不同污染负荷土壤中镉和铅的吸附－解吸行为

采用一次平衡法,对3种不同污染负荷土壤Cd2 和Pb2 的吸附-解吸行为进行了比较.结果表明,低污染负荷土壤对Cd2 和Pb2 的吸附能力高于高污染负荷土壤.3种土壤对Cd2 的吸附等温线与Freundlich方程有较好的拟合性,Pb2 的等温吸附过程可用Langmuir方程与Freundlich方程来描述.双常数方程是描述这3种不同污染负荷土壤中Cd2 和Pb2 吸附动力学行为的最优模型,其次为Elovich方程,最差模型是一级动力学方程.Pb2 的解吸滞后现象较Cd2 明显.高污染负荷土壤的吸附态Cd2 、Pb2 解吸率高于低污染负荷土壤,Cd2 、Pb2 解吸量与其初始吸附量之间的关系符合二次幂方程.3种土壤Cd2 、Pb2 的解吸速率随重金属初始浓度的增加而增加,随解吸时间的延长而降低.     

几种粉煤灰对磷素吸附与解吸特性的研究

通过吸附解吸和培养试验, 研究了几种粉煤灰对磷素吸附与解吸特性.结果表明,粉煤灰的全磷含量和有效磷含量分别为0.545～4.540 g·kg^-1和19.55～163.0 mg·kg^-1,显著高于土壤,粉煤灰对磷吸附量随着加入溶液磷浓度的增加而增加,但其吸附率随着加入溶液磷浓度的增加而减少;粉煤灰的吸磷率比土壤高,但其解吸率低.这主要是由于粉煤灰比土壤存在更多的磷吸附位点且结合能大,不易解吸.Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程都能很好地拟合粉煤灰对磷吸附,其中Langmuir方程的MBC、Freundlich方程的a和Temkin方程的k2都可以表征粉煤灰对磷吸附能力, MBC、a和k2值越大,则吸磷能力越强.不同来源的粉煤灰的MBC、a和k2值不同,其大小顺序为：湘潭电厂(5 167.7,4 056.2,831.5)>岳阳纸厂(1 650.7,2 803.4,711.9)>华能电厂(303.0,1 677.6,368.7)>株洲电厂(76.2,464.2, 211.0) > 洞庭氮肥厂(34.7,413.48,213.8).粉煤灰对磷吸附固定作用随粉煤灰含水量的增加有增大的趋势.粉煤灰对磷吸附主要是专性吸附和化学沉淀反应,所以在施用粉煤灰改良土壤或利用粉煤灰制造复混肥时,须考虑粉煤灰对磷的固定作用及粉煤灰含水量的影响.     

集约化养殖禽畜粪中主要化学物质调查

对广东省集约化养殖场61个禽畜粪样本进行调查的结果表明,鸡粪和猪粪的总N、P、K含量均明显高于传统养殖,鸡、猪和鸽粪的P/N比高于一般作物的P/N比;3种禽畜粪总盐分含量分别为49.0、20.6和60.3 g·kg^-1,盐分组成以K和Na的硫酸盐和氯化物为主;鸡粪Cu、Zn和As的平均含量分别为107.5、366.6和21.6 mg·kg^-1;猪粪分别为765.1、1128.0和89.3 mg·kg^-1;鸽粪分别为56.1、210.9和2.9 mg·kg^-1.这3种禽畜粪的Pb、Cd和Cr含量均很低,在未检出至12.0 mg·kg^-1之间.按不同肥料重金属限量标准,鸡粪和猪粪重金属超标以Cu、Zn和As为主,其中Zn的超标最为普遍.     

紫色土有机质对团聚体吸附-解吸Pb~(2+)的影响

选取名山河流域4种土地利用方式(茶园、旱地、水田、林地)的紫色土为对象,采用平衡液吸附法及NH4OAc、EDTA解吸法研究有机质对Pb2+在全土及各粒径团聚体中吸附-解吸的影响,用Langmuir、Freundlich和Temkin方程对等温吸附过程进行拟合。结果表明:去除有机质前后,4种土地利用方式紫色土全土及各粒径团聚体对Pb2+的吸附量均随Pb2+初始浓度的增大而增加,各粒径团聚体对Pb2+的吸附量排序为(0.002 mm)2~0.25 mm全土0.053~0.002 mm0.25~0.053 mm,Freundlich方程拟合效果最佳,分布系数Kd值与Pd2+初始浓度呈曲线负相关,林地对Pb2+的吸附容量最大,茶园最小;4种土地利用方式紫色土全土及各粒径团聚体以静电吸附方式为主,络合吸附方式为辅,非解吸率大小关系均为林地旱地水田茶园,说明茶园紫色土对Pb2+的固持能力最弱,林地最强。去除有机质后,4种土地利用方式紫色土全土及各粒径团聚体对Pb2+的吸附量均有所降低,相较于茶园和水田,林地和旱地吸附减少量更为明显,Pd2+最大吸附减少量与有机质去除量呈极显著正相关,4种土地利用方式紫色土NH4OAc解吸率明显增加,EDTA解吸率相应减少,非解吸率均有不同程度的降低。     

