上海城郊大棚蔬菜地土壤总硝化与反硝化作用研究

通过BaPS技术对上海城郊大棚蔬菜地土壤总硝化和反硝化作用速率进行了测定,利用因子分析对影响土壤硝化和反硝化的主要因素进行了分析,结果表明：各大棚蔬菜地土壤总硝化、反硝化速率差异性显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）,其中土壤总硝化速率为17758～45726 Nug/kg·h,土壤反硝化速率为23151～415 Nug/kg·h,土壤总硝化作用速率与与土壤容重呈显著性负相关（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005）,与硝态氮含量呈极显著性正相关（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）,土壤反硝化作用与土壤含水量呈显著性正相关（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005）,与土壤有机质、硝态氮呈极显著性正相关（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）。土壤含水量、土壤有机质含量、土壤硝态氮含量、土壤容重是影响土壤总硝化和反硝化作用的主要因素,四项指标能概括所测定全部指标包含信息的80%以上;土壤硝化作用和反硝化作用对土壤N2O排放的贡献率分别为475%、525%,土壤硝化和反硝化作用均对大棚蔬菜地土壤氮损失产生影响     

控制排水条件下土壤氮素的运移

为研究暗管控制排水与非控制排水条件下, 不同排水出口控制高度对土壤中氮素分布和迁移的影响, 在湖北省荆州市四湖工程管理局丫角排灌试验站进行了野外试验。试验结果表明, 无论采取控制排水与否, 土壤垂直剖面上硝态氮浓度均有一致的变化规律： 20 cm处浓度最高, 在40~60 cm浓度急剧减小, 60~80 cm浓度值很小（1 mg/kg左右）; 控制排水对土壤硝态氮的减小率有显著影响, 表现在控制水位越高, 土层间硝态氮减小率最大; 控制排水能降低表层土壤硝态氮的迁移; 铵态氮与硝态氮迥然不同, 无论采取控制排水与否, 铵态氮在土壤垂直剖面上的含量变化不大; 控制排水对铵态氮的含量也有一定的影响, 表现在控制排水位越低, 土壤中铵态氮的含量越小.     

如东县不同年限滩涂围垦区土壤pH与养分相关性研究

滩涂围垦是沿海地区开拓土地资源和缓解人地矛盾的重要措施,土壤环境也因此发生剧烈变化。以江苏如东县沿海不同年限的垦区土壤为研究对象,探讨土壤pH值、有机质和氮、磷、钾速效养分的分布情况,pH值、有机质和速效养分之间的关系,以及这种相关性随垦区围垦年限而发生的变化。结果表明:如东滩涂围垦区土壤呈碱性,土壤养分较为缺乏;随着围垦年限的增加,垦区土壤pH值下降,土壤养分呈增加趋势,垦区围垦年限对土壤pH值、有机质与速效养分之间的相关性存在一定影响,其中10a围垦期是pH与有机质、速效磷之间相关性变化的转折点。围垦年限不仅对垦区土壤pH值、土壤有机质和速效养分的绝对含量有着明显影响,还影响土壤pH值、有机质与土壤速效养分之间的相关关系,随着垦区围垦年限的增加,人为活动影响程度加深,土壤逐渐从自然的滨海盐土向农业土壤演化,土壤要素间的相关关系逐渐向一般耕作土壤靠近。     

洱海罗时江河口湿地沉积物净氮矿化与硝化速率

为探究高原湖泊河口湿地氮循环过程,以洱海罗时江河口湿地沉积物为研究对象,布设8个监测点按季度开展现场调查,分析沉积物无机氮的时空分异特征,采用PVC顶盖原位培育法分别在夏、秋季开展沉积物净氮矿化与硝化速率实验研究.结果 表明:(1)湿地沉积物氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3-N)和总氮(TN)含量分别为5.92±6.31、14.49±20.89和1408.98±625.29 mg·kg-1,NH4+-N含量沿进水口到出水口方向呈递减趋势,且冬季显著高于其他季(P＜0.05).湿地西侧沉积物NO3-N含量高于东侧,NO3-N含量存在极显著的季节性差异,春季显著高于夏秋冬季(P＜0.01).(2)沉积物净氮矿化和硝化速率的变化范围分别为-0.244～0.256和-0.085～0.084 mg·kg-1·d-1,湿地进水口两个培养期的净氮矿化速率和培养期Ⅱ的硝化速率显著低于其他监测点(P＜0.05),而培养期Ⅰ的硝化速率在湿地中部较高.净氮矿化速率大于硝化速率并形成NH4+-N累积.河口湿地沉积物培养后的无机氮主要以NH4+-N形式存在(占NH4+-N和NO3-N总量的55.37％).(3) Pearson相关分析表明,净氮矿化速率与含水率显著负相关(P＜0.05),硝化速率与培养前的NO3-N含量呈极显著的正相关关系(P＜0.01),而与培养前的NH4+-N含量显著负相关(P＜0.05).     

