土壤改良剂研究概况

2024-10-23

土壤改良剂研究概况(精选5篇)

土壤改良剂研究概况 篇1

土壤微生物是维持土壤质量的重要组分,能敏感地反映土壤质量的变化,是土壤质量评价的一个重要生物学指标。与森林和农田生态系统相比,中国草地生态系统土壤微生物生态学研究起步较晚,研究范围较狭窄,深度较浅,且至今尚未见专著出版。近些年,我国草地土壤微生物生态研究逐步被重视,且进展较快。文章对草地土壤微生物生态研究进行了综述,期望对今后开展相关研究有一定参考意义。

1 牧草与土壤微生物的相互作用

草地土壤微生物是草地生态系统的重要组成部分,是土壤有机复合体的一个重要组成部分[1],在草地生态系统中,土壤微生物具有巨大的生物化学活性,在物质转化和能量流动过程中起主导作用,它被认为是评价土壤肥力的重要生物学指标。在草地生态系统中,微生物在土壤中的分布与活动可以反映土壤中各种因素对微生物分布、特性、功能的影响,同时也反映了微生物对植物生长发育、土壤肥力和物质循环与能量转化的影响和作用。对于土壤微生物生态学研究来说,有必要查明土壤中微生物的数量及其组成情况。

2 草地土壤微生物研究方法

2.1 微生物平板培养方法

微生物平板培养方法是一种传统的试验方法。这种方法主要是利用培养基分离和筛选出土壤微生物,再根据微生物的菌落形态及菌落数量来判定微生物的类型及其数量。但由于土壤微生物种群和生活习性的多样性,实际上只有很少一部分微生物能够在培养基上生长,因此,此方法不可避免地会低估土壤微生物的种类和数量[2];但该方法在一定程度上能够准确地反映出土壤微生物的结构和数量特征,而且许多微生物资源的开发与利用还是要依赖这种传统技术,这是目前利用率较高的一种分析方法。

2.2 磷脂酸(PLFA)法

磷脂酸(PLFA)法是一种较新的生物化学方法[3],是应用磷脂类化合物的脂肪酸组成来研究微生物群落结构。采用该方法分析微生物群落的多样性是基于不同微生物具有不同PLFA种类,而且微生物的PLFA含量与微生物生物量具有一定的比例关系。但PLFA模式并不能给出一个实际的微生物种类组成,仅是群落结构的概况。PLFA分析结果有时要结合生态因子进行综合评价,才能获得准确的信息。在对微生物的研究中,有时怀疑总生物量没发生变化时微生物群落结构是否发生变化,而传统分析方法很难证实或观察到这种变化,但PLFA方法能用于这种情况下微生物群落结构的检测,因此,PLFA方法是一种较好的评价广谱群落差异的分析方法。

2.3 Biolog方法

Biolog系统是Garland和Mills于1991年建立起来的一套用于研究土壤微生物群落结构功能多样性的方法。Biolog的原理是微生物在利用碳源过程中产生自由电子,其与四唑盐染料发生还原显色反应,颜色的深浅可以反映微生物对碳源的利用程度。由于微生物对不同碳源的利用能力很大程度上取决于微生物的种类和固有性质,因此,在一块微平板上同时测定微生物对不同单一碳源的利用能力就可以鉴定纯种微生物或比较分析不同样点的微生物区系的差异[4]。Biolog方法具有快速而可再现的特点;然而,Biolog方法也存在一定的缺点。研究表明,底物的氧化取决于所用接种物的组成和密度。接种微生物的生理状态可能影响底物利用的动力学和模式[5],在测定过程中,微生物只在含有适合其利用碳源的孔中生长,所观察到的底物利用模式可能只反映了那些在Biolog微孔板中能够生长的微生物的功能特性,且很可能不是所有的微生物都对Biolog反应特征有贡献。另外,目前的数据库中菌种资料不完善,有些只能得到相似的类群。因此,对于微生物的分类鉴定仅靠Biolog方法是远远不够的,需结合其他方法(如微生物生理生化和表型分析等)进行。

2.4 分子生物学方法

自从1980年Torsvik第1次从土壤中提取细菌DNA以来,分子生物学方法在土壤微生物群落功能评价和方法的研究上取得了很大进展。因为土壤微生物在基因水平上的多样性可以通过微生物中DNA组成的复杂性表现出来,因此这种方法首先要从土壤微生物体中有效提取DNA或RNA,经过纯化后结合PCR扩增、分子克隆等分子生物技术进行分析。分子生物学方法可以克服传统培养法造成的信息大量丢失的缺点,能够更全面、更客观地对样品进行分析,更精确地揭示土壤微生物种类和遗传多样性。

目前,应用较多的方法包括扩增rDNA限制性分析(ARDRA)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、随机扩增多态性DNA标记(RAPD)、限制性片段长度多态(RFLP)、单链构象多态(SSCP)、光原位杂交技术(FlSH)和末端限制性片段长度多态(T-RFLP)[6]等。这些技术和方法的采用使得在土壤微生物多样性、微生物种群的结构和功能、土壤微生物的系统发生和分类等多领域的研究得以突破,发挥了传统方法不能替代的作用。

3 不同季节对草地土壤微生物的影响

草地土壤微生物数量、生物量的分布具有一定的季节性变化。一般来说,微生物总生物量在春夏季较高,秋季略减少,冬季达到最低。微生物生物量的季节变化也会因各年度气候因素,特别是水分动态的不同而有差异。不同类群微生物量的季节变化总体趋势与上述相似,但也有各自类群的特点[7]。

曾智科[8]的研究表明,真菌数量的季节变化遵循先减再增的变化规律,即生长季初期土壤真菌数量较少,6月中旬之后真菌数量逐渐升高,9月份达到最高值。而放线菌数量随生长季的开始稳步递增,于7月中下旬达到最大值而后迅速下降,9月份又有所回升。赵吉[9]的研究表明,芽孢型细菌生物量冬季相对增加;真菌生物量在春秋季相对增加,而放线菌的峰值多出现在夏季。这种季节性动态与土壤的水热状况等密切相关。

高雪峰等[10]研究表明,3月份草地土壤中的细菌数量最低,3—8月份逐渐增加,8月份达最高值,之后到10月份降低;放线菌数量5月份最少,之后到10月份逐渐增加,10月份最高,以后逐渐降低;真菌数量5月份最低,3月份最高,5—8月份逐渐增加,之后到10月份降低。可见,三大类群微生物的季节变化趋势并不一致,这可能是由于它们的生长习性及营养要求不同导致的。