低磷石灰性土壤施磷和小麦秸秆后土壤微生物量磷的变化

通过室内培养试验,向低磷的石灰性土壤加入磷(0、25、50、100 mg P·kg^-1,KH₂PO₄)和小麦秸秆(5 g C·kg^-1),25 ℃下培养90 d,研究在施肥和秸秆还田条件下土壤微生物量磷及微生物含磷量的变化特点,及其与土壤有效磷之间的关系.结果表明：土壤微生物量磷、微生物含磷量随加入无机磷量的提高而增加,最高分别为71.37和105.34 mg·kg^-1;除非加入足够的无机磷(如100 mg·kg^-1),否则同时加入秸秆会降低土壤微生物量磷和微生物含磷量,这种效果在培养初期更加明显.土壤微生物量磷和微生物含磷量与土壤有效磷之间存在显著的正相关关系（相关系数R²分别为0.26和0.40,n=49）.加入的无机磷可迅速转化为微生物量磷,表观贡献率最高可达71%,秸秆的加入可使表观贡献率进一步提高.     

镉在黑土和棕壤中吸附行为比较研究

比较研究了重金属镉在黑土和棕壤中的吸附热力学和动力学行为.结果表明,在实验设定的浓度范围内,黑土和棕壤对Cd²⁺吸附量随溶液中Cd²⁺浓度的增加而增加.黑土对Cd²⁺的吸附固定能力明显强于棕壤.在平衡液浓度为20 mg·kg^-1时,黑土对Cd²⁺的吸附量为1 485.2 mg·kg^-1、棕壤为700.6 mg·kg^-1.两种土壤对Cd²⁺的吸附等温线与Langmuir、Freundlich和Henry方程均有较好的拟合性,而Temkin方程不适合用来描述Cd²⁺在两种土壤中的等温吸附.根据Langmuir的拟合结果,Cd²⁺在黑土和棕壤中的最大吸附量分别可达5 939.3和2 790 mg·kg^-1.黑土较高的吸附能力与其高的有机质含量和粘粒含量有关.黑土和棕壤中Cd²⁺的吸附是一个快速反应过程,2 min内能达到平衡吸附量的90%,15～30 min左右达到吸附平衡.一级动力学方程是拟合Cd²⁺在黑土和棕壤中吸附动力学过程的最优方程,其次为Elovich方程和双常数方程.随着初始浓度的增加,Cd²⁺在土壤中的吸附速率也不断增大.随着吸附量的增大和反应时间的延长,吸附速率不断下降.在较低的初始浓度下,Cd²⁺在黑土中的下降趋势要快于棕壤.     

紫色土外源砷的形态分配与化学、生物有效性

采用盆栽试验与化学分析相结合的方法研究了外源As在酸性、中性、钙质紫色土中的形态分配及其化学、生物有效性特征.结果表明,土壤本底As68%～86%为残留态,外源As加入10d后50.2%～61.1%转化为残留态,至收获期(60d)仅增1%～2%.酸性紫色土中活性态As分配为:A(交换态)As>Al As>Fe As>Ca As;中性紫色土:A As>Al As>Ca As>Fe As;石灰性紫色土:A As>Ca As>Al As>Fe As.浸提剂HCl、NaHCO₃、NH₄Cl对土壤As的提取能力不同,与植物吸收As的相关性也有差异.NH₄Cl主要提取交换态As,对土壤As的原有形态影响最小,与植株吸收量呈极显著相关,可作为不同土壤有效As的通用浸提剂.多元回归表明,酸性紫色土决定植株吸As量的是Al As和Fe As,中性、石灰性紫色土为A As和Ca As.试验发现,Al As分级时存在F^-的干扰,1mol·L^-1H₃BO₃可有效掩蔽.     

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.     

