壤动物的影响,本研究以蚯蚓为实验动物,采用滤纸接触法进行污染性试验.试验中,蚯蚓分别暴露在多个浓度梯度的多菌灵或博士1∶4中,同时还测试了二者多个浓度梯度下的复合毒性.结果表明,多菌灵和博士1∶4对蚯蚓均有毒性作用,多菌灵的毒性较博士1∶4略大,48 h半致死浓度分别为1.28 g· L-1和2.88 g·L-1.复合毒性试验与单独试验相比,二者的毒性明显降低.提示如果二者联合使用不明显降低对目标有害生物抑杀作用,则可考虑联合使用这一策略.     

阿维菌素B1a对土壤微生物和蚯蚓的影响

研究了不同阿维菌素B_1a浓度对种土壤微生物生长和呼吸强度的影响及对土壤中蚯蚓的急性毒性.结果表明,土壤中阿维菌素B_1a浓度在83.3 mg·kg^-1以上时对种土壤细菌均表现出明显的抑制作用,但对土壤真菌不表现抑制作用.高浓度阿维菌素B_1a对土壤微生物的呼吸强度有抑制作用,并且在不同土壤其作用有差异.采用滤纸接触试验和人工土壤试验测定阿维菌素对蚯蚓的急性毒性(半数致死量,LD₅₀),接触毒性LD₅₀为.63μg·cm^-2,土壤法试验测定的LD₅₀在处理后第7 d和第1 d分别为2.13和17.06 mg·kg^-1.     

两种新型杀虫剂在不同暴露系统对蚯蚓的急性毒性

１　引　言蚯蚓是土壤生态系统的一个组成部分，它作为非靶陆生土壤生物，能改善土壤的通气性，增进土壤肥力，同时，蚯蚓是鸟类等许多动物的食物源，在食物链中，它是陆生生物与土壤生物之间传递的桥梁［１］。农药的大面积施用，必将对蚯蚓的生存、生长、繁殖产生种种不利影响，导致土壤生态系统的变化，因此，研究农药对蚯蚓的毒性，是评价农药对生态环境安全性的一个重要指标。采用农药的急性毒性作为指标，对农药毒性进行评价，国内外均有报道［２～１１］。新型杀虫剂吡虫啉和抑食肼已经或正在投入生产，并将陆续进入市场，虽已根据农…     

不同土壤培肥措施对华北高产农田生态系统蚯蚓种群的影响

通过在华北高产农田生态系统进行的土壤培肥试验 ,研究了不同秸秆还田方式和施肥措施对土壤大型动物——蚯蚓的影响。研究结果表明 :该区域高肥力土壤共有 7种蚯蚓 ,其中以正蚓科梯形流蚓为主 ,并同时分布巨蚓科的远盲蚓属、腔蚓属和链胃蚓科的杜拉蚓属的一些广布种。全年平均种群密度为 83.83条 /m2 ,最高种群数量出现在 1998年 8月份 ,其季节变化趋势为夏季 >春季 >秋冬季。在投入同量化肥条件下 ,有机物投入越多 ,蚯蚓越丰富 ,其生物量有以下趋势 :化肥投入 <化肥与麦秸还田 <化肥与玉米秸麦秸全还田 <化肥与玉米秸麦秸还田加施有机肥处理。在有有机物投入的条件下 ,化肥对土壤生物的负面效应不明显 ,不会对土壤中的蚯蚓有较大影响 ;而单施化肥 ,对蚯蚓负面影响较为显著。有机肥的施入可以增加蚯蚓的种群数量 ,随着时间的增加这种趋势越明显     

蚯蚓活动对红壤磷素有效性的影响及其活化机理研究

通过盆钵生物试验研究了秉氏环毛蚓(Pheretima pingi.)在红壤基质中对稻草、花生秸、油菜秸3种有机物料分解速率的影响,研究了蚯蚓活动对红壤全磷含量和有效磷含量、对土壤碳水化合物含量、土壤磷酸酶活性的影响。并着重探讨了人工接种蚯蚓提高红壤有效磷的效果及其活化机理。研究结果揭示：①蚯蚓活动促进了有机物料的分解,加速了磷素的生物归还作用;②方差分析示明,在培养期间所有处理的土壤有效磷含量均得到显著或极显著提高;其中有机物料接种蚯蚓的3种处理分别与其不接种蚯蚓的处理的土壤有效磷含量之间差异均达显著水平;③蚯蚓活动有改善红壤酸度状况的趋势,同试验前比较(原土的土壤pH(H2O)=4．34),在培养试验后期,3种物料接种蚯蚓的土壤pH(H2O)值分别提高了0．17单位(稻草接种蚯蚓处理)、0．35单位(油菜秸接种蚯蚓处理)和0．44单位(花生秸接种蚯蚓处理);方差分析显示,花生秸组两处理间和油菜秸组两处理间的土壤pH值的差异达到显著水平。在150d的培养期内,3种有机物料接种蚯蚓的处理与其不接种蚯蚓的处理比较时,土壤pH值的差异亦达到显著水平;④蚯蚓活动增加了土壤碳水化合物含量。方差分析结果显示：3种有机物料接种蚯蚓的处理与不接种蚯蚓处理的土壤碳水化合物含量之间的差异均达到显著水平;⑤蚯蚓活动增强了土壤微生物活性和土壤磷酸酶活性。蚯蚓的吞食、排粪等生理过程改变了土壤微生物种群类型及其数量;蚯蚓活动提高了土壤磷酸酶活性,增加了土壤中有机磷含量,从而提高了土壤有效磷含量。蚯蚓活动及其特殊的生理过程所产生的综合作用使土壤有效磷含量和磷素有效性明显提高。     

