山西省工矿区PAHs和SO_2复合污染对小麦、黑麦草土壤—植物系统生态毒理效应研究
土壤中蒽、菲、芘对小麦种子的生态毒性效应
中 图 分 类 号 : 1 15 X 7 . 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 47 5 (0 80 —0 30 10 —0 02 0 )10 1 —3
引 言
道【 。本实验 以蒽、 芘为供试材料 , 5 ] 菲、 通过小麦种 子 的萌发试 验 , 研究 s 的生 态 毒 性 J 污染 特 和 性, 从而为 s 污染土壤的植物修复和生态风 险
评价 提供理 论依据 。
的发芽率、 根伸长抑制率、 发芽指数、 芽长和根个数。
发芽率 =( 发芽种 子数 总种子数 ) 0 % ×10 根 伸长抑 制率 =[对照种 子平均根 长 一处 理种 ( 子平 均根长 ) 寸 照种子 平均根 长 ] 0 % ×10
1 材 料 和 方法
1 1 供 试材 料 .
发芽指数 =( 处理种子发芽率 ×处理种子平均 根长) ( /对照种子发芽率 × 对照种子平均根长) 根 长 的测 定 : 轴 与根 之 间 的过 渡 点开 始 到根 胚
末端 的长度 。 芽 长 的测定 : 轴 与芽 之 间的过 渡 点开 始到 芽 胚 .
放, 使农用 环 境 中 的多 环 芳 烃 污 染 日益 突 出 , 成 造 s 土壤 环境 中高度 富集 … 。此外 , 在 由于 积[l污染地 下水 和农 作物 , 而危及 人类健 康 。 2, 进 国内外学者 对 s 的环境 行为 已有 大量 的研 究 [4, 是 有 关 3l , 但 s 物 毒性 的研 究 却 鲜 有 报 植 s
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第2 卷第 1 8 期
2 0 年 2月 08
山
西
太原市污灌区农田土壤中多环芳烃污染特征及生态风险评价
太原市污灌区农田土壤中多环芳烃污染特征及生态风险评价太原市是山西省的省会城市,污染问题备受关注。
其中,太原市污灌区农田土壤中多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)污染引起了广大专家学者的关注。
本文旨在探讨太原市污灌区农田土壤中PAHs污染的特征,并进一步评估其生态风险。
一、太原市污灌区农田土壤中PAHs污染的特征PAHs是一类广泛存在于环境中的化学物质,由于其高毒性和蓄积性而引起人们的关注。
在太原市污灌区农田土壤中,PAHs 污染主要来源于工业废水、大气沉降、农药施用等。
下面将从污染来源、分布特征和变化趋势三个方面进行分析。
1. 污染来源太原市污灌区农田土壤中PAHs污染的主要来源是附近工业废水的排放。
随着工业化进程的加速,大量有机化合物被释放到大气中,并降落到土壤中。
此外,农药和经过特殊处理的垃圾也会增加土壤中PAHs的含量。
2. 分布特征太原市污灌区农田土壤中PAHs的分布具有明显的时空异质性。
在空间上,PAHs的含量在不同区域存在较大的差异。
在时间上,PAHs的含量在不同季节和年份也有所变化。
通常情况下,土壤中PAHs的含量在农田的中部和底部较高,在农田的上部较低。
这主要是由于PAHs的富集和迁移特性所导致的。
3. 变化趋势太原市污灌区农田土壤中PAHs的含量受多种因素的影响,包括土壤类型、地理环境、种植作物等。
研究表明,近年来,太原市污灌区农田土壤中PAHs的含量呈现出上升的趋势。
这可能与工业废水的排放量增加、农药使用频率增加等因素有关。
二、太原市污灌区农田土壤中PAHs污染的生态风险评价PAHs是一类具有较高毒性且生物累积性的化学物质,对生态环境和人类健康都构成一定的威胁。
因此,对太原市污灌区农田土壤中PAHs的生态风险进行评价具有重要意义。
1. 生态风险指标评价土壤中PAHs的生态风险主要采用潜在生态风险指数(Potential Ecological Risk Index, PERI)和潜在危害指数(Potential Hazard Index, PHI)两个指标。
生物修复PAHs污染土壤对酶活性的影响
和土壤污染程度及土壤 中微生物对污染物进行降
解 的重 要指示 之 一p。 J但大 多研究 层 面集 中在 P 凡等【以 4 4 J 种南
方 常见树 木 为研究 对象 ,发 现不 同污 染水 平下 ,不 同酶活性 的变 化不 尽相 同 ,指 出土 壤过 氧化 氢酶 和 多 酚氧化 酶可 以作 为土 壤 污染程 度 的评价 指标 。也 有 许 多 研 究 以污染 土 壤 酶 的 变 化 作 为 单 一 污染 物
比单独的植物修复和菌剂修 复高出一倍左 右。各种生 物修 复同时促 进了土壤 多酚氧化酶 、 脱氢 酶及脲 酶的活性 , 减少 了过氧
化氢酶活性 。过氧化氢 酶活性 与多酚氧化酶活性呈显著 负相 关(l .5、而脲 酶与多酚氧化酶显著正相关 (< .5。进一步 尸 00 ) < P 00 ) 分析表明 P Hs A 的去除率与脱氢酶活性极显著正相关(l .1, 0 ) 与多酚氧化 酶活性呈显著正相关(.O 5, <0 < . ) 与过氧化氢酶活性 0 呈负相关 ( 05 4 ;因此 , P P= .6 ) 在 AHs 污染 土壤 生物修 复过程中 , 以选择 土壤脱 氢酶活性和多酚氧化酶活性作为 P s 可 AH 修复 效率的微 生态指示指标 。
3 中国科 学 院沈 阳应用 生 态研究 所 ,辽 宁 沈 阳 10 1 106
摘要 :在 P is A l 污染 土壤 生物 修复过程 中 ,以黑麦草 、苜蓿为修复植物 ,固定化微 生物菌 剂为外源微生物 ,通过盆栽实验研 究 了不同处理对土壤酶活性 的影响 ,以及酶活性与 P Hs A 的去 除效 果之间的相关性 。结果表 明 , 物修 复 、微生物修复及两 植 者联合修复均显著 提高了土壤 P Hs A 的去除效果 , 中黑麦草和苜蓿 与微生物 菌剂联合 修复效果 分别 达到 3 .7 其 7 %和 3 .1 5 8 %, 4
4种草对铅锌尾矿污染土壤重金属的抗性与吸收特性
4种草对铅锌尾矿污染土壤重金属的抗性与吸收特性
4种草对铅锌尾矿污染土壤重金属的抗性与吸收特性
盆栽试验的结果表明,高羊毛、早熟禾、黑麦草、紫花苜蓿在纯尾矿污染土壤或经处理的尾矿污染土壤上都能生长,但在处理的土壤上生长的植物长势明显优于对照,其中紫花苜蓿的生物量所受影响比其他几种草坪草更大,说明其重金属抗性低于其他几种植物.单位面积上4种植物体内重金属质量分数高低均为w(Zn)>w(Pb)>w(Cu)>w(Cd),但每种植物对Cd、Pb、Zn和Cu的吸收质量分数和分布均不相同,一般为根系质量分数大于茎叶.加入改良剂(CaCO3)和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的4种草坪草生物量显著增加,植物体中的Cd、Pb、Zn质量分数下降,但Cu质量分数反而上升,结果单位面积上草坪草吸收各重金属元素的量均有所增加,可见利用改良措施与草坪草相结合的方法来修复重金属污染土壤具有可行性.
