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1.
为了研究畜禽粪便中磺胺类兽用抗生素磺胺二甲嘧啶(Sulfamethazine,SMZ)和典型重金属铜(Copper,Cu)复合污染对稻田土壤CH_4排放及其微生物相关功能基因丰度的影响,以猪粪为肥源,设置无污染、低、中、高4种SMZ和Cu不同污染水平的浓度,SMZ分别为0、0.1、1、5 mg·kg~(-1),Cu分别为0、100、500、1 500 mg·kg~(-1),两两组合共计16个处理,通过长时间室内模拟淹水培养实验,定期测定CH_4排放速率和相关土壤功能基因丰度,以期探索SMZ和Cu单一及复合污染影响CH_4排放和相关功能基因丰度的浓度效应及影响时长。结果表明:培养前期(0～12 d),不同浓度的SMZ和Cu未显著影响CH_4排放速率(P0.05);培养中后期(13～71 d),单一低浓度SMZ(0.1 mg·kg~(-1))处理对CH_4排放具有促进作用,高浓度SMZ(≥1 mg·kg~(-1))则反之,单一Cu污染及与不同浓度的SMZ复合污染处理均显著降低了CH_4排放速率(P0.05)。与对照(SMZ和Cu零添加)相比,除单一低浓度SMZ(0.1 mg·kg~(-1))处理的CH_4累积排放量增加了19.7%外,其他处理均显著降低了CH_4排放,尤其Cu和SMZ(≥1 mg·kg~(-1))复合污染处理显著降低了约77%(P0.05)。SMZ单一污染对16S rRNA-CH_4、mcr A和pmo A的基因丰度均有明显的浓度效应和输入时间效应,Cu单一污染则未有明显的浓度和时间效应,两者复合污染的联合作用比较复杂,主要取决于两污染物的起始浓度及SMZ输入土壤的时间。无论SMZ和Cu单一还是复合污染,中高浓度在培养的后期对三大基因丰度的影响均以降低为主,且pmo A基因丰度对Cu和SMZ单一及复合污染响应更敏感。研究表明,SMZ和Cu在一定程度上会降低稻田土壤CH_4排放及相关微生物基因丰度,有利于温室气体减排,但规模化养殖业畜禽粪便还田后导致抗生素和重金属高残留的环境风险仍不可忽视。 相似文献
2.
通过对Cu2+单一处理和铜镉复合处理条件下土壤酶活性的对比分析,研究了铜镉元素对土壤酶毒性的不同复合效应以及稻田土壤重金属污染状况与土壤酶活性的相互关系.研究结果表明,重金属复合污染不仅与单一元素污染的生物学效应不同,而且对土壤酶活性的影响也更为复杂.Cu2+单一污染对稻田土壤酶的抑制效应顺序为磷酸酶＞脲酶＞过氧化氢酶,与铜镉复合污染的抑制效应顺序脲酶＞磷酸酶＞过氧化氢酶不同.脲酶和磷酸酶对铜镉污染反应敏感,其活性与Cu2+浓度和铜镉复合浓度均呈显著负相关.铜镉复合污染对脲酶表现出协同抑制的特征;对过氧化氢酶和磷酸酶的毒性表现出不同程度的拮抗作用.建议综合脲酶和磷酸酶活性作为评价和预测稻田土壤铜镉污染的生物学指标. 相似文献
3.
佳乐麝香与镉污染对土壤微生物和酶活性的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
为探究有机污染物与重金属复合污染对土壤中微生物的影响,以佳乐麝香(HHCB)和镉(Cd)为研究对象,研究HHCB与Cd污染对土壤中微生物数量和酶活性的影响。结果表明,HHCB单一及与Cd复合污染培养时间为1 d时,对细菌表现为抑制作用,培养时间为80 d时,表现为促进作用(100 mg·kg~(-1)HHCB的单一污染除外);对真菌生长均表现为促进作用,对放线菌生长均表现为抑制作用。细菌基因拷贝数随着HHCB浓度的升高而增加,而真菌基因拷贝数和放线菌基因拷贝数随着HHCB浓度的升高而降低。HHCB单一及与Cd复合污染对脲酶活性(1 d时)表现为抑制作用(800 mg·kg~(-1)HHCB的污染除外),对脲酶活性(80 d时)、酸性磷酸酶活性(1 d时)和蔗糖酶活性也均表现为抑制作用。培养时间为80 d时,400、800 mg·kg~(-1)HHCB的单一及与Cd复合污染对酸性磷酸酶活性表现为促进作用。 相似文献
4.
