微生物在温室气体排放与吸收中的多样性

对N2O和CH4两种重要的温室气体进行了研究．结果表明它们的生物排放源主要来自土壤微生物过程．其中土壤微生物的硝化和反硝化作用是N2O的重要排放源,厌氧土壤通过反硝化作用能将N2O还原为N2,是N2O的弱的汇．CH4主要由土壤中甲烷产生菌在厌氧条件下产生．在好氧条件下,甲烷氧化菌将厌氧土壤产生的甲烷进行氧化,成为土壤甲烷的汇．由此可见土壤微生物在温室气体N2O和CH4的产生与消耗中起着十分重要的作用,体现了微生物在温室气体产生与排放中的多样性．     

土壤因素对填埋场终场覆盖层甲烷氧化的影响

以填埋场三种不同性质的终场覆土为对象,考察了其各自的甲烷氧化速率,并采用其中氧化速率最大的土壤进行柱培养,进而通过对出柱土样进行含水率与氨氮投加量的双因素正交实验,考察它们对土壤甲烷氧化能力的影响.实验结果表明：不同土壤的甲烷氧化能力存在显著差异,这与土壤的理化性质及其覆盖龄有关;氨氮的投加对甲烷氧化的抑制作用并不明显;低含水率（5%）下土壤的甲烷氧化几乎停止,而甲烷氧化最适含水率为15%;含水率相对氨氮而言,是影响填埋场覆土甲烷氧化的主要因素.     

影响农田土壤有机碳释放的因子及固碳措施

土壤有机碳是土壤肥力的重要标志,土壤有机碳处在不断的动态循环之中,农田土壤有机碳储量的下降已经引起重视.农田土壤有机碳以二氧化碳和甲烷的形式释放出,农田土壤成为全球碳循环的主要碳源.中国是农业大国,研究二氧化碳和甲烷的产生机理、影响因素和减排措施对于保持土壤肥力、控制温室气体排放、维护生态平衡都具有重要的现实意义.本文就二氧化碳、甲烷的产生机理、影响因素和减排措施等研究的进展作一综述.     

国内期刊亮点

正土壤大气甲烷氧化菌研究进展土壤微生物催化是大气中痕量甲烷(约1.8 ppmv)氧化的唯一生物途径。目前的研究表明好氧土壤中存在专性和选择性大气甲烷氧化菌2种类型。中国科学院南京土壤研究所的蔡元锋和贾仲君对2类大气甲烷氧化菌的发现历程及其可能的生存策略进行了详细的阐述。研究人员系统介绍了几种关     

土壤中三卤甲烷前驱物质面源负荷估算模型

土壤中的三卤甲烷(THMs)前驱物质在降雨过程中产生对水体的面源污染负荷。建立了一个以三卤甲烷生成潜能(THMFP)为指标的面源污染负荷估算模型。模型由降雨一径流模型和污染物输出模型两部分组成，用以实现对不同土壤条件、降雨条件下THMFP面源污染负荷的估算。     

土壤地下空间耦合下天然气泄漏扩散数值模拟

随着燃气管道数量和规模的增加,由于燃气泄漏至相邻地下空间导致燃气爆炸的事故日益突出。为了研究天然气管道泄漏后气体在土壤和地下空间耦合下的扩散过程及规律,本文采用COMSOL软件中建立燃气管道泄漏在土壤和阀门井中扩散的数学模型,分别研究不同管道压力、土壤孔隙率、泄漏口到阀门井水平距离对燃气泄漏扩散的影响,结果表明：随着管道压力和土壤孔隙率的增加,阀门井内甲烷摩尔分数到达爆炸下限的时间相应减小;不同孔隙率条件下阀门井内甲烷摩尔分数差值逐渐稳定在一个定值;泄漏位置距离地下空间小于12.5 m时,阀门井内甲烷摩尔分数到达爆炸下限的时间小于7天,距离大于12.5 m时阀门井内甲烷摩尔分数到达爆炸下限需要一周以上的时间。     

土壤对全球增温的影响

土壤是三种温室气体——二氧化碳、甲烷和一氧化二氮的来源。虽然土壤远在人类出现以前就一直排放着这些气体,但人类的实践活动.诸如森林的清除和农业耕作就大大地加快了它们的释放速度——尤其在工业革命以后.如果我们懂得温室效应,并且判定我们已经对它做了什么.那我们就有必要更多地知道人类的活动是怎样对土壤和大气之间的气体交换产生影响的.     

