种植条件下海滨盐土理化性状与生物学特征

以苏北海滨盐土种植实验区7个不同特征的地块为对象,研究了海滨盐土基本理化性状及其生物学特征的季节变化,以及其与植物种植和植被条件的关系.结果表明:海滨盐土的土壤性状随种莓年限和植被状况的不同有较大的变异性,种植耐盐植物地块平均土壤电导率(0.95 dS·m-1)低于自然植被地块(2.77 dS·m-1),但部分地块电导率水平较种植前有所升高;土壤肥力普遍较低,水解性氮含量平均低于50 mg·kg-1,有效磷含量(除施肥地块)平均低于3 mg·kg-1,有机质含量低于1%,种植耐盐植物地块因施肥而有所改善.土壤电导率和养分水平是影响盐土植被生长与分布的主要因素,前者尤为关键;土壤氮磷含量与微生物数量密切相关.不同植被和干扰状况下土壤性状的季节变化差异明显,植被盖度高、人为干扰少的土壤环境相对稳定,反之则波动剧烈.     

蚕沙有机肥的养分特性及其肥效

将废弃蚕沙进行无害化处理和适度发酵开发出蚕沙有机肥,分析了其养分特点,并采用盆栽试验研究了蚕沙有机肥的肥效.结果表明:发酵蚕沙有机肥的全氮、全磷、全钾含量与堆肥前相比显著提高,分别比堆肥前提高了58.0%、84.4%和29.7%;添加微生物菌剂可有效缩短发酵时间,并能减少堆肥过程的碳、氮损失.施用发酵后蚕沙的小白菜和番茄种子的发芽指数均大于80%,对作物发芽没有抑制作用.施用发酵蚕沙有机肥不仅可提高小白菜产量、营养养分、Vc含量,减少硝酸盐积累量,还可提高土壤pH值,增加土壤速效养分和有机质含量,增强土壤酶活性,其效果优于发酵羊粪有机肥处理.     

石羊河下游盐渍化弃耕地植被演替与土壤养分相关性分析

以石羊河下游不同年代盐渍化弃耕地自然群落为对象,利用优势种群的消长和土壤养分的动态变化进行相关性分析,研究退耕地群落演替与土壤养分之间的动态变化以及相互关系。结果表明:1)植被类型一般经历3个阶段:田间杂草→荒漠草本→荒漠灌木,但群落演替可分为4个阶段:藜+田旋花群落(1～2年)→骆驼蒿群落(3～10年)→苏枸杞+黄毛头群落(10～40年)→黄毛头群落(顶极群落);2)土壤养分在整个植被演替过程中一般经历消耗-积累-消耗3个阶段,但速效钾不存在初期消耗阶段,演替后期土壤养分处于消耗状态,并逐渐接近本区域自然植被土壤养分;3)由于前期土壤养分处于消耗阶段,骆驼蒿种群对土壤养分的贡献不明显,其中与速效磷之间呈显著负相关,与速效钾呈显著正相关;苏枸杞种群与土壤养分呈正相关,其中与有机质、全氮、30～60cm速效钾相关性显著;而黄毛头种群与土壤养分之间呈显著负相关。黄毛头具有较强的适应性,可作为盐渍化弃耕地上的适宜引种物种,以调控和加速植物群落演替。     

围栏放牧下土壤-植被碳密度空间分布格局

对围封13年且放牧的冷季高寒矮嵩草草甸,进行了从围栏入口到内部不同距离植被和土壤碳密度状况的调查.结果表明:1)入口到50 m植被现存碳密度平均为1298.0gC·m-2,60～180m有所下降(平均为997.3 g C·m-2),200～300 m反而升高(平均为1285.5 g C·m-2).当年净初级生产碳密度分布趋势与其相同,0～50 m、60 ～180 m和200～300 m平均分别为742.5、571.0和745.7 g C·m-2.这种分布趋势与放牧过程中绵羊觅食频度和强度有关.一般在中央地带放牧强度大,绵羊觅食时间长,边缘地带受围栏效应或围栏外环境因素影响,放牧强度相对较弱,一定程度上对植被生长发育起到了保护作用,使边缘地带植被碳密度得到提高.2)从围栏入口到草场内部土壤碳密度变化趋势表现复杂,入口到100 m增加,100～170 m减小,然后略有升高.土壤碳密度最高值出现在95 m处(15.42 g C·m-2),最低值出现在170 m处(14.12 gC· m-2).目前尚不清楚为何出现这种格局,但至少认为,土壤有机质的动态转化过程受多种因素影响,与植被碳密度相比具有一定的迟滞效应.具体如何影响有机质的动态转化及其迟滞效应,有待进一步研究.     

