低镉浓度下丛枝菌根真菌对植物的保护作用

为探讨生物固定技术在低镉污染土壤中的原位利用和水稻安全生产中的应用,采用盆栽试验的方法对比分析了低镉污染条件下接种丛枝菌根真菌(AMF)与否对水稻生长及籽实镉含量的影响.结果表明:低镉污染条件下,AMF可与水稻形成良好的共生关系,宿主水稻菌根依赖性指数达120.43%;AMF侵染可促进植物地下器官的扩张,增加根系的吸收与吸附能力,AMF侵染下水稻的株高、根长、根冠比等营养生长指标均高于非侵染植物水稻,尤其是根冠比提高达22.37%,接种菌剂可以显著增加水稻营养器官生物量,接种菌剂组较空白对照组水稻籽实产量平均提高12.61%;菌剂的施加使水稻籽实镉含量符合国家食品安全标准的土壤安全生产阈值由0.20 mg/kg提高到0.32 mg/kg,对于保障低镉污染土壤的原位利用和水稻安全生产有重要意义.     

AM真菌对复垦土壤中苜蓿养分吸收的影响

研究了以内蒙古露天煤矿区土壤为供试土壤,以苜蓿为宿主植物的8种丛枝菌根(AM)真菌对苜蓿生长及养分吸收影响的盆栽试验,通过对比分析,筛选出对苜蓿吸收养分促进作用最为显著的菌种.并对接种不同AM真菌的植株的菌根侵染率、菌根依赖性等相关指标和植株各部分养分含量的测定,发现接种G.intraradices和接种G.mosseae 3个菌株的处理菌根侵染率显著高于其他处理;接种G.mosseae(BGC XJ01)后苜蓿的地上部氮、磷、钾含量和地下部的氮吸收量明显高于其它处理和空白对照.结果表明:8种供试AM真菌中G.mosseae(BGC XJ01)能够显著促进苜蓿的养分吸收.     

丛枝菌根真菌对矿区修复系统固碳的作用

采用煤矸石为主体基质添加活性污泥,同时接种丛枝菌根真菌(AMF)于新栽植的黑麦草,进行为期16个月的现场种植试验.对比分析了黑麦草根部AMF的侵染状况,及其对土壤固碳的促进作用.结果表明:接种摩西球囊霉菌(Glomus mosseae,简记为G.m)和添加活性污泥量30%基质的菌根侵染率最高值为66.67%;接种处理的土壤有机碳(SOC)、易提取球囊霉素(EEG)、总球囊霉素(TG)含量和植物生物量远高于未接种处理,添加活性污泥量30%基质的增值最高.土壤有机碳及植物生物量与菌根侵染率、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)间的相关性分析表明,AMF所分泌的代谢产物总球囊霉素TG与矿区复垦土壤SOC呈现正相关性(相关系数为0.699).AMF及其GRSP对于矿区复垦土壤固碳的贡献是直接有效的.     

竹炭包膜尿素和常用氮肥的氮素淋失特征研究

通过土壤淋溶试验,探讨了竹炭包膜尿素和常用氮肥的氮素淋失特点以及施用不同氮肥对土壤性质的影响。结果表明,不同氮肥施入土壤后其氮素淋失率有很大的差异,其中硝酸钾的淋失率最高,其次为尿素,碳铵的淋失率最低。竹炭包膜尿素因具有养分缓慢释放的特点,其氮素淋失率较尿素低9.93%~16.27%。施用竹炭包膜尿素所引起土壤盐基离子的淋失量远低于施用速溶性氮肥;不同氮肥淋洗后对土壤pH值变化的影响差异较大,竹炭包膜尿素对土壤pH值变化的影响较小。施肥淋洗后,除了硝酸钾处理外,其余处理土壤的速效氮含量均比淋洗前高,两种竹炭包膜尿素处理土壤的速效氮含量均高于尿素处理;土壤介质对氮素的淋失率有较大的影响,供试氮肥在砂土中的氮素淋失率远高于其在石灰岩风化土中的淋失率。     