作者:袁敏铁柏清唐美珍林炬湛灵芝 YUAN Min TIE Bo-qing TANG Mei-zhen LIN Ju ZHAN Lin-zhi 作者单位:湖南农业大学资源环境学院,湖南,长沙,410128 刊名:生态环境ISTIC PKU英文刊名:ECOLOGY AND ENVIRONMENT 年,卷(期):2005 14(1) 分类号:X173 关键词:铅锌尾矿污染土壤草坪草改良剂重金属。
野生植物保护现存问题与解决措施
野生植物保护现存问题与解决措施李阳阳(吕梁市规划和自然资源局野生动植物保护站,山西吕梁033000)摘要:野生植物保护是当前我国社会发展中的重点工作,野生植物保护能够实现生态环境的更好发展,推动社会进步。
针对野生植物保护,相关部门以及工作人员要给予更多重视。
因此,文章首先阐述野生植物保护必要性,然后分析野生植物保护现状,最后围绕提升保护重视程度、强化各部门合作、加大破坏行为处罚力度、强化宣传教育,针对野生植物保护措施进行科学探讨,希望可以为相关部门野生植物保护工作的落实奠定良好基础。
关键词:野生植物;保护;措施中图分类号:Q948文献标识码:A文章编号:1005-7897(2023)22-0193-030引言我国环境保护中,野生植物保护是一项重点工作,为植物生物资源保护中发挥着不可替代的重要作用。
野生植物保护工作的开展,能够留存更多野生植物,丰富野生植物物种,对于很多地区的生态圈保护具有重要意义。
尤其在如今社会快速发展背景下,野生植物保护已经成为重中之重,分析以往野生植物保护中存在的各类问题,结合实际情况,制定针对性解决措施。
推动野生植物保护工作的有序落实,强化全民野生植物保护意识,提升我国野生植物保护水平。
1野生植物保护必要性野生植物保护工作必要性,主要体现在以下3点。
(1)人类生存需要。
社会环境、自然环境、人工环境是组成人类生活环境的重要组成部分,社会发展过程中,需要很多能源、材料,而自然环境是获取能源、材料的源头。
例如,很多中草药都来自于自然环境,中草药本身属于珍稀野生植物;野生植物在城市园林建设中占据重要组成部分;很多家庭装饰装修中,也会发现野生植物的身影;高档超市内,包含野生植物果实,以及野生植物果汁类产品等,此类产品受到消费者的喜爱。
(2)生态平衡需要。
自然界属于庞大、精密、复杂的系统,这一系统被统称为食物链,在食物链中包括动物、植物、微生物,人类处在食物链顶端。
食草类动物生存基础为各类野生植物,如果野生植物面积减少,食草类动物也会因此减少。
山西省煤炭开采生态环境恢复治理实施方案
山西省煤炭开采生态环境恢复治理实施方案为贯彻《国务院关于同意在山西省开展煤炭工业可持续发展政策措施试点意见的批复》(国函〔2006〕52号,以下简称《国务院批复》)及《山西省煤炭工业可持续发展政策措施试点工作总体实施方案》精神,特制订本方案。
一、煤炭开采生态环境恢复治理的指导思想和基本原则(一)指导思想全面贯彻落实《国务院批复》,坚持以人为本、全面协调可持续发展、统筹兼顾的科学发展观,建设生态文明、以政策创新、制度创新的观念,建立我省“不欠新账、渐还旧账”的煤炭开采生态环境补偿机制。
完善“事先防范、过程控制、事后处置”的生态环境监管机制,推进煤炭开采生态环境保护工作。
(二)基本原则——谁开发、谁保护,谁破坏、谁恢复明确煤炭生产企业保护与恢复治理生态环境的义务与责任。
按规定把保护与恢复治理费用列入企业成本,实现煤炭企业生态环境恢复治理成本内在化。
——预防为主、防治结合,过程控制、综合治理新、改、扩建和已投产各类煤炭生产企业必须严格执行环境影响评价制度和环境保护“三同时”制度,并作为发放生产许可证的条件。
通过开展矿山企业生态环境保护的年度审核,矿区生态环境质量季报、生态环境恢复治理项目环境评估和监理等工作。
强化煤炭开发过程中的生态环境保护制度管理。
各相关单位按其职责,加快推进恢复治理工作和项目实施。
——统筹兼顾、突出重点,统一规划,分步实施制订煤炭开采生态恢复治理规划及企业矿山生态环境保护与综合治理方案。
按照轻、重、缓、急分期、分批对矿区生态环境进行综合整治,以典型示范和以点带面的方式,整体推进煤炭开采生态环境恢复治理工作。
二、生态环境恢复治理工作目标2010年建立和不断完善我省煤炭开采生态环境补偿机制,完善生态环境监管机制,2010年以前重点推进汾河沿线6个市、27个县的区域生态环境恢复治理,确定大同、阳泉、临汾、太原等市为重点矿区区域治理地区,使矿区生态环境恶化趋势得到强力遏制,重点区域生态环境质量得到明显改善。
矿山生态环境保护与恢复项目概述
矿山生态环境保护与恢复项目概述11任务背景1.2必要性和意义山西省作为煤炭大省,遇到的矿山生态环境问题较为严重,煤炭开发与环境保护的矛盾日益突出,经济和社会的可持续发展面临考验。
为了促进山西省煤炭工业的可持续发展,山西省人民政府制定了《山西省煤炭工业可持续发展政策措施试点工作总体实施方案》(晋政发[2007]9号)及《山西省煤炭开采生态环境恢复治理规划》(晋政发[2009]40号);山西省环境保护保厅制定了《山西省矿山生态环境恢复治理方案编制大纲(试行)》(晋环发[2009]280号);国家环境保护部编制了《矿山生态环境保护与恢复治理方窠编制导则》(环办[2012]154号),作为企业编制煤炭开采生态环境恢复治理专项规划、计划和方案的参考依据。
根据以上文件以及导则的具体要求,山西省环境科学学会编制完成了《山西和顺隆华北关煤业有限公司30万吨/年矿山生态环境保护与恢复治理方案》。
山西和顺隆华北关煤业有限公司开采符合《和顺县县城总体规划》的要求,具体分析如下:和顺县位于山西省东部,隶属晋中市。
根据《和顺县县城总体规划》(2008-2023),和顺县城的性质定位为:“和顺县城是全县政治、经济、文化、信息中心,是以旅游业、商贸为主,农产品加工业为辅的小城镇”。
本项目工业场地不在和顺县城规划区内,本项目井田部分范围在县城规划区。
根据规划区范围,本项目对井田范围的的规划区部分留设了保护煤柱。
根据和顺县城乡建设局“关于山西和顺隆华北关煤业有限公司建设与县总体规划相符认可的说明”,本项目开采符合《和顺县县城总体规划》的要求。
同时,山西和顺隆华北关煤业有限公司煤炭开采项目同《和顺县生态功能区划》相符合,具体分析如下:根据《和顺县生态功能区划》,北关矿区位于“II A-5-3-1和顺县中部城乡协调发展生态功能小区生态功能小区的发展方向是:壮大优势产业,调整工业布局,完善城市功能;治理环境污染,改善生态环境,建设宜居环境。
菲、萘对小麦种子的生态毒性效应
摘要 :采用生物培养试验 , 测定 了不 同质量 浓度 的菲 、 对 小麦种子 萌发 的生 态毒性 效应 , 萘 分析 了小
河 南 农 业 科 学 , 0 2, 1 7 : 4 6 2 1 4 ( ) 6 -8
J u n l fH e a rc lu a ce c s o r a n n Ag iut r l in e o S
菲 、 对 小 麦 种 子 的 生 态 毒 性 效 应 萘
, , 李 云 玲 魏 海 英 , 子 华。 陈俊 升 何 林 宸 陈 燕 慧 , 李 ,
Absr c :A o o c li u to x rme s c ndu t d t e tf he i hi ton ef c fp — ta t bi l gia nc ba i n e pe i ntwa o c e o t s iy t n bii fe to he
含 量的影响 为复合 处理的抑制 效应 强 于单一 处理 , 对幼苗叶绿素 a b的影 响基本一致 。 但 和 关键词 :菲 ;萘 ;发 芽情 况 ; 茎伸 长 ;叶绿 素 ;生 态毒 性 根
中 图分 类 号 :Q 4 . 8 9 5 7 文 献标 志码 :A 文章 编号 : 0 4—3 6 ( 0 2 0 0 6 —0 10 2 8 2 1 ) 7— 0 4 5
c or ph lf r whe t hl o yl o a .Re uls i dia e ha s t n c t d t tphe nt e nd na na hr ne a pht lne sn e a ombi d ha e i gl nd c ne te t e t d a nh bii fe to e d g r n tng p t nta iy a r n ton r t e p ca — r a Байду номын сангаас n sha n i i ton e f c n s e e mi a i o e i lt nd ge mi a i a e, s e i l l n hi rm a s c c nt a i n t e t n s St ts ia n l e h Y i ghe s on e r to r a me t . a itc la a ys ss owe ha o r l to o fii n d t tc r ea i n c e fce t
太原市污灌区农田土壤中多环芳烃污染特征及生态风险评价
太原市污灌区农田土壤中多环芳烃污染特征及生态风险评价太原市污灌区农田土壤中多环芳烃污染特征及生态风险评价摘要:多环芳烃(PAHs)是一类广泛存在于环境中的有机污染物,其在农田土壤中的富集与污灌区的农业活动密切相关。
本研究旨在调查太原市污灌区农田土壤中PAHs的污染程度和分布特征,并评估其对生态系统的潜在风险。
结果显示,太原市污灌区农田土壤中PAHs污染普遍存在,平均含量为7.42mg/kg。
不同农田土壤中PAHs的污染程度存在差异,主要受农业活动类型和农田管理措施的影响。
土壤中PAHs的主要组分为4-环和5-环PAHs,其中菲、荧蒽和芘是主要污染源。
土壤PAHs的来源主要是农业活动废水和废弃物的直接排放。
在生态风险评价方面,土壤PAHs的潜在生态风险较低,但风险评价结果仍显示农田土壤中PAHs对生态系统的富集具有一定的风险。
关键词:太原市,污灌区,农田土壤,多环芳烃,污染特征,生态风险评价1.引言多环芳烃(PAHs)是一类广泛存在于环境中的有机污染物,由燃烧和烟尘等过程中产生。
PAHs具有持久性、生物积累性和生物毒性等特点,对环境和人类健康构成潜在威胁。
农田土壤是PAHs的重要汇集和累积地点,其污染程度和分布特征与农业活动密切相关。
太原市位于山西省,是中国重要的能源和农业基地,但其污灌区农田土壤中PAHs的污染状况和生态风险尚未得到深入研究。
