摘要:研究了菊酯降解菌株Sphingobium sp. JZ-1及其粗酶液对菊酯类农药的降解特性。结果表明该菌能降解目前使用的各种菊酯类农药，降解速率顺序为：氯菊酯>甲氰菊酯≈氯氰菊酯>功夫菊酯>氰戊菊酯>溴氰菊酯>联苯菊酯；Sphingobium sp. JZ-1对菊酯的降解没有手性选择性；高效液相色谱检测结果表明Sphingobium sp. JZ-1对氯氰菊酯降解的初始反应是在菊酯水解酶的催化下羧酸酯键断裂生成二氯菊酸和3-苯氧基苯甲醛，3-苯氧基苯甲醛进一步氧化成苯氧基苯甲酸。Sphingobium sp. JZ-1细胞中菊酯水解酶酶活不需要菊酯的诱导。

摘要:在对我国南方3种典型的水稻土有机碳团聚体分布研究的基础上，对用低能量超声波分散法分离得到的团聚体颗粒组进一步进行有机碳键合形态分析，考察不同键合态有机碳在不同粒径团聚体的分布，由此探讨这些水稻土中有机碳积累中物理作用基础上的化学机制。结果表明：钙键合态有机碳（Ca-SOC）多分布于2 000～200 μm的粗团聚体颗粒组中，且在紫色水稻土中含量最高（达到9 g kg-1左右），而红壤性水稻土中最低（不到3 g kg-1）；相反，铁铝键合态有机碳（Fe(Al)-SOC）趋向于在细团聚体颗粒组集中，是<2 μm颗粒组中有机碳的优势组分，且以红壤性水稻土中最高（介于20～30 g kg-1之间），紫色水稻土中最低（仅为10 g kg-1左右），这与该团聚体颗粒组中铁铝氧化物的含量分布相吻合。统计分析表明，易氧化态碳（LOC）占有机碳（SOC）的比值与Ca-SOC占SOC的比值表现为正相关关系，而与Fe(Al)-SOC占SOC的比值表现为反相关关系。直径为2 000～200 μm的粗团聚体中的Ca-SOC和Fe(Al)-SOC对长期不同耕作和施肥的响应最为敏感，良好的耕作施肥下水稻土有机碳的积累主要表现为Fe(Al)-SOC的增加。氧化铁铝的含量与SOC和LOC的含量之间存在一定的依变关系，说明这些土壤发生的无机组成分在有机碳的保护与稳定中发挥着重要作用，并且以红壤性水稻土粗团聚体中的氧化铁铝对有机碳的保护作用最强。由此看来，团聚体更新中物理保护的有机碳在细团聚体形成中进一步与氧化铁铝的键合可能是这些水稻土中有机碳稳定的重要机制．

摘要:土壤碳循环是与全球气候变化密切相关的重要地球表层系统过程,是国际地学和生态学界近年来的热点领域。本文简要概述了国际土壤碳循环研究的进展和发展态势,着重讨论了中国稻田土壤固碳研究已获得的认识。提出碳循环研究越来越走向与生物学的结合,且越来越依赖于长期试验和观测。中国稻田土壤的固碳水平、潜力已有较丰富的认识和资料积累,在团聚体尺度上也开展了较多的固碳机理的研究,包括物理保护、化学结合、生物学的稳定等。无论是野外还是实验室的培养均表明稻田土壤碳矿化潜力较低,这与团聚体的物理保护有关外,还与稻田土壤中存在的碳的化学结合而稳定的机制有关;固碳与农田生态系统生产力和生态服务功能的耦合机制是当前稻田土壤固碳研究的中心内容,一些研究已经表明生物多样性可能是控制碳稳定和温室气体减排与生产力提高的关键因素。未来研究的重点是定量表征固碳中碳更新的关键环节,同时需要加强对作物-土壤微生物相互作用对碳输入、转化和固定的影响及机理的研究。中国稻田土壤固碳与农业发展意义值得进一步重视。

摘要:选取我国南方三种典型水稻土的长期试验田,采集长期不同处理下的未破坏土壤样品,采用低能量超声波分散法分离得到不同粒径的团聚体颗粒组,研究不同处理下这些团聚体颗粒组中的有机碳(Soil organic carbon,SOC)含量及其分配变化,探讨土壤有机碳积累与团聚体物理保护的关系.结果表明:供试三种水稻土团聚体颗粒组的组成以200~20μm和20~2μm粒径为主,分别占22%~43%和27%~44%,微团聚化作用较强.SOC含量以2000~200μm和<2μm粒组中最高;而易氧化态碳(Labile organic car-bon,LOC)主要富集于2 000~200μm粗团聚体颗粒组中,其占SOC的比例(LOC/SOC)也是以该粒径中明显最高.直径为2 000~200μm的粗团聚体颗粒组作为新增有机碳的主要载体,随不同耕作和施肥等长期处理的变化最为强烈,其中又以红壤性水稻土的SOC和LOC随不同施肥的变化最为强烈,说明其良好管理下的有机碳累积效应最为显著.统计分析表明,全土的有机碳积累量与2 000~200μm粗团聚体的有机碳积累量之间的关系可用抛物线拟合(R2=0.95,n=8).由此看来,长期试验下新固定的有机碳积累及其粗团聚体保护可能存在某种饱和机理.计算表明,供试水稻土的粗团聚体保护在长期试验期内还未达到其饱和限,本研究结果支持了我国学者对于近20年来南方水稻土特别是红壤丘陵区水稻土有机碳固定速率较高的认识.同时,红壤性水稻土的粗团聚体保护作用最强,仍然具有明显的固碳潜力,这也提示土壤中氧化铁对水稻土中有机碳的固定和化学稳定可能有重要贡献,水稻土固碳的团聚体保护作用与团聚体中有机碳的化学结合机制有关.

摘要:土壤碳固定是当前有关陆地生态系统碳循环与全球变化的地球表层过程研究的重要优先领域。国际社会对全球农业温室气体减排的需求,驱动着土壤学对土壤固碳容量与潜力、固碳与减排的过程与机理的前沿探索,并越来越呈现为一个独特的土壤学新兴分支学科——固碳土壤学(Soil Science of C Sequestration)。本文围绕固碳土壤学的基本科学问题,回顾了最近10多年来,特别是最近5年来国内外关于土壤固碳研究的主要进展,讨论了固碳土壤学中的核心科学问题是土壤固碳容量与固碳作用的机理,论述了土壤物理保护、碳化学结合与碳化学转化稳定与固碳容量及稳定化的关系,提出了土壤-植物(作物)-微生物相互作用是当前固碳土壤学的前沿领域和深化方向,并结合国内对水稻土固碳的研究进展,提出了固碳土壤学的概念性框架,认为我国亟待加强固碳土壤学研究,深入探索我国农业经营管理特色下土壤固碳容量、过程、机理,丰富和发展农业土壤碳循环理论,并服务于全球变化生物学和国家碳管理。