王少昆等[11]对科尔沁沙质草甸土壤微生物数量的季节变化进行了研究,结果表明,细菌和放线菌数量5月份较多,6月份最少,到7月份增加至最多,之后减少;而真菌数量则表现出不同的趋势,即5—8月份一直逐渐升高,到9月份回落至最少。

4 放牧对草地土壤微生物的影响

放牧对土壤微生物数量的影响因草地类型、管理措施等而异,因为各类草原的土壤水热条件、肥力状况及生产力不同。不同放牧强度不仅对微生物各类群的数量产生影响,而且也影响各类群的种类组成。适度放牧有助于草地土壤微生物总数和三大类群数量的增加;但过度放牧时由于牲畜的践踏作用,使土壤变得紧实,孔隙度减小,同时还造成土壤肥力和微生物活性降低,导致土壤中细菌大量减少、放线菌相对增加,真菌减少,此时土壤菌化能力比较低,有机质含量少,pH值升高,土壤已转向盐渍化。退化草地中土壤微生物区系随着退化程度增高,微生物种类减少。

赵吉等[12]对自然放牧梯度下草地土壤中芽孢杆菌和丝状真菌的种类组成进行了分析,结果表明,羊草地土壤中芽孢杆菌和丝状真菌的多样性指数都是中牧区最大,符合Connell 1977年提出的“中度干扰假说”。重度放牧会导致多样性降低。放牧条件下土壤微生物的多样性变化与其他生物类群的变化相协同,是草地生态系统功能变化的基础。

1994年,刘世贵等[13]对川西北退化草地土壤微生物数量与区系进行了研究,结果表明:退化程度高的草地土壤微生物不仅种类少,而且数量也少;不同退化草地中起主导作用的微生物种类有所不同;不同退化草地土壤微生物主要生理类群在数量上有较大差异。

不同放牧率对土壤微生物数量也有较大的影响。赵吉[9]的研究表明,围栏放牧4年后,大部分微生物类群的数量有所增多,微生物总数在放牧强度为0,4,12羊单位的试验区分别增加31.1%、15.6%、21.3%。因此,合理放牧有助于土壤养分的转化,对退化草场恢复、促进土壤养分转化有积极意义[7]。

张成霞等[14]的研究表明,真菌和细菌对放牧的响应比放线菌更为敏感。土壤真菌和放线菌的数量在2. 7轮牧分区上最高,但随着牧压的增加其值下降,这与赵吉[9]、马爽等[15]的研究结果一致。

J.A.Holt[16]发现,澳大利亚东北部2个半干旱草原重度放牧(0.5头牲畜/hm2)6年和8年后,2个草地土壤微生物量显著下降,分别降低24%和51%。

5 施肥对牧草土壤微生物的影响

由于施肥量、肥料类型、施肥时间、草地初始氮水平的不同都会对土壤微生物量产生影响,因此, 关于草地土壤微生物量对施氮的响应目前还没有得出一致的结论。目前较为统一的看法是,长期施氮会降低土壤微生物量;但短期施氮则有可能提高、降低或是对草地土壤微生物量没有影响。

R.D.Lovell等[17]对英国一个低地草地进行的研究表明,施氮虽然在1年内对土壤微生物量没有影响,但连续10年有规律地施氮降低了土壤微生物量。M.D.Wallenstein等[18]、M.C.Fisk等[19]、J.E.Compton等[20]在森林生态系统的长期试验也印证了这一结果。

此外,氮肥的不同施用量对土壤微生物量的影响也不同。N.L.Zhang等[21]对中国内蒙古温带半干旱草地的施氮研究表明,土壤微生物量在每年氮素为16 g/m2时最高,高氮(32 g /m2、64 g/m2)降低草地土壤微生物量,而且高氮水平下微生物量的下降部分归因于土壤pH值的毒害效应。Q.S.Zhang等[22]发现,短期内施氮5 g/m2对微生物量没有影响,但施氮50 g/m2却显著提高了微生物量,原因在于施氮导致土壤有机物分解,促进了微生物量的形成。

6 不同草地类型对牧草土壤微生物的影响

不同草地类型对土壤微生物量、微生物群落的影响均存在显著差异,主要原因是不同草地类型植被结构类型不同,对土壤表面的覆盖程度不尽相同,造成了土壤温度、湿度的差异,加之不同植被群落结构植物的生长发育、枯枝落叶物多少有别,从而影响了土壤微生物数量和活动状况。

不同类型草地和荒漠区的土壤微生物数量和生物量在草甸草地和典型草地均高于荒漠化草地和草地化荒漠,这与各类草地所处地区的土壤水热条件、肥力状况及牧草生产力有关[20]。

文都日乐等[23]等对呼伦贝尔不同草地类型土壤微生物量进行了研究,结果表明,5种草地类型土壤中3种微生物菌群分布特征均为细菌>放线菌>真菌,这与大多数学者的研究结果一致。

韩芳等[24]对皇甫川流域不同草地类型土壤微生物多样性进行了分析,结果表明:恢复草地芽孢型细菌、放线菌及真菌多样性指数大于人工草地和退化草地;3种不同草地类型土壤中,恢复草地的土壤质量高于退化草地和人工草地。

7 展望

土壤各类微生物生理群在土壤形成及土壤物质循环和土壤养分供给中起着重要的作用。但目前的研究相对较少,且研究结论差别较大。虽然近20年来对微生物量的测定方法研究较多,但以当前的技术真正直接地测定土壤微生物量仍是难以实现的。因此,开发能快速、简便而直接地测定土壤微生物量的新方法,在进一步提高土壤微生物量测量的速度和精度的同时为生态模型提供更多有意义的参数估计和模型验证是未来土壤微生物量研究领域值得关注的问题;另外,草地土壤微生物是一个十分复杂和庞大的系统工程,研究需要不断地从各方面积累,并应有多学科的渗透与加入。

摘要:土壤微生物在草原生态系统物质转化和能量流动中起着非常重要的作用,文章从牧草与土壤微生物相互作用、草地土壤微生物研究方法及不同季节放牧、施肥和不同草地类型对土壤微生物的影响等方面进行了综述和浅评,并对未来研究进行了展望。