长江口北支水域生态环境因子的周年变化

2010年10月~2011年9月在长江口北支设5个采样点,按月份采集水样品,对水环境因子的周年变化规律及环境因子的相互关系进行分析。相关性分析结果显示:温度与盐度极显著负相关,叶绿素a与悬浮物和浊度极显著正相关,亚硝态氮、铵态氮、总氮与总磷两两之间极显著正相关。长江口北支盐度周年呈现"上升-平稳-下降-上升"的变化,其中2010年咸潮入侵的提前主要受三峡工程于当年9月开展蓄水所影响,而后盐度的"平稳"则可能由三峡工程在枯水期下泄量的增加所维持。北支各营养盐指标峰值均出现在当年6~8月,长江径流所携带的营养盐和浮游动植物的生长繁殖对营养盐的需求则是导致北支硝态氮、亚硝态氮和铵态氮等变化的主要原因,盐度是影响营养盐分布的重要因素。     

围垦后南汇东滩海三棱藨草的空间分布及其影响因子研究

2015年9月~10月期间对2012年底围垦后南汇嘴区域的海三棱藨草(Scirpus mariqueter)湿地系统进行了调研,运用主成分分析、典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)方法,基于101个样地土壤的有机碳、总磷、总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、正磷酸盐、pH、含水率、粒径、盐度、滩涂高程等12个环境因子数据,探讨了围垦后海三棱藨草空间分布的关键影响因子。结果表明:海三棱藨草的分布与滩涂高程具有显著正相关(P0.05),海三棱藨草群落主要分布在南汇滩涂2.5~3.4 m高程范围内;海三棱藨草的密度、盖度与盐度呈显著正相关(P0.05)。结论认为滩涂高程和土壤盐度是影响海三棱藨草分布的主要环境因子。未来需要结合围垦后的水动力变化过程数值模拟,对海三棱藨草生态系统高时空分辨率的响应过程及机制进行研究,以进一步确立海三棱藨草对围垦工程响应的关键阈值。研究对围垦工程后的滨海湿地植被恢复及滩涂生态修复具有参考意义。     

上海郊区罗店旱地氮素的淋溶研究

渗漏流失是旱地农田氮素流失的主要途径之一,也是引起地下水污染的重要原因。上海市郊大面积旱地农田,雨季渗漏流失较为严重。基于氮素渗漏基本理论和当地农田管理习惯方式,为了研究不同施肥方式处理下氮素流失规律,对实验地进行3种不同方式处理：常规施肥、减量15％施肥、不施肥。结果表明,不同深度不同形态氮浓度随施肥时间递减,并且其递减幅度有所差异,递减幅度大致为30>50>70>120 cm。在垂直方向上,氮素在50 cm处有富集的趋势。硝态氮占总氮流失比例较大,各种不同处理方式下其所占比例均超过70％,是氮素流失的主要形态;铵态氮和亚硝态氮占总氮的比值很低,铵态氮主要分布在表层,并受施肥的影响较大。减量施肥能够减小土壤渗漏水氮素的浓度,提高肥料的利用率。     

