科研产出
重庆稻田土壤重金属污染特征分析及风险评价
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究重庆稻田土壤重金属元素的含量特征并对其进行风险评价，为土壤重金属污染防控及耕地土壤保护提供参考依据。【方法】采集重庆市7个典型水稻主产区的稻田土壤样品230个，分析测定土壤样品的pH及Cd、Hg、As、Pb、Cr等5种重金属元素含量，利用内梅罗污染指数评价法与地累积指数评价法进行污染程度分析，并与重庆土壤重金属背景值和农用地土壤风险筛选值进行比对，分析评估重庆稻田土壤重金属污染特征，再通过皮尔逊相关性分析和聚类分析探究土壤重金属污染可能来源。【结果】研究区土壤中Pb、Cd、Cr、As、Hg等5种重金属元素的平均含量分别为25.4、0.312、66.8、4.71、0.0827 mg/kg。通过单因子污染指数与内梅罗污染指数评价法分析，研究区稻田土壤有19.57%的点位处于Cd元素轻污染状态，0.43%的点位处于Hg元素中污染状态，其余点位处于无污染状态。地累积指数分析发现，稻田土壤中Cd处于轻污染水平，其余重金属元素属于无污染水平，但存在极少部分土壤的Hg元素地累积指数极高（4.03,属于强-极强污染等级）。与重庆市土壤背景值比对发现，Cd、Hg元素含量均超过了重庆土壤背景值，分别是背景值的2.84倍、1.38倍，有累积效应；Pb、Cr、As元素含量略低于重庆土壤背景值，基本无富集。通过与农用地土壤风险筛选值比对，所调查的稻田土壤重金属含量均值均小于对应的农用地土壤风险筛选值。相关性及聚类分析发现，重金属污染主要源于成土过程及人为因素。【结论】重庆稻田土壤总体处于清洁状态，但存在Cd、Hg元素的污染风险。
关键词： 稻田 重金属污染 土壤环境质量 内梅罗污染指数 地累积指数
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不同年限沼灌稻田土壤汞甲基化微生物群落特征及影响因素-以重庆市长寿区某养殖场周边沼灌稻田为例
《四川环境 》 2023
摘要：稻米中的甲基汞主要来源于稻田土壤，而土壤中无机汞的甲基化与汞甲基化微生物密切相关。对重庆市长寿区某养殖场周边不同年限沼灌稻田土壤样本进行Illumina高通量测序，探讨了不同年限沼灌稻田土壤汞甲基化微生物群落特征，并分析了其与影响因子之间的关系。结果表明，随着沼灌年限的增加，稻田土壤中甲基汞含量有逐渐增加的趋势，与汞甲基化相关微生物如硫酸盐还原菌、铁还原菌以及产甲烷菌在门、纲、目、科、属水平上的占比增大。土壤pH（F=0.208,P=0.00）对不同年限沼灌稻田土壤汞甲基化相关微生物占比的影响最大，其次是土壤有机质（F=0.173,P=0.00）。建议通过提高稻田土壤的pH和降低沼液中含硫有机物的含量等措施减少土壤中无机汞的甲基化。本研究丰富了对沼灌稻田土壤汞甲基化相关微生物的认识，为沼液稻田利用可能带来的汞环境风险的防控提供了理论依据。
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不同轮作模式下稻田土壤细菌和真菌多样性变化
《江苏农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同轮作模式对稻田土壤微生物的影响,设置水稻-小麦、水稻-油菜、水稻-绿肥、水稻-冬闲4个处理,于水稻收获后采集土壤样品,提取基因组DNA,构建文库,利用Illumina Mi Seq高通量测序技术研究土壤细菌和真菌的丰富度、多样性指数以及门和属水平上的群落结构变化。从12个土壤样品中共获得24 537个细菌OUT和5 882个真菌OTU,其中,变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门为土壤优势细菌门,子囊菌门和担子菌门为优势真菌门。从门的分类水平看,不同轮作模式土壤中细菌和真菌群落各门类组成的比例发生改变。属水平的分析结果也表明,不同轮作模式土壤中细菌前20个优势属的丰度和真菌前10优势属的丰度同样发生明显改变。不同轮作作物改变了土壤中有益微生物的比例,水稻-绿肥和水稻-冬闲处理有益微生物比例高于其他处理。随着轮作作物的改变,土壤生态系统中细菌和真菌群落的组成比例发生了变化。
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不同沼灌年限稻田土壤微生物群落分析
《环境科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探明不同沼灌年限稻田耕层土壤微生物群落多样性变化,明确稻田耕层土壤微生物群落多样性对不同沼灌年限的响应,本文原位系统采集了不同沼灌年限的稻田土壤,并采用高通量测序技术对不同沼灌年限稻田土壤的微生物群落结构进行了分析.结果表明,随着沼灌年限的增加,土壤pH值逐渐下降,有机质、硝态氮、磷酸盐等养分逐渐累积.沼灌不利于水稻产量的形成.高通量测序技术较全面和准确地反映了不同沼灌年限稻田土壤微生物群落结构在门、纲、目、科、属这5个水平上的分布,在沼灌稻田微生物群落多样性的表征方面具有明显的优势.随着沼灌年限的增加,稻田土壤微生物群落的物种丰富度逐渐降低,微生物群落的多样性也逐渐降低.典型对应分析的结果表明,土壤溶解性有机碳(F=2.67,P=0.09)是影响沼灌稻田土壤微生物群落结构的主要环境因子.