关键词:牧草,土壤微生物,研究概况

土壤改良剂研究概况 篇2

摘 要:针对我国土壤污染形势非常严峻,现行制度难以对土壤污染防治工作起到很好的推动作用,结合全国第一次土壤污染状况调查公报,分别概述了三种类型土壤的污染现状及其相关研究进展,并在介绍美国、德国和日本等国先进的土壤污染防治制度的基础上,根据我国现有的土壤污染防治架构,提出了我国应尽快出台《土壤环境保护法》,完善土壤污染防治法律法规,明确土壤污染防治工作的资金来源,建立统一的土壤污染防治工作机构,以更有效地推动我国的土壤污染防治工作。

关键词:土壤污染;污染防治;农业土壤;工矿业土壤

中图分类号:X53 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.032

土壤是指由矿物质、有机质、水、空气及生物有机体组成的地球陆地表面能够生长植物的疏松层,依据其独特的物质组成、结构和空间位置,在提供肥力的同时,还通过自身的缓冲性、同化和净化性能,在稳定和保护人类生存环境中发挥着极为重要的作用。土壤污染是指人类活动或自然过程产生的有害物质进入土壤,致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量而引起土壤环境质量恶化的现象。全国第一次土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出,全国土壤总超标率为16.1%.事实表明,我国土壤污染形势严峻,越来越受到人们的广泛关注,是近期和未来环境科学与工程研究的一个重点问题。我国土壤污染现状

按功能划分,土壤环境类型可简单划分为天然土壤(含未利用地)、农业土壤(含林业用地)、工矿业土壤和城乡土壤四大类。按污染物种类划分,土壤污染类型可分为无机型污染、有机型污染和复合型污染。根据土壤污染调查公报,我国污染类型以无机型为主,有机型次之,复合型污染所占比例较小。

1.1 农业土壤污染现状

农业土壤主要包括耕地(一般农田和蔬菜地)、茶园、果园、牧场和其他农、林业用地。农业土壤环境质量不仅会直接影响到农产品质量安全,还会影响到商品经济贸易发展,更与人民群众的身体健康有着密切联系。根据土壤污染调查公报,我国耕地土壤点位超标率为19.4%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。

根据陈印军、杨俊彦等人对我国耕地土壤环境质量状况分析,广东的清洁土壤只占11%,太湖流域有1/3的耕地受到了污染;湖北省受“三废”污染的耕地面积占全省耕地面积的10%.商海荣、刘长明等人选择农田、蔬菜地、果园和湿地为研究对象,其单因子污染指数结果显示,污染物包括铜、锌、镍、铅、砷和汞,其中,汞和镍存在较大的污染风险;内梅罗综合污染指数结果表明,天津市滨海新区城郊总体上农田和果园比较清洁,而蔬菜地和湿地存在一定的污染风险。

1.2 工矿业土壤污染现状

工矿业土壤包括工业企业用地(含工业园区)、工业废弃地、固体废弃物集中处理处置场地、采油区土壤和采矿区土壤等。土壤环境质量直接影响着当地作业员工及附近居民的身体健康和生活作息,而工矿业的不科学发展加剧了土壤污染,成为土壤污染的主要原因之一。根据土壤污染调查公报,工矿业废弃地土壤环境问题突出,工矿业是造成土壤污染或超标的主要原因之一。

郭念、江韬等人以重庆城区某化工药企退役场地为研究对象,其重金属富集系数显示,采样点土壤中砷、锌和铅的富集系数基本都大于1.这说明,该化工药企的生产活动引起了其厂区及附近土壤中重金属含量的增加。而单因子污染指数显示,调查区土壤重金属污染未超出A级和B级标准限值,适用于展览会用地土壤环境质量评价标准中规定的各类土地利用类型。

罗海霞、柳伟等人对川南某稀土矿区土壤中的重金属污染状况进行了评价,分析了3个区域中共64个表层土样和50个心土层土样的重金属元素含量。结果表明,研究区域主要污染物为镉、汞和铅,同时内梅罗综合污染指数显示,各区域土壤均受到污染,并且大部分为重度污染。

1.3 城乡土壤污染现状

本文介绍的城乡土壤指除上述土壤类型之外,城镇和乡村中与人民群众生活居住息息相关的土壤环境。依据国家展览会用地土壤环境质量评价标准,城乡土壤可简单划分为居住用地、商业用地、绿化用地(含公园)、场馆用地、公共市政用地(含交通道路)等。城乡土壤是人民群众日常生活作息的场所基础,无形中直接或间接地影响着人类社会的发展。根据土壤污染调查公报,在调查的267条干线公路两侧的1 578个土壤点位中,超标点位占20.3%,主要污染物为铅、锌、砷和多环芳烃。

陈海珍、龚春生等人选择广州中心城区的6个功能区为研究对象,其研究结果表明广州市不同功能区之间土壤重金属含量水平相差较大,污染程度存在差异;综合污染指数大小为:公园(18.13)>商业区域(15.85)>居民区(13.34)>汽车站(10.75)>医疗区(9.61)>文教区(8.98),均呈重度污染;而单因子污染指数表明,汞和镉的污染程度最高。国外土壤污染防治制度

2.1 美国土壤污染防治制度

随着经济和社会的发展,人们不断向地球环境索取资源,环境污染事故频频爆发。在各类环境保护运动的推动下,自20世纪60年代以后,美国相继颁布了一批环保法律,逐步建立起完善的环境管理体系。美国环境保护署(USEPA)和环境质量委员会(CEQ)是美国专门的环境保护机构,其中,USEPA代表联邦政府全面负责环境管理工作,是环境法案的执行机构;CEQ是总统制订环境政策的顾问,为总统提供政策咨询、监督并协调各行政部门与环境保护相关的活动。

早在20世纪30年代,美国即因沙尘暴频发而逐渐意识到保护土壤环境的重要性,在著名的堪萨斯州“黑风暴”事件出现后,美国国会通过了《土壤保护法》,专门对农业用地进行保护。目前,美国有《固体废弃物处置法》《环境应对、赔偿和责任认定综合法案》(又称《《超级基金法》》)及其修正法案《超级基金增补和再授权法案》《棕色地块法》《纳税人减税法》和《小型企业责任免除和棕色地块振兴法案》等一系列相关法律法规,分别涵盖了土壤污染控制、土壤污染责任认定和受污染土壤的修复和再利用等方面,构成了一套在法律、管理制度以及技术规范方面比较完善的土壤污染防治体系。

