次生演替过程中土壤磷组分及有效性研究进展

磷是植物生长发育所需的重要营养元素.次生演替是陆地退化生态系统恢复的重要途径,但土壤磷缺乏会对次生演替过程中的植物生长造成限制,因此深入理解次生演替对土壤磷组分的影响,对解决生态系统恢复过程中养分管理具有重要意义.在介绍土壤磷循环和磷组分的基本概念及生态学意义的基础上,对次生演替过程中不同土壤磷组分的变化规律、影响因素及其磷有效性进行全面梳理和分析.发现在次生演替过程中,高活性的树脂磷（Resin-P）没有特定的变化规律;较高活性的碳酸氢钠无机磷和有机磷（NaHCO3-Pi和NaHCO3-Po）随演替逐渐增加,主要与凋落物归还、有机质积累和微生物群落变化有关;中等活性的氢氧化钠无机磷和有机磷（NaOH-Pi和NaOH-Po）在演替过程中无明显变化趋势,可能受到土壤pH值和矿物离子（如铁和铝）的影响;中等活性的原生矿物磷（Primary mineral P）在大多数情况下会随着次生演替而降低.由于土壤有机质和微生物组成等与土壤磷组分显著相关,为提高次生演替过程中土壤磷有效性,应重点关注次生演替过程中土壤的理化特性（例如土壤pH值、含水量和有机质）以及微生物群落（例如溶磷菌群落）的变化;同...     

人工湿地除磷基质及其净化机理研究进展

基质作用是人工湿地系统除磷的主要机制,通过基质拦截吸附、络合沉淀等途径,实现人工湿地除磷目标,因此如何选用高效除磷功能的基质是提高人工湿地除磷力的关键.通过综述国内外在人工湿地中除磷基质方面的研究进展,介绍了国内外除磷基质种类及其应用优势和限制条件,列举了代表性除磷基质种类,分析了基质除磷主要机制及相关影响因素,剖析了...     

磷水平对不同耐低磷水稻苗根系生长及氮、磷、钾吸收的影响

选取3个耐低磷水稻基因型99011、580和99112及1个磷敏感基因型99056为材料，采用营养液培养，比较了它们在不同磷水平下苗期根系的生长状况及对氮、磷、钾的吸收情况，结果表明，耐低磷基因型适应低磷的能力较强，它们具有较长的根系、较大的根体积和根干重，其中99011和580表现尤为突出，且它们的根系受磷水平变化的影响明显小于敏感基因型99056；0．081～0．161mmol／L的磷处理更有利于耐低磷基因型根系的发育，并且促进氮和钾的吸收，此时，植株能够吸收较正常磷处理更多的氮和钾；而磷敏感基因型99056吸收氮和钾的量随供磷水平的下降而减少，并且吸收磷的总量受磷水平变化的影响显著较3个耐低磷基因型大。     

低碳条件下土壤微生物量磷对加入无机磷的响应

土壤微生物量磷是土壤有效磷的“源”和“库”,其变化幅度很大,受多种因素影响。采用室内培养的方法,向土壤中加入不同量KH2PO4,分析在土壤有机碳供应不充足条件下土壤微生物量磷对外加无机磷的响应,探讨影响土壤微生物量磷的因素,为提高土壤磷素有效性提供理论依据。结果表明,在土壤有机碳供应不充足的条件下,加入的无机磷对土壤微生物量碳无明显影响,但可显著增加土壤微生物量磷和微生物含磷量,随着无机磷加入量的增加,土壤微生物量磷和微生物含磷量增加幅度增加。土壤微生物量磷及微生物含磷量与土壤有效磷之间成显著直线相关,土壤有效磷每提高1个单位,土壤微生物量磷增加0.22个单位,土壤微生物含磷量增加0.73个单位。     

厌氧除磷同步脱氮及影响因素研究

采用鸡粪污泥为种泥,在厌氧混合连续流反应装置内进行厌氧还原磷产生磷化氧功能菌的富集,进行硝酸盐、硫酸盐、不同碳源和氮源条件下厌氧除磷效率的研究,并考察磷化氧的生成与硝酸、总磷、氨氮去除的关系.结果表明,(1)SO_4~(2-)-S适宜的投加量为26 mg·L~(-1),不投加NO_3~--N.水中含有氧化态的无机物在厌氧条件下与磷争夺[H]导致厌氧除磷的效率下降.(2)合适的碳源为葡萄糖1 000 mg·L~(-1),纤维素不适合作为碳源,合适的氮源为蛋白胨500 mg·L~(-1),水中含有的还原糖和有机氮源促进磷化氧的生成.(3)pH值控制在6.5～7.0的范围,最适宜的生长温度在35℃左右.(4)氨氮的去除率随着总磷的去除率而增加,在厌氧条件下可达到同时脱氮除磷的效果.磷的去除由厌氧除磷菌还原磷生成磷化氧完成,氨氮由生成氮气或生成蛋白质来去除.     