因此,本研究旨在调查太原市污灌区农田土壤中PAHs的污染特征及生态风险,并为减少农田土壤PAHs 污染提供科学依据。
2.方法2.1 研究区域本研究选择太原市污灌区的三个农田作为研究样点,包括水稻田、小麦田和果园。
2.2 采样和分析在每个样点,选择代表性农田土壤样品进行采集。
采用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)对土壤样品中PAHs的种类和含量进行分析。
3.结果与讨论3.1 农田土壤中PAHs的污染程度和分布特征结果显示,太原市污灌区农田土壤中PAHs污染普遍存在,平均含量为7.42 mg/kg。
土壤多环芳烃污染根际修复研究进展
土壤多环芳烃污染根际修复研究进展许超,夏北成*中山大学环境科学与工程学院,广东广州510275摘要:多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物,具“三致性”、难降解性,在土壤环境中不断积累,严重危害着土壤的生产和生态功能、农产品质量和人类健康。
修复土壤多环芳烃污染已成为研究的焦点。
根际修复是利用植物-微生物和根际环境降解有机污染物的复合生物修复技术,是目前最具潜力的土壤生物修复技术之一。
对国内外学者近年来在土壤多环芳烃污染根际修复的效果、根际修复机理和根际修复的影响因素方面的研究进展作了较系统的综述,并分别分析了单作体系、混作体系、多进程根际修复系统和接种植物生长促进菌根际修复系统对土壤多环芳烃的修复效果。
指出根际环境对PAHs的修复主要有3种机制:根系直接吸收和代谢PAHs;植物根系释放酶和分泌物去除PAHs,增加根际微生物数量,提高其活性,强化微生物群体降解PAHs。
并讨论了影响根际修复PAHs 的环境因素如植物、土壤类型、PAHs理化性质、菌根真菌以及表面活性剂等。
植物-表面活性剂结合的根际修复技术、PAHs 胁迫下根际的动态调节过程、运用分子生物学技术并结合植物根分泌物的特异性筛选高效修复植物以及植物富集的PAHs代谢产物进行跟踪与风险评价将成为未来研究的主流。
关键词:根际;多环芳烃(PAHs);根际修复;土壤中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)01-0216-07多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)。
大量研究已经证明,多环芳烃具有慢性毒性和致癌、致畸、致突变的“三致”作用,是环境中一类危险而需重点研究的、也是各国优先控制的污染物。
矿区生态保护与恢复考核试卷
5.矿区生态保护与恢复的长期目标是实现______、______和______的和谐共生。
6.矿区废水处理的主要方法有______、______和______。
7.生物技术在矿区生态恢复中的应用主要包括______和______。
8.矿区生态保护与恢复中,应采取______和______等措施降低噪音污染。
9.矿区生态恢复工程中,______和______是两个重要的环节。
10.提高矿区生态保护意识,需要加强______和______等方面的教育。
四、判断题(本题共10小题,每题1分,共10分,正确的请在答题括号中画√,错误的画×)
7.生态农业模式适用于所有类型的矿区生态恢复。()
8.矿区生态保护与恢复工作应由政府和企业共同承担责任。()
9.矿区生态恢复只需要关注植被的恢复,无需关注土壤和水体。()
10.公众参与对矿区生态保护与恢复工作具有重要意义。()
五、主观题(本题共4小题,每题10分,共40分)
1.请简述矿区生态保护与恢复的基本原则,并结合实际案例说明这些原则在矿区生态恢复工程中的应用。
A.生态农业
B.湿地恢复
C.森林恢复
D.草地恢复
15.矿区生态保护与恢复中,哪些措施有助于提高矿区居民的生活质量?()
A.环境美化
B.健康监测
C.环境教育
D.经济补偿
16.以下哪些是矿区生态恢复的化学方法?()
A.污染物吸附
B.化学稳定化
C.土壤改良
D.植被恢复
17.矿区生态保护与恢复的工作中,哪些方面需要矿区企业的参与?()
D.矿石堆放
多年生黑麦草的防御机制对模拟酸雨和镉复合胁迫的响应
酸雨是指pH 值小于5.6的降水,是因人类活动或自然灾害(森林火灾、火山爆发等)导致降水酸化的一种污染现象[1]。
中国酸雨主要分布在四川盆地及长江以南、青藏高原以东的大部分地区。
酸雨不仅对植被产生直接影响,还造成水源及土壤酸化,带来严重的生态环境问题[2]。
近年来,由于工业活动、城市化进程的快速发展,以及污水灌溉、施用劣质肥料等农业活动,重金属污染问题愈发严重。
在所有非植物必需的重金属元素中,镉容易在人体内聚集,最难以修复也最引人关注。
据普查,目前全国约有1.3万hm 2耕地遭受镉污染,有些地区的农田污染严重超标[3]。
重金属进入土壤后被植物吸收,不仅影响植物的生长发育,还会通过食物链积累,最终危害人类健康。
酸雨与土壤中重金属有效态含量的多少有一定程度的关系,在酸雨作用下,土壤中重金属在一定程度上被活化,加重了对植物的损害。
此外,重金属也会加重酸雨对植物的伤害。
在我国,酸雨和镉污染对土壤造成的环境问题非常严重,并且我国酸雨区与重金属污染区有很大程度重叠。
目前,国内对酸雨和镉单一胁迫的研究均较多,但对两者的复合胁迫研究相对较少。
多年生黑麦草是禾本科黑麦草属草本植物,在我国长江流域、四川、贵州、湖南、云南等地生长良好,具有生长快、生物量大、根系发达、适应性强、耐酸等优点,并且对铜、镉、铅和锌等多种重金属均有一定的耐性,可在重金属复合污染的土壤上正常生长[4]。
因此,本试验以多年生黑麦草为材料,研究其种子萌发及幼苗生长生理对酸雨和镉复合胁迫的响应,为修复酸雨和镉污染的土壤及环境治理提供一定的参考依据。
1材料与方法1.1模拟酸雨和氯化镉溶液的配制模拟酸雨的配制:根据四川地区历年的降雨酸收稿日期:2023-07-19基金项目:乐山市科技局重点项目(20ZDYJ0276);乐山师范学院科研项目(XJR17006、ZZ201821、DGZZ202019、LZDP008、DGZZ202010);四川省科技厅科研项目(2023YFN0068);乐山师范学院实验室开放项目。
污染农田土壤-作物体系复合污染及人体健康风险研究
Research of Soil-crop Complex Pollution and Human Health Risk in Farmland Soil
作者: 董克;赵颖
作者机构: 山西省环境科学研究院,山西太原030027
出版物刊名: 环境与可持续发展
页码: 91-93页
年卷期: 2018年 第5期
主题词: 农田;土壤-作物体系;复合污染;人体健康风险
摘要:农田土壤污染问题日益严重,成为当今世界面临的主要环境问题之一,越来越受到环境
和土壤科学研究者的关注。
农田土壤中的污染物通过在作物体内富集进入食物链,对人畜健康构
成了威胁,因此农田复合污染对人体健康风险的研究迫在眉睫,它对保护人类生存健康、保护生态
环境、合理利用土地具有重要意义。
本文概述了农田土壤复合污染的现状、研究进展及其人体
健康风险的研究方法,进一步提出了防治措施。
野生马鞍菌不同土层土壤养分分析
黑龙江农业科学2023(12):64-67H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://h l j n y k x .h a a s e p.c n D O I :10.11942/j.i s s n 1002-2767.2023.12.0064李云霞,柴美清,李青,等.野生马鞍菌不同土层土壤养分分析[J ].黑龙江农业科学,2023(12):64-67,74野生马鞍菌不同土层土壤养分分析李云霞1,柴美清1,李 青1,孙 瑶1,韩鹏远1,张锁峰1,陈金泉2(1.山西农业大学科研管理部,山西太原030031;2.山西岚宇农业开发有限公司,山西忻州034000)摘要:为了明确野生马鞍菌的发生与生态环境㊁土壤环境的关系,便于驯化栽培,对山西岢岚地区野生马鞍菌发生处的生态环境和土壤环境进行了调查,测定并分析了该地野生马鞍菌发生处不同土层(0,5和10c m )不同距离(0,50和100c m )的土壤p H 和土壤养分含量(包括有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁㊁有效猛)㊂结果表明,野生马鞍菌发生地土壤p H 在7.89~8.23之间,呈碱性,土壤中有机质26.37g ㊃k g -1,碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁㊁有效猛含量分别为129.61,9.16,157.8,0.82,6.12,4.86和15.25m g ㊃k g -1㊂马鞍菌发生处表层土壤中养分含量高于深层土壤,且随着土层深度的增加,土壤有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量在逐渐降低;同时,马鞍菌发生处土壤中有机质㊁碱解氮㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁含量高于未发生处土壤,有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量低于未发生处土壤㊂根据全国第二次土壤普查分级标准可知,在有机质含量中等㊁缺磷㊁富钾的碱性土壤中更容易发生野生马鞍菌㊂关键词:马鞍菌;土壤p H ;土壤养分;不同土层收稿日期:2023-07-17基金项目:山西省农业科学院农业科技创新研究课题(Y C X -2020208);山西农业大学学术恢复科研专项(2020x s h f 67)㊂第一作者:李云霞(1988-),女,硕士,助理研究员,从事栽培研究㊂E -m a i l :356872795@q q.c o m ㊂通信作者:柴美清(1976-),女,硕士,副研究员,从事食用菌研究㊂E -m a i l :356872795@q q.c o m ㊂ 马鞍菌(H e l v e l l ae l a s t i c a ),属子囊菌门(A s c o m y z c o t a )㊁盘菌纲(D i