基于Hydrus-1D模型的太湖流域农田系统水分渗漏和氮磷淋失特征分析

在土壤水分长期定位观测基础上,应用Hydrus-1D模型对太湖流域典型稻麦轮作农田土壤水分渗漏进行动态模拟,并结合深层土壤溶液取样及氮磷浓度测定,分析了当前耕作方式下农田水分渗漏和氮磷淋失特征。结果表明,土壤水渗漏与降雨、灌溉及前期土壤含水率有关;麦季深层渗漏量小但持续时间长,而稻季单次渗漏量大却持续时间短。模拟时段内铵态氮和可溶解性总磷的淋失主要发生在稻季,淋失量分别为2.62、0.49 kg/hm²,分别占稻麦轮作期总淋失量的96.0%、96.0%,而硝态氮淋失主要发生在麦季,淋失量为57.97 kg/hm²,占总淋失量的80.2%;无机氮淋失的主要形态为硝态氮,其淋失量占总淋失量的96.4%。综合看来,硝态氮应作为主要阻控对象,以减少农田面源污染对地下水及太湖水体的污染风险。此外,氮磷淋失在6、7月份即休耕期和水稻生长早期容易达到峰值,应得到重视。     

丹江口库区典型小流域地表径流氮素动态变化

探明面源污染特征对制定丹江口水库水质保障体系具有重要意义。以胡家山小流域为研究对象,对村落和林 耕复合两种典型土地利用类型和流域各集水区出口地表径流氮浓度进行了连续监测。结果表明：村落降雨径流中总氮、硝态氮浓度较高,其中总氮均值超过20 mg/L,变化幅度都不大;氨氮浓度较低,但变化剧烈,这种氮浓度演变过程和降雨强度关系密切。硝态氮是村落氮输出的主要形态,占总氮输出的6031%～9655%,与总氮输出变化过程具有显著的相关性。林 耕地的氮浓度相对较低,总氮表现出上升—下降—平稳—上升的变化过程,硝态氮和总氮变化有着显著的相关性。在空间传输过程中,小流域下游氮浓度表现出稀释和富集两种效应,其中村落的氮输出对两种效应影响较大;在时间上,受耕作制度和气象变化,各集水区的氮浓度季节性变化明显,总氮浓度表现出春季>夏季>秋季>冬季,硝氮浓度表现出秋季>夏季>春季>冬季。胡家山小流域径流中氮素的含量均高于水库水体氮素含量,总氮高于地表水Ⅴ类水质标准,需要加强对小流域污染源的控制与处理,尤其是对村落径流的处理。
     

三峡库区消落带下部区域土壤氮磷释放规律模拟实验研究

三峡库区消落带形成后其下部区域（145~155 m）由于长期处于淹没状态,其表层土壤将类似底泥状态,研究选择嘉陵江江底沉积物模拟其在好氧及厌氧淹水条件下N、P向上覆水体的释放规律。结果表明：土壤处于淹水期间,均向上覆水释放N、P,其中好氧状态下上覆水中TN以硝态氮为主,厌氧环境下上覆水中TN以氨氮形式为主;淹水前期,N、P释放速率均较快,随时间增加逐渐减缓,且在厌氧环境下TP释放能力较好氧环境强。好氧淹水中曝气量对上覆水中TN平衡浓度无显著影响,但对氨氮、硝态氮释放过程有影响,从而影响TN浓度变化;底泥状土壤落干过程对N素释放有正影响,对P素释放有负影响;在短暂的落干期间,如果进行农业利用,将增加库区水环境污染和水体富营养化的风险.     

The effect of afforestation on mineralization of soil organic matter

The effect of afforestation on the activity of microbiological mineralization of soil organic matter has been studied in Siberia. The results show that this effect concerns mainly net nitrogen mineralization and net nitrification, while carbon mineralization (CO₂ formation) does not depend on the type of ecosystem. It is proposed to use the rates of net nitrogen mineralization and nitrification as the most sensitive indicators of changes in an ecosystem.     

洞庭湖滩地围垦及其对生态环境的影响

本文研究了建国以来洞庭湖区围垦利用方式及动态变化,分析了湖泊滩地浮涨,围垦利用与泥沙沉积的双重循环影响关系,在此基础上探讨了湖滩地围垦利用对生态环境的影响以及对湖滩地利用应采取的对策措施。     