有机酸对不同磷源条件下土壤无机磷形态的影响

土壤有效磷含量低是影响作物生产的重要限制因素之一.作物根分泌活化难溶性磷的有机酸对改善其磷素营养具有重要意义.采用张守敬和Jackson无机磷分级方法,以湖北省武昌土为材料,加入不同磷源和有机酸,经室温培养后,测定速效磷含量和无机磷组分.结果表明,有机酸引起速效磷含量增多,除苹果酸处理的变化较小外,草酸和柠檬酸的加入使土壤中速效磷显著增加.供试有机酸均使土壤铝磷(Al-P)含量下降,钙磷(Ca-P)含量上升,变幅大小依次为草酸处理>柠檬酸处理>苹果酸处理;有机酸活化的磷主要来源于土壤中Al-P和铁磷(Fe-P)中的磷,同时有机酸能够促进土壤中闭蓄态磷(O-P)的形成与积累.图1表3参30     

秸秆生物炭对水稻土和赤红壤磷素有效性及化学形态的影响北大核心CSCD

为探讨生物炭对土壤磷素转化的影响,选择华南地区两种典型土壤(高磷水稻土和低磷赤红壤),通过土壤培养试验,研究添加不同剂量(0%、1%、2%和4%,分别用CK、T1、T2、T4表示)秸秆生物炭对土壤磷素有效性及不同磷组分随时间变化的动态影响.结果表明,不同剂量秸秆生物炭处理均能显著提高水稻土和赤红壤的全磷及有效磷含量,且增加幅度随生物炭添加剂量的增加而升高,培养第40天T4处理的水稻土及赤红壤的有效磷含量相比对照分别增加118.45%和6432.08%,赤红壤效果更为明显.不同剂量秸秆生物炭处理均能显著增加两种土壤的Fe-P和Ca-P含量,其中T4处理效果最为显著.培养第40天T4处理的水稻土中水溶性磷、Al-P、Fe-P、Ca-P含量较对照分别增加233.53%、14.95%、8.82%和55.65%,O-P含量则降低2.74%;赤红壤的Al-P、Fe-P、Ca-P含量分别增加71.35%、80.15%和124.73%,水溶性磷和O-P含量则降低7.14%和0.52%.随着培养时间推移,秸秆生物炭处理的水稻土和赤红壤酸性磷酸酶活性逐渐降低,碱性磷酸酶活性则逐渐升高.此外,培养初期添加秸秆生物炭显著降低了两种土壤的微生物量磷含量,但该抑制作用随时间推移逐渐减弱直至消失.综上所述,秸秆生物炭处理显著影响水稻土和赤红壤磷素的化学形态、微生物活性及磷素转化,增加磷素有效性,尤其对赤红壤作用效果更为明显,因此在化肥减施增效中值得进一步推广应用.(图7表3参50)     

昆明不同产地磷石膏对烤烟生长及砷污染风险的影响

为解决磷石膏堆存造成的环境问题,实现其农业资源化利用。通过盆栽试验研究了施用昆明市3个产地磷石膏（上蒜乡、古城镇和草铺镇）对3个品种烤烟（红花大金元、NC297和MS云烟85）生长的影响。结果表明：磷石膏能有效促进烤烟生长,其中施用上蒜磷石膏的效果最好,上蒜磷石膏处理下红花大金元的株高显著高于NC297和MS云烟85,且地上部生物量显著高于 MS 云烟85;施用另外两种如古城和草埔磷石膏后,红花大金元在株高和地上部生物量也表现出不同程度的优势。此外,相对NC297和MS云烟85,施用磷石膏对红花大金元的促磷和抗砷作用更为明显,上蒜磷石膏处理下红花大金元地上部磷吸收量为43.10 mg·pot-1,显著高于NC297和MS云烟85;且施用上蒜磷石膏对红花大金元砷的污染风险较小,其植株地上部砷的质量分数为0.48 mg·kg^-1,显著小于相同处理下NC297和MS云烟85,但烟株地上部砷含量最低的组合为古城磷石膏-NC297烤烟组合,其砷的质量分数为0.20 mg·kg^-1。此外,施用磷石膏也显著增加了土壤中有效磷、硫含量,其中添加上蒜磷石膏能更大程度地提高土壤速效磷的含量,为不施用磷石膏（CK）的11-23倍;施用古城磷石膏后,种植NC297的土壤中有效硫增加最多,为CK的5-15倍。因此,除NC297和MS云烟85施用上蒜磷石膏组合存在一定砷污染风险外,磷石膏可以作为磷、硫肥安全地应用于烤烟生产。     