铅离子的生物吸附动力学及吸附热力学研究

目的：研究非活性深红酵母（Rhodotorula rubra）对重金属离子Pb^2＋的生物吸附热力学和动力学特性。方法：采用恒温摇床振荡吸附的实验方法,研究Pb^2＋生物吸附的动力学和热力学,并以适当的数学模型对实验数据进行拟合;对吸附前后的酵母进行红外光谱及X射线光电子能谱分析。结果：在20℃～45℃温度范围内,吸附5min时即达到了饱和吸附量的80%以上,2h左右达到平衡;深红酵母对Pb^2＋的生物吸附过程适宜用Elovich方程来描述;由二级动力学方程计算的生物吸附活化能为21.56kJ/mol;生物吸附平衡可用Langmuir等温式、Freundlich等温式及Dubinin-Radushkevich等温式来描述,拟合相关系数均接近0.99;Langmuir方程计算所得ΔH^0为13.93kJ/mol。结论：深红酵母对Pb^2＋的生物吸附是非均相的扩散过程,由快速吸附和慢速吸附两个阶段组成,以物理吸附为主,并伴随有化学吸附。     

上海市小羽藓属植物重金属含量及其与环境的关系

应用原子吸收法对上海市13个样点的小羽藓植物体及相应土壤样品中的Cu、Pb、Cd、Zn、Cr 5种重金属元素含量进行了测定.通过对植物体内含量的聚类分析,将13个样点按重金属污染程度的轻重分为3个组：1)污染严重点,包括桂林公园、复兴公园、光启公园3个样点,均位于市区交通繁忙地带,其小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 35.25～50.36 mg·kg^-1、Pb 55.50～65.00 mg·kg^-1、Cd 1.68～2.30 mg·kg^-1、Zn 829.63～1140.13 mg·kg^-1、Cr 7.41～16.41 mg·kg^-1;2)污染点,包括长风公园、古钟园、中山公园、和平公园、上海师范大学徐汇校区5个样点,均位于市区近郊,小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 18.51～62.50 mg·kg^-1、Pb 14.38～34.25 mg·kg^-1、Cd 0.81～1.40 mg·kg^-1、Zn 354.25～671.75 mg·kg^-1、Cr 3.62～25.08 mg·kg^-1;3)相对清洁点,包括佘山、大观园、罗泾、植物园、崇明东平国家森林公园5个样点,位于上海市远郊,小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 11.13～16.41 mg·kg^-1、Pb 4.63～27.25 mg·kg^-1、Cd 0.93～1.28 mg·kg^-1、Zn 489.25～1 086.75 mg·kg^-1、Cr 1.53～7.62 mg·kg^-1.结果表明,小羽藓属苔藓植物可作为监测上海地区环境重金属污染的良好指示植物.苔藓植物体内重金属含量水平与土壤重金属含量存在一定的相关性,而且也受其他因素的影响.     

施用坡缕石对黄绵土中尿素氮的挥发和淋溶损失的影响

通过室内模拟试验,采用吸收法和土柱淋溶法研究了施用坡缕石对黄绵土中尿素氮的挥发和淋溶的影响.结果表明：施用坡缕石+尿素处理能降低尿素氨挥发高峰期的挥发速率,比单施尿素处理的氨挥发损失减少了13.6%～15.0%.坡缕石施用量为0.3和0.6 g·kg^-1时,降低了NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋溶速率,无机氮淋溶损失比单施尿素处理分别减少13.7%和13.6%;而坡缕石施用量为0.9 g·kg^-1时,加快了NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋溶速率,无机氮淋溶损失比单施尿素处理增加了6.1%.施用低量（0.3 g·kg^-1）坡缕石+尿素处理土壤的NH₄⁺-N含量比单施尿素处理提高了0.20 mg·kg^-1,而施用高量（0.9 g·kg^-1）坡缕石+尿素处理土壤的NH₄⁺-N含量比单施尿素处理降低了0.42 mg·kg^-1;施用坡缕石+尿素处理土壤的NO₃^--N含量比单施尿素处理增加1.24～2.52 mg·kg^-1.表明施用坡缕石能减少土壤中尿素氨的挥发损失,在一定用量范围内能降低NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋失,提高土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N含量.     

不同品种小白菜对镉的吸收积累差异

通过盆栽试验,研究了60个小白菜品种在不同程度镉污染土壤中吸收和积累镉能力的差异.结果表明：在土壤镉浓度为0.6 mg·kg^-1时,小白菜镉含量超过国家标准的为8.33％;而在土壤镉浓度为1.2 mg·kg^-1时其超标率达66.67%,表明小白菜容易受到镉污染.2种镉浓度下白菜地上部分镉含量均低于国家食用标准,且其生物量不受影响的小白菜品种为：长梗白菜、上海青、矮箕苏州青、青优四号、矮脚葵翩黑叶白菜、皱叶黑油冬儿、高华青梗白菜、早生华京、金冠清江白、夏王青梗菜、利丰青梗白菜和杭州油冬儿.这12个品种可作为在镉轻度污染土壤中种植的安全系数较高的小白菜品种.     