以黑土为研究对象,采用室内培养方法,研究三氯乙烯(TCE)对黑土酸性磷酸酶、纤维素酶、多酚氧化酶以及土壤理化性质影响,分析其相关性。研究结果表明,较低浓度(0.5,1,5 mg·kg~(-1))TCE对酸性磷酸酶表现显著促进作用,而较高浓度(10,20 mg·kg~(-1))TCE对酸性磷酸酶表现抑制作用。培养初期除10 mg·kg~(-1)TCE外,其余浓度处理组均对纤维素酶产生不同程度抑制作用。14 d后除0.5 mg·kg~(-1)处理组外,其余浓度处理组对多酚氧化酶均表现抑制作用。较高浓度TCE对有机质以及铵态氮含量呈显著抑制作用。 相似文献
5.
为了探究除草剂——高效氟吡甲禾灵对土壤生态系统的毒理效应,采用室内培养法,设置对照(CK)、0.01 mg·kg~(-1)(T1)、0.04 mg·kg~(-1)(T2)、0.08 mg·kg~(-1)(T3)、0.16 mg·kg~(-1)(T4)、0.40 mg·kg~(-1)(T5)6个处理,研究不同浓度高效氟吡甲禾灵对土壤呼吸强度和酶活性的影响。结果表明:除T1处理显著促进土壤呼吸外,在培养第7 d和14 d时T2和T3处理显著抑制了土壤呼吸;T4处理在第7 d时抑制土壤呼吸,之后转为激活;T5处理在培养前14 d与CK基本持平。高效氟吡甲禾灵显著抑制了土壤蔗糖酶的活性,且抑制程度与浓度呈正比,在培养35 d时T1处理的土壤蔗糖酶活性已恢复至CK水平,而高浓度处理下的抑制作用则较强。而对于土壤脲酶,高效氟吡甲禾灵反而显著刺激了其活性,除在培养7、21 d和28 d时,T5处理的脲酶活性与CK持平外,随着高效氟吡甲禾灵浓度的增加,土壤脲酶活性逐渐增强。在培养14 d时高效氟吡甲禾灵显著抑制了土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶的活性,在培养7 d时浓度达到T3才开始抑制这两种酶的活性,而在培养21 d时浓度达到T4才开始抑制过氧化氢酶的活性,碱性磷酸酶活性则在浓度达到T3时又恢复到CK水平。研究表明,高浓度高效氟吡甲禾灵条件下,蔗糖酶和脲酶活性被显著抑制和激活,能够表征高效氟吡甲禾灵的污染程度,而过氧化氢酶和碱性磷酸酶在培养21 d时基本恢复到对照水平,表现出较强的耐受性。 相似文献
6.
