免费文献传递   相关文献

Ecological effects of low dosage mixed rare earth elements accumulation on major soil microbial groups in a yellow cinnamon soil

低剂量混合稀土积累对黄褐土微生物主要类群的生态效应



全 文 :低剂量混合稀土积累对黄褐土微生物
主要类群的生态效应 3
唐欣昀 3 3  孙亦阳 夏觅真 温崇庆 张自立
(安徽农业大学生命科学学院 ,合肥 230036)
【摘要】 采用田间小区试验和室内低剂量模拟叠加试验相结合的方法 ,研究低剂量混合稀土在黄褐土中
积累对土壤微生物主要类群的生态效应. 结果表明 ,低剂量稀土的持续积累对土壤细菌、放线菌产生刺激、
抑制、再刺激的交替作用 ;对真菌也产生类似的作用 ,但抑制作用不显著 ,而刺激作用持续、明显. 混合稀土
对 3 类土壤微生物数量抑制程度顺序为 :细菌 > 放线菌 > 霉菌. 稀土积累至 150 mg·kg - 1时 ,土壤各类微
生物的种群结构均发生显著的改变 ,耐稀土微生物数量大幅度增加 ,细菌中的 G - 细菌、链霉菌的白孢类
群、真菌中青霉分别成为优势种群. 对低浓度稀土积累的田间土壤微生物学参数模拟计算结果表明 ,稀土
对土壤细菌、放线菌和真菌的 EC50 (半抑制浓度)值分别为 2411、4116~7318 和 5513~15011 mg·kg - 1 ,30
mg·kg - 1值可以初步确定为稀土在黄褐土中积累的安全临界值.
关键词  混合稀土  黄褐土  土壤微生物  低剂量积累  EC50
文章编号  1001 - 9332 (2004) 11 - 2137 - 05  中图分类号  S154136 ;X17115  文献标识码  A
Ecological effects of low dosage mixed rare earth elements accumulation on major soil microbial groups in a
yellow cinnamon soil. TAN G Xinyun , SUN Yiyang , XIA Mizhen , WEN Chongqing , ZHAN G Zili ( College of
L if e Science , A nhui A gricultural U niversity , Hef ei 230036 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . , 2004 ,15 (11) :
2137~2141.
A combination of field plot experiment and simulated low dosage accumulation test was adopted to study the ecological
effects of low dosage mixed rare earth elements(REE) accumulation on major soil microbial groups in a yellow cinnamon
soil. The continuous accumulation of REE had the alternative effects of stimulation ,inhibition and re2stimulation on soil
bacteria and actinomycetes ,and a continuous stimulation on soil fungi. The inhibitory intensity of REE on the three
groups of soil microorganisms was in the order of bacteria > actinomycetes > fungi. At the accumulation of 150 mg·
kg - 1 of REE ,the population structure of three groups changed remarkably. The number of REE2tolerant microbes in2
creased ,with Gram negative bacteria ,white spore group and penicillium being predominant in bacteria ,actinomycetes and
fungi population , respectively. The median effect concentration ( EC50 ) of REE was 2411 ,4116~7318 and 5513~
15011 mg·kg - 1 for soil bacteria ,actinomycetes and fungi ,respectively. The EC50 value of 30 mg·kg - 1 might be taken
as the critical value of mixed REE in yellow cinnamon soil.
Key words  Mixed rare earth elements , Yellow cinnamon soil , Soil microbes , Low dosage accumulation , EC50 .3 国家自然科学基金资助项目 (29890280) .3 3 通讯联系人.
2003 - 11 - 24 收稿 ,2004 - 04 - 20 接受.
1  引   言
稀土进入土壤后很少向下迁移. 长期使用稀土
复合肥 ,将造成稀土在耕作层的不断积累[2 ,22 ] ,可
能对农作物乃至农田生态系统造成影响. 土壤微生
物的数量和活性是土壤活性和肥力的重要标志[18 ] .