一株噬甲烷菌的分离鉴定及其消除煤矿瓦斯能力的初步研究

借鉴滚管法,从煤矿矿井及甲烷处理水稻田土壤中分离纯化,获得一株可在以甲烷为唯一碳源的培养基上正常生长且具有较高甲烷氧化活性的噬甲烷细菌,暂命名为ZD4,经对该菌进行形态观察、Biolog生理生化分析、G Cmol%含量分析和16SrDNA序列同源性比较,鉴定该菌为甲烷甲基单胞菌(Methylomonas capsulatus),并对ZD4菌株进行了生长量、对甲烷消除作用的分析。试验结果表明,该菌株可以使甲烷含量在一周内比初始甲烷浓度降低85%以上。利用其良好的甲烷消除能力,用于煤矿瓦斯治理是可行的。     

固体床酸化半两步沼气发酵

用常规发酵器的上清液,将固体床中酸化阶段所产生的酸液冲洗至常规发酵器内进行甲烷化发酵,可使常规发酵器的甲烷化能力得到充分利用,并可使固体床后期顺利转入干发酵阶段。该工艺过程克服了干发酵易酸化及常规消化器产气率低的弊病,使常规发酵器在35℃运转时最高产气率达3.12L·L~(-1)·d~(-1),所产气体甲烷含量为70％左右;干发酵最高产气率为1.50L·L~(-1)·d~(-1),所产气体甲烷含量为40％～50％。通过调节酸液的冲冼量还可以使每天的产气量得到控制。     

添加铁氧化物对水稻土产甲烷微生物EPS性能的影响

近年来的研究报道表明,结晶型铁氧化物对于水稻田土壤中温室气体甲烷产生过程具有促进作用,而胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)通常在微生物铁氧化物交互作用过程中扮演重要的角色.文章以针铁矿和赤铁矿为代表,利用化学分析、三维荧光光谱和红外光谱对铁氧化物强化水稻土微生物厌氧...     

两种柴油污染方式对水稻生产的影响

两种不同的柴油污染方式对水稻生长影响的试验表明,柴油拌入土壤的两个处理(400 mg/kg和600 mg/kg),其营养生长和籽粒产量与对照处理相比均未出现显著差异;而柴油污染灌溉水的两个处理(200mg/kg和400mg/kg)均较严重地影响了水稻分蘖的发生和发展,最后导致籽粒产量下降了7.39%-15.01%.     

洞庭湖区土壤、稻米的镉问题及其治理

镉是1984年联合国环境规划署提出的具有全球意义的12种危害物质之一。已披露的资料表明,稻田土壤中镉含量大于0.87mg/kg,稻米中镉含量大于1.13mg/kg,长期通过食物链可导致人出现镉中毒病症。洞庭湖区浅层土壤中镉含量均值为0.36mg/kg,深层土壤中均值为0.14mg/kg;稻米中镉含量早稻均值为0.06mg/kg,晚稻均值为0.16mg/kg。洞庭湖区农田按现镉水平及种植的现水稻品种来看,稻米食品是安全的。但是如果稻田土壤镉还在累积,又种植富集镉强势的超级杂交稻,那么难免有一天会出现稻米食品不安全,因此不使现在水稻土壤有镉的累积最为关键。     

水稻白叶枯病拮抗菌的筛选、鉴定及发酵液稳定性分析

从稻田土壤、水稻植株、昆虫肠道等环境中分离纯化得到88株菌株,以水稻白叶枯病菌生理小种P6菌株为指示菌,通过琼脂块法和牛津杯法从中筛选得到了对水稻白叶枯病菌具有明显拮抗作用的12号菌株,其抑菌圈直径为6.09 cm.根据12号拮抗菌株菌落和菌丝形态特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析结果,鉴定该菌株为Streptomyces gramineus.该拮抗菌发酵液具有较强的热稳定性、酸碱稳定性和光照稳定性,将其作为生物农药具有一定的应用价值和开发前景.     

防治单季晚稻第五（3）代稻纵卷叶螟药剂筛选试验

试验结果表明,毒死蜱48％EC（美国陶氏益农公司）和40％EC（台湾惠光集团）60mL/667m^2防治单季晚稻第五（3）代稻纵卷叶螟效果优良,其防盗已超过需要取代的剧毒农药50％甲胺磷AS100mL/667m^2,位居各参试农药之首,其中以毒死蜱（陶氏益农）效果最好。     

Occurrence of nitrification-denitrification and gaseous nitrogen loss process in flooded rice soil

Flooding in wetland rice fields soon after transplanting results in displacement of soil air (including O2). Thus any dissolved O2 in the pore water is consumed out by microbial respiration in a short period. Supply of O2 to the flooded rice soil is by diffusion of O2 through the standing floodwater and consumption at the soil-water interface, and by exudation of O2 by rice roots and subsequent diffusion of O2 into the rhizosphere. The greater potential consumption of O2 compared to the renewal rate results in the development of distinct soil layers: oxidized soil layers under soil-water interface and in the rhizosphere, and reduced soil layers or reduced bulk soil. Nitrification in oxidized soils and denitrification in reduced soils have been known. Currently, denitrification in oxidized soils, even in standing floodwater, has also been identified. In this article, we present a modified nitrification and denitrification occurring mechanism in flooded rice soil.     