川南山地林分变化对土壤物理性质和抗蚀性的影响

以川南天然林(TRL)及其转变成的毛竹林(MZL)、檫木林(CML)、柳杉林(LSL)、杉木林(SML)和水杉林(SSL)为对象,研究不同林分土壤物理性质和抗蚀性差异,以主成分分析法(ZCFM)和隶属函数法(LSHM)分别计算的土壤抗蚀性综合值Ⅰ(KSX-Ⅰ)和Ⅱ(KSX-Ⅱ)评价林分变化对土壤抗蚀性的影响,探索简便易行的土壤抗蚀性综合评价方法。结果表明,天然林转变为人工林后土壤物理性质和抗蚀性变差,呈现出有机质和0.25 mm水稳性团聚体含量、水稳性团聚体平均重量直径、团聚度、孔隙度及物理稳定性指数降低,而结构体破坏率、不稳定团粒指数、容重、分散率及侵蚀系数增加。各林分土壤KSX-Ⅰ和KSX-Ⅱ均呈现出TRLCMLSSLLSLMZLSML的规律变化。土壤抗蚀性指标间相关性均达到显著(p0.05)水平;土壤KSX-Ⅰ和KSX-Ⅱ之间呈显著相关关系(p0.05),且两者均与各抗蚀性指标间呈显著相关(p0.05)。说明天然林植被变化后会使土壤抗蚀性降低,影响原有植被水土保持功能,应该加强天然林及其生态功能保护;ZCFM和LSHM均可作为计算土壤抗蚀性综合值的有效方法,但考虑到计算过程的难易度,后者更简便易行。结果为土壤抗蚀性综合评价新方法的建立提供了参考。     

Temperature as an environmental factor: Its effect on nitrification

The temperature effects on the nitrification process were studied via enrichment and soil perfusion techniques. Enrichment technique yields optimum data at 30 to 37°C wether the inoculum was soil or soil suspension. Activities of nitrifying microorganisms were observed above 40°C and extended to 50°C in the majority of samples. Direct inoculation of enrichment medium with soil showed satisfactory results for nitrifiers growth rather than the use of soil suspension as inoculum for the same medium. The quantitative study for nitrite formation as an intermediate product in the nitrogen cycle was carried out at 44°C. Nitrite formed by an ammonium oxidizing group was accumulated to high levels at the beginning of percolation. This was followed by a sharp drop, and a gradual decrease was observed afterwards. The rate of nitrification was increased to some extent by using an autoclaved soil sample.     

Soil redistribution rate and its relationship with soil organic carbon and total nitrogen using Cs technique in a cultivated complex hillslope in western Iran

The spatial pattern of soil redistribution rate was investigated using cesium-137 (¹³⁷Cs) within a cultivated complex hillslope in western Iran. The relationship between soil redistribution rate and soil organic carbon and total nitrogen pattern were studied using co-regionalization analysis. Ninety-one soil cores were sampled for ¹³⁷Cs, total nitrogen, and soil organic carbon measurements. The simplified mass balance model estimated a gross erosion rate of 29.8 t ha⁻¹ yr⁻¹ and a net soil deposition rate of 21.8 t ha⁻¹ yr⁻¹; hence, a net soil loss rate of 8 t ha⁻¹ yr⁻¹. This magnitude of soil erosion rate is higher than the acceptable rate in semiarid regions. Co-regionalization analysis and co-dispersive coefficients among the selected variables showed that only a small fraction of the variability in total nitrogen and soil organic carbon could be explained by soil redistribution and that the remaining might be the result of different management practices by local farmers.     

不同滩涂促淤围垦方式对大型底栖动物群落的影响

滩涂促淤围垦会对大型底栖动物造成一定程度的影响,但关于不同促淤方式对大型底栖动物的影响未见有报道。以长江口浦东机场外侧滩涂促淤区为研究对象,分析吹沙促淤区域和抛坝促淤区域中大型底栖动物的分布特点。结果显示:大型底栖动物在抛坝促淤区和吹沙促淤区年均密度分别为(835.98±572.41)ind./m~2和(52.85±12.04)ind./m~2,年均生物量分别为(135.25±63.99)g/m~2和(40.82±6.84)g/m~2,单因素方差分析显示,两者存在显著性差异(P0.05),进而表明不同促淤方式对大型底栖动物的密度和生物量影响不同。CLUSTER聚类和MDS排序图说明吹沙促淤区和抛坝促淤区断面之间的大型底栖动物群落组成存在差异性。对各断面间群落相似性矩阵进行SIMPER分析表明河蚬、光滑狭口螺和谭氏泥蟹为两种区域共有优势种,其贡献度分别为56.10%、10.81%、9.62%,且三者在吹沙促淤区中的密度分布少于抛坝促淤区。研究表明泥沙淤积的快慢程度是影响促淤围垦区内大型底栖动物分布的重要因素。