岩溶区与非岩溶区土壤有机碳、养分及特征元素对比

研究岩溶区与非岩溶区土壤有机碳及其与养分之间的关系异同,有利于揭示岩溶区土壤有机碳的积累机制。以广西桂林毛村岩溶试验场为采样点,采集岩溶区、混合区和非岩溶区典型水稻田、柑橘园和玉米地的表层土壤,采用常规方法测定土壤有机碳、养分和特征元素含量并分析它们之间的相关性。结果显示,３种土地利用方式下,岩溶区土壤有机碳、全氮、ｐＨ和交换性Ｃａ^２＋均显著高于非岩溶区。岩溶区水稻田中土壤溶解性有机碳和碱解氮含量显著低于非岩溶区,而土壤阳离子交换量和交换性Ｍｇ^２＋却显著较高。但是,这４个指标在柑橘园和玉米地中无显著差异。统计结果显示,３种土地利用方式下,土壤全氮含量与土壤有机碳含量呈极其显著正相关（ｐ＜０.０１）;就水稻田土壤而言,土壤有机碳与阳离子交换量和交换性Ｃａ^２＋分别呈极其显著正相关（ｐ＜０.０１）和显著正相关（ｐ＜０.０５）。以上研究结果表明：较高ｐＨ、全氮和交换性Ｃａ^２＋含量是维持岩溶区较高土壤有机碳含量的重要因素,而３种土地利用方式中水稻田土壤有机碳积累量最高。     

凹土对小麦幼苗生长和土壤养分及含水量的影响

通过小麦盆栽试验研究不同凹土添加量施到土壤中对小麦幼苗生长和土壤养分及含水量的影响。结果表明:凹土添加量在30g/kg时,对小麦出苗率无显著影响,显著提高麦苗的根冠比、根系活力以及根长等指标,叶片叶绿素和蛋白质含量显著增加;有显著的保水效果,对土壤养分无显著影响;凹土添加量在30g/kg时,会对小麦幼苗生长不利,土壤养分含量降低。     

开采沉陷区土壤特性空间变化及其作物响应

为了探究开采沉陷区土壤特性空间变化及其作物响应,以河南焦煤能源有限公司赵固二矿沉陷区耕地为研究对象,对不同沉陷部位的土壤含水量、全氮量、土壤微生物学特性(土壤呼吸速率、蔗糖酶和脲酶活性)以及作物的生长发育和产量性状进行研究.结果表明:在裂缝、附加坡度、积水等破坏形式的多重干扰下,沉陷区土壤含水量和全氮量均从坡上到坡下随着沉降深度的增加而增加;土壤水肥状况影响着土壤微生物学特性空间分布,土壤呼吸速率、蔗糖酶和脲酶活性大体呈现坡中>坡上>坡下规律;不同沉陷部位小麦生长发育及产量性状也受到不同程度影响,其中,坡下的小麦根系活力、叶绿素含量、净光合速率、株高、叶面积及产量性状均显著低于坡上和坡中的,而相较于坡中,坡上的小麦生长发育受抑制情况更为严重,致使最终产量显著低于坡中的.总之,开采沉陷区的土壤特性及植物生长具有空间异质性,且其空间变化特征与沉陷破坏形式密切相关.     

