高浓度二氧化碳处理对红松幼苗土壤水解酶活性的影响

研究了700和500 μmol·mol^-1高浓度CO₂处理的红松幼苗0～10 cm土层土壤蛋白酶、脲酶、淀粉酶、转化酶和磷酸酶活性的变化.结果表明,土壤蛋白酶(除7月)、脲酶、淀粉酶(除7月)和磷酸酶(除9月)活性在高浓度CO₂条件下极显著增加,而转化酶(除9月)活性却极显著降低.不同高浓度CO₂对酶活性的影响程度不同,500 μmol·mol^-1浓度CO₂处理对蛋白酶和磷酸酶活性的影响较700 μmol·mol^-1处理明显,而700 μmol·mol^-1浓度CO₂处理对脲酶、淀粉酶和转化酶活性的影响较500 μmol·mol^-1显著.     

镉、汞复合污染对土壤脲酶和酸性磷酸酶活性的影响

通过土壤培养试验, 研究了重金属镉（Cd）、汞（Hg）复合污染对小粉土和黄红壤脲酶和酸性磷酸酶活性的影响.结果表明：整个培养过程中,Cd、Hg单一及复合污染都对两种土壤中脲酶和酸性磷酸酶的活性具有明显抑制作用,且随重金属浓度增强而增强（浓度≤1 mg·kg^-1Cd除外）.与单一Cd或Hg污染相比,同剂量Cd和Hg复合污染时两种酶活性的净变化量均大于0,表明Cd和Hg复合污染在两种土壤中对土壤脲酶和酸性磷酸酶活性的抑制作用均表现为一定的协同作用.所有处理黄红壤脲酶和酸性磷酸酶活性均高于小粉土,这可能与黄红壤有机质和粘粒含量相对较高有关.     

湖南烟区土壤水溶性氯的地区分布特点及其与烤烟氯含量的关系

分析了湖南烟区1341个土壤样品的水溶性氯含量与209个烤烟样品氯含量的空间分布特点。结果表明：湖南烟区土壤水溶性氯含量变幅为1.20～72.10 mg·kg^-1,平均为(13.55±7.75) mg·kg^-1,有40.6%的土样氯含量较低,尤以湘西地区土壤水溶性氯含量最低,为(8.88±8.04) mg·kg^-1;湖南烟区烤烟氯含量变幅为0.15%～0.49%,平均为0.31%±0.09%,不同等级烤烟氯含量呈现出X₂F>C₃F>B₂F的趋势,但等级之间差异不显著;根据土壤水溶性氯含量把样品分组后,对应的烤烟样品氯含量在组间差异达到了显著水平;烤烟氯含量与土壤水溶性氯含量之间存在极显著的线性关系（R²=0.8106,P<0.01）。     

添加玉米和水稻秸秆对淹水土壤pH、二氧化碳及交换态铵的影响

通过温室土壤培养试验,研究了不同添加量玉米和水稻秸秆对淹水土壤pH、CO₂及交换态铵的影响.结果表明：在接近中性的土壤中加入秸秆可使土壤pH值降低,4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤pH值均与对照差异显著（P＜0.05）,而1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理与对照差异不显著（P＞0.05）.土壤溶液中的CO₂含量随秸秆添加量的增加而增大,1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤溶液CO₂含量最大值分别为35.9％和31.9％（v/v）,与对照（25.8％）差异达显著水平（P＜0.05）,但两者间差异不显著（P＞0.05）;4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤溶液CO₂含量最大值分别为54.2％和41.8％（v/v）,与对照差异极显著（P＜0.01）,两者间差异也达显著水平（P＜0.05）.在不施氮肥的情况下,添加秸秆可降低土壤铵态氮浓度,且铵态氮浓度随秸秆添加量的增加而降低,不同添加量处理间差异显著（P＜0.05）;在施入氮肥的情况下,1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理提高了土壤铵态氮浓度,而4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理降低了土壤铵态氮浓度.无论是否施入氮肥,玉米和水稻秸秆处理的土壤铵态氮浓度差异不显著（P＞0.05）.     