在确定稀土的土壤环境容量和土壤质量标准时 ,不
仅要考虑稀土对人体健康、农作物、动物以及周边环
境 (大气、地表水、地下水) 的影响 ,还应该考虑稀土
对土壤微生物的影响[11 ,21 ] . 重金属污染具有长期性
和严重的生态后果. Babich 等[1 ]提出 ,生态系统中微
生物的活性受化学污染物影响的结果 ,可以间接反
映出这种化学污染物对该生态系统的影响. 近年来
一些学者根据低剂量稀土农用后长期积累的特点 ,
初步研究了稀土对土壤微生物的生态效应[3 ,14~17 ] .
本文结合田间小区试验和室内低剂量模拟叠加试
验 ,研究稀土对土壤微生物的生态效应 ,计算稀土积
累对土壤微生物主要类群的半抑制浓度 (median ef2
fect concentration ,简称 EC50) [20 ] ,为稀土农用的环
境安全评价提供科学依据.
2  材料与方法
211  供试材料
  供试土壤为黄褐土 ,采自安徽省肥东县农科所试验地 ,
应 用 生 态 学 报  2004 年 11 月  第 15 卷  第 11 期                              
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Nov. 2004 ,15 (11)∶2137~2141
其基本理化性状如下[20 ] :p H7102 ,有机质 2011 g·kg - 1 ,阳
离子交换量 15146 c mol·kg - 1 ,稀土 (氧化稀土 , REO) 最大
吸附量 6 659 mg·kg - 1 ,机械组成 (砂粒 225 g·kg - 1 ,砂粉粒
388 g·kg - 1 ,粘粒 387 g·kg - 1) ,质地壤质粘土. 试验用稀土
为包头包钢稀土三厂生产的混合型氯化稀土 ( ReCl3 ·
6H2O) ,包括镧 (La) 、铈 (Ce) 、钕 (Nd) 、镥 (Lu) ,含 REO 总量
46164 %(质量分数) .
212  试验方法
21211 田间小区的设置和稀土处理  试验小区设置在肥东
县撮镇农科所 ,每个小区面积为 7 ×212 m2 . 根据国家自然
基金课题指南 ,结合稀土农用实际情况的要求 ,模拟稀土积
累 ,将每处理所需稀土配置成溶液 ,1 次性将稀土施加在小
区中 (第 1 季种植水稻) . 设置 8 个浓度处理 :0 (对照) 、0127、
35、70、210、350、490 和 700 REO mg·kg - 1 (0127 mg·kg - 1的
处理每季均施稀土 ,该处理相当于 600 g·hm - 2使用量) ;每
个处理 3 个重复 ,小区随机排列.
每年种植 2 季农作物 ,根据安徽江淮地区大宗作物种植
特点 ,种植作物情况见表 1.
表 1  作物种植计划
Table 1 Crops rotation
时间
Time
作物
Crops
时间
Time
作物
Crops
1998106~1998109 水稻 Rice 1999111~2000105 小麦 Wheat
1998110~1999105 油菜 Rape seed 2000106~2000110 水稻 Rice
1999106~1999109 大豆 Soy bean 2000111~2001105 蚕豆 Horse bean
21212 盆钵土试验和稀土处理  从设置小区试验的安徽省
肥东县农科所试验地采集相同的土壤 ,将剔除石砾或植被残
根等杂物后的土样风干、磨碎 ,过 20 目筛. 取 5 kg 土装在塑
料盆中 ,土深约 12 cm. 对试验组土样 ,每天加 216 mg 的混合
氧化稀土 (约相当于每季 1 170 g·hm - 2的施用量) ,碳源葡萄
糖 250 mg ,氮源 KNO3 25 mg 和一定量的蒸馏水 ,使土壤含
水量保持在 16 %~18 %之间. 不加稀土处理的土样为对照.
土样置 25 ℃恒温培养.
