土壤微生物多样性与植物多样性

土壤中生活着丰富的微生物类群,是一个重要的地下生物宝库.土壤微生物是土壤中的主要分解者,对环境起着天然的“过滤”和“净化”作用,在自然生态系统的功能发挥和维持能力方面极其重要.植物、土壤和微生物相互作用,构成了一个植物-土壤-微生物的有机整体.土壤微生物多样性代表着微生物群落的稳定性,指生命体在遗传、种类和生态系统层次上的变化.从遗传、分类、生态功能以及系统发育等多方面阐述了当前土壤微生物多样性的研究工作.同时探讨了植物多样性与土壤微生物多样性之间的内在联系,植被的破坏可直接导致土壤微生物多样性的丧失,而土壤微生物对植物物种多样性的维持又具有重要作用.因此,加强土壤微生物多样性研究对植物多样性保护具有重要意义.     

有机和常规栽培水稻根际土壤生物活性比较研究

目的:明确有机栽培、常规栽培水稻生育期间根际土壤微生物(细菌、放线菌、真菌)数量与酶(酸性磷酸酶、脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶)活性的变化。方法:采用大田栽培试验与调查采样研究相结合,以嘉花1号为材料,研究有机生产模式和常规生产模式水稻根际土壤的微生物数量和酶活性变化,并进行相关分析。结果:水稻生长的不同时期,有机生产模式的土壤微生物量生物量碳C、土壤酸性磷酸酶、脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶均高于常规栽培,其中以过氧化氢酶活性提高最为显著。结论:有机生产模式能够提高土壤质量,有利于土壤的可持续利用。     

土壤中铅的含量及其化学形态分析

对广州市黄埔港区所取土壤中铅的化学形态分析进行了研究。采用含不同组分提取剂的连续提取程序对1 g土壤进行提取,使之分成8种形态的铅,并用火焰原子吸收光谱法(FAAS)对每种提取所得的形态中的铅进行了测定。另在一份试样中直接测定其总铅量,对提取剂的组成及其溶液的浓度及提取操作条件进行了研究和优化,对FAAS测定方法的仪器工作条件作了说明。试验结果表明,所取试样中大部分铅以稳定的结合形态存在,以可交换态和碳酸盐结合态存在的铅仅达6%,总铅量随土壤深度的增加而减少。FAAS测定方法的灵敏度和检出限依次为0.007 mg.L-1及0.01 mg.L-1,分析和测定了4个试样中8种形态的铅量,其加和量为147.9 mg.kg-1,与直接测得的总铅量(159.9 mg.kg-1)之间的偏差小于10%。     

"黑土型"退化草地人工草地群落优化配置研究

为了最大限度提高人工草地地上生物量,并延长草地的使用寿命,在果洛州玛沁县“黑土型”退化草地上进行了人工草地群落优化配置研究。初步确定“垂穗披碱草 中华羊茅 冷地早熟禾 波伐早熟禾”为最佳人工群落组合。     

X射线荧光光谱法分析癌症村土壤主量元素

由于工业的快速发展带来了许多诸如环境污染等不利的方面,“癌症村”就是一个沉重的例子。应用X射线荧光光谱法测定了一个较典型癌症村土壤中主量元素的含量。该村土壤中主量元素SiO₂,TiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MnO,MgO,CaO,Na₂O,K₂O和P₂O₅含量分别为66.05%,0.66%,11.37%,3.93%,0.075%,1.97%,5.47%,1.90%,2.11%和0.20%。各元素含量在测定范围之内,各种元素的分析精度较高,都在0.20%～0.005%之间,X射线荧光光谱法是一种测定污染土壤中主量元素的快速、有效的方法。     