为研究纳米银在土壤中的微生物毒性,采用室内培养方式,探究纳米银(0、10、50、100 mg·kg~(-1))对4种不同性质土壤中微生物数量、多样性、呼吸作用及酶活性的影响。结果显示,低剂量(10 mg·kg~(-1))纳米银对土壤微生物影响较小,中高剂量(50、100 mg·kg~(-1))纳米银处理下土壤可培养微生物数量显著降低。随着纳米银剂量的增加,黄褐土酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝菌门(Cyanobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、厚壁菌门(Firmicutes)群落丰度显著下降;变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)群落丰度显著增加。纳米银处理土壤呼吸作用减弱,土壤脲酶、蔗糖酶活性显著抑制,而荧光素二乙酸酯酶(FDA酶)、过氧化氢酶活性受纳米银剂量影响没有显著变化。同剂量纳米银处理下黄褐土、砖红壤中微生物性状因子对纳米银的响应强于水稻土和黄棕壤。多变量主成分分析显示,纳米银对真菌、FDA酶、过氧化氢酶的抑制与土壤有机质、砂粒含量正相关,对脲酶、蔗糖酶、呼吸作用的抑制与土壤pH值、阳离子交换量(CEC)正相关。综上分析,纳米银进入土壤后会对土壤微生物产生毒性作用,抑制微生物的生长繁殖,但不同门类微生物对纳米银的敏感程度不同,且纳米银的毒性受土壤性质的影响。 相似文献
7.
采用土培盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cr单一和Cu-Cr复合污染条件下,外源施加的Cr在土壤中的形态变化及其对土壤酶活性的影响。结果表明:随外源Cr浓度的增加,土壤交换态Cr含量增多,残渣态占总量的百分比减少,铁锰氧化物结合态与有机结合态变化不大(碳酸盐结合态未检出)。Cu-Cr复合污染条件下,≤400mg·kg-1Cu能促进Cr从有机结合态向交换态及铁锰氧化物结合态转化(P<0.05),而高浓度Cu(800mg·kg-1)却抑制了这种转化的发生。与对照(CK)相比,重金属Cu、Cr单一及复合污染均对土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性产生一定的抑制作用,且酶活性抑制率随外源金属浓度的增加而增大;3种供试酶相比较,Cr、Cu对土壤脲酶和碱性磷酸酶活性影响较大,对除C(r5mg·kg-1)处理的过氧化氢酶活性影响较小;低浓度C(r5mg·kg-1)对土壤过氧化氢酶活性有一定激活作用。土壤脲酶活性受土壤交换态Cr含量的影响较大;碱性磷酸酶活性与铁锰氧化物结合态Cr含量有关;铁锰氧化物结合态和有机物结合态Cr对土壤过氧化氢酶活性产生一定的影响。残渣态Cr含量与3种供试的土壤酶活性间无显著相关。 相似文献
8.
不同肥料不同作物对铜污染土壤中酶活性的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
采用盆栽试验,研究了在不同的施肥条件(空白处理、施入重金属Cu、重金属Cu+腐殖酸F处理、重金属Cu+菌肥J处理)下,4种作物(玉米、高粱、蓖麻、向日葵)对铜污染土壤中4种酶(脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶)的影响。结果表明:对于无铜污染的土壤,加入铜对土壤的过氧化氢酶有激活效应,对脲酶、蔗糖酶、磷酸酶有抑制效应;在土壤中菌肥浓度0.5g·kg-1和腐殖酸浓度0.5 g·kg-1时,对铜污染土壤中过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶有激活效应,并且加入菌肥激活效应更明显。综合考虑认为,处理Cu+J效果最好,在土壤中菌肥浓度0.5 g·kg-1时,对4种酶激活效应的大小依次是玉米(Cu+J)、高粱(Cu+J)、蓖麻(Cu+J)、向日葵(Cu+J)。 相似文献
9.
Cu Cd Pb Zn对酸性耕作土壤3种酶活性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用添加外源重金属和室内培养的方法,研究了Cu、Cd、Pb、Zn对1个酸性耕作土壤中脲酶、蛋白酶和过氧化物酶活性的影响.Cu添加浓度为50、100、200、400、600mg·k-1,Cd添加浓度为1、5、10、15、20mg·kg-1,Pb添加浓度为100、300、500、800、1 200mg·kg-1,Zn添加浓度为50、100、200、400、800 mg·kg-1.结果表明,Cu、Cd、Pb、Zn对脲酶以抑制作用为主,4种重金属对酶毒性大小依次为Cu>Cd>Zn≥Pb,但在培养末期抑制作用都趋于减弱.Pb、Cu、Cd、Zn在前17 d的培养中使蛋白酶酶活性急剧降低,以后蛋白酶活性维持在此较低水平上.短时间内(3d)Zn对过氧化物酶具有强烈的抑制作用,但总体看来4种莺金属对过氧化物酶活性的影响均较小.上述结果表明,脲酶对农田土壤Cu污染具有指示作用,蛋白酶对农田土壤4种重金属污染都具有指示作用,过氧化物酶仅对土壤Zn的短期污染具有指示作用. 相似文献
10.