21213 土样的采集  试验小区土样的采样方法 :每个小区随
机采 3 点 ,先将表层枯叶去掉 ,用采土铲铲出 1 个剖面 ,用刀
切出约 3 cm ×3 cm ×10 cm 的柱形土块 ,装入塑料袋中备
用.将采回的土样分别倒入白瓷盘中 ,剔除石砾或植物残根
等杂物 ,混匀 ,当日进行微生物学分析 ,或置 4 ℃冰箱备用.
室内盆钵土的采样方法 :按一定的时间间隔用不锈钢取样器
对每 1 个土样进行 5 点法取样 ,充分混匀备用.
21214 分析测定  采用平板法测定土壤微生物主要类群数
量 ,分别用牛肉膏蛋白胨、高氏一号和马丁氏培养基测定细
菌、放线菌和真菌数量 ,培养基配方和方法均按参考文
献[16 ] .放线菌类群的鉴定按文献[12 ] ,真菌属的鉴定按文
献[13 ] .在相应的培养基中加入 50 mg·ml - 1的混合稀土 ,稀
释平板法测定耐稀土的各类微生物数量. 在牛肉膏蛋白胨培
养基中加入 10 mg·ml - 1结晶紫 ,以抑制 G+ 菌的生长 ,稀释
平板法测定 G- 菌的数量.
21215 数据处理  按文献[20 ]方法计算混合稀土对土壤微生
物各类群的半效应浓度 EC50 . 以微生物数量为 y、REO 浓度
为 x 进行数学拟合 ,求得相应的数学关系式 ( y = ax2 + bx +
c) 及相关系数值 ( R2 ) . 求函数极大值 ymax ,令 y′= 015 ymax ,
解方程 y′= ax2 + bx + c ,其合理解 x1 就是 EC50值.
3  结果与分析
311  稀土积累对土壤细菌的影响
针对稀土农用的特点 ,采用混合稀土在田间小
区土壤中模拟稀土积累 ,连续 4 年 5 次采集土样 ,进
行土壤微生物区系分析. 稀土对小区土壤细菌的影
响结果见图 1. 虽然 4 年中作物、气候、温度和降雨
量等条件差异很大 ,土壤细菌的总数变化也很大 ,但
可以明显地看出 ,0127 mg·kg - 1的稀土对土壤细菌
产生了刺激作用 ,而 35~70 mg·kg - 1的稀土却对土
壤细菌产生抑制作用. 随着稀土积累量的加大 ,细菌
总数出现增长趋势 ,虽然不同时间取样的结果存在
差异 ,在 70~490 mg·kg - 1之间菌数都有不同程度
的增加. 油菜茬土在 210 mg·kg - 1处 ,小麦茬土在
350 mg·kg - 1处 ,水稻茬土、大豆茬土、蚕豆茬土在
490 mg·kg - 1处 ,分别有一个生长高峰.
图 1  田间小区土壤稀土积累对细菌总数的影响
Fig. 1 Effects of REO accumulation on total bacteria number in field
plot .
Ⅰ11998108109 , 水稻茬土 Rice , Ⅱ11999105120 , 油菜茬土 Rape
seed , Ⅲ11999108118 ,大豆茬土 Soybean , Ⅳ12000105112 ,小麦茬土
Wheat , Ⅴ12001105119 ,蚕豆茬土 Horse bean. 下同 The same below.
  在长期低剂量稀土叠加试验中 ,稀土积累量低
于 5 mg·kg - 1时 ,试验组细菌数比对照增加了 23 %.
在 5~70 mg·kg - 1的稀土浓度范围内 ,细菌受到了
稀土较明显的抑制作用 ,数量只有对照的 50 %~
93 %.稀土积累至 58 mg·kg - 1时 ,试验组的总菌数
降到了对照组的 48 %. 稀土超过 70 mg·kg - 1 ,细菌
数量开始增加 ,稀土积累量至 155 mg·kg - 1 ,细菌的
总数是对照的 166 %.