s c o m y c e t e s )㊁盘菌目(P e z i z a l e s )㊁马鞍菌科(H e l v e l l a c e a e)㊁马鞍菌属(H e l v e l l a )[1],是一种珍稀的食药兼用菌㊂该菌不仅味道鲜美,香气浓郁,而且营养价值高于常见的香菇㊁平菇㊁黑木耳等,与粗羊肚菌相当[2-4]㊂其含有丰富的营养成分,如必需氨基酸㊁多糖㊁膳食纤维㊁不饱和脂肪酸等,具有提高人体免疫力㊁预防糖尿病㊁延缓衰老㊁抗肿瘤等功效,是一种极具研究价值与开发价值的野生菌,近年来,备受广大学者的青睐[5-7]㊂野生马鞍菌受限于地理环境㊁气候因素等条件,采收期短㊁产量有限,同时,近年来由于受到人为因素和环境因素的双重作用,其资源面临逐年减少的危险[8-9]㊂目前马鞍菌主要来源于野生,人工栽培条件尚未成熟,因此马鞍菌的种质资源挖掘保存㊁人工驯化栽培非常必要和紧迫,应是研究人员长期关注的课题[10-11]㊂土壤是野生食用菌生长的重要载体,了解生态及土壤是寻找大型真菌资源和驯化栽培的基础[12]㊂因此,要研究马鞍菌的人工驯化栽培,就有必要对其生态环境及土壤进行研究㊂本研究从岢岚地区野生马鞍菌的生态环境入手,研究其与土壤养分之间的关系,以期为马鞍菌的驯化栽培提供一定的参考依据㊂1 材料与方法1.1 野生马鞍菌生境调查2020年8月赴山西省岢岚县采集马鞍菌子实体和土壤样品,并详细调查了野生马鞍菌发生地的温度㊁湿度以及植物种类㊁海拔㊁经纬度等生态因子,了解马鞍菌发生的环境情况㊂1.2 采集土样及测定理化性质在菌株生长处㊁距菌株50c m 处㊁距菌株100c m 处分别采集土壤(包括0c m 表层土和5~10c m 深土层),各自混匀后带回实验室,测定其理化性质㊂参照‘土壤农化分析“第3版[13]的方法,对土壤有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效锰㊁有效铁㊁有效铜㊁有效锌进行测定㊂1.3 数据分析采用E x c e l 2003软件进行数据处理㊂2 结果与分析2.1 野生马鞍菌的生态环境野生马鞍菌采集地位于山西省西北部㊁管芩山西北麓岢岚县境内,属中温带大陆性季风气候,38.77ʎN ,111.75ʎE ,海拔1633.4m ,年平均气温6ħ,年降雨量约456m m ,无霜期120d,境内地势东南高㊁西北低,山上森林茂密,植被良好,非常4612期 李云霞等:野生马鞍菌不同土层土壤养分分析 适宜野生菌的生长㊂此次采集正处于夏末秋初时节,气温12~27ħ,采集前下过雨,植被类型为针叶林㊁次生林,地上基物为松针㊁枯枝㊁杂草等,菌株单生或群生㊂图1 野生马鞍菌生态环境2.2 野生马鞍菌不同土层p H 分析由图2可知,野生马鞍菌发生处不同土层㊁不同距离土壤p H 在7.89~8.23之间,均呈弱碱性彼此间差异显著㊂不同土层土壤p H 有所不同,表层土(0c m )p H 为7.89~8.03,5c m 深土层为8.00~8.16,10c m 深土层为8.04~8.23㊂不论是表层土(0c m )还是深土层(5和10c m ),都表现为距离菌株发生处越远,土壤p H 越低,且距发生处100c m 处土壤p H 均显著低于菌株发生处土壤p H ;不论是在菌株发生处,还是距离菌株50和100c m 处,均表现为随着土层深度的增加,土壤p H 在逐渐升高㊂图2 野生马鞍菌生境土壤p H 分析注:不同字母表示处理间在P <0.05水平差异显著㊂下同㊂2.3 野生马鞍菌不同土层主要矿质营养元素分析2.3.1 有机质 由图3a 可知,野生马鞍菌发生处表层土壤(0c m )环境中有机质含量比较丰富,达到26.37g ㊃k g -1,显著高于5和10c m 深土层土壤有机质含量,也显著高于距离菌株50和100c m处土壤有机质含量㊂随着土层深度的增加,有机质含量基本呈降低趋势,说明马鞍菌发生处表层土壤中有机质含量高于深层土壤;随着距发生处距离的增加,土壤有机质含量也呈下降趋势㊂图3 野生马鞍菌不同土层土壤主要矿质营养元素含量56黑 龙 江 农 业 科 学12期2.3.2 碱解氮 由图3b 可知,野生马鞍菌发生处表层土壤环境中碱解氮含量达到129.61m g ㊃k g -1,显著高于5和10c m 深土层土壤碱解氮含量,也显著高于距离菌株50和100c m 处土壤碱解氮含量㊂深土层中从菌株发生处的不同距离看,不论是菌株发生处,还是距离菌株50和100c m 处,碱解氮含量无明显变化趋势㊂而从不同土层看,土壤碱解氮含量都是随着土层深度的增加而呈下降趋势㊂2.3.3 有效磷 由图3c 可知,野生马鞍菌发生处表层土壤环境中有效磷含量是9.16m g ㊃k g -1,高于5和10c m 深土层土壤有效磷含量,低于距菌株发生处50和100c m 土壤有效磷含量㊂从菌株发生处的不同距离看,土壤中有效磷含量均随着距菌株距离的增加呈升高趋势㊂从不同土层看,土壤中有效磷含量是随着土层深度的增加呈下降趋势,说明马鞍菌发生处土壤中有效磷含量低于未发生处土壤㊂2.3.4 速效钾 由图3d 可知,野生马鞍菌发生处表层土壤环境中速效钾含量为157.8m g ㊃k g -1,显著高于5和10c m 深土层土壤速效钾含量㊂从不同土层看,土壤中速效钾含量随着土层深度的增加呈下降趋势;从不同距离看,菌株发生处土壤中速效钾含量要略低于距菌株发生处100c m 的土壤中速效钾含量,说明马鞍菌发生处土壤中有效钾含量低于未发生处土壤㊂2.4 野生马鞍菌不同土层土壤微量元素分析由表1可知,野生马鞍菌发生处的土壤环境中有效铜和有效锌含量均在菌株发生处表层土壤中含量最高,分别为0.82和6.12m g ㊃k g -1,显著高于其他土层和其他距离的土壤中有效铜和有效锌含量㊂而有效锰含量在菌株发生处表层土中含量也处于较高水平,为15.25m g ㊃k g -1㊂土壤中有效铜和有效锌含量随着距菌株发生处距离的增加和土层深度的增加,呈先降低后升高的趋势;有效铁含量随着距菌株发生处距离的增加,呈下降趋势,随着土层深度的增加,呈升高趋势;而有效锰含量则刚好与有效铁含量趋势相反,随着距菌株发生处距离的增加呈升高趋势,随着土层深度的增加呈下降趋势㊂表1 野生马鞍菌不同土层土壤微量元素含量单位:m g ㊃k g-1土层深度/c m距发生处距离/c m有效铜有效锌有效铁有效锰0.82a 6.12a 4.86b 15.25b 500.48c 5.11c 4.52c 15.98a 1000.63b5.61b 4.45c16.12a500.47c 3.69e 4.92b 9.20c 500.47c 3.09f 4.64b c 9.52c 100.48c 3.25f4.55c9.60c 1000.59b c 4.63d 5.49a7.86d 500.52b c 3.85e 4.90b9.13c 1000.53b c 4.38d4.69b c9.38c 注:不同字母表示处理间在P <0.05水平差异显著㊂3 讨论马鞍菌是大自然生态环境中孕育的珍稀野生食用菌,土壤是其生长的重要载体,其菌丝的生长和发育㊁子囊果的形成㊁子实体的生长等都离不开特定的土壤环境[12]㊂郑庆珠[14]研究发现马鞍菌生长的土壤中缺氧㊁少磷㊁富钾㊁石灰含量较多,酸碱度为8.5偏碱性;马鞍菌对极端环境有较强的耐受性,能在全盐及p H 较高的土壤中生长[15-16];李传华等[17]研究马鞍菌生长地的生态因子,发现在碱性土壤㊁有机质含量为20~36g ㊃k g -1的地区有马鞍菌发生,但马鞍菌的发生量与土壤有机质含量没有正相关性;新疆马鞍菌在有机质含量2%~3%,含盐量小于0.4%,pH 高于8.3的土壤中发生频度最高,但土壤有机质及全氮含量对菌体生长发育影响不明显[18-19];王海孝[20]研究也发现马鞍菌发生地土壤p H 为碱性,有机磷含量稍低,但马鞍菌的多少和土壤有机质含量高低没有必然的正相关性㊂在本研究中也得出了相似的结论,野生马鞍菌发生处土壤p H 为8.03,有机质含量为26.37g ㊃k g -1,有效磷含量为9.16m g ㊃k g -1,速效钾含量为157.8m g ㊃k g -1,根据全国第二次土壤普查分级标准[21]可知,马鞍菌生长的土壤中有机质含量中等㊁缺磷㊁富钾,呈弱碱性㊂本研究对野生马鞍菌不同土层土壤养分进行了分析,结果表明,马鞍菌发生处表层土壤中养分含量高于深层土壤,且随着土层深度的增加,土壤有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量在逐渐降低㊂这可能是因为在马鞍菌营养积累阶段菌丝主要活动区域在土壤表层,菌丝会从土壤深层向表层富集营养,从而将土壤中的养分由深层转移至表层[22]㊂这与茶丽娟等[23-24]的研究结果有所差异,他们通过对野生食用菌生长0~10c m 与6612期 李云霞等:野生马鞍菌不同土层土壤养分分析10~20c m 土壤理化性质研究,认为野生食用菌菌丝体分泌物在土壤中无明显纵向迁移积累㊂可能是因为马鞍菌营养积累阶段主要集中在0~10c m 土壤之间,10~20c m 土壤理化性质有待进一步研究㊂本研究还对野生马鞍菌发生处不同距离的土壤养分进行了分析,结果表明,马鞍菌发生处土壤中有机质㊁碱解氮㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁含量高于未发生处土壤,有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量低于未发生处土壤㊂具体原因可能有两方面:一是,马鞍菌对发生处土壤中的某种养分含量需求利用较高,导致其在一定程度上高于未发生处土壤中含量;二是,马鞍菌分泌的化学物质改变了根际微环境,增加了根际土壤对所需营养元素的富集[24-25]㊂这与齐君蔚等[26]研究结果有所不同,其研究发现马鞍菌发生地和未发生地土壤的p H 和有机质含量均无明显差别㊂可能是因为地域环境不同,导致结果有所差异,下一步将对不同地区马鞍菌发生处土壤养分进行研究㊂4 结论通过对野生马鞍菌发生处不同土层(0,5和10c m )不同距离(0,50和100c m )的土壤p H 和土壤养分含量分析,发现野生马鞍菌发生处表层土壤中养分含量高于深层土壤,且随着土层深度的增加,土壤有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量在逐渐降低;同时,马鞍菌发生处土壤中有机质㊁碱解氮㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁含量高于未发生处土壤,有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量低于未发生处土壤㊂结合生态环境及第二次土壤普查分级标准可知,野生马鞍菌在夏末秋初时节㊁气温12~27ħ的针叶林㊁次生林,有机质含量中等㊁缺磷㊁富钾的碱性土壤中更容易发生㊂参考文献:[1] 卯晓岚.