外源四环素对土壤酶活性和油菜品质的影响

通过向土壤中添加四环素溶液研究种植油菜条件下,不同浓度（0、0.30、0.60、0.90 mg·kg^-1）的外源四环素对土壤酶活性和油菜品质的影响.结果表明：各处理土壤的脲酶与0.90 mg·kg^-1浓度处理的土壤转化酶活性在整个培养期均受到抑制,0.30、0.60 mg·kg^-1浓度处理的土壤转化酶活性则表现为激活-抑制-激活趋势,各处理土壤蛋白酶活性表现为抑制-激活趋势,且土壤酶活性受到外源四环素的影响程度及持续时间与处理浓度呈正相关（r=0.950**）.各处理土壤过氧化氢酶活性在前期被激活,后期差异不明显.四环素对土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶和蛋白酶活性的作用时间分别为：7周、6～8周、7周和6～7周.收获时0.30、0.60、0.90 mg·kg^-1处理的油菜叶片中可溶性糖含量与对照相比分别下降91.99%、87.92%和90.12%,而可溶性蛋白质含量分别上升26.47%、28.13%和23.22%.     

铝、硒、硅和磷复合处理对水稻幼苗生长的影响

采用二次正交旋转组合设计,以铝(Al)、硒(Se)、硅(Si)、磷(P)为处理因子,建立了多因子复合处理对水稻品种金优725幼苗存活率、百株苗鲜质量、百株根鲜质量和根脯氨酸含量影响的回归模型,并分析了各因子的主效应和互作效应.结果表明：在供试条件下,影响水稻幼苗生长的单因子主效应大小为Al>P>Se>Si.其中,Al表现为负效应,而P、Se和Si表现为正效应;除Al与Si的互作外,各因子间的互作效应均未达到显著水平.模拟寻优结果表明,Al在0.587～0.913 mmol·L^-1、Se在0.478～0.564 mg·L^-1、Si在0.613～1.069 mmol·L^-1、P在2.252～2.657 mmol·L^-1浓度范围时,可使水稻幼苗在一个存在铝胁迫的营养液环境下达到一个较佳的生长状态.     

长白山阔叶红松林生态系统碳动态及其对气候变化的响应

应用基于干物质生产理论的过程模型（Sim-CYCLE）估算了1982—2003年间长白山阔叶红松林生态系统总第一生产力（GPP）、净第一生产力（NPP）、净生态系统生产力（NEP）及其季节动态变化以及碳储量（WE）、植物碳储量（WP）和土壤碳储量（WS）,并分析了这些指标在当前气候情景和碳平衡情况时的差异及其对未来气候变化情景的响应.结果表明：在当前气候情景下, 长白山阔叶红松林GPP、NPP和NEP分别为14.9、8.7和2.7 Mg C·hm^-2·a^-1,三者分别比实测值减少2.8 Mg C·hm^-2·a^-1、增加1.4 Mg C·hm^-2·a^-1和增加0.2 Mg C·hm^-2·a^-1;长白山阔叶红松林6—8月的NEP占全年总量的90%以上,其中,7月最高（1.23 Mg C·hm^-2·month^-1）;研究区WE、WP和WS分别为550.8、183.8和367.0Mg C·hm^-2,其与实测值均具有较高的一致性.从当前气候情景下到达碳平衡前,长白山阔叶红松林碳储量均有不同程度的增加,GPP和NPP分别为17.7和7.3 Mg C·hm^-2·a^-1,表明研究区碳“汇”的作用随着碳储量的增加逐渐减弱;温度增加2 ℃时,不利于长白山阔叶红松林GPP、NPP和NEP的增长,CO²浓度倍增则可有利地促进三者的增长,CO²浓度倍增、温度增加2 ℃对GPP、NPP和NEP增幅的影响与单纯CO₂浓度倍增的影响相似,气候变化情景对长白山阔叶红松林碳储量的影响规律与对生产力幅度的影响相同,这可能是生态系统生产力影响碳积累所致.     