  为了解稀土积累对微生物种群组成的影响 ,在
混合稀土浓度为 50 mg·ml - 1的平板上检测耐稀土
细菌的数量 ,结果见图 2. 由图 2 可以看出 ,在稀土
8312 应  用  生  态  学  报                   15 卷
积累量达 20 mg·kg - 1的土壤中 ,耐稀土细菌占总菌
数比例高于对照组. 此后 ,稀土的积累一直促进耐稀
土细菌数量增长. 稀土积累到 133 mg·kg - 1时 ,在稀
土浓度为 50 mg·ml - 1的平板上检测到的细菌菌落
数量超过不含稀土的平板上的数量 ,说明不仅此时
土壤中的细菌几乎全是耐稀土的细菌 ,而且稀土刺
激了这些细菌在平板上的生长. 当稀土积累到 144
mg·kg - 1 时 ,试验组耐稀土细菌数量是对照组的
2126 倍. 随着稀土的累积 ,试验组中 G- 细菌 (抗稀
土) 所占的比例逐渐增加 (图 3) ,而 G- 细菌的增加
是重金属污染土壤后经常出现的现象[9 ] . 这些都说
明逐渐积累的稀土改变了土壤细菌的种群构成 ,使
得耐稀土性的菌群成为优势菌群.
图 2  叠加稀土土壤中抗稀土细菌的比例
Fig. 2 Percentage of resistant bacteria in pots with low dosage RE accu2
mulation.
1)稀土叠加 With REO ,2) 对照组 Without REO. 下同 The same be2
low.
图 3  稀土叠加土壤中 G- 细菌的比例
Fig. 3 Percentage of Gram - bacteria in pots with low dosage RE accu2
mulation
  从以上结果可以看出 ,对土壤微生物生态学研
究具有意义的是 0~70 mg·kg - 1范围内的稀土积
累.按照稀土农用正常用量积累至 70 mg·kg - 1 ,约
需很长时间 ,在这一时期内使用稀土会持续对土壤
微生物产生抑制作用. 采用低浓度积累范围的土壤
微生物生态学参数 ,进行模拟计算 ,获得二次方程 ,
根据所得方程计算稀土积累对微生物类群的 EC50
值 ,结果见表 2.
在低剂量连续叠加的盆栽试验中 ,稀土叠加到
60 mg·kg - 1浓度时 ,细菌总数下降到对照组的一
半 ,高于从水稻土样品数据计算所获得的 EC50值
(24 mg·kg - 1) .
表 2  稀土积累对土壤细菌影响的参数
Table 2 Parameters of effects of REE on soil microbes
茬口土样 Crop in field plot 方  程 Equation R2 EC50 (mg·kg - 1)
水稻茬土 Rice y = 01000 2 x2 - 01017 3 x + 71020 9 01981 7 2411
蚕豆茬土 Horse bean y = 6 ×10 - 5 x2 - 01005 4 x + 61887 1 01991 9 -
312  稀土积累对土壤放线菌的影响
稀土对小区土壤放线菌的影响见图 4 ,与种植
水稻、大豆和小麦等不同茬口土壤中取样分析获得
的放线菌数量变化趋势基本一致. 混合稀土对放线
菌的影响与对细菌的影响基本相似 ,极低浓度 (0127
mg·kg - 1) 的稀土刺激放线菌的生长 ,而超过 0127
~70 mg·kg - 1稀土抑制放线菌生长 ,菌数的剂量反
应曲线多数在 70 mg·kg - 1处出现 1 个波谷. 在 70~
350 mg·kg - 1稀土范围内 ,放线菌数量上升 ,大多数
样品中的放线菌在 350 mg·kg - 1处出现 1 个波峰 ;
高于 350 mg·kg - 1时 ,放线菌菌数发生波动.
图 4  稀土积累对土壤放线菌的影响
Fig. 4 Effects of REO accumulation on total actinomycetes number in
field plot .
  在长期低剂量稀土叠加试验中 , 0~48 mg·
kg - 1浓度范围内 ,试验组放线菌的总菌数比对照组
高出 10 %~30 % ,说明稀土对放线菌有刺激作用.