重金属铅镉对玉米生长及土壤微生物的影响 总被引：16，自引：4，他引：12
采用温室盆栽土培方法.研究了土壤中不同浓度重金属铅(Pb,0-800 mg·kg~(-1))、镉(Cd,0-50 mg·kg~(-1))单一及其复合处理对玉米(Zea mays L.)生长及土壤微生物(细菌、放线菌、真菌)数量的影响.结果表明,在重金属Pb、Cd单一及其复合处理下,玉米的株高、干重均低于对照,重金属Pb、Cd处理对玉米的生长存在负面影响.重金属Pb、Cd单一处理抑制细菌、真菌的生长,中低浓度Pb(<300mg·kg~(-1))、Cd(≤10mg·kg~(-1))单一处理促进放线菌数量的增加,高浓度(Pb≥800mg·kg~(-1)、Cd≥50mg·kg~(-1))则呈现抑制效应;Pb、Cd复合在高中低浓度下都抑制土壤微生物生长,减少微生物数量.玉米株高同土壤微生物之间相关性不显著;玉米干重同土壤细菌、真菌显著相关,同土壤放线菌之间相关性不显著. 相似文献
11.
黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。 相似文献
12.
13.
本文研究了自然免耕土壤的水稳性团聚体、微团聚体和土壤结构的稳定性及其与水分的关系。结果表明:自然免耕促进了>25mm的水稳性团聚体形成,团聚水平、团聚度和结构系数增加,结构稳定性提高,土壤容重稳定。因此,浸润水分有利于土壤结构的形成和稳定。 相似文献
14.
通过试验和调查研究,发现大部分白浆土的干燥度在1.00～1.27之间,各土层的水分性质差异显著。白浆土水分变化可分为冻结凝聚期,融冻返浆期,初夏干旱期,伏雨湿涝期和秋夏稳定期。研究表明,调节土壤水分是利用改良白浆土的首要问题。 相似文献
15.
通过对泥河沟侵蚀试验小区表层(0～10 cm)土壤酶及土壤养分的测定,研究了侵蚀土壤和泥沙中酶活性与土壤养分的关系.结果表明,水土流失使土壤酶损失,造成了泥沙中除脲酶外其它酶活性均高于表土层,呈现出高肥力土壤高流失的现象;流失泥沙中各种酶活性,以及它们与流失养分间呈现出显著或极显著关系,这种关系表明土壤流失不仅造成了土壤养分的损失,也造成了各种酶活性的降低. 相似文献
16.
