湘潭锰矿废弃地栾树人工林微量元素生物循环

对湘潭锰矿废弃地5年生栾树人工林内微量元素的含量、积累、空间分布和生物循环进行了研究。结果表明：土壤中各微量元素含量顺序为：Fe>Mn>Zn>Pb>Ni>Cu>Co>Cd,均低于对照地,但仍未低于湖南省背景值(Fe除外)。枯枝落叶层中,仅Mn和Co从半分解到已分解阶段向土壤中转移,其他元素在分解过程中都出现了不同程度的富集,各元素在不同阶段含量没有显著差异,在分解过程中,Mn元素含量最高且与Cu、Pb、Co、Ni、Cd均存在数量级差异。栾树各组分元素含量顺序为：叶>枝>细根>皮>粗根>大根>根头>干,各元素总含量顺序为：Mn>Fe>Zn>Pb> Cu>Cd>Ni>Co;林分微量元素总贮量为15.272kg/hm_-2,其中干和枝贮存量最高,占总贮存量的54.204%。各器官微量元素贮存量顺序为：枝>干>叶>皮>根头>大根>粗根>细根;林分微量元素吸收量为5.200kg/hm₂.a,存留量为2.504kg/hm₂.a,归还量2.751kg/hm₂.a,总利用系数为2.394,循环系数为3.138,周转期为11.203a。栾树对Mn的吸收能力最强,Fe、Ni的返还系数要高于吸收系数,所有元素的分解系数都高于返还系数。Fe、Mn的迁移系数要高于分解系数,Mn、Zn、Pb、Cd的富集系数要高于其他元素。     

淮南煤矿废弃地重金属污染对土壤动物群落的影响

土壤动物是煤矿废弃地生态环境变化最敏感的指示指标,已成为土壤生态恢复研究的热点。通过对淮南大通废弃地土壤重金属含量分析和污染等级确定,选取2条不同污染带的8个采样点调查,分析重金属污染对土壤动物的影响,结果显示:(1)大通煤矿废弃地8个样地,共获得土壤动物2286个,隶属于4门8纲24个类群,优势类群为弹尾目、线虫类和蜱螨目,膜翅目、蜘蛛目等9类为常见类群,其余12类为稀有类群。(2)重金属污染对煤矿废弃地的土壤动物群落影响显著。煤矸石和原化工厂的重金属污染对土壤动物群落的影响表现为:随着污染程度增加,个体数和类群数均呈减小趋势,群落的均匀性、多样性和密度-类群指数也呈降低趋势,优势度指数在煤矸石堆污染带呈逐渐降低趋势,在化工厂污染带则先减小后增加。(3)重金属污染使土壤动物群落多样性降低,群落结构趋于简单,重金属污染与群落结构指数之间呈显著负相关,与土壤有机质等营养物质关系不明显。(4)随污染程度增加,土壤动物垂直分布的表聚性降低。     

应用蚕豆根尖细胞微核技术评价广西平乐锰矿废弃地土壤的污染状况

分别选取废弃地上的花生地、柿树地、柑桔地和桃树地等4个采样点进行调查和监测,测定了各采样点土壤浸提物的蚕豆根尖细胞微核千分率(MCN‰)和污染指数(PI),应用蚕豆根尖细胞微核技术对广西平乐锰矿废弃地土壤的污染状况进行了评价,并对造成土壤污染的原因进行了分析讨论。结果表明,用浸提法处理的4个采样点土壤的根尖细胞微核千分率(MCN‰)均明显高于对照组(P<0.05),其中柑桔地的污染程度最严重,污染指数达到了2.93;污染程度最轻的是花生地,其污染指数为1.97。这表明广西平乐锰矿废弃地土壤均存在不同程度的污染,在锰矿废弃地土壤上早期不宜种植食用的农作物。     

西沟煤矿煤火废弃地土壤种子库与地上植被关系研究

采用种子萌发法和地表植被调查法, 研究了西沟煤矿煤火废弃地及留存原有植被的对照山体土壤种子库与地表植被之间的关系。结果表明: 研究区地表植被分属22 科58 属77 种, 优势科主要为蔷薇科、禾本科、菊科和豆科。地表植被的物种生活型, 以生长周期短、适应性强的多年生草本为主。地表植被物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数都以草本层为最高。研究区土壤种子库中共有40 种物种, 以多年生草本为主。土壤种子库的物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数与地表植被具有一致性, 相比地表植被物种多样性变化不明显。土壤种子库与地表植被共有物种为38种, 二者Sorensen 相似性系数为0.65。表明研究区土壤种子库与地表植被间相似性较高, 这与长期煤矿开采和放牧等人为活动有很大关系。     