丛枝菌根真菌对农药三环唑的残留减量研究

为探讨丛枝菌根真菌AMF(Arbuscular Mycorrhizal Fungi)对土壤及水稻植物中三环唑农药的残留消解效果,测定不同菌剂施用及不同质量分数三环唑施加后水稻土壤及植物中三环唑残留量．结果表明:施加菌剂后的处理侵染率极显著提高,其中混合菌剂(GM+GI)对水稻的侵染效果(侵染率56.06％)最佳,优于摩西球囊霉(GM侵染率53.86％)和根内球囊霉(GI侵染率34.57％)．施加菌剂的处理三环唑的消解速率均大于CK（对照）,半衰期均低于CK,土壤中3种菌剂处理对三环唑的消解效果由大到小为GM+GI> GM> GI,4种不同质量分数下菌剂在150％施药情况下可以发挥最好效果,植物中3种菌剂处理对三环唑的消解效果由大到小为GM> GM+GI> GI,GM和GM+GI在150％施药情况下可以发挥最好效果．     

喀斯特不同恢复阶段植物根际土养分和酶活性的季节性变化和根际效应

为了解喀斯特生态系统不同植被恢复阶段植物根际土的养分和酶活性的季节性变化和根际效应,选择 ６种优势植物（灌木林阶段和原生林阶段各 ３种植物）研究其根际土和非根际土的有机碳（ＳＯＣ）、全氮（ＴＮ）、有效氮（ＡＮ）、全磷（ＴＰ）和有效磷（ＡＰ）及两种胞外酶（β-葡聚糖酶（βＧ）和 Ｎ-乙酰-β-Ｄ-葡萄糖苷酶（ＮＡＧ））活性的雨季／旱季差异和关系。研究发现：（１）雨季／旱季,灌木阶段和原生林阶段植物根际土的ＡＮ和 ＡＰ均出现根际效应,但是 ＳＯＣ和 ＴＰ未出现显著的根际效应;红背山麻杆、小蜡、深紫木蓝和檵木的根际土 ＴＮ出现明显的根际效应;（２）除了紫弹树的 βＧ酶活性和檵木的 ＮＡＧ酶活性在雨季没有出现根际土和非根际土之间的显著差异之外,其余树种的两种酶活性均具有显著差异;且灌木阶段和原生林阶段 ６种植物的 βＧ酶和 ＮＡＧ酶活性基本上具有明显的根际效应;（３）灌木阶段和原生林阶段植物的根际土和非根际土 ＡＮ和 ＡＰ含量以及 βＧ酶和 ＮＡＧ酶活性在雨季大于旱季,但是 ＳＯＣ、ＴＮ和 ＴＰ的季节性变化不明显;（４）除了土壤 ＳＯＣ和 ＡＰ之间没有显著相关关系之外,养分与养分、酶活性之间关系的其余指标均有显著的正相关关系。结果表明,土壤氮磷有效性含量和酶活性具有明显的季节性变化和根际效应,土壤有机质和氮磷养分总量是氮磷有效性含量变化的基础,而土壤酶活性的根际效应对植物根际区土壤氮磷养分有效性的提高起到积极的促进作用。喀斯特生态系统的土壤养分和酶活性的根际效应的管理应受到更多关注。     

不同AMF菌剂对白三叶草坪的扶壮作用

为探讨不同丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)在白三叶草坪扶壮中的作用,选用摩西球囊霉、根内球囊霉两种广适菌种,分别研究单菌、混菌对白三叶草的促进作用．结果表明:单独施加摩西球囊霉对植物的侵染率最高,达53.84％;白三叶草对混菌的依赖性最强,并且植物地上器官依赖性高于地下;AMF可明显提高白三叶草坪的扶壮率,混菌效果优于单菌,株高、地上及地下生物量的扶壮率可分别增加40.7％、76.6％、35.7％;AMF可有效增强白三叶草对根际土壤中营养物质的吸收能力,水解性氮、有效磷利用率提高51.6％、48％．水解性氮是影响AMF促进白三叶生长的主要限制因子,施加菌剂时,无需补充磷肥,但可补充少量氮肥．     