湘东丘陵4种林地深层土壤颗粒有机碳及其组分的分配特征 总被引：1，自引：0，他引：1
选取湘东丘陵区4种典型母质发育的林地土壤(花岗岩红壤、板岩红壤、第四纪红土红壤、酸性紫色土),分层次采集土壤剖面样品,采用物理分组方法,研究深层土壤颗粒有机碳(POC)及其组分(粗颗粒有机碳CPOC、细颗粒有机碳FPOC)的数量分布和分配比例,探讨POC及其组分与土壤有机碳、质地的关系。结果表明,4种土壤剖面POC储量介于2.63-11.59 t/hm2,以花岗岩红壤最高,其次为板岩红壤,第四纪红土红壤和酸性紫色土相对最低。4种土壤POC占SOC的比例(POC/SOC)介于1.5%-13.9%,花岗岩红壤POC/SOC随剖面加深而升高,板岩红壤和第四纪红土红壤则降低,紫色土POC/SOC在40-60 cm土层达到最大值后迅速降低。在40 cm以下的深层土壤中,花岗岩红壤和紫色土保存有数量可观、比例更高的POC。第四纪红土红壤POC储量相对较少、POC/SOC也在表土层较高。花岗岩红壤POC中以CPOC为主,而紫色土以FPOC为主,板岩红壤和第四纪红土红壤中CPOC和FPOC比例接近。所选4种土壤POC组分中,FPOC数量更能代表SOC数量的变化。SOC储量和质地是影响不同母质土壤POC及其组分分配差异的重要因素,在林地开发利用中也应重视深层土壤(40 cm)中储藏的活性碳组分。 相似文献
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Bacterial diversity and community composition changes in paddy soils that have different parent materials and fertility levels 
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下载免费PDF全文 MA Xin-ling LIU Jia CHEN Xiao-fen LI Wei-tao JIANG Chun-yu WU Meng LIU Ming LI Zhong-pei 《农业科学学报》2021,20(10):2797-2806
Parent materials and the fertility levels of paddy soils are highly variable in subtropical China. Bacterial diversity and community composition play pivotal roles in soil ecosystem processes and functions. However, the effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition in paddy soils are unclear. The key soil factors driving the changes in bacterial diversity, community composition, and the specific bacterial species in soils that are derived from different parent materials and have differing fertility levels are unknown. Soil samples were collected from paddy fields in two areas with different parent materials(quaternary red clay or tertiary sandstone) and two levels of fertility(high or low). The variations in bacterial diversity indices and communities were evaluated by 454 pyrosequencing which targeted the V4–V5 region of the 16 S r RNA gene. The effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition were clarified by a two-way ANOVA and a two-way PERMANOVA. A principal coordinate analysis(PCo A), a redundancy analysis(RDA), and multivariate regression trees(MRT) were used to assess changes in the studied variables and identify the factors affecting bacterial community composition. Co-occurrence network analysis was performed to find correlations between bacterial genera and specific soil properties, and a statistical analysis of metagenomic profiles(STAMP) was used to determine bacterial genus abundance differences between the soil samples. The contributions made by parent material and soil fertility to changes in the bacterial diversity indices were comparable, but soil fertility accounted for a larger part of the shift in bacterial community composition than the parent material. Soil properties, especially soil texture, were strongly associated with bacterial diversity. The RDA showed that soil organic carbon(SOC) was the primary factor influencing bacterial community composition. A key threshold for SOC(25.5 g kg~(–1)) separated low fertility soils from high fertility soils. The network analysis implied that bacterial interactions tended towards cooperation and that copiotrophic bacteria became dominant when the soil environment improved. The STAMP revealed that copiotrophic bacteria, such as Massilia and Rhodanobacter, were more abundant in the high fertility soils, while oligotrophic bacteria, such as Anaerolinea, were dominant in low fertility soils. The results showed that soil texture played a role in bacterial diversity, but nutrients, especially SOC, shaped bacterial community composition in paddy soils with different parent materials and fertility levels. 相似文献
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土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响 总被引：7，自引：0，他引：7
选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰(Q)、白云石粉(DP)、钙镁磷肥(CMP)以及土壤改良剂1号(M1)、2号(M2)、3号(M3)和4号(M4),分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂(CK)比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH(P0.05);Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著(P0.05),DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著(P0.05);M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量(P0.05)。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。 相似文献
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营养型土壤改良剂对酸性土壤的改良 总被引：17，自引：0，他引：17
营养型上壤改良剂施入3种不同理化性状和不同肥力水平的酸性土壤进行恒温培养，20和40d后，测定土壤的pH值以及交换性酸总量、H^ 、K^ 、Na^ 含量。试验结果表明，营养型土壤改良剂提高了土壤的pH值，降低了土壤中交换性H^ 和AP^ 含量。说明营养型土壤改良剂对酸性土壤具有明显的改良作用。 相似文献