不同土地利用方式下土壤动物群落的聚类与排序

对广州天河城市化地区林地、草地和农田3种土地利用方式下,6个代表性的样地中小型土壤动物群落进行了调查,共捕获中小型土壤动物1623个,共26个类群,其中线虫纲( Nematoda)、蜱螨目(Acarina)和弹尾目(Collembola)为优势类群,共占总捕获量的79.1％.不同样地生境中土壤动物的类群组成以及个体数不同.总体来看,林地、农田、草地土壤动物群落的Shannon多样性指数、复杂性指数均依次降低,Pielou均匀性指数、Margalef丰富度指数均以林地为最高.对土壤动物的聚类和排序结果表明,研究区中小型土壤动物可划分为4大类,其中第1类由3种优势类群组成;第一、二排序轴分别反映了土壤理化性质、土地利用类型(以人类干扰程度不同为主要特征)对土壤动物组成及分布的影响.     

泉州市不同利用方式下土壤磷的吸附与解吸特性

分析了不同利用方式下泉州市土壤磷素吸附-解吸特征.结果表明:Langmuir等温方程式可以很好地表征土壤磷素的吸附特性;旱地和轮作地土壤对磷的吸附能力较强,而草地和林地土壤对磷的吸附能力较弱;磷的流失风险顺序为轮作地＞草地＞林地＞旱地;指导施磷量与吸附常数、最大缓冲量的大小顺序一致,为旱地＞轮作地＞林地＞草地;轮作地和草地的解吸率高于旱地和林地,土壤的缓冲能力顺序为旱地＞林地＞轮作地＞草地.主成分分析表明,平均解吸率、易解吸磷、磷吸附指数和磷零吸持平衡浓度4个指标最能反映土壤磷素流失潜力,可作为评价流失潜力的主要指标.     

重金属污染土壤稳定/固化修复技术研究进展

修复重金属污染土壤一直是国际上的难点和热点研究课题.目前常用的污染场地修复技术主要包括挖掘、稳定/固化(solidification/stabilization,S/S)、化学淋洗、气提、热处理、生物修复等.本文在参考美国环境保护署(EPA)、英国环境署的S/S技术规范、国内外发明专利基础上,对S/S的概念、国内外发展现状及今后的发展方向进行了系统论述.固定化技术通过把污染物囊封入惰性基材中,或在污染物外面加上低渗透性的材料,来减少污染物暴露的淋滤面积以达到限制污染物迁移的目的.稳定化技术是从改变污染物的有效性出发,将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式.S/S技术包括:水泥固化、石灰火山灰固化、塑性材料包容固化、玻璃化技术、药剂稳定化.在稳定化技术中,加入药剂的目的是改变土壤的物理、化学性质,通过pH控制技术、氧化还原电势技术、沉淀技术、吸附技术、离子交换技术等改变重金属在土壤中的存在状态,从而降低其生物有效性和迁移性.本文还论述了S/S修复效果评价方法,并指出需加强S/S技术中的分子键合技术、土聚合物以及我国的S/S技术导则制定等工作.     