龙脊稻作梯田休闲期的土壤水分、养分与酶活性特征

为了解休闲期稻作梯田的土壤水分、 养分和酶活性特征对提高梯田土壤有机碳的固持水平状况的影响, 在广西龙脊梯田景区内采集休闲期19 个稻田土壤样品, 测定土壤养分和酶活性, 结果表明: 龙脊稻作梯田土壤水分、pH、有机碳、总氮、碱解氮、总磷和速效磷的平均值分别为40. 58%、4. 76、18. 82 g/ kg. 97 g/ kg、1. 97.g/ kg、97.51 mg/ kg、0. 32 g/ kg 和68. 61 mg/ kg, 土壤蔗糖酶活性、脲酶活性和酸性磷酸酶活性的平均值分别为5. 01 mg/ (g·24 h)、4. 02 mg/ (g·24 h)和9. 75 mg/ (g·2 h); 土壤水分含量与土壤总有机碳含量和3 个土壤酶活性之间均呈显著的正相关关系, 归一化的土壤养分和归一化的土壤酶活性之间呈显著的正相关关系。综上, 在休闲期提高土壤水分有利于龙脊稻作梯田土壤总有机碳的固持和土壤酶活性的提高。     

丛枝菌根(AM)对水稻生长促进及化肥减量研究

为了考察丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza,AM)对水稻生长促进及化肥减量效果,以摩西球囊霉(Glomus mosseae)为实验材料在不同丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)含量的基质中进行水稻盆栽试验.对比分析了水稻根部AMF的侵染状况,及其对水稻生长的促进作用,并在此基础上探讨了AMF强化在农业面源污染化肥减量中的作用.结果表明:自然基质中土著G.mosseae普遍存在,并可与水稻根系形成菌根结构,但其对水稻的影响与AMF空白基质相比差异并不显著.AMF强化能显著提高其对水稻根部的侵染率.与自然基质相比,AMF强化使水稻的株高、总生物量、根系总表面积及产量分别提高了20.6%、30%、36.6%、45.3%.经计算,每生产100kg水稻,AMF强化相对于自然条件下氮肥、磷肥、钾肥施用量分别减少3.14kg、1.88kg、2.42kg,削减程度高达47%.AMF强化能够有效促进水稻生长并提高其产量,而且在农业面源污染化肥减量方面具有重要作用.     

铅锌矿区土壤重金属污染与优势植物累积特征

调查了广西泗顶铅锌矿废弃地土壤和植被，共记录到高等植物13科22种，按照Ys／T461-2003方法分析矿区土壤中重金属含量，按照GB／T15337-1994方法对植物样品进行前处理，采用PE-AA700型火焰原子吸收光谱仪分析了16种优势植物中重金属含量．结果表明：土壤已受到Pb，Zn的严重污染，冶炼厂所有植物的Pb，Zn含量都超过正常范围．蜈蚣蕨体内重金属含量最高，其地上部分能积累较高含量的Pb（W（Pb）=729．9×10^-6），转移系数1．56，具备了超富集植物的某些特征．密蒙花叶片中能积累较高含量的Pb（ω（Pb）=305．3×10^-6），扩散和适应能力强．蜈蚣蕨和密蒙花可作为铅锌矿区生态恢复的先锋物种．复垦区主要经济作物重金属质量分数超过中国食品卫生标准，不宜食用．     

贡嘎山冰川退缩区土壤-植物-微生物功能多样性对磷循环的协同作用

对于植物和土壤微生物来说,磷是重要的生命元素。土壤磷的生物有效性随成土过程发生改变,同时植物和土壤微生物通过调整自身养分利用策略,对土壤磷循环产生影响。基于冰川退缩迹地土壤和植被原生演替序列,探讨了土壤-植物-微生物功能多样性的磷循环协同作用过程,分析了贡嘎山海螺沟冰川退缩区4次冰碛物出露时间(1980、1970、1958、1930年)退缩迹地上发育的土壤物理化学性质、磷形态和酶活性的演化规律。结果表明:①随着植被演替和土壤发育,海螺沟冰川退缩区土壤磷含量及其生物有效性发生明显改变; ②成土作用初期,微生物促进了原生矿物磷的转化,并为早期植被发育提供养分; 随着原生矿物磷释放量的减少,植物养分利用策略经历了由磷回收循环→简单获取→回收循环3个不同阶段; 另外,随着植被演替,微生物更多地参与有机磷活化,提升了植物养分重吸收效率; ③海螺沟冰川退缩区冰碛物磷的快速流失加剧了植物与微生物对磷的竞争。     