在美国,受污染的土壤指的就是棕色地块。由《超级基金法》可知,棕色地块是指一些不动产。这些不动产因为现实的或潜在的有害和危险物的污染而影响到它们的扩展、振兴和重新利用。《超级基金法》是美国土壤污染防治体系的一部基本法律,对棕色地块的污染者、所有者和使用者以溯及既往的方式规定了法律上的连带责任,并且为建立超级基金提供法律依据,从而获得资金支持。该法明确规定,在造成污染事故的责任方无法支付治理费用的情况下,由美国环保局使用超级基金承担,而超级基金86%来源于对特定的化学制品(每吨征收0.22~4.87美元)、石油及其制品的生产或进口(每吨征收0.79美分)征收环境税,剩余的14%由美国政府提供。

2.2 德国土壤污染防治制度

德国制定了专门针对土壤污染防治的法律法规,主要有《联邦土壤保护法》和《联邦土壤保护条例》。其中,《联邦土壤保护法》在总则里又列出了《循环经济和垃圾法》《肥料法》《污水处理厂污泥处理规定》等与土壤污染有关的规定和法律,并且上述法律中规定的内容《联邦土壤保护法》不适用。另外,为了保障农业生产过程中不污染土壤和水质,德国通过《肥料使用法》《自然资源保护法》《土地资源保护法》和《垃圾处理法》等一系列农业法律法规补充、完善了土壤污染防治制度。

德国的《土壤保护法》和《土壤保护条例》分别于1998年和1999年颁布实施,立法时间较其他相关法律法规较晚,因此对其他部门法律法规中尚未涉及到的土壤污染相关方面具有补充作用。但因受现行法律法规相关条款的制约,德国的土壤污染防治法律体系除了基本的《土壤保护法》和《土壤保护条例》之外,还包括其他部门法律法规林林总总的相关条款。德国的土壤修复理念是保护土壤的特殊功能,通过土壤风险评估将土壤分成绿色、黄色和红色三个级别,绿色代表预防土壤恶化,黄色代表要发出警告,红色代表必须清理。

2.3 日本土壤污染防治制度

自1970年颁布《农业用地土壤污染防治法》以来,日本就土壤污染防治相继颁布了一系列相关的法律法规,包括《土壤污染环境标准》《与重金属有关的土壤污染调查对策方针》《与有机氯化合物有关的土壤及地下水对策暂定方针》《关于土壤及地下水污染调查对策方针》《土壤污染对策法》和《土壤污染实施细则》等。其中,《土壤污染对策法》立法的目的是通过识别土壤中特定有害物质,从而实施土壤污染防治对策,以保护公众健康,并采取相关措施,以防止人体健康受到侵害等,在内容上对土壤污染治理措施、调查机构、支援体系、报告及检查制度、惩罚条款进行了规定。该法的实施使得日本土壤污染治理由被动转为主动,原本不能用数字体现的环保效益,现在可以通过土壤调查、净化、跟踪和检测的费用计算出其经济效益,极大地推动了日本土壤环保产业的发展。

除了上述专门的土壤污染防治法律法规外,日本其他法律法规中的一些相关条款也是其土壤污染防治体系的有机组成部分,包括《大气污染防治法》《水质污浊防止法》《废弃物处理法》《Dioxine类物质特别对策法》《化审法》《肥料取缔法》和《矿山保安法》等。我国土壤污染防治制度

我国于2015-04修订的《环境保护法》加大了对政府及企业各方面的监督和处罚力度,被称为“史上最严的环保法”。该法明文规定了由国家加强对土壤的保护,建立和完善相应的调查、监测、评估和修复制度,由各级人民政府统筹有关部门采取措施防治土壤污染,由各级人民政府在财政预算中安排资金支持土壤污染防治工作。除了《环境保护法》之外,《农业法》规定农民和农业生产经营组织有责任防治农用地的污染,且由县级以上人民政府农业行政主管部门定期监测耕地质量;《土地管理法》也规定各级人民政府应当采取措施防治土地污染。目前,我国已相继制定了《水污染防治法》(海洋污染防治适用《海洋环境保护法》)、《固体废物污染环境防治法》《环境噪声污染防治法》和《大气污染防治法》等一系列专项单行法,尚未正式出台一部专门针对土壤污染防治的单行法,缺乏相应的下行配套法律法规和具体、有效的实施程序。在越来越严峻的土壤污染形势下,《土壤环境保护法》立法工作正在积极开展,成立了由环保部牵头,多部门参加的《土壤环境保护法》起草工作领导小组和工作组,以及由土壤环境专家组成的专家组,初步形成了《土壤环境保护法(草案)》。

目前,在我国下行的土壤环境标准体系尚未完善,而且内容未能与时俱进,与新时代科学技术发展水平难以匹配。1996-03实施的《土壤环境质量标准》按土壤应用功能、保护目标和土壤主要性质,规定了土壤中污染物的最高允许浓度指标值及相应的监测方法。该标准已经实施了近20年,还没有更新,其中规定监测的污染物种类仅有11项,尤其是有机污染物监测仅六六六和滴滴涕两项,与土壤污染现状完全不符。而2004年发布实施的《土壤环境监测技术规范》为土壤监测提供了相应的监测步骤和技术要求。该技术规范对《土壤环境质量标准》起到了一定的补充作用,但其中规定的土壤常规监测项目种类仍然有限,应该尽快加以修证,以适应新形势下的土壤污染防治工作。

我国土壤污染防治的管理责任不明确,存在环保部门、农业部门、国土资源部门、地矿部门都“监管一点,又都不太管”的现象。例如,环保部门负责环境污染防治的监督和管理,但其污染防治司下7个内设机构没有专门负责土壤污染防治的;国土资源部的职能部门有地质环境司,负责地质环境保护工作,但是又没有关于土质环境污染防治方面的职责规定。因此,我国关于土壤污染防治工作实施的部门过于零散、分工不够明确,不利于改善土壤污染现状。结论