中国大型真菌[M ].郑州:河南科学技术出版社,2000.[2] 李玉,李泰辉,杨祝良,等.中国大型菌物资源图鉴[M ].郑州:中原农民出版社,2015.[3] 王清清,图力古尔,包海鹰.棱柄马鞍菌子实体的化学成分研究[J ].菌物研究,2016,14(4):239-244.[4] 朱铭莪,薛泉宏,和文祥,等.巴楚蘑菇研究I .营养成分[J ].西北农业学报,1999,8(3):77-80.[5] 王清清,图力古尔.棱柄马鞍菌粗提物提取工艺优化及其抗氧化活性[J ].食用菌学,.2016,23(2):49-51,69.[6] 郭尚,徐莉娜,张生万,等.山西木耳蘑学名考证[J ].中国食用菌,2017,36(4):15-17.[7] 滕立平,曾红,周忠波.裂盖马鞍菌粗多糖体内抗氧化活性研究[J ].食用菌学报,2013,20(3):22-25.[8] 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r a c t e r i s t i c s o fE n d a n ge r e d M e d i c i n a l F e r u l a t a d s h i k o r u mZ H O UR u i 1,2,Y A N GL e i 2,3,W A N GX i y o n g 2,3,L UT i n g 1,L IW e n ju n 2,3,4(1.C o l l e g e o f F o r e s t r y a n dL a n d s c a p eA r c h i t e c t u r e ,X i n j i a n g A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,U r u m qi 830052,C h i n a ;2.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o fD e s e r t a n dO a s i sE c o l o g y /K e y L a b o r a t o r y o fE c o l o g i c a lS a f e t y a n dS u s t a i n a b l e D e v e l o p m e n t i n A r i d L a n d s /X i n j i a n g I n s t i t u t eo fE c o l o g y a n d G e o g r a p h y ,C h i n e s e A c a d e m y ofS c i e n c e s ,U r u m q i 830011,C h i n a ;3.X i n j i a n g K e y L a b o r a t o r y o fC o n s e r v a t i o na n dU t i l i z a t i o no fP l a n tG e n eR e s o u r c e s ,U r u m q i 830011,C h i n a ;4.S i n o -T a j i k i s t a nJ o i n tL a b o r a t o r y f o rC o n s e r v a t i o na n dU t i l i z a t i o no fB i o l o g i c a lR e s o u r c e s ,U r u m qi 830011,C h i n a )A b s t r a c t :F e r u l a t a d s h i k o r u m i s a n i m p o r t a n t r a r em e d i c i n a l p l a n t r e s o u r c e .E x p l o r i n g t h e d o r m a n c yc h a r a c t e r i s t i c s o f i t s s e ed s a n d f i n d i n g w a y s t o b re a k d o r m a n c y ar e t h e s c i e n t i f i c b a s i s a n d p r e m i s e f o r i t s e x s i t u c o n s e r v a t i o n a n d a r t i f i c i a l c u l t i v a t i o n .T a k i n g i t sw i l d s e e d s a s t h e r e s e a r c hm a t e r i a l ,t h e b a s i c b i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f f r u i t a n d s e e d ,s e e dw a t e r a b s o r p t i o n ,s e e d s t r u c t u r e a n d s e e d g e r m i n a t i o n i n h i b i t o r sw e r e s t u d i e db y i n d o o r c o n t r o l e x p e r i m e n tm e t h o d ,a n dt h ee f f e c t so f g e r m i n a t i o nt e m pe r a t u r e ,s t r a t if i c a t i o nt r e a t m e n ta n di n t e r a c t i o no f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o fG A 3on g e r m i n a t i o n r a t e ,g e r m i n a t i o n p o t e n t i a l a n d g e r m i n a t i o n i n d e xw e r e a n a l y z e d .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t ,t h e s e e d c o a t d i dn o t h i n d e r s e e dw a t e r a b s o r p t i o n a n d t h e e m b r y om o r p h o l o g y d e v e l o pe d c o m p l e t e l y w h e n t h ef r u i tw a sm a t u r e .T h e s e e d p o w d e r l e a c h i ng s o l u t i o nh a d a si g n i f i c a n t i n h i b i t o r y ef f e c t o n t h eg e r m i n a t i o no f Chi n e s e c a b b a g e s e e d s .U s i n g 15ħ/5ħg e r m i n a t i o n t e m p e r a t u r e ,w i t h o u tG A 3s o a k i n g ,l o wt e m p e r a t u r e s t r a t i f i c a t i o nf o r45d a y sc a ns i g n i f i c a n t l y i m pr o v et h e g e r m i n a t i o nr a t eo f F .t a d s h i k o r u m s e e d s .T h e s e e d d o r m a n c y t y p e o f F .t a d s h i k o r u m w a s p h y s i o l o g i c a l d o r m a n c y ,w h i c hw a s c a u s e d b y t h e c o m b i n a t i o n o f g e r m i n a t i o n i n h i b i t o r s i ns e e d sa n d p h y s i o l o g i c a l a f t e r -r i p e n i n g o fe m b r y o .S e e ds t r a t i f i c a t i o nf o r45d a ys b e f o r e s o w i n g a n d t h e n g e r m i n a t i o n a t 15ħ/5ħc a n e f f e c t i v e l y r e l i e v e s e e d d o r m a n c y an d p r o m o t e s e e d g e r m i n a t i o n .K e yw o r d s :F e r u l a t a d s h i k o r u m ;s e e dd o r m a n c y ;s t r a t i f i c a t i o n ;g i b b e r e l l i n (上接第67页)A b s t r a c t :I n o r d e r t o c l a r i f y