-P动态变化的影响

通过对河北栾城农业生态站潮土和吉林白城淡黑钙土2种质地不同的土壤施用不同剂量磷肥,在25 ℃恒温条件下好气培养,培养期的第1、3、10、30和60天采集土样,测定土壤Olsen-P和CaCl₂-P含量的动态变化,研究了磷肥施入土壤引起农业磷面源污染的可能性。利用Heckrath分段回归模型,分别对培养60 d后2种土壤Olsen-P、CaCl₂-P含量进行拟合,得到土壤环境敏感磷临界点对应的土壤Olsen-P含量,以此证明土壤固磷能力。结果表明：当施磷量超过400 kg·hm^-2时,2种土壤Olsen-P和CaCl₂-P含量均显著增加,并且2种土壤在相同条件下培养后,同一处理的各组分有效磷的变化规律并不相同,说明当施磷量超过400 kg·hm^-2,2种土壤磷流失的可能性均增加,并且不同类型土壤,磷流失能力也不同;培养60 d后拟合得到的栾城和白城土壤环境敏感磷临界点对应的土壤Olsen-P含量分别为88.9和142.5 mg·kg^-1,表明白城土壤固磷能力明显高于栾城土壤。     

施氮和玉米生长对土壤氧化亚氮排放的影响

运用土壤盆栽试验、静态箱法采样和气相色谱分析技术研究了种植玉米土壤和裸土在两种土壤施氮水平 (低氮:150 mg·kg^-1土,和高氮:300 mg·kg^-1土) 下对土壤排放N₂O的影响.结果表明,在种植玉米的土壤中,N2O排放率的峰值出现在苗期,且氮肥施用量的影响显著,土壤N₂O排放率与温度没有显著的相关性.在裸土中,土壤N₂O排放率的峰值出现在试验后期,土壤N₂O排放率与温度呈极显著指数相关.土壤施氮量增加,土壤N₂O排放总量增加,裸土N₂O增加尤其显著,种植玉米比裸土减少87%～92%的N₂O排放量.这一结果表明种植作物与否,不仅改变了土壤N₂O排放的季节变化和排放量,而且改变了温度与土壤N₂O排放之间的关系.     

一种新发现的铜积累植物——密毛蕨

对铜尾矿上生长的密毛蕨(Petridium revolutum)进行了野外调查分析和温室营养液砂培实验.结果表明,密毛蕨所生长的废铜矿土壤中Cu含量平均为2 432 mg·kg^-1 DW,最高达7 554 mg·kg^-1 DW;地上部生物量平均为18.33 g·plant^-1 DW,最高达40.05 g·plant^-1 DW;地上部Cu含量平均为201 mg·kg^-1 DW,最高达567 mg·kg^-1 DW;地下部Cu含量平均为346 mg·kg^-1 DW,最高达1 723 mg kg^-1 DW;密毛蕨对Cu的转移系数平均为0.81,最高达3.88.在营养液砂培的条件下,Cu 7 mg·L^-1处理没有抑制密毛蕨地上部的生长;密毛蕨体内的Cu含量随着介质中Cu浓度的增加而显著增加,但是大部分的Cu积累在地下部.密毛蕨对Cu具有较强的忍耐和较高的积累能力,可作为修复Cu污染土壤的新材料.     

防风种子发芽特性及促进发芽的试验研究

防风种子发芽率和发芽势均较低,其主要原因包括个体之间的差异及物种特性。种子发芽率较低首先表现在个体发芽率上的差异,试验所用15株防风发芽率从28.0%到92.0%,从整体 上表现发芽率较低。防风本身发芽率低,由于物种因素,种子刚刚采收后的休眠,个体之间解除休眠时间和进入衰老的时间不一致,致使所有的种子不能全部在同一时间进入发芽高峰,同时,防风发芽的启动日有所差异,15株防风启动日和发芽持续时间相差均为两周以上。采用5~50 mg·kg^-1 GA、1~10 mg·kg^-1 6-BA、1%KNO₃和3%H₂O₂可提高休眠防风种子的发芽率,GA、6-BA可除防风种子的休眠,而1% KNO₃和3% H₂O₂对解除休眠的种子无明显影响。采用多种微量元素,即10~100 mg·kg^-1 Mn²⁺、10 mg·kg^-1 Cu²⁺和1 mg·kg^-1 Mo对种子进行处理可显著提高防风种子的发芽率,提示在植株绿果期喷施该类元素也可提高防风种子的发芽率。采用GA、NAA处理幼果,也可以提高种子的发芽率。     