4.1 我国土壤污染形势严峻,亟需治理

2005-04―2013-12,历时8年多的全国土壤污染状况调查结果表明我国土壤污染形势非常严峻。我国环保部门和相关职能部门必须意识到土壤环境状况越来越恶劣,应当充分发挥职能职权,在现有能力范围内加大加快步伐促进土壤污染治理工作的开展,同时还应该进一步扩展调查土壤污染情况,增加更多合理的污染物种类监测,为改善土壤环境提供科学的数据。

4.2 完善我国土壤污染防治法律体系

当前,人们对土壤污染的认识越来越深刻,对开展土壤污染治理工作也达成了一定的共识,但缺乏法律政策的导向,严重阻碍了土壤污染治理的进程。根据国外的立法过程和在土壤污染防治的实践过程中取得的成就和经验,制订专门、系统、综合的《土壤环境保护法》能够使我国土壤环境得到有效的改善。

基于我国目前并没有更好的法规细则明确土壤污染防治工作的资金来源,我国的《土壤环境保护法》应充分借鉴美国CERCLA《超级基金法》,从而使我国土壤污染防治工作有足够的资金来源,更好地保障土壤污染防治工作的顺利开展。

4.3 建立统一的土壤污染防治工作机构

目前,我国与土壤污染防治工作有关的部门较多,在开展土壤污染防治工作时容易造成责任推诿,存在“九龙治水”的现象,而且也形成了部门架构重叠,资源过于分散,不利于集中力量开展土壤污染防治工作。因此,我国的《土壤环境保护法》应明确土壤污染防治工作主管部门的职能要求,或者赋予环境保护部门更合理的职权,改善跨部门协调工作的局面,为建立一个专门的土壤污染防治工作机构提供法律依据。

参考文献

崩漏中医治疗研究概况 篇3

【关键词】崩漏;中医药疗法;综述

【中国分类号】R271.12

【文献标识码】A

【文章编号】1007-8517(2013)11-0043-02

崩漏是指月经周期、经期、经量出现严重紊乱,经血非时暴下或淋漓不尽者,前者谓之崩中,后者谓之漏下,本病相当于现代医学无排卵型功能失调性子宫出血(简称“功血”)。目前,西医对本病的保守治疗多为激素疗法、刮宫术等,这些方法虽有一定疗效,但副作用较大,远期疗效亦不甚满意。中医治疗本病既能有效止血,又可依月经周期辨证论治,调经治本,在药物副作用、复发率等方面有相对明显的优势。近年来中医对治疗崩漏进行了大量研究,现综述如下。

1专方治疗

1.1名方为历代著名中医医家所留,后人在该方基础上辨证加减用药,疗效显著。黄性灵以补气摄血之法治疗崩漏226例,方选举元煎加减(黄芪、党参、白术、升麻、炙甘草、炒红花、益母草、茜草、旱莲草、贯众炭、黄芩炭、生地榆、三七),上环后出血者加用金银花、蒲公英,漏下不止者加三棱、水蛭等,取得满意疗效。陈淑音运用固冲汤(白术、北苠、山茱萸、白芍、锻龙骨、锻牡蛎、海螵蛸、茜草、棕边炭、五倍子)随证加减治疗61例功血,结果治愈52例,有效9例,无效1例。李清瑞将172例脾肾气虚型崩漏患者随机分为两组,治疗组予中药补中益气汤加味治疗,对照组予炔诺酮治疗。结果治疗组有效率显著优于对照组(p<0.05)。

1.2验方多为众医家在临床中长期经验积累所得,临床随证加减治疗本病,疗效颇佳。罗小华将68例脾虚型崩漏患者随机分为治疗组、对照组。治疗组予以自拟益气安冲汤(黄芪、党参、白术、淮山、乌贼骨、白芍、生地、茜草、地榆炭、仙鹤草),对照组服宫血宁胶囊,结果示治疗组止血疗效优于对照组(P<0.05)。李玲辉用固本止崩汤合自拟胶艾二子血余汤(人参、熟地、黄芪、白术、黑姜、归身、阿胶、鹿胶、女贞子、艾叶炭、菟丝子、血余碳)加减治疗更年期崩漏48例,疗效满意。李立凯用自拟固经止崩汤(党参、黄芪、山药、白术、熟地、山茱萸、女贞子、旱莲草、炒茜草、益母草、升麻、丹参、炒蒲黄)随证加减治疗崩漏患者55例,获良效。李红等用自拟益气健脾止崩汤(人参、黄芪、升麻、白术、海螵蛸、茜草、熟地、炙甘草、当归、陈皮、炮姜、棕榈炭)随证加减治疗脾虚型崩漏72例,总有效率92%。

2辨症论治

2.1分型治疗

崩漏的辨症分型治疗在中医妇科领域尚未形成统一标准,多数医家认为崩漏以脏腑及八纲辨证为主。陈筠用固本止崩汤治疗气(脾)虚型崩漏,用补肾固冲汤治疗肾虚证(型崩漏)、用清热固经汤治疗血热型,用加味失笑散治疗血瘀型崩漏,共治疗61例更年期崩漏患者,结果有效率分别为84.6%、87.5%、87.5%、83.3%,总有效率为85.2%。欧阳慧卿分四型论治育龄期崩漏,血热型属虚热者予两地汤加减,实热者予丹栀消遥散加减,气虚型予胶艾汤加减,血瘀冲任型则用血府逐瘀汤加减。总有效率达91.2%。

2.2分期治疗

2.2.1出血期、血止后周莉等在青春期功血出血阶段用自拟益气化癖止血方(红参、黄芪、升麻、白术、益母草、枳壳、旱莲革、贯众炭、荆芥炭、生地榆、三七粉、阿胶、甘草),调理阶段用自拟补肾固本方(紫石英、紫河车、仙灵脾、枸杞、川断、白术、砂仁、红参、当归、生熟地、鹿角霜、枳壳、枣皮、甘草),共治疗顽固性青春期功血80例,总有效率96.25%。王惠琴等治疗更年期崩漏120例,将月经分为出血期及出血间期,各期均辨证、选方、用药,连续治疗三个周期,疗效甚佳。