t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e o c c u r r e n c e o fw i l d H e l v e l l a e l a s t i c a a n d t h e e c o l o gi c a l e n v i r o n m e n t a n ds o i l e n v i r o n m e n t ,a n dt h e n p r o v i d es o m er e f e r e n c ef o rt h ed o m e s t i c a t i o na n dc u l t i v a t i o no fW i l d H e l v e l l ae l a s t i c a .T h i ss t u d y i n v e s t i g a t e dt h ee c o l o gi c a le n v i r o n m e n t w h e r e w i l d H e l v e l l ae l a s t i c a o c c u r r e d i nK e l a n ,S h a n x i P r o v i n c e ,a n dd e t e r m i n e d t h e s o i l p Ha n dn u t r i e n t c o n t e n t (i n c l u d i n g o r ga n i cm a t t e r ,a l k a l ih y d r o l y z ab l e n i t r o g e n ,a v a i l a b l e p h o s p h o r u s ,a v a i l a b l e p o t a s s i u m ,e f f ec t i v ec o p p pe r ,ef f e c t i v ez i n c ,e f f e c t i v e i r o n ,e f f e c t i v em a ng a n e s e )i nth edi f f e r e n t s o i l l a y e r (0,5,10c m )a n dd i f f e r e n t d i s t a n c e (0,50,100c m ).T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e p Ho f t h e s o i lw h e r e t h ew i l d H e l v e l l a e l a s t i c a o c c u r r e dw a sb e t w e e n7.89a n d8.23,s h o w e da na l k a l i n e s t a t e .A n d t h e s o i l c o n t a i n e do r g a n i cm a t t e rw a s 26.37g ㊃k g -1,a l k a l i h y d r o l y z a b l e n i t r o g e n ,a v a i l a b l e p h o s p h o r u s ,a v a i l a b l e p o t a s s i u m ,e f f e c t i v ec o p p pe r ,ef f e c t i v ez i n c ,e f f e c t i v ei r o n ,e f f e c t i v e m a ng a n e s ew e r e 129.61,9.16,157.80,0.82,6.12,4.86a n d15.25m g ㊃k g -1.Th en u t r i e n tc o n t e n t i nt h e s u r f a c e s o i lw h e r ew i l d H e l v e l l a e l a s t i c a o c c u r sw a s h i g h e r t h a n t h a t i n t h e d e e p so i l ,a n dw i t h t h e i n c r e a s e o f s o i l d e p t h ,t h ec o n t e n to fs o i lo r g a n i c m a t t e r ,a l k a l ih y d r o l y z a b l en i t r o g e n ,a v a i l a b l e p h o s p h o r u s ,a v a i l a b l e p o t a s s i u m ,a n da v a i l a b l em a n g a n e s ew e r e g r a d u a l l y r e d u c e d .M e a n w h i l e ,t h ec o n t e n to fo r ga n i cm a t t e r ,a l k a l i n e h y d r o l y z ab l en i t r o g e n ,a v a i l a b l ec o p p e r ,a v a i l a b l ez i n c ,a n da v a i l a b l e i r o ni no c c u r r e n c es o i lw e r eh i gh e r t h a n t h a t i nn o n o c c u r r e n c e s o i l ,w h i l e t h e c o n t e n t o f a v a i l a b l e p h o s p h o u r s ,a v a i l a b l e p o t a s s i u m ,a n d a v a i l a b l em a n g a n e s e w e r e l o w e r t h a nt h a t i nn o no c c u r r e n c es o i l .A c c o r d i n g t ot h e g r a d i n g st a n d a r d so f t h es e c o n dn a t i o n a l s o i l c e n s u s ,i t c a nb e s e e n t h a tw i l d H e l v e l l a e l a s t i c a a r em o r e l i k e l y t o o c c u r i n a l k a l i n e s o i l w i t hm o d e r a t e o r ga n i c m a t t e r c o n t e n t ,p h o s p h o r u s d e f i c i e n c y ,a n d p o t a s s i u me n r i c h m e n t .K e yw o r d s :H e l v e l l a e l a s t i c a ;s o i l p H ;s o i l n u t r i e n t ;d i f f e r e n t s o i l l a y e r 47。
基于最小数据集的关帝山典型植被类型土壤质量评价
山西农业科学2022,50(5):675-681Journal of Shanxi Agricultural Sciences doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2022.05.10doi基于最小数据集的关帝山典型植被类型土壤质量评价张垚,白秀梅,郭汉清,杨秀清,亢晨波,刘洋,马文硕(山西农业大学林学院,山西太谷030801)摘要:为探究关帝山林区植被类型对土壤质量的影响,以林区内6种典型植被类型(云杉−华北落叶松针叶混交林(Ⅰ)、华北落叶松纯林(Ⅱ)、华北落叶松−油松−杨桦针阔混交林(Ⅲ)、杨桦阔叶林(Ⅳ)、沙棘灌木林(Ⅴ)、草地(Ⅵ))为研究对象,分析了其林下土壤物理性质、化学性质及生物学性质指标共12个,并用主成分分析法(PCA)构建评价指标最小数据集(MDS)对不同植被类型土壤质量进行评价。
结果表明,不同植被类型间土壤物理性质、化学性质和生物学性质差异显著;云杉−华北落叶松针叶混交林和华北落叶松纯林在非毛管孔隙度、有机质、全氮和有效养分含量方面均显著高于其他植被类型;筛选出研究区内土壤质量评价MDS指标包括非毛管孔隙度、全磷、过氧化氢酶和碱解氮;6种植被类型的土壤质量指数从大到小排序为Ⅰ(0.656)>Ⅱ(0.615)>Ⅳ(0.521)=Ⅴ(0.521)>Ⅵ(0.499)>Ⅲ(0.364),MDS指标土壤质量指数平均值排序为过氧化氢酶(0.151)>全磷(0.150)>非毛管孔隙度(0.133)>碱解氮(0.098),土壤全磷和过氧化氢酶是影响该研究区土壤质量的主要因素,而且林地土壤质量随海拔升高而增加。
总体来看,关帝山林区各林分土壤质量较好,大多处于中等及以上水平,潜在肥力水平较高,海拔高度是该地区土壤质量潜在的环境限制因子。