Stimulation by ammonium-based fertilizers of methane oxidation in soil around rice roots

Methane is involved in a number of chemical and physical processes in the Earth's atmosphere, including global warming. Atmospheric methane originates mainly from biogenic sources, such as rice paddies and natural wetlands; the former account for at least 30% of the global annual emission of methane to the atmosphere. As an increase of rice production by 60% is the most appropriate way to sustain the estimated increase of the human population during the next three decades, intensified global fertilizer application will be necessary: but it is known that an increase of the commonly used ammonium-based fertilizers can enhance methane emission from rice agriculture. Approximately 10-30% of the methane produced by methanogens in rice paddies is consumed by methane-oxidizing bacteria associated with the roots of rice; these bacteria are generally thought to be inhibited by ammonium-based fertilizers, as was demonstrated for soils and sediments. In contrast, we show here that the activity and growth of such bacteria in the root zone of rice plants are stimulated after fertilization. Using a combination of radioactive fingerprinting and molecular biology techniques, we identify the bacteria responsible for this effect. We expect that our results will make necessary a re-evaluation of the link between fertilizer use and methane emissions, with effects on global warming studies.     

中国水稻生产中Cd吸收及其健康风险的有关问题

环境中Cd的迁移及其对生物和人的毒性问题是环境科学关于重金属行为研究的重点和热点问题。土壤-植物(作物)-食品-人的迁移途径在人类对环境Cd的暴露中占主要地位,发达国家对土壤和食品中Cd的限量作出了严格的规定。主要对最近十多年来关于水稻Cd吸收与籽粒积累及其影响因素的研究进行了综述,分析中国水稻生产中存在稻米Cd积累与食物健康风险问题,讨论了其与我国水稻生产的发展趋势、主产区稻田的土壤环境问题的关系。     

微量元素对香稻产量和稻米品质的影响

采用盆钵试验,研究了Cu、Zn、Mn和Mo 4种微量元素对香稻产量和稻米品质的影响,结果表明,土壤增施微量元素肥料具有明显的增加产量的作用;同时,土壤中的一些微量元素含量与香稻品质的一些性状也呈显著相关.在土壤中补充锰、铜、锌、钼等养分,能协调平衡其他养分,形成适应香稻优质生产良好的土壤环境.     

含镉稻米的分布及治理技术概述

镉是一种重要的重金属污染物,可经土壤、粉尘和农作物进入食物链.稻米易于富集土壤和环境中的镉,给消费者健康带来潜在风险.我国土壤中的镉含量存在地域不均一性,个别地区由于地质原因或工业、采矿污染,土壤镉含量偏高,导致当地生产的稻米镉超标.为应对稻米镉污染问题,目前已开展了土壤修复治理、水稻品种改良和稻米降镉加工利用等方面的研究.总结了中国土壤和稻米镉污染现状,分析了影响稻米富集镉的主要因素,概述了国内外稻米镉污染治理的新方法,为开展镉污染稻米治理及利用提供建议.     

生物炭改性填埋场覆盖粉土的甲烷氧化能力试验研究

试验采用一种填埋场覆盖粉土作为土料,分别以木屑和水稻秸秆为原料热解的生物炭作为土料的改良剂,通过30天的甲烷氧化培养瓶试验研究了粉土以及两种不同生物炭改性土的甲烷氧化能力,同时研究了土样含水率对其甲烷氧化能力的影响。试验结果表明：两种生物炭均能提高粉土的甲烷氧化能力2.5倍左右。试验中所有土样在含水率在10%时几乎没有甲烷氧化能力,粉土以及两种生物炭改性土的甲烷氧化适宜含水率范围也各不相同,掺入生物炭能够增大粉土的甲烷氧化适宜含水率范围;本文运用击实曲线估计了试验中土样的水气双开敞(即水气都连通)条件的含水率范围,其结果表明：土样的水气双开敞条件含水率界限差值越大,土样的甲烷氧化适宜含水率界限差值也越大。掺入生物炭增大了粉土土样的水气双开敞条件的含水率范围,因此增大了其甲烷氧化适宜含水率范围。