底泥加入铁盐对水体磷的吸收和固定

对加入FeCl3的底泥在扰动条件下对外源磷的吸收效果进行研究,并通过内源磷数量分布分析了固定效果.磷吸附等温线结果表明,对FeCl3质量百分比占2%的底泥而言,磷吸附最大值、磷平衡浓度、磷饱和度分别为未加入FeCl3的原底泥的273%、85.7%、60.7%.磷吸附实验结果表明,加入FeCl3的底泥对上覆水中磷的吸收能力增加.FeCl3质量百分比占1%和2%的底泥对外源磷的吸收量分别为未加入FeCl3的原底泥的150%和210%,而达到饱和时间也分别从17 d延长至26 d和35 d.内源磷的主要分布为Fe/Al-P(57.1%—63.4%)、HCl-P(19.9%—28.4%)、NH4Cl-P(12.9%—15.2%).由于FeCl3的加入抑制了Fe/Al-P向HCl-P的转化,加入的外源磷主要形成了藻类可利用磷(AAP).     

不同氮肥与磷肥的互作效应

利用盆栽试验研究了潮土中不同氮肥与磷肥的互作效应，结果表明：不同氮肥与磷肥的配合施用对潮土中油菜的生长和养分吸收有显著的交互作用。生长初期，施氮并不能促进、甚至会抑制油菜的生长，氯化铵较其它氮肥作用突出。随着生长期的延长，氮肥对油荣生长的促进作用逐渐显现，但氯化铵的促进作刚仍低于其它氮肥。植株养分累积受不同氮肥影响的规律与植株干物质累积表现的规律基本一致。土壤有效磷含最受不同氮肥影响较小，而水溶性磷含量因施用不同氮肥表现出显著的差异，特别是在生长初期的土壤中。相关分析结果表明，油菜生长初期的干物质质量与土壤水溶性磷含量达到极显著相关（r=0．727^＊＊）。因此推测，不同氮肥对油菜生长的影响可能因氮肥降低土壤中磷的有效性所致，这些结果对今后的合理施肥提供了重要的参考依据。     

水稻耐低磷特性研究

选取3个耐低磷水稻基因型99011、580、99112和1个磷敏感基因型99056为供试材料，采用营养液和石英砂培养的方法，研究了与磷效率相关的一些指标．结果表明，99011和580均具有较高的磷吸收效率和利用效率，其中根长是99011高效吸收的重要贡献因子，其次它对难溶性磷有一定的活化吸收能力；580不仅对难溶性磷的活化吸收能力最强，而且善于从低浓度的磷环境中吸收较多的磷；而99112主要靠被动适应生态环境来表现它的耐低磷特性，与磷吸收效率相关的次级因子表现不佳，是99056对低磷反应敏感的主要原因．图3表4参16     

三峡库区水体磷浓度对蓝藻垂直迁移的影响木

通过建立蓝藻细胞内部营养状态磷份额模型和水体磷浓度对蓝藻聚集体垂直迁移影响模型,模拟计算了水体中不同磷浓度对蓝藻聚集体垂直迁移速度及迁移距离的影响.结果表明,蓝藻细胞内磷份额与水体中的磷浓度密切相关.当水体磷浓度为0.075 mg·L-1时,水华暴发压力不大;当水体中磷浓度达到0.090 mg·L-1时,最大迁移距离已...     