关键词:森林土壤;主成分分析;最小数据集;土壤质量评价中图分类号:S714.2文献标识码:A文章编号:1002‒2481(2022)05‒0675‒07Soil Quality Evaluation of the Typical Vegetation Types in GuandiMountain Based on Minimum Data SetZHANG Yao,BAI Xiumei,GUO Hanqing,YANG Xiuqing,KANG Chenbo,LIU Yang,MA Wenshuo (College of Forestry,Shanxi Agricultural University,Taigu030801,China)Abstract:In order to explore the impact of different vegetation types of the forest area in Guandi mountain on soil quality, in this study,six typical vegetation types,including coniferous mixed forest(mainly consisted of spruce-Larch-Principis-rupprechtii)(Ⅰ),pure Larch-Principis-rupprechtii forest(Ⅱ),coniferous and broad-leaved mixed forest(mainly consisted of Larix principis-rupprechtii-Pinus tabulaeformis-Popular birch)(Ⅲ),Poplar birch broad-leaved forest(Ⅳ),Hippophae rhamnoides shrub(Ⅴ),and grassland(Ⅵ),were taken as the objects studied to analyze12indexes of physical,chemical,and biological properties of understory soil.The soil quality of different types of vegetation was evaluated by a minimum data set (MDS)constructed by principal component analysis(PCA).The results showed that the soil physical,chemical and biological properties of different vegetation types were significantly different.The spruce-Larch coniferous mixed forest(Ⅰ)and the pure Larch forest(Ⅱ)were significantly higher than other vegetation types in terms of non-capillary porosity,the contents of organic matter,total nitrogen,and effective nutrient.The minimum data set indexes that were applicable to evaluate soil quality of different vegetation types in the study area were selected,they were non-capillary porosity,total phosphorus,catalase,and alkali hydrolyzed nitrogen.The order of soil quality index wasⅠ(0.656)>Ⅱ(0.615)>Ⅳ(0.521)=Ⅴ(0.521)>Ⅵ(0.499)>Ⅲ(0.364).The order of average value of soil quality index by MDS index was catalase(0.151)>total phosphorus(0.150)>non-capillary porosity(0.133)>alkali hydrolyzed nitrogen(0.098).Soil total phosphorus and catalase were the main factors affecting the soil quality in this study area.Furthermore,the soil quality of woodland increased with increase of altitude.In general,the soil quality of each stand in Guandi Mountain forest area was relatively good,most of them were at the medium level or above, the potential fertility level was high,and the altitude was the potential environmental limiting factor of the soil quality in this area.Key words:forest soil;principal component analysis;minimum data set;soil quality evaluation土壤是森林生态系统的重要组成部分,其质量状况是影响森林可持续发展的重要因素[1]。
山西某钢铁工业园区及周边土壤PAHs含量及生态风险
山西某钢铁工业园区及周边土壤PAHs含量及生态风险白欣越;郭掌珍【摘要】采用高效液相色谱系统对山西某钢铁工业园区及周边土壤样品中的16种美国环境保护署(EPA)优先控制的多环芳烃(PAHs)进行了分析,同时应用相对丰度法和比值法对土壤中的PAHs来源进行解析,并运用效应区间中值ERM(the effects range median)和效应区间低值ERL(the effects range low)进行生态风险评价.结果显示,山西某工业园区及周边土壤中PAHs的总含量为186.354~1 021.311μg/kg,平均值为487.726 μg/kg,在国内外属于较低污染水平;燃烧源为该园区及周边土壤中PAHs的主要来源,其次为石油类污染源;该地区土壤PAHs的生态风险水平较低.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2018(046)008【总页数】6页(P1344-1348,1386)【关键词】钢铁工业园区;多环芳烃(PAHs);含量;来源;生态风险【作者】白欣越;郭掌珍【作者单位】山西农业大学资源环境学院,山西太谷030801;山西农业大学农业资源与环境实验教学中心,山西太谷030801;山西农业大学资源环境学院,山西太谷030801;山西农业大学农业资源与环境实验教学中心,山西太谷030801【正文语种】中文【中图分类】X825多环芳烃(PAHs)是钢铁行业排放的特征污染物之一,它是指含有2个或2个以上苯环以线状、角状或簇状排列的稠环化合物,是一类广泛存在于环境中的有机污染物[1]。
多环芳烃类物质由于其特殊而稳定的环状结构,使其难以被降解而在环境中呈现不断积累的趋势[2]。
由于部分PAHs对生物具有致癌、致畸变和致突变作用,美国环境保护署(EPA)将16种PAHs列入优先控制的有机污染物名单,我国也将7种多环芳烃列入污染物的优控名单[3]。
现有研究表明,储煤厂、焦化厂、发电厂、钢铁厂等周边地区的土壤PAHs污染水平较高。
种植黑麦草对山西工矿区多环芳烃和重金属复合污染土壤微生物群落多样性的影响
种植黑麦草对山西工矿区多环芳烃和重金属复合污染土壤微生物群落多样性的影响张倩;狄晓艳;武冬梅;李素清【期刊名称】《山西师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(028)002【摘要】本文以山西工矿区生黄土为供试土壤,以黑麦草(Lolium perenne L.)为供试植物材料,通过室内培养实验,采用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE),研究不同浓度PAHs和HgCl2单一及复合污染种植黑麦草对土壤微生物群落多样性的影响.结果表明:不同浓度PAHs与HgCl2处理下黑麦草土壤微生物基因条带差异明显.与对照组相比,低浓度污染处理下基因条带数稍有增加,而高浓度污染处理下部分基因条带消失.各污染水平下土壤微生物所共有的优势条带较多.在HgCl2单一污染条件下,土壤微生物多样性首先随着污染浓度的升高而增加,污染浓度大于3 mg·kg-1时,土壤微生物群落多样性指数随着浓度的升高逐渐降低,在最高浓度60mg·kg-1时,较对照组降低5.0%;PAHs单一污染与HgCl2单一污染处理下土壤微生物群落多样性指数表现出相似的规律,污染浓度大于10 mg·kg-1时,土壤微生物群落多样性指数开始降低,在最高浓度50 mg·kg-1时,较对照组降低了2.8%.HgCl2与PAHs复合污染在中浓度A22(PAHs 5 mg·kg-1、HgCl2 15 mg·kg-1)时对土壤微生物群落多样性表现为协同作用,而在最高浓度A36(PAHs 50mg·kg-1、HgCl260mg·kg-1)则表现为抑制作用.【总页数】7页(P82-88)【作者】张倩;狄晓艳;武冬梅;李素清【作者单位】山西大学黄土高原研究所,山西太原030006;山西大学黄土高原研究所,山西太原030006;山西大学黄土高原研究所,山西太原030006;山西大学黄土高原研究所,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】S152.4;S154.36【相关文献】1.山西工矿区土壤二氧化硫与多环芳烃复合污染对小麦种子萌发和幼苗生长的影响[J], 张军;李素清;狄晓艳;武冬梅2.铜矿重金属污染对土壤微生物群落多样性和酶活力的影响 [J], 张雪晴;张琴;程园园;荚荣3.重金属复合污染下土壤微生物群落功能多样性动力学特征 [J], 滕应;黄昌勇;骆永明;龙健;姚槐应;李振高4.EM菌剂与EDTA配施对铜、铅复合污染下黑麦草种子萌发和生长及重金属吸收的影响 [J], 周红艳;陈丽珊;黄艳清5.重金属污染条件下生物质炭对土壤微生物群落结构及多样性影响的研究进展 [J], 张秀;尚艺婕;王海波;史静因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
干旱草原区露天煤矿粉尘排放对周边草地植物生长的影响的开题报告
干旱草原区露天煤矿粉尘排放对周边草地植物生长的影响的开题报告一、研究背景和意义干旱草原区煤矿的开采是当前我国能源工业不可或缺的能源来源。
