放牧对草原十壤N2O产生及微生物的影响

利用AIM乙炔抑制法 ,首次测试了我国内蒙古放牧和非放牧羊草草原土壤N2 O产生的微生物过程 ;通过分析不同类型草原土壤N2 O产生的微生物过程和相关微生物菌群的季节变化 ,研究了放牧行为对于草原土壤N2 O微生物产生过程的影响 .放牧行为改变了土壤结构 ,有利于土壤微生物反硝化作用的发生 ,在一定程度上降低了草原土壤N2 O的排放 .揭示了内蒙古草原土壤N2 O产生是以异养硝化作用过程为主的微生物过程 ,解释了内蒙古典型草原土壤N2 O通量较低和其季节变化的微生物学机理     

放牧对草原土壤N2O产生及微生物的影响

利用AIM乙炔抑制法,首次测试了我国内蒙古放牧和非放牧羊草草原土壤N₂O产生的微生物过程;通过分析不同类型草原土壤N₂O产生的微生物过程和相关微生物菌群的季节变化,研究了放牧行为对于草原土壤N₂O微生物产生过程的影响.放牧行为改变了土壤结构,有利于土壤微生物反硝化作用的发生,在一定程度上降低了草原土壤N₂O的排放.揭示了内蒙古草原土壤N₂O产生是以异养硝化作用过程为主的微生物过程,解释了内蒙古典型草原土壤N₂O通量较低和其季节变化的微生物学机理.     

沼泽湿地N2O通量特征及N2O与CO2排放间的关系

对三江平原淡水沼泽湿地进行了连续4年的野外原位观测.结果表明,沼泽湿地冬季是N2O的汇,但从全年来看,仍为N2O排放的源.5～8月是N2O排放的主要时期.土壤温度是影响N2O通量季节变化的重要环境因素,生长季内的积水水位和土壤温度则会影响到N2O通量的年际变化;沼泽湿地N2O与CO2排放间相关性显著,促使二者间产生这种内在联系的因素包括温度、植物根系的作用、有机质分解的联系作用以及植物气孔行为的调节.     

农田土壤N2O排放过程影响因素研究进展

本文主要阐述了土壤水分、温度等理化性质,NH4 -N和NO3--N含量,土壤有机质等因素对农田土壤产生N2O过程的影响的研究进展.     

以化学抑制法研究污水生物处理过程中N2O的释放源

采用化学抑制法,研究了不同曝气量下污水生物处理过程中N2O的释放源.结果表明,缺氧段中, N2O的主要释放源为硝酸盐异化成氨反应,而反硝化反应消耗N2O.好氧段中N2O释放源受曝气量的影响很大,当曝气量适中时(65L/h), N2O释放源主要为硝化细菌反硝化作用;而当曝气量偏高(105L/h)或偏低(25L/h)时,同步硝化-反硝化反应是主要的N2O释放源.同时硝化细菌反硝化反应也能够产生少量N2O.     

冻融对内蒙古温带贝加尔针茅草甸草原N2O通量的影响

本研究以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究对象,通过室内模拟实验与野外观测实验相结合,分析不同土层、放牧与封育、长期与短期冻融、不同冻融频率与冻融温差强度对草地土壤N2O产生与排放的影响.结果表明:冻融期间,从地表到下层15cm土壤N2O的产生速率随深度的增加而逐渐减少,N2O的产生主要来源于0~9cm的表层土壤;冻融期间温差相同的情况下,冻融次数越多,N2O的产生速率越小;N2O的产生速率随着温差的变小而减少;冻融期间封育样地的N2O排放量大于放牧样地,且封育样地的N2O排放量占全年排放总量的25.09%,大于放牧样地(12.38%),但从观测年排放总量看,放牧却促进了草地N2O源的功能;草地春融期间的N2O排放量是整个冻融期N2O排放量的最大贡献者.     

鼎湖山主要森林生态系统地表N2O通量

利用静态箱-气相色谱法对鼎湖山3种处于演替不同阶段的森林类型(季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林)的地表N2O通量进行了1年的原位观测和研究.结果表明,3种林型地表N2O通量按从大到小的顺序为季风林>混交林>松林;不同林型间的N2O通量差异与森林土壤的性质有密切关系,C/N比值较低的季风林凋落叶对土壤中产生N2O的微生物过程有较为明显的促进作用;从全年来看,松林地表N2O通量的季节变化不明显,而季风林和混交林的地表N2O通量在雨季存在明显的降雨驱动效应,统计分析显示在该地区影响森林地表N2O通量的主要因子是土壤湿度.     