在 50~90 mg·kg - 1浓度之间 ,放线菌菌数出现小幅
波动 ,多数样品中的放线菌菌数低于对照 ,说明放线
菌生长受到抑制. 超过 90 mg·kg - 1的稀土积累对放
线菌又表现为促进作用. 由此可见 ,长期低剂量稀土
叠加试验中获得的数据和田间小区试验中获得的结
果几乎一致.
  低剂量稀土叠加积累到 150 mg·kg - 1时 ,土壤
放线菌的组成发生变化 ,白孢类群成为优势菌群 ,平
板上出现的菌落种类明显减少 (表 3) ,说明逐渐积
累的稀土改变了土壤放线菌的种群结构.
931211 期           唐欣昀等 :低剂量混合稀土积累对黄褐土微生物主要类群的生态效应            
表 3  稀土积累对放线菌各类群组成的影响
Table 3 Effects of REE on the percentage of different groups of actino2
mycetes 3
处理
Treatment
各类群所占比例 Percentage ( %)
白孢
White spore
紫孢
Violet spore
黑孢
Black spore
灰绿孢
Green spore
黄孢
Yellow spore
诺卡氏
Norcadia
试验组 With REE 33 28 14 7 6 1
对照组 Control 20 25 18 13 10 33 除诺卡氏外 ,其它类群均为链霉菌属 All groups belong to the genus
S t reptomycete except Norcadia.
  由表 4 可知 ,稀土对放线菌的 EC50值约为 4116~
7318 mg·kg - 1 ;在盆钵土中 57 mg·kg - 1的稀土抑制近
一半的放线菌数量 ,与田间小区的结果十分相近 (稀土
对放线菌的半抑制浓度约在 4116~7318 mg·kg - 1) .
表 4  稀土积累对土壤放线菌影响的参数
Table 4 Parameters of effects of REE on soil actinomycetes
茬口土样 Crop in field plot 方程 Equation R2 EC50 (mg·kg - 1)
小麦茬土 Wheat y = - 010002 x2 + 01001 1 x + 61059 019692 4116
蚕豆茬土 Horse bean y = - 2×10 - 5 x2 - 01002 6 x + 61505 019847 7318
大豆茬土 Soybean y = 3×10 - 5 x2 - 01004 x + 61676 019077 -
313  稀土积累对土壤真菌的影响
稀土模拟积累对田间小区土壤真菌的影响见图
5. 由图 5 可以看出 ,0127 mg·kg - 1稀土刺激土壤真
菌生长 ,真菌总数比对照提高了 6 %~40 % ;稀土积
累至 35~70 mg·kg - 1时 ,5 种作物茬口土壤真菌总
数都不同程度地减少. 稀土积累超过 70 mg·kg - 1
后 ,各土样中的真菌数量持续上升 ,在 350 mg·kg - 1
时 ,达到最大 ,比对照高出 28 %~104 %. 当稀土浓
度达到 700 mg·kg - 1时 ,真菌总数仍然高出对照. 很
明显 ,低浓度稀土积累对真菌的作用模式与细菌基
本相似 ,而高浓度的稀土持续促进真菌数量增长.
图 5  田间小区土壤稀土积累对土壤真菌的影响
Fig. 1 Effects of REO accumulation on total fungi number in field plot .
  在室内低剂量稀土叠加试验中获得的数据也支
持了田间小区的试验结果. 在 0~48 mg·kg - 1浓度
范围内真菌数量持续上升至对照的 140 % ;而在 48
~90 mg·kg - 1浓度范围内真菌数量逐渐减少 (但比
对照高) ;稀土积累超过 90 mg·kg - 1时 ,真菌数量急
剧增长 ,至 154 mg·kg - 1 (因时间有限 ,逐日叠加试
验只进行到积累量 154 mg·kg - 1止) 约是对照的 2
倍.由此可见 ,高浓度的稀土持续刺激真菌生长. 稀
土积累也改变了土壤真菌的组成 (表 5) . 当稀土积
累到 154 mg·kg - 1时 ,土壤中真菌的优势属由曲霉
演变为青霉 ,土壤真菌的菌群结构发生变化.