蚯蚓和秸秆对铜污染土壤微生物类群和活性的影响

试验设置4个Cu浓度水平：0、100、200和400 mg·kg^-1 Cu²⁺,每个Cu浓度水平设置4个处理：对照(CK)、表施秸秆(M)、接种蚯蚓(E)、同时加入蚯蚓和秸秆(ME),研究了在Cu污染土壤中加入蚯蚓和秸秆对土壤微生物数量及活性的影响.结果表明：Cu污染、秸秆和蚯蚓均明显影响土壤微生物类群; Cu污染对细菌、放线菌具有抑制作用,而对真菌没有影响;秸秆显著提高了真菌数量;蚯蚓使土壤细菌、放线菌数量显著增加,而对真菌数量影响不大.Cu污染浓度＞200 mg·kg^-1处理对微生物量碳具有抑制作用;加入秸秆或蚯蚓,可显著提高土壤微生物量碳,而且同时加蚯蚓和秸秆处理土壤微生物量碳增加最显著.加入蚯蚓和秸秆后,土壤呼吸值显著增高.Cu<200 mg·kg^-1时,蚯蚓处理土壤呼吸值最大,平均比对照高3.06～5.58倍;Cu≥200mg·kg^-1时,蚯蚓、秸秆同时加入处理土壤呼吸值最高.4个处理土壤代谢商大小顺序为：ME>E>M>CK.蚯蚓和秸秆处理对土壤NH₄⁺-N没有影响,而对土壤NO₃^--N影响各异.接种蚯蚓,可显著提高土壤NO₃^--N含量;加入秸秆,可显著降低土壤NO₃^--N含量;同时加入蚯蚓和秸秆处理NO₃^--N含量最低.相关分析表明,土壤有效态Cu(DTPA-Cu)与土壤放线菌、细菌呈显著负相关,而与土壤呼吸、土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N含量呈显著正相关.引入秸秆和蚯蚓,可在一定程度上减缓Cu污染对微生物数量和活性的影响.     

城市周边农田景观中非农生境与土壤动物的协同关系——以沈阳市沈北新区为例

农田景观中非农生境对生物多样性保护、耕地多功能性和农业产量等具有重要影响.本文选择中国城市化过程中生物多样性保护与农业高产需求相互冲突的典型地区沈阳市沈北新区为研究区,采用信息熵模型划分为城市近郊、城市边缘区和乡村区域,采用手捡法和Baermann 法调查,鉴定了节肢动物和土壤线虫,并通过线性回归分析确定了非农生境类型、结构及数量与土壤动物的协同关系.结果表明： 沈北新区农田景观的非农生境斑块面积均小于1 hm².随着与城市中心距离的增加,非农生境类型和比例逐渐增加,面积比例呈倒“U”型变化,斑块数量比例从8.6%增加到27.8%;土壤动物个体数呈现“U”型变化,物种量无明显变化规律.乡村和城市近郊的非农生境斑块数量比与土壤动物个体数呈正向协同关系,城市边缘区无明显规律;非农生境面积比与土壤动物个体数均呈反向协同关系;非农生境斑块数量比和面积比与土壤动物物种量均无明显协同关系.     

淮南市重金属污染对土壤动物群落和多样性影响研究

通过对淮南煤矿和发电厂及灰场污染地的土壤动物群落结构进行分析。结果表明,土壤动物群落的组成与数量随着污染的加重而减少,土壤动物的密度也有同样的变化趋势;在重污染土壤中,优势类群与常见类群的种类明显减少。随着污染的加重使土壤动物的种类和数量逐渐减少。重金属污染对土壤动物群落结构的影响是随着污染的加重,多样性指数、均匀性指数、密度类群指数都有减少的趋势,优势度指数在灰场外围是先增加后减少。在群落指标的相关性中,多样性指数和均匀性指数呈密切正相关,多样性指数与优势性指数呈负相关,有机质含量与土壤动物个体数量关系不密切。     

Incorporation of mineral nitrogen into the soil food web as affected by plant community composition

