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水花生(Alternanthera philoxeroides L.)為莧科多年生宿根草本植物,是一種區域惡性入侵雜草,現已在我國28 個省、市、自治區和特別行政區發生,直接危害水生或陸生植物的生長,并已被國家環保總局列入首批外來入侵物種名單[14]。蘇門白酒草(Conyza sumatrensis L.)屬菊科白酒草屬,原產于南美洲,現在已成為一種熱帶和亞熱帶地區廣泛分布的惡性雜草,以其驚人的入侵和擴散速度對生態系統造成嚴重破壞。目前,國內對水花生入侵的研究集中在化感作用、生物學特征和環境中重金屬處理等方面[15-16],對蘇門白酒草的研究則以化感作用為主[17],而兩者入侵下土壤特性和土壤過程變化的研究相對較少。本文選取這兩種我國典型的入侵物種和一種土著物種(馬唐)為研究對象,通過土壤理化特性分析和土壤碳氮過程的室內培養實驗,研究入侵物種對土壤特性和土壤過程的影響以及對土壤CO2 和N2O 兩種主要溫室氣體排放的影響,為揭示水花生和蘇門白酒草入侵對土壤過程的影響規律提供科學依據,為評估外來植物入侵對土壤溫室氣體排放的影響積累基礎數據。
安全有效消解十分重要。國內涉及水稻施用沼液的研究大都集中在替代化肥利用效應上[3-7],施用量(以氮折算)一般不超過作物農學需肥量,近年來在施用沼液對土壤肥力及生態系統中的重金屬含量的研究逐漸增加[8-9],對土壤及作物消解沼液潛力及容量的研究較少,也很少有連續多年施用及超農學施肥量沼液對農產品安全、水、氣環境的影響研究。
國外農牧污水土地處理已存在幾百年的歷史,也由此出現過嚴重的水體及大氣污染等環境問題[2]。近幾十年來,農牧業廢水土地處理逐漸向環境友好、無害化方向發展,研究大多集中在廢水中氮、磷、鉀等在植物-土壤-環境系統中的行為及循環[10-12],通過徑流水、地下水的流失及環境影響的評估[13-16],廢水中氨及甲烷、氧化亞氮等溫室氣體的排放[17-23],隨廢水進入農田的重金屬的追蹤[24-25]及化學、生態毒理研究[26-27],研究多數涉及林、草地及旱地作物,僅在日本、韓國等東南亞國家有少量文獻報道[20-21,28]有關水田作物消解廢水的研究,但長期稻田消解沼液研究很少。本研究通過3 a 田間定位試驗,研究水稻生長期多年重復施用不同量沼液對稻谷產量及安全品質、土壤肥力及其環境質量、水體及大氣環境的影響。在作物安全生產、農田質量可持續、水、氣環境友好的多目標下,提出水稻生態系統沼液安全消解容量,旨在為沼液水田消解系統的建立和進一步示范推廣提供理論依據。
選取5 種植被恢復模式,研究了不同模式對土壤酶活性的影響以及土壤肥力與土壤酶活性的關系。結果表明,植被恢復后土壤蔗糖酶、過氧化氫酶和堿性磷酸酶活性相比光板地都有明顯提高,順序依次為酸角>小桐子>印楝;同種植被的土壤酶活性表現出根際大于非根際的特性;不同的植被恢復模式和種植方式對酶活性都有較大的影響,等高壟溝模式具有較好的保土保肥能力,創造了良好的微生物環境,增強了土壤酶活性;植被恢復模式下酶活性與土壤肥力之間的關系密切,特別是有機質、全氮與土壤蔗糖酶、過氧化氫酶和堿性磷酸酶的相關性較好。因此,用土壤酶活性來評價植被恢復的效果是可靠的。
干熱河谷主要分布于西南地區的金沙江、元江、怒江和瀾滄江四大江河的河谷地帶,該區域內自然災害頻發,生態系統退化明顯,水土流失嚴重,水熱矛盾突出,是我國典型的脆弱生態系統之一。另一方面,河谷區內人口密度大,人為活動影響明顯,加劇了區內生態系統的退化,是植被恢復重中之重的區域。同時,河谷區內光熱資源豐富,其自然資源利用開發潛力大、特色資源豐富而經濟潛力很大,在國民經濟中具有舉足輕重的作用。因此,植被恢復及其有關研究一直是該區的一項重要工作。植被恢復通過改變土壤-植物-微生物組成的微生態系統的結構和功能,改善土壤的環境條件,促進根際土壤養分和生物化學酶活性組成與轉化。土壤酶在土壤物質循環和能量轉化過程中起著重要作用,土壤酶活性反映了土壤營養循環過程的速率,可作為土壤生物功能多樣性的指