2.2.2按年龄分期

由于崩漏在不同年龄阶段有不同的发病特点,在治疗上,青春期以补肾为主,育龄期以疏肝为主,更年期以健脾为主,因此,按年龄分期辨证已为近代大多数医家接受。

2.2.2.1青春期戴春秀用青春止崩汤(旱莲草、桑叶、龙骨、牡蛎、三七粉、淮山药、海螵蛸、女贞子、白芍、生地炭、茜草)治疗青春期功血58例,对照组服用妈富隆,两组总疗效比较无显著性差异(P>0.05),但治疗组肠道副作用的发生率明显低于对照组(P<0.01)。袁震土等采用固冲宁血汤(生黄芪、生白术、生地黄、生芍药、茜草、山萸肉、五倍子、紫草、三七、甘草)治疗青春期功血120例,疗效显著。

2.2.2.2育龄期谭毅等用调经止血方加味(仙鹤草、茜草、海螵蛸、早墨莲、血余炭、地榆炭、黄芪、白芍、酸枣仁、香附、升麻、阿胶、甘草)治疗育龄期功血93例,临床随证加减用药。结果:治愈77例,好转12例,无效4例。

2.2.2.3更年期 宫瑞婷用自拟固冲止血汤(益母草、炒地榆、马齿苋、仙鹤草、川断、升麻、蒲黄、茜草、炙甘草)临证加减治疗更年期崩漏62例,观察止血时间。结果:速效27例,显效22例,有效9例,无效4例。贾育红用自拟安冲汤(生地、黄芪、当归、白芍、山萸肉、茜草、鹿角胶、菟丝子、煅龙牡、三七)治疗妇女更年期崩漏58例,咽干、眩晕者加沙参、麦冬、何首乌;心烦、眠差者加五味子、夜交藤。用药3~7天出血即止,临床疗效满意。

3中药调周疗法

钟翠琼运用中药调周疗法治疗青春期功血,将58例患者随机分为治疗组、对照组。治疗组予自拟中药方(山药、熟地、女贞子、早莲草、白术等)分四期(经期、经后期、排卵期、经前期)随证加减用药。对照组予雌、孕激素序贯疗法治疗。随访结果显示,治疗组疗效明显优于对照组(P<0.05)。姜笃信等将60例崩漏患者随机分为两组,治疗组用“调周澄源复旧法”治疗,以中药左归丸(熟地黄、山茱萸、枸杞、菟丝子、龟甲胶、山药、川牛膝、鹿角胶)加减作为调周前半期用药,左归丸加二仙汤(熟地黄、枸杞、菟丝子、仙茅、仙灵脾、巴戟天、当归、山药、川牛膝、鹿角胶、知母、黄柏)作为调周后半期用药;对照组以戊酸雌二醇加黄体酮,连用3个月经周期。结果:治疗组治愈率优于对照组(P<0.05),治疗1—2周期后,治疗组血红蛋白上升速度快于对照组(P<0.05)。

4其他中医疗法

4.1针灸

许广里等针刺肓俞、气海、关元、横骨、太冲、曲骨、三阴交等穴治疗崩漏51例,其中痊愈28例,好转20例,无效3例。肖静等将49例脾肾两虚夹瘀型崩漏患者分为2组,对照组予黄芪注射液,静脉滴注配合止血丹胶囊口服,治疗组在对照组治疗方案的基础上配合艾炷直接灸隐白穴,结果显示治疗组在快速止血、改善精神状态、月经情况改善方面的效果均优于对照组(P<0.01)。

4.2穴位注射伊春华用酚磺乙胺注射4ml,参麦注射4ml,取子宫穴(耳穴)、内分泌穴(耳穴)关元穴、双侧肾俞穴、双侧三阴交穴,分别予以穴位注射治疗崩漏,有效率达91.3%。

4.3耳穴贴压李永霞等用王不留行籽贴压耳穴治疗青春期功血患者54例,取子宫、内分泌、神门、皮质、肝、脾、肾等穴,其中痊愈42例,好转10例,无效2例。

5结语

目前西医对多用激素疗法和止血药治疗本病,对于流血量多或反复出血的已婚患者予行刮宫术,除药物副作用较大外,远期疗效亦不尽如人意,不少患者最后仍需手术治疗。近年来,中医药在防治本病方面取得了较大进展,疗效显著,但普遍存在疗程较长的情况,因此,探索出新的、更为有效的治法缩短治疗本病所需的疗程,进一步提高临床疗效,是诸多中医学者面临的主要问题。

土壤改良剂研究概况 篇4

关键词:土壤水分动态,地表径流,土壤水分分布,影响因子

1 引言

土壤水分是土壤的重要性质之一, 是影响地表径流产生的重要因素之一, 是林木生长和发育必要的环境因素之一, 是土壤物理学的重要内容。土壤水分是土壤-植物-大气连续体的一个关键因子, 是土壤系统养分循环和流动的载体, 它直接影响土壤的特性和植物的生长, 各种林木所利用的水分绝大多数都是通过根系吸收土壤水分得到的[1]。土壤水分动态的变化直接关系到地表径流量的多少, 或是地表径流的发生与否, 地表径流的产生会带走土壤表层的养分, 随着时间的推移, 将导致土壤侵蚀和养分流失, 对林地的林木生长以及林地地被植物的生长将会起到抑制作用。

2 林地土壤水分分布与动态的变化规律

2.1 林地土壤水分的主要分布

林地土壤中水分的分布和林地中树种的根系分布密切相关, 不同林地根据其树种的组成不同, 土壤水分分布也随之变化。根据刘康、张学龙等人根据土壤水分变异系数[2~4], 将林地土壤水分分布大致分为3个层次。

(1) 土壤水分活跃层 (主要是地表层0~10cm) , 主要受气候条件的影响, 比如大气因子, 特别是降水, 所以该层土壤水分含量变化较大。

(2) 土壤水分利用层, 该层是林地树种根系分布的主要集中层, 不同树种的1根系集中分布不同, 所以该层随不同的林分植被而异。土壤水分利用层是植物根系的主要吸收层, 受根系吸水耗水和气象、气候的双重作用, 对林木的生长起着重要作用。如若是在干旱、半干旱林地区域, 这一层土壤水分在丰水年可基本上得到恢复或部分恢复, 缺水年仅在雨季得到部分补偿。

(3) 土壤水分调节层, 本层位于土壤水分利用层之下, 土壤水分变化明显较小。在干旱和半干旱地区, 如若遇到干旱、林木强烈蒸腾期和枯水期可向林木供水, 在丰水年雨季可以储水, 在缺水年可以向土壤利用层提供水分, 故对林木根系的水分吸收起到一定的调节作用。