淮南八公山区不同生境条件下的土壤动物类群比较

2010年3月—4月对淮南市八公山区4种生境土壤动物进行了调查,获得各类土壤动物1965只,隶属4门12纲27目。其中优势类群为膜翅目和近孔寡毛目,常见类群为等足目、鞘翅目幼虫、鞘翅目成虫、柄眼目、鳞翅目幼虫、蜘蛛目和山蛩目,其余类群为稀有类群。研究结果表明:植被类型对土壤动物群落的结构特征有一定影响,不同植被条件下土壤动物个体及群落类群数存在差异。土壤动物多样性与均匀度指数呈正相关,与优势度呈负相关。4种生境的土壤动物群落之间都达到了中等相似水平。从土壤动物群落数量的垂直分布来看,0 cm~5 cm土壤层数量最大,有明显的表聚现象。     

Cu污染土壤中溪荪和花菖蒲的生长状况及对Cu的积累及转运能力

采用土壤栽培方法,研究了在Cu添加量为0(CK)、200、400、600、800和1 000μg·g-1的土壤中溪荪(Iris sanguinea Donn es Horn.)和花菖蒲(I.ensata Thunb.var.hortensis Makino et Nemoto)叶和根的数量、长度及生物量(干质量)6个生长指标的变化趋势,并对叶和根中的Cu含量和积累量、全株的Cu积累量、Cu的富集系数及转运系数进行了比较分析.结果表明:随土壤中Cu添加量的提高,溪荪的根数逐渐降低且显著低于对照;而溪荪的其余5个生长指标和花菖蒲的6个生长指标均总体呈现出在Cu添加量较低的条件下逐渐增加并显著高于对照、在Cu添加量较高的条件下逐渐减小且显著小于对照的变化趋势;其中在Cu添加量1 000μg·g-1的土壤中2种植物的生长均受到显著抑制(P＜0.05);而添加400和600μg·g-1Cu则分别对2种植物的生长有一定的促进作用.随土壤中Cu添加量的增加,溪荪和花菖蒲叶及根中的Cu含量均逐渐提高;溪荪对Cu的富集系数和转运系数以及花菖蒲对Cu的富集系数均显著小于对照,而花菖蒲对Cu的转运系数则呈现在Cu添加量较低的条件下高于对照、Cu添加量较高的条件下低于对照并逐渐减小的趋势;在添加了Cu的土壤中,溪荪叶、根和全株对Cu的积累量均低于花菖蒲,但均显著高于对照,且2种植物根的Cu含量及积累量均大于叶片,表明溪荪和花菖蒲均具有一定的Cu积累能力,且主要积累在根中,花菖蒲对Cu的积累能力优于溪荪.综合分析结果显示:溪荪和花菖蒲不是Cu超积累植物,但对Cu胁迫均具有一定的耐性,且花菖蒲的耐性略强于溪荪;溪荪和花菖蒲分别适宜栽植于Cu含量400和600μg·g-1以下的土壤中,可用于轻度和中度Cu污染土壤的植物修复和环境美化.     

植物对土壤中铀的吸收与富集

核工业发展导致重金属铀排放和扩散,并造成了地表土壤的污染,对人类的生存环境产生了极其不利的影响。如何修复铀污染土壤成为亟待解决的问题。近年来发展起来的植物修复技术以其成本低廉、安全和环保的特点成为修复铀污染土壤的新选择。寻找理想的铀富集植物是这一技术的基础和关键。该文通过实验模拟铀污染的土壤（土壤中铀的浓度为100 mg.kg–1）,进行一次和二次铀污染土壤的植物修复后,从4个方面对植物修复铀污染土壤效果进行评估,即富集铀的浓度、生物提取量、生物富集系数（BFS）和转运系数（TFS）。实验结果表明：第1次修复时,四季香油麦菜（Lactuca dolichophylla）地上部富集铀的浓度为1.67×103 mg.kg–1,生物富集系数和转移系数均大于3;第2次修复时,麦冬（Ophiopogon japoni-cus）富集铀的浓度与第1次修复相比变化不大,而吊兰（Chlorophytum comosum）、四季豆（Phaseolus vulgaris）和艾蒿（Artemisia lavandulaefolia）富集铀的浓度与第1次修复相比均减少4–8倍;施加土壤改良剂鸡粪肥、海藻肥和柠檬酸后发现海藻肥和柠檬酸能够增强植物对铀污染土壤的修复;对两次修复土壤中铀的形态进行对比分析,发现二次修复时土壤中生物有效态铀的含量降低,造成第2次修复的难度增加。