表 5  稀土积累对土壤中的真菌优势属组成的影响
Table 5 Effects of REE on the makeup of predominant genus of fungi
稀土浓度
REO (mg·kg - 1)
平板上的优势属 Predominant genus on plate
第一优势菌 First 第二优势菌 Second 第三优势菌 Third
0 曲霉 Aspergillus 腐霉 Pythium 镰刀霉 Fusarium
101 曲霉 Aspergillus 青霉 Penicillium 毛霉 M ucor
154 青霉 Penicillium 曲霉 Aspergillus 木霉 T richoderm a
  由表 6 可知 ,稀土对真菌的 EC50值为 5513~
150 mg·kg - 1 ,高于细菌与放线菌的 EC50值 ,说明真
菌对稀土的耐性较强. 从以上结果可以明显地看出 ,
高浓度稀土积累对土壤真菌产生持续的刺激作用.
表 6  稀土积累对土壤真菌影响的参数
Table 6 Parameters of effects of REE on soil actinomycetes
茬口土样 Crop in field plot 方程 Equation R2 EC50 (mg·kg - 1)
大豆茬土 Soybean y = 7×10 - 5 x2 + 010085 x + 41904 019287 15011
油菜茬土 Rape seed y = 010002 x2 - 010165 x + 41967 018516 5513
小麦茬土 Wheet y = - 0100005 x2 + 010023 x + 41779 0198 9215
4  讨   论
从田间小区试验和室内低剂量长期叠加试验的
结果可以看出 ,土壤细菌、放线菌和真菌受稀土的影
响过程可分为 3 个阶段 :第 1 阶段为刺激阶段 ,在此
阶段稀土积累量低于 5 mg·kg - 1 ,土壤微生物受到
稀土刺激 ,数量增多 ;第 2 阶段为抑制阶段 ,稀土积
累量为 5~70 mg·kg - 1 ,在此阶段随着稀土含量增
加 ,微生物总数减少 ;第 3 阶段稀土积累量大于 70
mg·kg - 1 ,为抗性微生物发展阶段 ,种群结构发生变
化 ,耐稀土的微生物数量显著增多 ;随着稀土含量进
一步增加 ,又会出现抑制过程. 这种规律反映在稀土
浓度2菌数存活的曲线上 ,出现双峰生长现象. 其他
常见重金属对土壤微生物作用也有类似规律[19 ] . 环
境中极低浓度的重金属不仅不会对微生物产生不利
影响 ,反而促进微生物的生长. 这是由于低剂量重金
属的胁迫使得细胞代谢补偿 ,表观上出现数量增加
的刺激效应. 郝锡宓等[10 ]研究发现 ,溶液中的 La、
Ce 浓度为 1 mg·kg - 1时 ,早期对大肠杆菌产生刺激
作用 ,在稳定期产生轻微抑制作用 ,与大田试验结果
一致. 稀土积累对真菌的抑制作用不明显 ,表现为持
续对土壤真菌产生刺激作用. 真菌是植物病原物的
最大组成部分. 稀土积累对植物病原真菌的生态学
意义有待进一步研究. 稀土积累至 150 mg·kg - 1时 ,
0412 应  用  生  态  学  报                   15 卷
土壤中各类微生物的种群结构均发生显著的改变.
0127~50 mg·kg - 1范围内的混合稀土对细菌
起强烈的抑制作用 ,但是对放线菌抑制作用稍弱 ,说
明细菌比放线菌对稀土敏感. 当稀土积累量超过
100 mg·kg - 1时 ,对放线菌表现为抑制作用 ,但是对
霉菌一直起刺激作用. 由此得出 ,三类不同土壤微生
物对混合稀土的敏感性顺序为 :细菌 > 放线菌 > 霉
菌 ,这一结论与文献[15~17 ]结果一致 ,与稀土对不同
微生物的 EC50值的大小顺序也是一致的 ,与这 3 类
微生物对 Cd、As、Pb 等重金属的敏感性顺序也相
同[19 ] .