基于高光谱技术的土壤水分无损检测

利用高光谱成像仪(光谱范围400～1 000 nm)对土壤含水率进行了无损检测。比较了208个土样不同天数下土壤含水率与光谱变化、不同质量含水量光谱的差异;对比分析了不同光谱预处理方法、不同方法提取特征波长、采用多元线性回归(multiple linear regression,MLR)、主成分回归(principal component regression,PCR)与偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)建模,优选出最佳模型。结果表明：光谱曲线的反射率随着土壤含水率的增加而减小。当超过田间持水率时,光谱曲线的反射率会随着土壤含水率的增加而增大。对比分析了不同预处理方法,近红外波段优选出单位向量归一化预处理方法。采用无信息变量消除法(UVE)、竞争自适应加权采样(CARS)、β系数法、连续投影算法(SPA)方法提取特征波长为49,30,5和7。为了减少数据冗余,对UVE与CARS提取的特征波长进一步采用SPA方法进行特征提取,UVE+SPA,CARS+SPA提取特征波长数分别为5和8个。在此基础上,利用MLR,PCR和PLSR方法对400～1 000 nm范围的特征波长建立模型,对比分析不同建模效果,优选出β系数提取的特征波长的MLR模型。最优的特征波长为411,440,622,713和790 nm,最优模型的预测相关系数R_p=0.979,预测均方根误差RMSEP为0.763。因此,今后可采用不同波段对土壤含水率进行定量分析。     

A new method for the determination of the 34S/32S ratio of water-soluble sulphur in soil

A new method for the determination of the ³⁴S/³²S ratio of water-extractable sulphate in soil is described. Soils are extracted directly with deionized water, which is evaporated down. The remaining residue is then rehydrated and transferred to tin cups containing an adsorbent and mixed with an oxygen donor (V₂O₅). Samples are then analysed using a continuous flow isotope ratio mass spectrometer. The new method requires around 10?g soil per determination, compared to much larger amounts (up to kilograms) of soil required for the previous methods. Sample preparation and subsequent analysis is quick and efficient. The method is demonstrated using a number of soils collected from around the world to provide a range of determined δ³⁴S values. The δ³⁴S values of water-extractable sulphur were broadly similar to those of the soil total sulphur.     

Some Aspects of the Mobility and Distribution of Toxic Heavy Metal Contaminants Insoil Profiles and River Sediments

Abstract

Investigations of the distribution and mobility of Pb, Ni, Cd and Hg have shown that Pb is strongly associated with humic substances in the top layer of soils and in river sediments, and that Pb shows the highest organophilicity. Ni is very organophilic, and Cd, somewhat less so. The hydrophilicity of Hg highly influences its movement in soil profiles and river sediments. The risk of contamination by these metals is characterized through the environment protection capacity (EPC_G) values which combine humus content and the quality and thickness of the humus layer in one parameter. The risk of contamination is highest at low EPC_G values. Increase of EPC_G decreases the risk of environmental contamination through binding of heavy metals to humic substances, decreasing their mobility.     

基于冷原子吸收分光光度法的热解析-低温等离子体脱汞技术研究

研究含汞土壤的修复问题，采用热解析和低温等离子体综合技术探究新途径，调整温度、添加剂、时间等因素来判断脱汞效果并探究其不同形态，分析工艺过程废料的内部联系，并对废气处理进行分析实验。结论如下：(1)通过改良技术的BCR连续萃取法，得出研究区汞的形态主要为有机结合态(53%)。之后依次是氧化物结合态(33%)、酸可提取态(8%)、残渣态(6%)。(2)温度对热解析程度影响较大。在500℃以上的热解析条件下，土壤中的汞浓度不足1.5 mg·kg-1。(3)当选用400℃的解析温度时，40 min汞去除总体完成。在低于1 700 mg·kg-1的浓度下，汞去除率随着土壤中的含量的增大而减小。(4)氯化钙对于热解析的促进作用最强，柠檬酸、升华硫也有一定作用，硫化钠对于汞去除形成阻滞。(5)低温等离子体的最佳状态是电源设置电压为22 kV，频率为660 Hz。整个系统的汞去除程度可达近90%。