长期氮添加对杉木人工林土壤碳、氮含量及细根分布的影响

对福建沙县24a生,经12a氮添加处理的杉木(Cunninghamialanceolata)人工林细根分布进行研究。氮添加量分别为对照N0(0 kg·hm~(-2)·a~(-1))、低氮N1(60 kg·hm~(-2)·a~(-1))、中氮N2(120 kg·hm~(-2)·a~(-1))和高氮N3(240kg·m~(-2)·a~(-1)) 4种处理,重复次数为3。结果表明中氮(N2)和高氮处理(N3)使杉木人工林表层土壤(0～10 cm)碳(C)含量显著增加(P <0. 05),而土壤氮(N)和碳氮比(C/N)各处理间无显著差异。杉木人工林的细根分布也受到长期氮添加影响:在0～10 cm土层,中氮处理(N2)促进细根生长,杉木1级根生物量密度显著增加,而高氮处理(N3)则抑制细根的生长,0～10 cm土层1级根生物量密度显著降低(P <0. 05)。在10～20 cm土层,中氮处理(N2)和高氮处理(N3)均使1级根的生物量密度增加(P <0. 05)。2～5级根和灌草根生物量密度在低、中、高氮处理(N1-N3)均表现为增加。以上结论表明适当的氮添加可以促进植物细根的增长,而过量氮添加则抑制植物细根的生长。总之,人工林的施肥除了考虑到树种特性和土壤状况,还应考虑到当地的氮沉降量,以便进行合理施肥。     

植被恢复过程中芒萁对侵蚀红壤碳氮库的影响

选择未治理地、治理10 a与30 a的马尾松林为研究对象,对比林下有芒萁覆盖(MQ)与林下裸露地(CK)土壤碳氮储量的差异.结果表明,未治理地芒萁覆盖度和生物量均很低,治理10 a和30 a的马尾松林下芒萁覆盖度和生物量显著增加.各林地芒萁覆盖下的土壤(1 m)有机碳、氮储量均显著高于林下裸露地(P<0.05);治理10 a和30 a马尾松林土壤有机碳、氮储量分别比未治理地增加了153%和296%、24%和101%;治理后芒萁覆盖下的土壤有机碳积累快于氮的积累,总体上芒萁覆盖的土壤C/N均高于林下裸露地.以上结果显示了芒萁对侵蚀红壤区土壤有机碳的恢复和氮素积累具有重要影响.     

毛白杨落叶与不同深度土中DOM的紫外与荧光特性对比研究

为了研究植物落叶有机质在地下土壤中的分布特征,以河南省郑州市新密县某地为研究区,取毛白杨落叶和地下0.1,1,50 m深土壤提取的溶解性有机质(DOM)为研究对象,采用紫外-可见光谱和三维荧光光谱扫描技术,结合各项理化指标测试,对比分析DOM在土层中的演化和分布特征。结果表明:毛白杨落叶荧光光谱中富里酸峰峰强最大,土样DOM中没有明显的腐殖酸峰,且芳香族蛋白峰和微生物代谢产物峰峰强随土壤深度增加逐渐减弱,在深层土壤DOM中只有较弱的富里酸峰;研究区土壤偏碱性,且随着土壤深度增加,碳含量逐渐减少,氮含量先增加后减少,距地表1 m深处可能为研究区浅层土壤化学反应的活跃层,"自生源"特征最明显,微生物活动显著高于其他土层的;研究用天然有机质在随降雨和地表径流下渗过程中发生降解,生成小分子有机质,且有机质的迁移活性随着深度增加显著降低;植物落叶和土壤的DOM样品腐殖化程度和疏水组分含量呈显著的线性正相关关系(R~2=0.998)。     