对微生物生态学研究具有意义的是 0~70 mg·
kg - 1范围内的稀土的积累 ,在此范围内使用稀土会
持续对土壤微生物产生抑制作用. 本文综合田间试
验和室内盆钵试验结果 ,计算出稀土对土壤细菌的
EC50值为 2411 mg·kg - 1 ,对放线菌的 EC50 值为
4116~7318 mg·kg - 1 ,对真菌的 EC50值为 5513~
15011 mg·kg - 1 . 褚海燕等[4 ]认为 ,红壤中 La 积累
至 100 mg·kg - 1时即对微生物碳、氮及呼吸强度产
生显著的抑制 ;La 积累至 30 mg·kg - 1时即对红壤
和黄潮土中脱氢酶产生显著的抑制[5 ,6 ] ,并根据对
微生物活性的影响程度 ,推算出在红壤中稀土的最
大施用量应小于 30 mg·kg - 1 [7 ] . 褚海燕等[8 ]测得
La 对发光细菌 EC50 值为 2111 mg·kg - 1 . 唐欣昀
等[15 ]将发光酶基因 (luxAB) 标记的荧光假单胞菌
( Pseudomonas f l uorescence) X16 菌株分别释放至红
壤、黄潮土和黄褐土中 ,测得在这 3 种土壤中稀土对
X16 菌株的 EC50值分别为 13147~39112、6159~
56118、372~1034 mg·kg - 1 . 可以看出 ,这些数据或
其下限与本文获得的数据接近. 一般说来 ,土壤细菌
对土壤生物活性的贡献最大. 从本文的数据来看 ,30
mg·kg - 1的稀土积累将对土壤细菌产生显著抑制作
用 ,进而强烈抑制土壤生物活性. 因此 ,从土壤微生
物学的角度来看 ,30 mg·kg - 1值可以初步确定为稀
土在黄褐土中积累的安全临界值.
参考文献
1  Babich H , Stotzky G. 1980. Environmental factors that influence
the toxicity of heavy metal and gaseous pollutants to microorgan2
isms. ORC Crit Rev Microbial ,8 :99~145
2  Chang J (常 江) , Zhu W2M (竺伟民) . 1996. Adsorption and des2
orption of rare earth elements in soil. Chin J Soil Sci (土壤通报) ,
27 (2) :84~87 (in Chinese)
3  Chu H2Y(褚海燕) ,Cao Z2H(曹志洪) ,Xie Z2B (谢祖彬) , et al .
2000. Effect of lanthanum on the microflora of red soil. Envi ron
Sci (环境科学) ,21 (6) :28~31 (in Chinese)
4  Chu H2Y(褚海燕) ,Cao Z2H(曹志洪) ,Xie Z2B (谢祖彬) , et al .
2001. Effects of lanthanum on microbial biomass carbon , nitrogen
and respiration in red soil. J Chin Rare Earth Soc (中国稀土学
报) ,19 (2) :158~161 (in Chinese)
5  Chu H2Y(褚海燕) ,Cao Z2H(曹志洪) ,Xie Z2B (谢祖彬) , et al .
2001. Effects of red earth element lanthanum on the activities of in2
vertase ,catalase and dehydrogenase in red soil. China Envi ron Sci
(中国环境科学) ,21 (1) :77~80 (in Chinese)
6  Chu H2Y(褚海燕) ,Cao Z2H(曹志洪) ,Xie Z2B (谢祖彬) , et al .
2001. Dynamic changes in enzyme activity in fluvo2aquic soil under
application of lanthanum. R ural Eco2Envi ron (农村生态环境) ,17
(4) :39~41 (in Chinese)