Although nitrogen (N) deposition is increasing globally, N availability still limits many organisms, such as microorganisms and mesofauna. However, little is known to which extent soil organisms rely on mineral‐derived N and whether plant community composition modifies its incorporation into soil food webs. More diverse plant communities more effectively compete with microorganisms for mineral N likely reducing the incorporation of mineral‐derived N into soil food webs. We set up a field experiment in experimental grasslands with different levels of plant species and functional group richness. We labeled soil with ¹⁵NH₄ ¹⁵NO₃ and analyzed the incorporation of mineral‐derived ¹⁵N into soil microorganisms and mesofauna over 3 months. Mineral‐derived N incorporation decreased over time in all investigated organisms. Plant species richness and presence of legumes reduced the uptake of mineral‐derived N into microorganisms. In parallel, the incorporation of mineral‐derived ¹⁵N into mesofauna species declined with time and decreased with increasing plant species richness in the secondary decomposer springtail Ceratophysella sp. Effects of both plant species richness and functional group richness on other mesofauna species varied with time. The presence of grasses increased the ¹⁵N incorporation into Ceratophysella sp., but decreased it in the primary decomposer oribatid mite Tectocepheus velatus sarekensis. The results highlight that mineral N is quickly channeled into soil animal food webs via microorganisms irrespective of plant diversity. The amount of mineral‐derived N incorporated into soil animals, and the plant community properties affecting this incorporation, differed markedly between soil animal taxa, reflecting species‐specific use of food resources. Our results highlight that plant diversity and community composition alter the competition for N in soil and change the transfer of N across trophic levels in soil food webs, potentially leading to changes in soil animal population dynamics and community composition. Sustaining high plant diversity may buffer detrimental effects of elevated N deposition on soil biota.     

Effect of pH, light intensity and population on the toxicity of the pesticide carbofuran to the blue-green alga Nostoc muscorum.

The effect of pH, light intensity and population on the toxicity of the pesticide furadan (containing 3% carbofuran as the active ingredient) was studied on the nitrogen fixing blue-green alga Nostoc muscorum. It was observed that all these factors had effects on the toxicity of the pesticide. The blue-green alga grew better in the pH range of 7.5-10, whereas the acidic pH of 5-6 retarded growth. The pesticide was more toxic to alga in the medium of pH 5-6, whereas reduction in toxicity was noticed in alkaline pH of 7.5-10. The alga grew slowly in a light intensity of 1,500 lux in comparison to a light intensity of 3,000 lux, and no growth occurred in the dark. The toxicity of the pesticide gradually decreased with increasing light intensity. The toxic effect of the pesticide was increased when the initial population level was low, and increasing the initial population reduced the toxicity.     

黄土丘陵区植被恢复过程中土壤微生物数量演变特征

对黄土丘陵区不同植被恢复模式下土壤理化性状及微生物数量研究表明:植被恢复30年后土壤理化性状和微生物数量都得到明显改善,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量以及微生物数量显著增加;人工刺槐恢复林细菌与真菌数量,随种植年限增长呈现为先增加后减少,到40年时再增加的变化规律;放线菌数量变化规律不明显。相关性分析显示细菌数量和有机质、全氮、碱解氮和速效钾相关性显著,真菌数量和有机质、全氮相关性显著,而放线菌数量与土壤肥力指标相关性不显著。主成分分析揭示出微生物数量可作为评价植被改善土壤质量的指标。     

羊草草原土壤动物群落多样性的研究

对东北羊草草原不同生境土壤动物群落多样性研究表明 ,生境条件愈优越 ,土壤动物的多样性指数愈高 ,种类则愈丰富 .土壤动物群落的多样性与土壤有机质和全N含量呈正相关 ,与 pH呈负相关 ,与土壤自然含水量和全P含量关系不明显 .土壤动物群落多样性随土层深度的增加而减少 ,且表聚性明显 .     

交通要道重金属污染对农田土壤动物群落结构及空间分布的影响

为了解交通要道重金属对路边农田土壤动物群落结构及空间分布的影响,分季节分层次对104国道浙江上虞段周围农田5条样带及1条对照样带进行取样调查,共获得土壤动物4046个,计50个类群,隶属于4门7纲,弹尾目、前气门亚目、甲螨亚目为优势类群,其余为常见类群和稀有类群。同时测定了采样带土壤理化性质和重金属含量,结合类群特征指数,研究农田土壤动物群落结构特征以及土壤动物对土壤重金属污染的响应。结果表明,6条样带土壤理化指标全磷和pH、重金属各因子差异显著(P0.05),公路周围重金属含量明显高于对照和土壤背景值,随着采样距104国道的距离的减小,土壤动物的类群数和个体数呈现减少的趋势,在土层垂直分布上,并呈现表聚性减弱的现象。灰色关联分析表明,在调查样带中全磷对土壤动物的影响最大,土壤pH次之,其次是铅、铬的影响,锌的影响最小。土壤理化指标全磷和pH对农田土壤动物的影响大于土壤重金属,但重金属对污染样带土壤动物群落结构的影响已不能忽视。