丛枝菌根真菌对植被混凝土植物早熟禾的影响

为改善植被混凝土中植物的生长状况,提高植物成活率,选用摩西球囊霉(Glomus mosseae)和根内球囊霉(Glomus intraradices)两种丛枝菌根真菌AMF(arbuscular mycorrhizal fungi),分别研究单菌、混菌添加改良植被混凝土配方对早熟禾——巴林生长的影响．结果表明:在植被混凝土中,接种摩西球囊霉对植物的侵染率最高(达43.37％);早熟禾对摩西球囊霉和混菌的依赖性较强,二者相差不大,明显优于根内球囊霉;混菌处理的早熟禾株高和地上生物量均高于其他处理(分别达15.8％和20％); 接种摩西球囊霉对早熟禾地下生物量促进效果最好(达48％)．接种摩西球囊霉的早熟禾脯氨酸和可溶性糖含量最高(比空白分别提高45.4％和27.7％),丙二醛(MDA)含量最低(降低14.7％),能有效增强植物抗逆性;接种摩西球囊霉能使植物达到最大的光合同化能力和水分利用效率,增强植物对光和水分的利用能力,促进植物更好地生长．摩西球囊霉是AMF强化植被混凝土的最佳菌剂．     

土壤改良剂对稀土矿尾砂地植物生长的影响

稀土开采产生的废弃稀土尾砂严重影响稀土矿区的植被恢复。比较分析了不同土壤改良剂对稀土尾砂供试植物狼尾草、高羊茅和多年生黑麦草生长的影响及土壤改良效果。结果表明:相比较无添加稀土尾砂,添加质量比3%和6%鸡粪或草木灰的尾砂,有助于促进植物的株高、根长和生物量的积累,且添加鸡粪的促进作用优于草木灰;3种植物在3%或6%鸡粪添加量中的株高、根长和生物量显著高于9%添加量(P<0.05);在草木灰的3种添加量中,除了高羊茅的生物量无显著差异(P>0.05)外,3种植物在3%和6%添加量中的根长和生物量显著高于9%添加量(P<0.05),而3%和6%添加量在3种植物之间表现出不同的生长效果。在土壤改良方面,添加草木灰和鸡粪分别在提高土壤pH和促进植物生长方面作用显著,且3%或6%土壤改良剂添加中植物的生长效果显著高于9%添加量(P<0.05)。综上,在稀土尾砂治理中,基于土壤改良剂的成本考虑,宜将草木灰和鸡粪以3%的质量比配合施入来改良稀土尾砂。     

皂角苷强化黑麦草去除土壤PAHs效果及机制探究

选取菲、芘两种典型多环芳烃(PAHs)模拟污染土壤，种植黑麦草，并施入植物源生物表面活性剂皂角苷，研究了皂角苷施入对黑麦草修复土壤PAHs的强化效果.结果表明：培养60 d后，皂角苷浓度达到在500 mg/kg时，强化效果最优：菲、芘的去除率分别达到74.9%、60.9%,而对修复植物黑麦草而言：首先，皂角苷的施入能够显著提高黑麦草体内CAT、SOD、POD三种抗氧化酶活性，减少黑麦草体内MDA的含量，显著提高了修复植物黑麦草的抗氧化能力；其次，皂角苷能够显著增强黑麦草对PAHs的吸收，当皂角苷施入浓度达到500 mg/kg时，菲、芘两种PAHs的富集系数是无皂角苷施入对照组的1.52及1.78倍，但对PAHs在黑麦草体内的转运系数影响不大.此外，皂角苷施入土壤后，能有效提升根系土壤中PAHs天然降解菌芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度，进一步促进了PAHs土壤的修复.