2.2 林地土壤水分动态变化规律对地表径流的影响

世界各地的研究表明, 土壤水分动态变化受到许多环境因子的影响, 呈现出非常复杂的动态变化。从总体上来看, 某一地区的土壤水分动态的时空变化有其内在规律的。这种土壤水分动态变化的规律, 会对降雨产流有一定的影响, 从而将会影响植被的生长状况。

2.2.1 林地土壤水分的空间变化对地表径流的影响

林地土壤水分的空间变化分为水平方向上和垂直方向上两种。水平方向上由于地形、植被根系分布、土壤结构等因素的影响, 土壤水分动态在水平方向上的分布是有差异的。而垂直方向上的变化包括两种情况, 一种是增长型, 另外一种是降低型。李洪建等人对晋西北人工林土壤水分的年动态变化研究发现, 垂直动态变化的差异, 表现为林地土壤水分上部大于下部, 绝大多数年份, 土壤水分随深度增加而减少[5]。邱扬和杨新明[6]等学者在研究过黄土高原及黄土高原丘陵土壤水分动态时, 分析了不同深度不同土层土壤水分的变化情况, 都得出随着土壤深度的增加, 土壤的平均含水量有增长的趋势, 为增长型, 而在某一个层次将会出现一个峰值。而当雨季来临时, 由于土壤上层容易受到外界环境的影响, 特别是大气降水, 土壤中各层的平均含水率也会受到影响, 上层的土壤受降水的影响, 平均土壤含水率相对于下层会出现升高的现象, 这就出现降低型[1]。此外, 在林地植被处于生长期的时候, 根系快速生长, 加强对深层土壤水分的吸收, 土壤含水量也会出现上高下低的情况。土壤含水量的多少直接影响到土壤下渗率, 从而影响地表径流量。

2.2.2 林地土壤水分的时间变化对地表径流的影响

邱扬[9]等人在黄土高原的研究表明, 总体上土壤平均含水量年际变化与年降水量年际变化一致。张学龙等人[4]对祁连山寺大隆林区土壤水分动态的年内及年际研究, 将年内降水对土壤水分的影响分为消耗期、积累期、消退期。这些研究都充分证明了土壤水分的年际变化和气候条件有密切的关系。

林地土壤水分的空间变化及时间变化都会对林地土壤内部水分流动及含水量造成一定的影响从而导致地表径流量的产生和变化。

3 影响林地土壤水分动态的环境因子

3.1 土壤特性对林地土壤水分含量的影响

土壤的特性包括土壤结构、土壤密度、土壤质地等。在很多学者的研究结论当中, 它们对土壤含水率的影响都各有侧重的部分。通过土壤物理的学习, 不难发现, 土壤密度越大其保水效果就越好, 但不是越大越好。密度小的土壤, 上层土壤的水分容易蒸发, 下层土壤的水分容易渗漏;密度太大的土壤则不利于降水渗入土壤, 易造成径流损失[7]。土壤持水能力和水分渗透速度在很大程度上受土壤的质地影响。外国学者Singhl等[8]在美国西部科罗拉多州半干旱草原的研究中, 指明粘质壤土的有效水含量 (现有含水量减去历史最低含水量) 最高, 沙质壤土有效水含量最低。

3.2 气象因子对林地土壤水分的影响

气温和太阳辐射对土壤水分消耗的主要方式—蒸散, 在夏季来临时随着降水的增加, 温度也会升高, 伴随着这些因素, 太阳辐射也会加强, 一方面林地植被的蒸散量增加;另外一方面, 没有枯落物堆积或是存在林窗的地方, 土壤水分蒸散量会大大提高, 从而加大对土壤水分的需求量, 造成土壤含水率减少。

3.3 地形因子对林地土壤水分动态的影响

坡向影响坡面的光照、气温、降水、土壤特性和植被分布格局, 使不同坡向的土壤水分含量存在很大差异。根据李昆等[9]1992年在云南元谋干热河谷的研究表明, 西北坡的土壤含水量明显高于南坡[10]。坡度主要影响土壤的水分渗透、排放、地表径流的形成以及地表径流速度, 一般与土壤含水量呈负相关, 即坡度越小, 土壤含水量越高[11]。良好的地表植被及枯落物覆盖在林业生产过程中能减弱坡度对土壤水分含量及地表产流的影响[12]。由此可见, 山地土壤含水量是坡度、降水和地表植被等各种影响因子综合作用的结果。

3.4 地表植被情况对林地土壤水分动态的影响

金雁海[22]等在大青山南坡人工林的研究表明, 林地土壤含水量明显高于荒坡, 降雨后林地土壤含水量较荒坡高, 而荒坡的土壤含水量较林地下降的速度快。这都充分反应了林地土壤水分含量及对地表径流削减的优势。

4 展望

(1) 由于不同植被根系生长分布不同, 土壤水分分布在垂直剖面上大致可分为土壤水分活跃层、利用层和调节层。在不同地区、不同植被组成的林地中, 土壤水分分布层结构也相同。利用这些相同的分布结构, 对林地土壤含水率、渗透率进行分析, 对研究降雨—地表径流的发生规律有一定的指导作用。

(2) 土壤水分动态的时间变化规律和空间变化规律, 在不同的地区因为所受季节调控、年际变化等因素的影响, 土壤水分含量都具有差异性, 从这些差异中, 可以通过林地植被的合理布置来改善局部因季节变化造成的土地裸露部分, 从而改善降雨-地表径流的发生, 有效进行生态保护。

(3) 随着诸如大气、降水、风速、光照辐射等气象因素, 以及复杂的地形因素和人为活动对土壤水分动态所产生的影响, 都使土壤水分呈现出非常复杂的变化。为了保护土壤结构以及土壤水分合理分布, 防治强降雨引起的土壤侵蚀发生, 应加强对森林绿地的监察与保护。