7  Chu H2Y(褚海燕) ,Cao Z2H(曹志洪) ,Xie Z2B (谢祖彬) , et al .
2001. Primary estimation of rare earth element maximum applica2
tion quantity in red soil. Chin Sci A bst racts (中国学术期刊文摘) ,
7 (1) :100~101 (in Chinese)
8  Chu H2Y(褚海燕) ,Cao Z2H(曹志洪) ,Xie Z2B (谢祖彬) , et al .
2001.Biological toxicity of lanthanum in aqueous solution and ex2
tractable solution from red soil. A gro2Envi ron Prot (农村环境保
护) ,20 (2) :69~70 ,93 (in Chinese)
9  Gong P(龚 平) ,Sun T2H(孙铁珩) ,Li P2J (李培军) . 1997. Eco2
logical effect of heavy metals on soil microbes. Chin J A ppl Ecol (应
用生态学报) ,8 (2) :218~224 (in Chinese)
10  Hao X2M (郝锡宓) , Tang X2Y(唐欣昀) . 1986. Influence of several
re nitrates on the growth of soil microorganisms. J A nhui A gric
Coll (安徽农学院学报) , (suppl. ) :62~66 (in Chinese)
11  He Z2L (何振立) . 1997. Soil biomass and its significance in the e2
valuations of nutrients cycle and environment quality. Soils (土壤) ,
(2) :61~69 (in Chinese)
12  Institute of Microbiology ,Chinese Academy of Sciences (中国科学
院微生物研究所) . 1975. Manual of streptomycetes Identification.
Beijing :Science Press. (in Chinese)
13  Institute of Microbiology ,Chinese Academy of Sciences (中国科学
院微生物研究所) . 1978. Common Fungi. Beijing : Science Press.
(in Chinese)
14  Jin L (金  岚) . 1992. Environment Ecology. Beijing : Higher Edu2
cation Press. (in Chinese)
15  Tang X2Y(唐欣昀) ,Zhang Z2L (张自立) ,Cheng Y(程  勇) , et
al . 1997. Effect of Ce accumulation on soil microflora in yellow cin2
namon soil. Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) , 8 (6) : 585~587
(in Chinese)
16  Tang X2Y(唐欣昀) ,Zhang Z2L (张自立) ,Zhou B2B (周邦兵) , et
al . 1998. Effect of lanthanum accumulation on quantity of major
microorganism groups. J Chin Rare Earth Soc (中国稀土学报) ,16
(1) :61~65 (in Chinese)
17  Tang XY ,Zhang ZL ,Zhou BB , et al . 1998. Effect of lanthanum on
quantity of major microorganism groups in yellow cinnamon soil. J
Rare Earths ,16 (3) :193
18  Xu G2H (许光辉) ,Li Z2G (李振高) . 1991. Microbial Ecology.
Nanjing :Southeast University Press. (in Chinese)
19  Yang J2H (杨景辉) . 1995. Soil Pollution and Its Prevention. Bei2
jing :Science Press. 30~43 (in Chinese)
20  Zhang Z2L (张自立) ,Chang J (常  江) , Wang C2S (汪成胜) , et
al . 2001. Effect of rare earth elements on growth of crops. J Chin
Rare Earth Soc (中国稀土学报) ,19 (1) :85~87 (in Chinese)
21  Zheng C2R(郑春荣) ,Chen H2M (陈怀满) . 1995. Lord capacity of
heavy metals in soil . Prog Soil Sci (土壤学进展) ,23 (6) :21~28
(in Chinese)
22  Zhu W2M (竺伟民) ,Zhang J2Z(张继榛) ,Zhang L2G(章力干) , et
al . 1996. Numerical simulation of RE migration in soils. J Chin
Rare Earth Soc (中国稀土学报) ,14 (4) :341~346 (in Chinese)
作者简介  唐欣昀 ,男 ,1951 年生 ,教授 ,主要从事微生物生
理学和生态学研究 ,发表论文 30 篇. E2mail : tangxinyun @
21cn. com
141211 期           唐欣昀等 :低剂量混合稀土积累对黄褐土微生物主要类群的生态效应