植被砍伐对土壤养分的影响

研究了不同砍伐频率下,香港、深圳和鹤山研究样地山坡地Ｎ、Ｐ、Ｋ含量的差异．不同采样地之间,养分全量和有效量差异显著．在尚未砍伐的山坡地,土壤养分含量显著高于经常砍伐的山坡地．未伐土壤的Ｎ含量顺序为香港样地＞深圳样地＞鹤山样地．下层土壤Ｐ的含量高于上层土壤．深圳样地常代土壤养分含量高于鹤山．结果建议采用最适砍伐频率和在最适季节砍伐,以便减少砍伐产生的不利影响．     

砒砂岩区不同生态修复植被根际土壤微生态环境特征

通过研究准格尔旗生态修复植被油松（Pinus tabulaeformis）人工林、柠条（Caragana korshinskii）人工林、自然恢复草地和撂荒地中土壤微生态环境特征,为砒砂岩区生态修复技术提供有效补充。本研究分析了4种植被类型土壤微生态环境中微生物群落结构及微生物生物量碳、氮和磷含量、土壤养分转化相关酶活性和土壤化学性质的变化规律,探讨了土壤微生物群落结构与土壤微生态环境间的关联性,并探明不同生态修复植被类型中土壤微生境的主要影响因素。结果表明（：1）4种植被类型中油松人工林土壤溶解性有机碳最高,为4.26 mg·kg-1;柠条人工林土壤有效氮最高,为11.69 mg·kg-1;而油松人工林、柠条人工林、自然恢复草地中的土壤有效磷含量无显著差异。（2）油松人工林根际土壤养分转化相关酶活性和土壤微生物生物量碳、氮和磷均显著高于其他植被类型。（3）油松人工林的土壤真菌相对丰度最大,为31.36%;柠条人工林和撂荒地土壤革兰氏阳性菌相对丰度最大,分别为35.73%和37.27%;土壤革兰氏阴性菌的相对丰度随可利用有机碳的减少呈增加趋势,油松人工林最小（36.82%）,自然恢复草...     

引入土壤种子库对铅锌尾矿废弃地植被恢复的作用

检测了丢荒旱作地土壤种子库,其种子含量为（６８５０±３７７）·ｍ－２,共有４１种植物。其中９２．７％的种和 ７５． ８％的种子是分布在 ０～２ ｃｍ的表层中。从丢荒旱作地采挖 １０ ｃｍ深的表层土壤,以 １ｃｍ, ２ ｃｍ, ４ ｃｍ和 ８ ｃｍ 等４种不同厚度分别铺放在铅锌矿尾矿废弃地试验小区上。尽管由于铺土厚度不同,各小区所含有的土壤种子库 中的种子数量也不同,但４种铺土处理试验,其幼苗平均数量分别为每平方米８８３± ４３４,９９５± １５８,１２４２± ３２７ 和８０３±３１株,经检验差异不显著,而不铺放表土的对照区则没有幼苗生长。可见,如果仅仅是作为提供种子资源 而引入土壤种子库,则铺放 １ｃｍ的表土就已足够。然而,经过１年以后,在铺放表土厚度为１ｃｍ, ２ ｃｍ和 ４ ｃｍ处 理上的幼苗全部死亡,只有铺放 ８ ｃｍ厚度表土的小区上实现了植被恢复,共有 １５种植物成功定居,其中有 １１种开 花结果,盖度达１００％。这说明了较薄的表土不足以有效阻隔尾矿与大气的接触,减缓酸化,以及缓冲尾矿酸化的影 响,此外较薄的表土也无法提供植物根系足够的生长空间。因此,如能预先铺放一层阻隔层,如底土、馀坭、垃圾之 类,再引入土壤种子库将有助于土壤种子     