我国土壤养分概况及施肥对其影响 篇5

1 作物的土壤营养环境

作物的土壤营养环境包括物理环境、化学环境和养分环境。土壤物理环境首先影响作物的水分和空气供应, 也直接影响养分的供应和保蓄。土壤是由大小不同的颗粒组成, 这些颗粒构成了土体的三相, 即固相、液相和气相。一般肥沃土壤, 它的固相占整个土壤体积的1/2以上, 另外不到1/2的体积, 充满水分和空气。土壤孔隙不仅承担着作物水分、空气的供应, 本身也对作物生长有重要作用, 同时也直接影响养分在土壤中的扩散。土壤黏粒、土壤有机质和土壤酸度是影响土壤化学环境的重要因素。土壤养分即使在施肥的情况下也对植物生长起着重要的作用。据估计, 在一般施肥情况下, 中等产量水平时, 植物吸收的氮中有30%~60%、磷中50%~70%、钾中40%~60%来自土壤, 可见土壤养分环境对作物营养的重要作用。

2 我国土壤养分概况

2.1 氮

我国土壤耕层中的全氮含量大概变动在0.05%~0.25%。其中东北地区的黑土是我国土壤平均含氮量最高的土壤, 一般为0.15%~0.35%。而西北黄土高原和华北平原的土壤含氮量较低, 一般为0.05%~0.10%。华中华南地区, 土壤全氮含量有较大的变幅, 一般为0.04%~0.18%。在条件基本相近的情况下, 水田的含氮量往往高于旱地土壤。我国绝大部分土壤施用氮肥都有一定的增产效果[2]。

2.2 磷

磷是农业上仅次于氮的一个重要土壤养分。土壤中大部分磷都是无机状态 (50%~70%) , 只有30%~50%是以有机磷的形态存在。我国北方土壤中的无机磷主要是磷酸钙盐, 而南方主要是磷酸铁、铝盐类。其中有相当大的部分是被氧化铁胶膜包裹起来的磷酸铁铝, 称为闭蓄态磷。土壤全磷含量的高低, 通常不能直接表明土壤供应磷素能力的高低, 它是一个潜在的肥力指标, 但是当土壤全磷含量低于0.03%时, 土壤往往缺磷。在土壤全磷中, 只有很少一部分是对当季作物有效的, 称为土壤有效性磷。近年来, 随着产量的提高, 我国土壤缺磷面积不断扩大, 原来对磷肥效果不明显的地区表现了严重的缺磷现象, 如广大的黄淮海平原、西北黄土高原以至新疆等地都大面积缺磷。而原来缺磷的地区, 由于长期施磷, 磷肥效果下降, 这主要是指华中、华南某些缺磷水稻土。在华中、华南中高产水稻土上, 随着有机肥的施入, 磷已可满足作物需要, 而大面积的酸性旱地土壤以及部分低产水田, 缺磷仍然相当严重。

2.3 钾

土壤中钾全部以无机形态存在, 而且其数量远远高于氮磷。我国土壤的全钾含量也大体上是南方较低, 北方较高。南方的砖红壤中全钾含量平均只有0.4%左右, 华中、华东的红壤则平均为0.9%, 而我国北方包括华北平原、西北黄土高原以至东北黑土地区, 土壤全钾量一般都在1.7%左右。因此, 缺钾主要在南方, 北方已开始出现缺钾现象。

2.4 微量元素

土壤中的微量元素大部分是以硅酸盐、氧化物、硫化物、碳酸盐等无机盐形态存在。在土壤溶液中可有一部分微量元素以有机络合态存在。通常把水溶液或交换态的微量元素看作是对作物有效的。土壤中微量元素供应不足的一个原因是土壤本身含量过低, 另一个原因是含量并不低, 甚至很高, 但是由于土壤条件 (主要是土壤酸碱度和氧化还原条件) 造成有效性降低而供应不足。在前一种条件下, 需要靠补施微量元素肥料, 后一种情况下, 有时只需改变土壤条件, 增加土壤微量元素的有效性, 就可增加供应水平。

3 施肥对土壤的影响

3.1 增加土壤养分和生物活性物质

无论施用有机肥料或无机肥料都能增加土壤养分。无机肥料大多易于溶解, 施用后除部分为土壤吸收保蓄外, 作物可以立即吸收。而有机肥料, 除少量养分可供作物直接吸收外, 大多数需经微生物分解后作物方能利用。在分解过程中, 会产生二氧化碳以及各种有机酸和无机酸。二氧化碳除被植物吸收外, 溶解在土壤水分中形成的碳酸和其他各种有机酸、无机酸都有促进土壤中某些难溶性矿质养分溶解的作用, 从而增加土壤中有效养分的含量。有些肥料 (如石灰、石膏) 除直接增加土壤养分, 还能通过调节土壤反应, 提高土壤中有效养分的含量。增施有机肥能促进微生物的活动[3]。由于微生物活动的结果, 除了增加土壤中的矿物质营养和腐殖质以外, 还能产生多种维生素、抗生素、生长素等, 具有促进根系发育、刺激作物生长、增强抗病能力的作用。

3.2 改善土壤结构及其水热状况

施用有机肥料和含钙质多的肥料, 除了能增加土壤养分外, 还能促进土壤团粒结构的形成。因为有机肥料在土中微生物的作用下, 进行矿化作用, 增加土中有效养分;同时, 增加土壤腐殖质含量。腐殖质在土中遇到钙离子就会和土粒凝聚在一起形成水稳定性团粒结构[4], 改善黏土的坚实板结以及沙土的跑水漏肥等不良性状, 提高土壤肥力。一般有机质都有吸水和保水的能力, 特别是腐殖质这一类亲水胶体, 保水能力更强。土壤中的腐殖质和黏土粒结合形成团粒, 在团粒内部有许多毛管孔隙, 也能保存很多的水分, 能被植物利用。由于腐殖质是棕黑色的物质, 土壤中腐殖质含量多, 土壤颜色较深, 可增加吸收日光热能, 有利于提高土温。同时, 腐殖质保水能力强, 比热较大, 导热性小, 土壤温度变化慢, 有利于作物生长。

摘要:介绍了作物的土壤营养环境, 分析了我国土壤养分概况, 指出施肥对其的影响, 以期为合理施肥提供参考。

关键词:土壤,养分概况,施肥,影响

参考文献

[1]曾骏, 郭天文, 包兴国, 等.长期施肥对土壤有机碳和无机碳的影响[J].中国土壤与肥料, 2008 (2) :11-14.

[2]张书鹏.我国土壤养分特征分析[J].科技成果管理与研究, 2008 (10) :77-79.

[3]李桂花.不同施肥对土壤微生物活性、群落结构和生物量的影响[J].中国农学通报, 2010 (14) :204-208.

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