湿地生态系统土壤温度对气温的响应特征及对CO2排放的影响

通过2年的野外定位观测,研究了沼泽湿地土壤温度对气温变化的响应特征,以及土壤温度对沼泽湿地植物 土壤系统CO₂排放的影响,并对CO₂排放的季节性变化进行模拟计算.结果表明,随融冻作用开始,沼泽湿地土壤温度对气温变化的响应强度不断增大,根层土壤温度与气温间呈显著指数关系（R²=0.94,P<0.01）,但不同深度土壤温度对气温变化的响应强度存在一定的差异,表现为随土壤深度的增加,二者之间的相关系数变小,土壤温度对气温的响应强度减弱.沼泽湿地植物 土壤系统CO₂排放与根层土壤温度有关,二者呈显著指数相关关系（R²=0.84,P<0.01）,利用模型模拟计算出沼泽湿地2003年生长季植物 土壤系统CO₂排放通量平均值为664.5±213.9 mg·m^-2·h^-1,野外定位观测值为634.0±227.7 mg·m^-2·h^-1,二者之间差值不大,表明利用此方法可以对沼泽湿地生长季CO₂排放进行估算.     

模拟大气CO2浓度和温度升高对亚高山冷杉(Abies faxoniana)林土壤酶活性的影响

采用控制环境生长室研究了川西亚高山森林生态系统中与C、N、P循环有关的土壤转化酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性的月动态及其对模拟大气CO₂浓度增加、温度升高以及交互作用的动态响应。在一个生长季节内,土壤有机层和矿质土壤层的转化酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶的活性高峰均出现在温度较高的夏季。其中,土壤有机层的转化酶活性高峰出现在6月份,但土壤矿质层的转化酶活性高峰出现在7月份,土壤有机层和矿质土壤层的脲酶和酸性磷酸酶的活性高峰均出现在7月份,而硝酸还原酶的活性高峰均出现在8月份。升高大气CO₂浓度处理(EC)对土壤有机层和矿质土壤层的转化酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性没有显著影响。升高温度处理(ET)显著增加了土壤有机层和矿质土壤层的酶活性,并且土壤有机层的转化酶、硝酸还原酶和脲酶活性增加更显著。大气CO₂浓度增加和温度升高之间的交互作用(ECT)对土壤有机层和矿质土壤层酶活性的影响主要是温度升高引起的。     

百菌清对土壤氧化亚氮和二氧化碳排放的影响

在25 ℃、60%WHC（最大持水量）的好氧条件下进行14 d的培养试验,研究杀菌剂百菌清在添加水平为0 mg·kg^-1（CK）、5.5 mg·kg^-1（田间施用量,FR）及110 mg·kg^-1(20FR)和220 mg·kg^-1（40FR）时对酸性、中性和碱性土壤中N₂O和CO₂排放的影响.结果表明：百菌清对N₂O和CO₂排放的影响取决于土壤类型和施用浓度.与对照相比,百菌清在20FR和40FR时显著抑制了酸性土壤N₂O的产生与排放;3种施用量均显著促进了中性土壤N₂O的排放,其中FR水平的促进效果最显著;高浓度（20FR和40FR）的百菌清在培养初期抑制了碱性土壤N₂O的排放,而在培养后期显著促进了N₂O的排放.田间用量的百菌清对土壤CO₂排放量没有明显影响;高浓度（20FR和40FR）时显著促进了酸性土壤CO₂的排放,显著抑制了中性和碱性土壤CO₂的排放.     

不同能源柳无性系对土壤镉污染的抗性研究

运为了比较不同能源柳无性系对土壤镉抗性的差异,采用盆栽方法,设置土壤镉含量5个梯度(0、10、20、40、80 mg·kg^-1),以乡土旱柳为对照,对能柳1、能柳2、能柳E、能柳C的扦插幼苗对土壤镉污染的生理生态反应进行了系统测定,分析了不同无性系的抗性。结果显示,低浓度处理（≤20 mg·kg^-1）促进苗木生长,其中能柳2在10 mg·kg^-1处理下根和单株生物量增幅最大,可达到对照的132.0%和120.0%;随着镉浓度的增加,生长量下降,在最高浓度处理下,能柳C生长量降低最少,根、枝、叶和单株生物量分别为对照的86.1%、85.3%、82.9%、84.9%,旱柳的枝、叶生物量降低最多,为对照（无镉）的43.8%、45.0%,而能柳1的根、单株生物量降低最多,仅为对照的36.1%、44.4%;随着镉浓度的增加,不同能源柳无性系叶片的SOD、POD、CAT活性和根系活力基本呈现先升后降的趋势,其中,CAT活性变化较为平缓;关于SOD活性和根系活力,能柳1、能柳2在20 mg·kg^-1时已显著下降,旱柳在40 mg·kg^-1时显著下降,而能柳E、能柳C在40 mg·kg^-1时才显著下降。采用隶属函数对5个无性系在镉胁迫条件下的生长和酶指标进行综合分析,不同无性系对土壤镉污染的抗性顺序为能柳C>能柳2>能柳1>旱柳>能柳E。不同无性系对镉均有抗性,都可在镉污染区推广种植,栽培中,应根据土壤污染和绿化目标,做出适当选择。     