鼎湖山不同植被类型下土壤微生物养分的矿化

 本研究测定了鼎湖山5种主要植被类型下土壤微生物养分的矿化值,结果表明：同一植被类型下,土壤微生物3种养分元素(氮、磷、钾)的矿化值大小不一,其顺序是：矿化氮(铵态氮+硝态氮)>矿化钾>矿化磷。同一种养分元素,不同植被类型下的矿化也有较大差异。5种植被类型下土壤微生物氮、磷、钾的矿化值范围分别为：20.24—33.36、2.01—3.86和8.88—18.35mg／kg(干土)。土壤微生物氮的矿化与土壤微生物生物量呈显著正相关,磷、钾的矿化与土壤微生物生物量无相关关系。不同植被类型下土壤微生物库养分贮量各不相同。碳,氮、磷和钾的贮量范围分别为：702.94—1150.58、93.72—155.53、10.95—20.27和34.03—70.35kg／ha,其平均贮量为：924.15±195.73,117.27±25.52,15.08±3.95和50.14±13.29kg／ha;分别占土壤库中有机碳、全氮、全磷和全钾的3.00±1.13、5.34±1.57、1.71±0.57和0.26±0.22%。5种植被类型中,季风常绿阔叶林的土壤微生物养分固定及其供应能力最强。     

固氮树种旱冬瓜对退化林地土壤修复和林下植被重建的生态驱动效应

固氮树种对退化土壤和森林的结构与功能修复和改良具有重要价值,但是,固氮树种的混交配置、林龄变化和人工与天然起源林分对土壤修复和林下植被重建方面的生态驱动效应与影响机制的认识尚不够深入。因此,在金沙江上游选择退耕地上不同混交配置模式、不同林龄旱冬瓜(Alnus nepalensis)人工林和旱冬瓜天然次生林,对比分析了土壤养分、林下植被生长、林下植被多样性和旱冬瓜材积等指标的差异,以期阐明固氮树种旱冬瓜对土壤养分状况及林下植被重建的生态驱动效应。结果表明：(1)不同旱冬瓜人工林配置模式中,旱冬瓜纯林的土壤养分综合指标显著高于旱冬瓜+云南松混交林和云南松纯林(P<0.05);(2)不同林龄旱冬瓜人工林中土壤有机质、总氮及土壤养分综合指标呈现8年生林均显著大于5年生林(P<0.05);(3)土壤有机质、总氮及土壤养分综合指标均为旱冬瓜天然林>旱冬瓜和云南松人工混交林>云南松天然林(P<0.05);(4)SEM模型分析发现,旱冬瓜材积与土壤养分综合指标呈极显著的正相关关系(R=0.473,P<0.001);(5)在不同旱冬瓜人工配置模式和不同优势种的天然林中...     

植被恢复对退化红壤表层土壤颗粒中有机碳和Pd、Cd分布的影响

采用原状土壤水稳性团聚体分离方法提取不同粒径的土壤颗粒,测定其有机碳及重金属元素Pb、Cd的含量,研究了退化红壤在植被恢复下表层（0-10cm和10－20cm)土壤颗粒中有机碳与重金属分而及其关系。这些土壤颗粒中有机碳和重金属元素Pb、Cd的含量范围分别于7.5-15g/kg,11-20mg/kg和20-70μg/kg,,且粒组间有显著差异。尽管所测组分的含量以＜0.002mm粒事最高,但2－0.25mm的粒组占其总量的50％左右,其次约20％存在于0.25-0.02mm粒组中,以土壤粒组中分量而言,有机碳和所测的重金属元素间有密切的依存关系。与荒地相比,植被恢复措施降低了各土层2－0.25mm粒组中Pb的含量和分量,但提高了0－10cm土层Cd的含量和分量。在所研究的几种处理中,玉米－包菜处理显著地促进了有机碳和重金属在各颗粒粒组中的均衡分布。因此,退化红壤植被恢复改变了土壤颗粒中有机碳和重金属的分布,因而可能影响着土壤环境中有机碳和重金属的形态及其活性。对于这些措施下土壤环境中有机碳和重金属的生物有效性机制尚需进一步研究。     

矿区废弃地土壤微生物及其生化活性

通过对浙江哩浦铜矿废弃地土壤的微生物、土壤酶活性及生化作用强度研究表明：矿区土壤微生物总数下降,各主要生理类群数量均呈下降趋势,土壤酶活性减弱,土壤生化作用强度降低,土壤微生物活性降低是矿区复垦土壤微生物和重要生态特征之一。     