模拟酸雨对不同土壤有机碳和作物秸秆分解的影响

为研究酸雨对不同pH值水稻土中有机碳分解的影响,选择酸性（pH 5.48）、碱性（pH 8.18）和中性（pH 6.70）水稻土（分别设置施用秸秆0、15 g·kg^-1土处理）在20 ℃条件下进行40 d的培养试验,各土壤组分别用pH值为6.0、4.5、3.0的模拟雨水将土壤含水量调为400 g·kg^-1(以风干土计).结果表明：秸秆、酸雨和土壤共同对土壤系统CO₂释放产生影响,秸秆的添加可显著提高土壤CO₂释放速率.培养期间,酸雨未显著影响土壤有机碳分解,但对土壤中作物秸秆的分解影响显著. pH 3.0酸雨处理下酸性和碱性土壤中秸秆40 d总分解量比pH 6.0处理高8%;酸雨抑制了中性水稻土中秸秆的分解,pH 3.0酸雨处理下秸秆40 d总分解量比pH 6.0处理低15%.pH 3.0酸雨处理下,酸性水稻土有机碳分解速率分别比中性和碱性水稻土高43%和50%（P<0.05）,秸秆在中性水稻土中分解量分别比其在酸性和碱性水稻土中低17%和16%（P<0.05）.     

广东鹤山人工林群落主要优势植物的热值和灰分含量

从广东鹤山南亚热带丘陵5种人工林群落中采集20种主要植物器官及3种群落凋落叶样品,利用PARR-1281氧弹热量计和马福炉分别测定样品的干质量热值和灰分含量,再计算去灰分热值;按器官、个体和生长型等比较分析植物的热值和灰分特征.结果表明：植物各器官的干质量热值、去灰分热值分别在10.7～22.17和13.89～23.04 kJ·g^-1之间,叶片的干质量热值和去灰分热值明显高于其他器官(P＜0.05).个体加权平均干质量热值和去灰分热值分别在14.24～19.43和16.63～20.99 kJ·g^-1群落各层次植物去灰分热值平均值的高低依次为：乔木(19.55 kJ·g^-1)＞灌木(19.46 kJ·g^-1)＞草本(18.77 kJ·g^-1),其中,乔木层树木的去灰分热值平均值大小为：本地针叶树(19.86 kJ·g^-1)＞本地阔叶树(19.55 kJ·g^-1)＞外来桉树(19.18 kJ·g^-1),灰分含量的排序则相反.马占相思林、针叶林和木荷林群落的凋落叶热值均高于所在林分各层次的热值(P＜0.01),马占相思林和针叶林的凋落叶热值大于所在乔木层叶片的热值,而木荷林凋落叶热值小于乔木层叶片的热值.     

盐城海滨湿地盐沼植被对土壤碳氮分布特征的影响

在盐城海滨湿地不同植被带下采集土壤样品,研究了土壤有机碳和全氮的空间分布特征,分析了盐沼植物对湿地土壤碳、氮分布的影响.结果表明：在盐城海滨湿地,表层土壤中有机碳和全氮含量分别介于1.71～7.92 g·kg^-1和0.17～0.36 g·kg^-1之间,变幅较大,不同植被带之间存在显著差异,且各植被带表层土壤中有机碳、全氮含量均高于光滩.垂直方向上,各植被带土壤中有机碳、全氮的分布均呈自表向下逐渐降低的趋势,15 cm以下其含量基本保持稳定.土壤有机碳与全氮、碳氮比呈显著正相关,但全氮与碳氮比无显著相关性.     

不同有机无机复混肥对水稻产量和氮素利用率的影响

通过田间试验,研究了菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥有机无机复混肥与化肥对常优1号水稻产量、氮素利用效率、土壤供氮特征以及土壤微生物多样性的影响.结果表明：各施氮肥处理的稻谷产量（7918.8～9449.2 kg·hm^-2）均显著高于对照（6947.9 kg·hm^-2）,其中有机无机复混肥处理的稻谷产量(8532.0～9449.2 kg·hm^-2)显著高于化肥处理（7918.8 kg·hm^-2）,比化肥处理增产7.7%～19.3%;菜粕堆肥、猪粪堆肥、中药渣堆肥有机无机复混肥处理的氮素积累量、氮素转运率、氮素回收率和氮肥农学利用效率及生理利用效率均显著高于化肥处理;有机无机复混肥处理明显提高了土壤矿质氮含量,改善了土壤供氮特性,提高了氮利用率;对各处理土壤DNA条带采用邻接法分析显示：5个处理土壤样品可分为三大族群,化肥与对照处理为第一族群,猪粪堆肥、中药渣堆肥处理为第二族群,菜粕堆肥处理属第三族群.表明施入外源有机物质(菜粕、猪粪与中药渣)可能会改变土壤的细菌群落结构,而施入化肥对土壤的细菌群落结构影响较小.