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沼灌条件下水稻植株中汞及甲基汞的含量及食用风险研究
《三峡生态环境监测 》 2018
摘要：为了解沼灌条件下水稻植株中汞及甲基汞的含量及分布特征,并评估沼灌带来的人群暴露汞及甲基汞风险,运用野外现场样品采集与实验室分析相结合的方法,对沼灌条件下水稻植株各部位汞及甲基汞的含量进行了分析和测定。结果表明,沼灌区水稻籽粒中甲基汞的含量范围为0.38~3.51μg/kg,平均值为1.63μg/kg,中值为1.12μg/kg。沼灌区稻田土壤中甲基汞的含量与对应的水稻籽粒中的甲基汞的含量之间呈显著正相关关系(r=0.580*,P=0.048,n=12)。水稻籽粒中甲基汞的含量与总汞的含量呈极显著的正相关关系(r=0.824**,P=0.001,n=12)。水稻植株各部位汞的含量表现为根>叶>茎>籽粒。水稻植株各部位甲基汞的含量表现为籽粒>根>茎>叶,沼灌区稻米中总汞和甲基汞对当地居民健康风险贡献分别为5.06%~10.90%和1.93%~17.83%,说明沼灌区居民存在通过食用稻米而摄入汞及甲基汞的风险,但风险较低。
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稻田水体中汞的非生物甲基化研究
《环境化学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：本文采用稻田原位培养的方法,考察了稻田水体汞的非生物甲基化及沼灌对稻田水体汞非生物甲基化的影响.结果表明,开阔水面无机汞甲基化的转化率为3.14%-3.17%,明显高于水稻行间(0.83%-1.95%),光照加速了稻田水体无机汞的甲基化过程.常规稻田水体中甲基汞以生成为主,表现为随着培养时间的延长,水体中甲基汞的含量逐渐增加至0.63 ng·L-1.与常规稻田水体相比,沼灌稻田水体先出现甲基汞的峰值,随着体系光量子的累积,甲基汞逐渐光解,其含量逐渐降低.常规稻田水甲基汞的含量与光照呈线性正相关关系(R2=0.71-0.86),而沼灌稻田水中甲基汞的含量与光照呈抛物线关系(R2=0.33-0.80).沼灌稻田水体中高分子量的溶解态有机质如腐殖质和富里酸的含量明显高于常规稻田水体,且芳香性物质含量占比较高,使其中无机汞的甲基化过程要更复杂.
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稻田保护性耕作的生态效应研究进展与发展建议
《生态环境学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：首先阐述了保护性耕作的国内外发展现状,指出我国保护性耕作存在的主要问题:关键技术创新研究不够,具有中国南方特色的稻田保护性耕作制度、模式及其技术体系尚未形成;与南方独特的自然地理条件、复杂的稻田耕作制度相匹配的保护性耕作机具研究亟待加强;技术推广保障体系薄弱,适合农村实际的推广机制有待进—步探索。其次,从土壤理化性状、土壤生物学特性、节能减排效应和病虫害生态调控等4方面综述了稻田保护性耕作的生态效应最新研究进展。最后,针对我国南方稻区特别是西南丘陵山区稻田保护性耕作的发展提出了3点建议:加大政策扶持力度,建立政策优惠、财政补贴、生态补偿等多元化长效投入机制;重点开展技术攻关,深入研究中稻-再生稻优质、高产、高效保护性耕作关键技术;丘陵山区稻田周年高效农作制度创新与配套保护性耕作技术,以及以水旱轮作为中心的稻田保护性耕作技术节能减排效应的技术机理;进一步强化现有技术集成,扩大技术成果的示范,加快技术成果向生产力的转变。
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