喀斯特山地煤矿废弃地几种优势植物的重金属耐性特征

对贵阳花溪区麦坪乡煤矿废弃地进行了野外调查, 对该地优势植物和土壤进行了采样, 测定样品As、Cd、Cu、Hg、Pb和Zn的含量, 发现当地优势植物雀稗(Paspalum thunbergii Kunth ex Steud.)地上部分Cu含量达到1058.12 mg•kg-1, 转移系数2.89, 富集系数16.07。研究了雀稗在铜离子胁迫实验中的根系活力变化和叶绿素浓度变化, 雀稗根系活力随实验进行而逐渐降低, 铜离子浓度为500 µg•mL-1的实验进行到第四周时TTC还原量达到最低值; 叶绿素浓度随着铜离子浓度的增加而缓慢降低, 进一步确认当地土著植物雀稗对铜离子有一定的耐受性。     

广西锰矿恢复区食用农作物重金属污染评价

对广西平乐、荔浦两锰矿恢复区种植的食用农作物进行了调查和重金属含量分析.结果表明:两锰矿区农作物Zn、Pb、Cr、Cu和Cd的含量范围分别在1.18~20.46、0.52~16.16、0.33~6.62、0.01~6.24和0.01~2.76mg.kg-1之间.其中,豆类作物中的重金属含量最高,其次是薯类.单因子污染指数评价表明,农作物基本未受Zn、Cu污染,但受Pb、Cd和Cr污染严重,以Pb污染最重,受污染率达100%,Cr和Cd受污染率分别为96.9%和75.0%;从综合污染指数来看,农作物受污染率达100%,其中,重、中、轻污染分别占87.5%、9.4%和3.1%.表明在锰矿废弃地直接种植食用农作物存在较大风险,应重新考虑其恢复利用模式.     

Heavy metal pollution assessment and soil property evolution under a natural ecological restoration process in a manganese wasteland in China

The space-for-time method was used to track changes in heavy metals (HMs), selected physicochemical properties and soil enzyme activities at different restoration ages, that is 5, 10, and 25 years (named R5, R10, and R25, respectively) and in a natural forest (NF, age > 100 years, as the control) in the Daxin manganese (Mn) wastelands in China. The results showed that the HM concentrations decreased over time, with Mn exhibiting the highest concentration, followed by zinc, copper, and cadmium; all the studied sites exhibited heavy pollution levels based on the Nemerow multifactor index, with a very high potential ecological risk (RI) level in R5, moderate RI in R10 and R25, and low RI in NF; generally speaking, the soil physicochemical properties improved, with the exceptions of the available phosphorus (AP) and calcium (Ca) levels; the soil enzymes generally exhibited the highest activities in R25, while the activity of catalase showed a significant (p < 0.05) decrease over time; both the HM concentrations and physicochemical properties showed significant correlations with soil enzyme activities; redundancy analysis showed that soil pH and HM species should be given more attention in R5 for vegetation recovery; and the HM concentrations, soil moisture content, and ammonium nitrogen, total nitrogen, potassium, and magnesium levels might be the limiting factors for plant colonization in early restoration periods, while the AP, total phosphorus, and Ca levels might be the limiting factors in later restoration periods. The obtained results will provide guidance for the restoration of abandoned Mn-polluted areas.     

广州市花都城区绿地土壤肥力与重金属污染分析

在对广州市花都城区绿地土壤取样调查的基础上,采用全国第二次土壤普查养分分级标准和内梅罗污染指数法等对其土壤肥力和重金属污染情况进行分析评价,揭示花都城区绿地土壤存在的问题。结果表明,花都城区绿地土壤容重变幅在1.25～1.75 g·cm^–3之间,孔隙度变幅在30.81%～47.42%之间,pH在6.16～7.68之间,有机质含量在四级及以下标准,严重缺乏氮素和磷素。不同绿地类型中,厂区路旁绿地土壤重金属污染最严重,其次为主干道两侧绿地;研究区As污染最严重,Pb次之,未受Zn污染,存在不同程度的Cu、Cd、Cr、Ni、Hg污染。相关性分析表明,土壤pH与全钾、碱解氮含量极显著相关,有机质与全氮极显著相关,全氮、全磷分别与碱解氮、有效磷显著正相关,全钾与碱解氮显著负相关;重金属元素中,Cu与Zn、Cr、Ni极显著相关,Zn与Cu、Pb、Cd、Cr、Ni极显著相关,Pb与Zn、Cd极显著相关,Cr与Cu、Zn、Ni极显著相关,As和Hg与其他重金属元素均无显著相关性。     