稻鸭共作对甲烷排放的影响

利用密闭箱技术,于2006和2007年研究了稻鸭复合系统CH₄的排放规律及影响因素.结果表明：与常规淹水稻田（CK）相比,由于鸭子的活动,养鸭稻田（RD）的田面水溶解氧浓度(DO)增加,CH₄的排放显著减少.2006年RD的平均CH₄排放通量为（6.84±1.49） mg·m^-2·h^-1,比CK的（10.17±1.25）mg·m^-2·h^-1降低32.7%,CH₄排放总量为（19.34±1.15） g·m^-2,比CK的（26.25±2.17） g·m^-2减少26.3%; 2007年RD的平均CH₄排放通量为(7.68±0.74) mg·m^-2·h^-1,比CK的（9.53±0.40）mg·m^-2·h^-1降低19.0%, CH₄排放总量为（18.41±1.05）g·m^-2,比CK的（22.81±0.75） g·m^-2减少19.3%.在水稻全生育期,各处理CH₄的排放通量分别在分蘖期和抽穗期出现2个排放高峰;CH₄排放通量的季节变化与土壤温度和土壤水溶性有机碳含量呈显著正相关,但与土壤总有机碳含量相关不显著.     

猪粪中铜对东北黑土的污染风险评价

集约化养殖使用大量铜(Cu)作为饲料添加剂,养殖废物的排放和利用可导致一定的环境问题.本文以东北黑土为供试材料,通过在盆栽试验中添加不同Cu浓度的猪粪来模拟不同施肥年限的菜园土,研究土壤中Cu累积对小白菜地上部分Cu浓度、地上部分生物量、土壤微生物生物量碳和土壤酶(脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶)活性的影响.结果表明：单独施用猪粪显著增加了小白菜地上部分生物量,对其Cu浓度则没有显著影响.猪粪的施用在一定时期内显著促进了脱氢酶和脲酶的活性,但随土壤Cu浓度的增加,脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶活性逐渐受到抑制.当土壤全Cu浓度达到301.3 mg·kg^-1后,小白菜地上部分生物量、土壤微生物生物量碳及脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶活性均受到强烈抑制.小白菜地上部分Cu浓度与土壤全Cu和水溶态Cu浓度呈显著正相关(P<0.01),而地上部分生物量与土壤全Cu浓度呈显著负相关(P<0.05).研究表明,可用于种植蔬菜的黑土Cu浓度阈值应小于301.3 mg·kg^-1.     

汞污染对水稻土微生物和酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了两种水稻土中不同汞处理的微生物学和酶学效应.结果表明：水稻收获后,除部分土壤的呼吸强度和代谢商随汞处理浓度的增加而持续增加外,不同浓度汞处理后土壤微生物量碳、呼吸强度、土壤脲酶、酸性磷酸酶和脱氢酶均表现为在低浓度汞处理(<2 mg Hg·kg^-1)时升高,而在高浓度汞处理(≥2 mg Hg·kg^-1)时则下降.土壤微生物商是对汞处理比较敏感的微生物学指标.黄红壤不同浓度汞处理的土壤酶活性大于小粉土.对重金属生态剂量ED₅₀进行分析表明,汞对小粉土脲酶活性和黄红壤磷酸酶活性的生态毒性均较强.     

