東莞市土壤檢測(cè)專業(yè)技術(shù)服務(wù)中心

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    生物入侵（biological invasion）已經(jīng)成為全球變化的重要組成部分，被列為三大環(huán)境問題之一，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。近年來隨著生物入侵研究的不斷深入，入侵植物對(duì)入侵區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)過程，尤其是對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)過程的影響得到了廣泛關(guān)注[1]。
    許多研究表明，外來植物入侵除對(duì)土壤基本理化性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響外[2]，還改變了土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能[3-4]，使土壤酶活性發(fā)生顯著變化[5-6]，從而使土壤物質(zhì)循環(huán)受到影響[7]。Hibbard 等[8]研究了植物入侵下土壤礦化速率的變化；Ehrenfeld 等[9]揭示了入侵植物對(duì)土壤氨化作用和硝化作用的影響；牛紅榜等[10]發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭入侵改變了與土壤養(yǎng)分循環(huán)相關(guān)的微生物功能群數(shù)量，從而使養(yǎng)分循環(huán)發(fā)生了顯著變化。然而，無論是直接的試驗(yàn)研究，還是綜述性的整合研究，都很少涉及外來植物入侵對(duì)土壤反硝化作用的影響[11-12]。Liao 等[13]在收集整理已有相關(guān)研究資料的基礎(chǔ)上，整合分析了外來植物入侵對(duì)土壤特性及土壤過程的影響，但由于研究資料的不足，缺少了土壤反硝化速率等指標(biāo)?？梢姡参锶肭謱?duì)土壤反硝化速率影響的研究較少，然而作為土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中的一個(gè)重要組成部分，土壤反硝化作用是土壤N 損失的主要過程之一。土壤碳氮過程的變化必將會(huì)影響到土壤微量氣體CO2 和N2O 的排放，而CO2 和N2O 作為兩種主要的溫室氣體對(duì)全球氣候變化影響顯著，因此入侵植物對(duì)土壤CO2 和N2O 排放的影響應(yīng)該得到足夠重視。
為研究稻田消解沼液對(duì)水稻安全生產(chǎn)、土壤肥力及質(zhì)量的影響，評(píng)價(jià)沼液施用后對(duì)水體及大氣環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)，提出稻田沼液消解安全容量，在浙江省嘉興市青紫泥田（屬脫潛潴育型水稻土）上，進(jìn)行3 a 定位田間小區(qū)試驗(yàn)，考察了不同沼液用量下水稻產(chǎn)量、稻谷及土壤中有害重金屬含量差異，測(cè)定了稻田氨揮發(fā)通量及田面水、下滲水氮含量，并確定了稻田沼液消解容量。結(jié)果表明，連續(xù)3 a、每年水稻生長(zhǎng)季施灌沼液135～540 kg N·hm-2 的范圍內(nèi)，水稻產(chǎn)量與全化肥區(qū)持平或略有增產(chǎn)，施灌沼液處理的稻谷中有害重金屬鎘、鉛、汞、砷含量沒有明顯增加；除高沼液用量處理土壤速效鉀、緩效鉀含量明顯增加外，其他土壤肥力指標(biāo)沒有明顯增加，土壤中重金屬含量也沒有明顯積累；施用沼液處理田面水中銨態(tài)氮含量明顯高于全化肥處理，但對(duì)土壤下滲水氮含量影響較?。? 倍氮沼液用量下，水田消解中氨揮發(fā)量占總氮投入量的13%，高于全化肥處理10 倍以上。在水稻生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品安全、土壤質(zhì)量可持續(xù)、農(nóng)田水環(huán)境友好的前提下，水稻生長(zhǎng)季沼液稻田消解的安全容量為540 kg N·hm-2·a-1；氨揮發(fā)是目前沼液稻田消解中主要的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
    沼液是沼氣工程處理農(nóng)牧業(yè)廢棄物后產(chǎn)生的尚未達(dá)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水。大量沼液未經(jīng)后續(xù)處理直接排放，成為我國(guó)水體環(huán)境的主要污染源之一，沼液的有效處理成為水環(huán)境保護(hù)中亟待解決的關(guān)鍵問題。土地消解沼液是通過土地及生存于系統(tǒng)中的作物、微生物等共同作用處理廢棄物及資源再利用的生態(tài)方法，具有處理量大、成本低、對(duì)氮磷去除效果好等優(yōu)點(diǎn)，是目前被認(rèn)為最易實(shí)施及有效的沼液處理方法[1-2]。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家多采用林、草地消解農(nóng)牧業(yè)廢水，在我國(guó)人多地少的國(guó)情下，農(nóng)用地消解將成為我國(guó)沼液處理的主要途徑。與沼液農(nóng)田作肥料利用不同，沼液農(nóng)田消解要在作物耐受范圍內(nèi)盡可能多的消納沼液，以減少沼氣工程消解沼液的農(nóng)田配置面積及沼液輸送等消解成本。農(nóng)田消解沼液的容量及在超作物農(nóng)學(xué)需肥量沼液進(jìn)入農(nóng)田后對(duì)作物生產(chǎn)安全性及土壤環(huán)境影響的研究國(guó)內(nèi)還很少有報(bào)道，農(nóng)田沼液消解對(duì)作物、土壤及環(huán)境的無害化研究和評(píng)價(jià)對(duì)沼液的