然而,煤炭开采也带来了环境污染问题,尤其是露天煤矿的粉尘排放问题对周边生态环境的影响日益引起人们的关注。
特别是对于干旱草原地区的生态环境,其敏感性更加明显,因为草原覆盖减少将直接影响整个生态系统的运行和可持续发展。
因此,研究露天煤矿粉尘排放对周边草地植物生长的影响具有重要的实践意义,可以为采取有效的环境保护措施提供科学依据。
二、研究内容和方法1.研究内容本研究旨在探讨露天煤矿粉尘排放对周边草地植物生长的影响,具体研究内容包括:(1)调查研究露天煤矿粉尘排放对周边草地植被的污染程度;(2)分析露天煤矿粉尘污染对周边草地植物生长的影响;(3)研究不同草地植物对露天煤矿粉尘的适应性和耐受性;(4)分析草地植物对环境的响应机制。
2.研究方法本研究将采用以下方法:(1)实地调查法:对露天煤矿周边区域的草地植被进行调查,了解煤矿粉尘排放对草地植被的影响;(2)样地调查法:选择煤矿周边有无粉尘污染的地块作为研究对象,对不同地块的草地植物进行调查、比较和分析;(3)室内实验法:收集不同地块的草地植物样品,放入不同的培养容器内进行控制条件下的培养实验,比较不同草地植物的适应性和耐受性;(4)相关分析法:对实验数据进行统计分析,确认露天煤矿粉尘排放对草地植物生长的影响,建立草地植物对环境的响应机制模型。
三、预期结果通过本研究,预计可以得出以下结论:(1)露天煤矿粉尘排放将导致周边草地植物的生长受到不同程度的抑制,并对草地植被的生态系统产生不良影响。
(2)各种草地植物对露天煤矿粉尘的适应性和耐受性有所不同,有些草地植物可能会表现出较强的适应和耐受。
(3)草地植物叶片表面的微观结构和草地植物气体交换过程是草地植物对环境响应的重要关键过程。
(4)对露天煤矿周边草地植物的生态环境保护应采取综合措施,包括固定沙漠化土地、植物栽种和科学的破土建设等措施。
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山西省工矿区PAHs和SO_2复合污染对小麦、黑麦草土壤—植物系
统生态毒理效应研究
【摘要】:本文以小麦、黑麦草为供试植物,山西省工矿区生黄土为供试土壤,通过室内培养实验,采用连续提取法、生化技术、变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)、荧光定量PCR(RT-PCR)等技术,进行了土壤中多环芳烃(PAHs,以萘、菲、芘为代表)和二氧化硫(S02,以硫酸盐和亚硫酸盐作为S02在土壤中的衍生物)单一及复合污染对土壤-植物系统的生态毒理效应研究。
重点研究了山西工矿区同时发现的两种典型环境污染物PAHs和SO2单一及复合污染对小麦和黑麦草幼苗的萌发和苗期生长,以及黑麦草-土壤系统土壤酶活性、植物抗氧化酶系统、土壤微生物生物量、土壤微生物群落多样性的影响,结果表明:(1)小麦种子萌发对土壤PAHs、SO2单一及复合污染并不敏感,黑麦草种子萌发对PAHs和S02复合作用的敏感性要相对大于小麦。
PAHs与S02单一污染时小麦与黑麦草幼苗的株高与根伸长均受到一定程度的影响,低浓度PAHs或S02处理有促进作用,高浓度则为抑制作用;小麦的地下生物量受到PAHs的影响微弱,黑麦草的地下生物量对S02单一污染胁迫的敏感性要强于PAHs。
在PAHs和SO2复合污染条件下,小麦、黑麦草株高,根长及地下生物量均表现为低浓度组合时为协同促进作用,而高浓度组合时为协同抑制作用。
(2)PAHs、SO2单一及复合污染条件下,黑麦草脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量均呈上升趋势,且随着浓度的升高,脂质过氧化产物在显著增加,而且复合污染
条件下细胞膜损伤程度要明显强于单一污染。
PAHs、SO2单一及复合污染均引起了植物组织细胞抗氧化系统的应激变化,GPX是对高浓度SO2(500-1000mg-kg-1)污染较敏感的指标,高浓度条件下表现为酶活性被显著抑制;CAT是对高浓度PAHs(100mg-kg-1)胁迫较敏感的指标,高浓度条件下也表现为酶活性被显著抑制;POD在PAHs、SO2单一及复合污染条件下均表现为被显著诱导;CAT在低浓度复合污染条件下表现为被显著诱导。
(3)土壤蔗糖酶与土壤脱氢酶对PAHs、SO2单一及复合污染变化规律具有相似性,中、低浓度表现为促进,高浓度表现为抑制。
脱氢酶和蔗糖酶活性与PAHs浓度均出现显著负相关(r=-0.893,r=-0.908,P0.05);PAHs与SO2单一及复合污染条件下,黑麦草处理组的脲酶活性总体呈现一定程度激活作用,黑麦草土壤脲酶活性与S02浓度之间成显著正相关(r=0.952,P0.05),表明土壤中S02显著影响土壤脲酶活性。
(4)高浓度PAHs或S02单一污染胁迫均会对黑麦草土壤中的微生物产生抑制作用,导致部分菌群消失,使微生物群落多样性及微生物量减少,而低浓度PAHs或低、中浓度S02则产生促进作用,一定程度上提高了微生物群落的多样性;PAHs与S02复合污染胁迫多样性指数变化幅度均大于各自单一污染胁迫,在低浓度的组合S1P1,S2P2生物多样性指数比对照增加,而在中、高浓度S3P3,S4P4组合时明显的抑制了土壤细菌种类,即PAHs与SO2复合污染胁迫高浓度组合表现为协同抑制作用。
黑麦草土壤微生物种类对PAHs与S02复合污染敏感性更强。
【关键词】:二氧化硫(SO_2)多环芳烃(PAHs)小麦/黑麦草植物抗氧化系统土壤酶土壤微生物群落多样性
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X171.5
【目录】:中文摘要11-13ABSTRACT13-16第一章引言16-211.1研究背景16-171.2国内外研究进展17-191.2.1复合污染171.2.2PAHs与SO_2污染对土壤-植物系统的生态毒理效应17-181.2.3污染土壤的生态毒理效应18-191.3选题依据191.4研究内容19-211.4.1PAHs-SO_2复合污染对小麦/黑麦草发芽及幼苗生长的研究19-201.4.2PAHs-SO_2复合污染对黑麦草-土壤植物系统的生态毒理效应研究20-21第二章PAHs与SO_2复合污染对小麦/黑麦草幼苗生长的影响21-312.1材料与方法21-232.1.1供试材料21-222.1.2试验设计22-232.1.3数据统计232.2结果与分析23-302.2.1PAHs、SO_2复合污染对小麦/黑麦草种子萌发率的影响23-242.2.2PAHs与SO_2单一及复合污染对小麦株高、根伸长的影响24-252.2.3PAHs与SO_2单一及复合污染对小麦地下生物量的影响25-272.2.4PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草株高、根长的影响27-282.2.5PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草地下生物量的影响28-302.3讨论30-31第三章PAHs与SO_2复合污染对黑麦草幼苗抗氧化酶系统的影响31-443.1材料与方法31-353.1.1供试土壤与植物313.1.2试验设计31-323.1.3测定指标及方法32-333.1.4
主要试剂33-343.1.5所需主要溶液34-353.1.6数据统计与分析353.2结果与分析35-423.2.1PAHs、SO_2单一及复合污染对黑麦草叶片MDA含量的影响35-363.2.2PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草叶片可溶性蛋白含量的影响36-373.2.3PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草叶片SOD的影响373.2.4PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草叶片POD的影响37-383.2.5PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草叶片GPX的影响38-393.2.6PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草叶片CAT的影响39-403.2.7黑麦草叶片各项生理生化指标的相关性分析40-423.3讨论42-44第四章PAHs与SO_2复合污染对土壤酶活性的影响44-514.1材料与方法44-454.1.1供试土壤与植物444.1.2试验设计444.1.3测定方法与数据处理44-454.1.4主要试剂454.2结果与分析45-494.2.1PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草土壤蔗糖酶活性的影响45-464.2.2PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草土壤脲酶活性的影响46-474.2.3PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草土壤脱氢酶活性的影响47-484.2.4黑麦草土壤酶活性之间相关性分析48-494.3讨论49-51第五章PAHs与SO_2复合污染对土壤微生物多样性的影响51-625.1材料与方法51-565.1.1供试材料515.1.2试验设计515.1.3土壤微生物总DNA的提取51-535.1.4PCR扩增53-545.1.5荧光定量PCR扩增545.1.6聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)54-565.1.7统计分析565.2结果与分析56-605.2.1PAHs 与SO_2单一及复合污染下黑麦草土壤微生物DGGE图谱分析56-575.2.2PAHs与SO_2单一及复合污染下黑麦草土壤微生物多样性
指数分析57-595.2.3PAHs与SO_2单一及复合污染下黑麦草土壤微生物群落相似性分析59-605.2.4PAHs与SO_2单一及复合污染对黑麦草土壤微生物量的影响605.3讨论60-62第六章结论62-64参考文献64-69攻读学位期间取得的研究成果69-70致谢70-71个人简况及联系方式71-73 本论文购买请联系页眉网站。