几种改性磷肥肥效研究初报

在与过磷酸钙生产类似的亚艺条件下,在磷矿粉中加入一定比例的添加剂,研制出3种改性磷肥。化学分析结果表明,在改性磷肥有效磷中,水溶性磷比例下降。盆栽试验结果显示,在等质量施肥条件下,3种改性磷肥均有较大幅度的增产,且植株吸磷量和磷含量有显著的增加。     

蓝铁矿法回收生物膜富集的城市污水中的磷

磷资源因具有不可再生性和污染性,需要进行磷回收.目前污水处理厂使用的传统磷回收方法多是鸟粪石法,但存在利用价值低、磷回收率不高等缺点.本课题组提出了一种新的磷回收工艺系统,即在生物膜法高倍富集城市污水中的磷的基础上,通过蓝铁矿的形式回收磷,具有经济价值高、磷回收率高等优势.本实验研究主要通过探讨蓝铁矿法回收富磷溶液的过程中获得高磷回收率和蓝铁矿纯度的反应条件,并进行X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜—能谱（SEM-EDS）定性表征最优条件下的蓝铁矿.结果表明,最优反应条件是pH值为7.00—7.50、氧化还原电位（ORP）降到-100 mV左右、铁磷离子物质的量物质的量比为3∶1,此时蓝铁矿法的磷回收率约为95.00%,蓝铁矿纯度为88.35%,蓝铁矿为沉淀回收物中主要晶相且晶型较好.     

磷钼酸-磷钨酸盐比色法测定土壤中总酚酸含量

酚酸是土壤中存在的一类重要的化感物质。本文建立了磷钼酸－磷钼酸盐比色法测定土壤中总酚酸含量的方法。并用此方法测定了翻埋小麦秸秆３周和１３周后土壤中总酚酸含量,为每克土０．０３０－０．１４３μｍｏｌ之间。     

控制星湖内源性营养物质磷负荷的有效性研究

本文研究了天然沸石与石灰,铝盐,铁盐对湖水－沉积物系统中的湖水脱磷的可能性,以期在对星湖内源性营养物质磷负荷的控制方面提供科学依据。     

磷钼杂多化合物脱除H2S回收硫磺反应机理研究

综合运用离子选择电极分析、微分量热分析与能谱分析等手段对磷钼杂多酸钠盐与硫化氢的反应机理进行了研究。发现：1）磷钼酸钠体系在脱硫过程中具有稳定的化学性能,硫产物中基本不含Mo,V的物相;2）脱硫过程中,复配体系磷钼酸钠与偏钒酸钠独立作用,两者之间不存在协同效应;3）磷钼酸钠吸收H2S过程的化学反应式为：H2S Na3PMo( Ⅵ）12O40→S↓＋Na3H2PMo(Ⅵ)10Mo(Ⅴ)2O40。即在磷钼酸钠分子中有2个Mo(Ⅵ)被还原成Mo(Ⅴ),因此,相同摩尔浓度下,磷钼酸钠的饱和硫容量是螯合铁的两倍。     

静态条件下底泥中不同形态磷的变化规律

上覆水中磷被结合到底泥中时,不同形态磷的数量将会改变, 由此导致磷的释放能力和生物有效性被显著改变.以富营养化河道上覆水和底泥为材料,考察了静态条件下,底泥中不同形态磷的变化规律及其对磷的生物有效性的影响.结果表明, 潜在活性磷(PMP)含量显著增加,NH4Cl-P、BD-P、NaOH-nrP分别增加了297.68%、1O.73%、30.49%.难释放态磷则基本保持不变.潜在活性磷对生物有效磷的形成具有显著的影响,4种生物有效磷中的3种(WSP、Olsen-P、AAP)均与其在a<0.01水平上显著正相关,并且其对AAP形成的影响最为显著.因此推测,静态条件下,当上覆水中磷向底泥迁移时,首先会形成潜在活性磷和生物有效磷.     

中亚热带不同森林类型对地表径流磷动态的影响

磷是亚热带森林生产力的主要限制因子之一，其随地表径流的输出是森林磷流失的重要途径，且可能受不同森林类型的显著调控，但缺乏必要关注.着眼于中亚热带不同类型森林的地表径流，分析米槠(Castanopsis carlesii)人工幼林、杉木(Cunninghamia lanceolata)人工幼林、米槠次生林及杉木人工成熟林对地表径流总磷浓度及输出的影响，为深入认识亚热带森林磷迁移过程及有效森林经营提供一定科学基础数据.结果显示：(1)不同森林类型的地表径流产流量大小为米槠人工幼林(1 506.06±5.18 m³/hm²)>杉木人工幼林(971.56±2.88 m³/hm²)>米槠次生林(552.85±2.45 m³/hm²)>杉木人工成熟林(468.83±1.81 m³/hm²);(2)不同森林类型地表径流总磷浓度之间存在显著差异，表现为米槠次生林(0.239±0.093 mg/L)>杉木人...