硫肥对春油菜幼苗生理指标和土壤酶活性的影响

该研究以春油菜幼苗为材料,采用土壤盆栽试验,设7个不同施硫(0、35、70、105、140、175、210mg·kg^-1)处理,通过测定春油菜幼苗的株高、植株鲜重、叶绿素含量、MDA含量、SOD、POD、CAT活性、土壤全氮含量、pH、蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性指标,分析不同施硫量对春油菜幼苗生理生化指标和土壤相关酶活性的影响。结果表明:在春油菜苗期施用硫肥对幼苗的农艺性状、生理生化指标和土壤酶活性均产生了一定影响。施硫量在35~105mg·kg^-1范围时,对植株鲜重有明显的促进作用;施硫量在70~105mg·kg^-1范围时,类胡萝卜素含量达到最高;施硫量在70~105mg·kg^-1范围时,叶片中POD和CAT的活性明显升高,而MDA含量明显下降;经相关分析,MDA含量与POD活性呈极显著负相关(r=-0.92,P<0.01),与CAT活性呈显著负相关(r=-0.72,P<0.05),说明叶片MDA含量受POD和CAT活性变化的影响;施硫量高于105mg·kg^-1时,土壤脲酶和蔗糖酶活性受到抑制;施硫量高于140mg·kg^-1时,土壤过氧化氢酶活性受到抑制;随着施硫量的增加,土壤pH值和叶片SOD活性逐渐下降;经相关性分析,土壤脲酶活性和全氮含量间呈极显著正相关(r=1,P<0.01),表明土壤全氮含量受土壤脲酶活性变化的影响。由此可知,在低硫(35~105mg·kg^-1)条件下对春油菜幼苗生理生化指标及土壤酶活性具有一定的促进作用,而在高硫(>105mg·kg^-1)条件下则产生抑制。     

超高产夏玉米田土壤微生物与土壤酶的动态变化

为揭示超高产夏玉米田（产量>15 000 kg·hm^-2）土壤微生物与土壤酶活性动态变化特性,在国家玉米工程技术研究中心（山东）试验场进行夏玉米生长季农田土壤微生物与土壤酶活性研究. 在连续3年产量15 000 kg·hm^-2以上的超高产夏玉米田中选择一块超高产田（HF, 产量为20 322 kg·hm^-2）与常规生产田（CF, 产量为8920.1 kg·hm^-2）进行对比分析,主要测定0～20 cm土层土壤细菌、真菌与放线菌数量及脲酶和转化酶活性. 结果表明：播种后超高产田与常规生产田土壤微生物（细菌、真菌与放线菌）数量均表现出先升高后下降的趋势,超高产田在玉米生长后期土壤微生物数量低于常规生产田,细菌与放线菌表现尤其明显,收获期超高产田B/F值（细菌与真菌数量比）比播种期高2.03倍,比常规生产田高3.02倍,常规生产田收获期与播种期的B/F值变化不显著;超高产田土壤脲酶活性在播种31 d（拔节期）后低于常规生产田,转化酶活性播种58 d（开花期）后快速下降,低于常规生产田.     

东北黑土有机磷的矿化过程研究

用室内恒温控湿培养法和埋袋法研究了不同时间序列下黑土有机磷的矿化过程.结果表明,无论是实验室培养法还是埋袋法,有机磷含量和矿化速率都逐渐下降,累积矿化率逐渐上升.培养法中,两个处理的矿化速率均在1个月时最大,分别为31.67和38.75 mg·kg^-1·month^-1,6个月时累积矿化率和矿化速率分别为7.9%,13.26 mg·kg^-1·month^-1;9.24%,17.99 mg·kg^-1·month^-1.埋袋法中,5个有机物料处理的矿化速率均在1年时最大,分别为55.67、55.65、49.60、19.71和22.52 mg·kg^-1·month^-1,3年时玉米根和小麦根处理的累积矿化率和矿化速率较高(二者3年的累积矿化率约50%,矿化速率约35 mg·kg^-1·month^-1),而大豆根和草根的处理则较低.同时,两种研究方法均表明,有机磷初始含量影响其矿化率和矿化速率,有机磷初始含量愈高,其矿化率和矿化速率就愈高.     

孝顺竹愈伤组织增殖培养基优化研究

为筛选适宜孝顺竹愈伤组织继代增殖培养基,控制褐变发生,提高再生体系效率,对培养基组成如5种基本培养基、6种有机添加物、7种糖类和5种大量元素等因子进行试验分析。结果表明：培养20 d,基本培养基以MS效果较好,愈伤组织增殖2.8倍,白至淡黄色,致密;有机添加物以1.0 g·L^-1脯氨酸效果较显著,愈伤组织增殖3.64倍,淡黄色,致密均一;碳源以30 g·L^-1麦芽糖效果较好,愈伤组织增殖2.96倍,白至淡黄色,致密。5种大量元素中NH₄NO₃对孝顺竹愈伤组织增殖的影响达到显著水平,以825 mg·L^-1为较佳浓度,培养29 d愈伤组织增殖可达5倍以上,部分出现根分化;适宜孝顺竹愈伤组织培养的大量元素组合为：KNO₃ 475 mg·L^-1+NH₄NO₃ 825 mg·L^-1+MgSO₄·7H₂O 185 mg·L^-1+KH₂PO₄ 340 mg·L^-1+CaCl₂·7H₂O 440 mg·L^-1。