土壤中铁锰的形态分布及其有效性研究

以乌鲁木齐雅马里克山的土壤为研究对象,采用Tessier连续提取法对土壤铁、锰各种化学形态进行浸提.研究了土壤中有效铁、锰和土壤的理化性质与土壤铁、锰形态之间的关系,及对铁、锰在土壤中存在形态的影响;并通过盆栽试验对铁、锰的植物有效性进行了分析.结果表明,土壤铁主要以残渣态为主,占全铁的92.3%,其它形态含量均小于全量的8%.土壤锰主要是以铁锰氧化态和残渣态为主,分别占全锰的49%和41.6%,其它形态含量均小于全量的10%.用二级出水灌溉处理可增加铁、锰的有效性,原污水灌溉不利于铁、锰的供应,土壤缺铁、锰的现象可通过施加一定量的铁盐和锰盐而得以改善.相关分析还表明,土壤的理化性质与铁锰形态之间有一定的相关性.供试土壤的pH值、CaCO3含量、有机质及阳离子交换态等对土壤铁、锰的有效性影响较大.逐步回归分析表明,铁的氧化物结合态对植物最为有效,锰的有机结合态对植物有效性贡献最大.     

桂北典型锰矿区周边土壤重金属污染状况及主要植物富集特征

为探究桂北某典型锰矿尾库区周边土壤和农作物重金属污染状况,筛选适合该地区污染土壤修复的植物材料,该研究在矿区周边采集了9种农作物和23种主要植物及其根际土壤,并测定了Cd、Mn、Cr、Pb和Zn 5种重金属含量,采用单因子污染指数法和综合污染指数法评价了矿区农田土壤、农作物中重金属的生态风险,通过计算植物对重金属的富集和转运系数评估其应用潜力。结果表明:(1)研究区土壤Cd、Mn污染最为严重,单因子污染指数分别为18.53、147.09,达到重度污染级别。(2)研究区花生和小白菜等作物可食用部位中的Cd、Cr、Pb含量均超过食品国家安全标准(GB 2762—2017)中的阈值,具有较高健康风险。(3)23种主要植物中青葙、鬼针草、一点红、蜈蚣草等对多种重金属转运系数大于1,具备富集型植物特征; 一把伞南星、蓖麻、千里光等根部重金属含量较高,转运系数较低,具备根部囤积型植物特征; 响铃豆、筒轴茅、苣荬菜等富集的重金属含量相对较低,且在重金属污染土壤中能健康生长,具备规避型植物特征。该研究结果表明,研究区土壤存在较严重的Cd/Mn复合污染,青葙等植物用于修复该复合污染土壤极具应用潜力。     

无公害水稻生产的病虫草调控技术及其效应的研究

利用无公害农药和农业措施防治水稻主要病虫草试验结果表明,井·腊芽、井冈霉素和多抗霉素在水稻分蘖末期和孕穗末期各喷施1次,对纹枯病防效达75.16%～94.27%,优于化学杀菌剂三唑酮;春雷霉素和灭瘟素在叶瘟病发生初期及破肚期、齐穗期各喷施1次,对叶瘟防效为50.54%～72.67%,穗瘟为76.66%～87.42%,与化学杀菌剂三环唑相当.3种无公害农药在二化螟和稻纵卷叶螟1～2龄幼虫期使用,苏云金杆菌防效优于化学杀虫剂杀虫双,皂素·烟碱和苦参碱与杀虫双相当;皂素·烟碱和苦参碱在稻飞虱1～2龄若虫期使用,药后3～30d防效均在70%以上,低于化学杀虫剂吡虫啉.在水稻移栽前耕地2次,再配合施用适量的未腐熟有机质或人工除草,能控制杂草发生和提高产量.采用无公害农药和农业措施防治水稻病虫草,产量较常规化防区略有增加,稻谷中农药残留量较化防区低,符合绿色食品卫生指标要求.