DO浓度对生活污水硝化过程中N2O产生量的影响

为确定污水脱氮过程中最优的DO浓度和曝气方式,以提高污水处理效率,降低N2O产生量,采用实际生活污水应用小试SBR反应器,重点考察了不同DO浓度条件下,硝化效率和硝化过程中N2O的产生量.结果表明,当DO浓度恒定为0.4mg·L-1时,虽然硝化过程所消耗的能量最低,但其氨氮氧化的速率较低.提高DO浓度,氨氮氧化速率可随之升高.低氨氮生活污水硝化过程中仍有N2O产生.DO浓度为0.4 mg-L-1和0.9 mg·L-1时,污水N2O产生量(以N计)分别为1.5 mg·L-1和1.6mg·L-1;而DO浓度为1.5 mg·L-1和2.0 mg·L-1时,N2O产生量则分别降低至0.5 mg·L-1和0.4 mg·L-1.当DO浓度高于1.5mg·L-1后,继续提高DO浓度,氨氮氧化速率升高的速率变缓,同时N2O产生量大幅降低.因此,从提高污水脱氮效率节能降耗和控制N2O产生量2个角度考虑,生活污水脱氮过程中控制DO浓度在1.5 mg·L-1较为适宜.     

典型湿地环境条件下Shewanella介导N2O产生机制及意义

利用湿地中高丰度的代表性反硝化菌Shewanella denitrificans,文章通过批式实验,探究典型湿地环境条件下pH和C/N对微生物反硝化排放N_2O的影响和机制。结果表明,在典型湿地环境条件下,S. denitrificans介导的反硝化均能排放N_2O温室气体。其中,当C/N为7.5或75时N_2O排放速率最快,比最低排放速率高出约54%。当pH为5.5时,N_2O排放速率较pH为6.5时增加约67%。不同pH和C/N条件下N_2O的排放差异可能主要由p H差异导致,或p H和C/N差异共同所致。双因素方差分析结果表明,pH和C/N不仅分别显著影响N_2O排放,并且两者对N_2O排放具有显著的交互影响。这些发现为湿地生态系统N_2O排放的模型构建和评估预测提供了科学依据。     

异养硝化-好氧反硝化菌WXZ-8的脱氮产物N_2O和N_2研究

研究了异养硝化-好氧反硝化菌WXZ-8(Bacillus cereus)的异养硝化性能,并采用GC-ECD(Gas Chromatography-Electron Capture Detector)、GC-TCD(Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector)方法分别测定了脱氮过程中的气体产物N2O和N2。为了改进密封反应的溶氧条件,采用纯氧密封摇瓶培养和空气密封摇瓶培养两个对照条件下进行培养。结果表明:(1)空气密封瓶实验条件下,WXZ-8产生的N2O为0.00945mg,N2为9.5005mg,分别占从水体中脱除的氮的0.047%和47.09%,另外,同化合成的氮含量占48.74%;(2)纯氧密封瓶实验条件下,WXZ-8产生的N2O为0.00463mg,N2为9.686mg,分别占从水体中脱除的氮的0.024%与49.57%,同样,同化合成的氮含量占49.23%。两组对照实验表明,WXZ-8菌是一株高效、产生低水平量N2O的性能良好的异养硝化-好氧反硝化菌,且纯氧培养条件更有利于控制N2O的逸出。     

内蒙古草原典型草地异戊二烯的排放特征

为准确了解内蒙古草原典型草地异戊二烯的排放状况 ,在 2 0 0 2和 2 0 0 3年观测实验的基础上 ,利用已有的经验模式和观测资料 ,计算了羊草样地 2 0 0 2和 2 0 0 3年生长季节异戊二烯的排放通量 .结果表明 :2 0 0 2和 2 0 0 3年异戊二烯排放具有明显的日、逐日、月、年变化 ,其排放通量首先依赖于可见光辐射 ,其次是温度 .2 0 0 2和 2 0 0 3年生长季羊草样地异戊二烯总排放 (以C计 )分别为 1 10 ,1 0 0g·m- 2 ,2 0 0 3年比 2 0 0 2年减少9 0 % .此现象主要是由于 2 0 0 3年可见光辐射减弱和气温降低造成的 .2 0 0 2和 2 0 0 3年生长季排放通量的最大值 (以C计 )分别为 2 3 3 2 0和193 3 8μg·m- 2 ·h- 1 ,当可见光辐射小时累计值小于 0 4MJ·m- 2 时 ,异戊二烯的排放通量一般为零     

内蒙古大针茅草原的N_2O和CH_4通量变化特征

利用透光密闭箱对内蒙古半干旱典型草原大针茅草原土壤-植被系统温室气体N2O和CH4通量在不同年份进行了较长期的原位观测研究.结果表明,大针茅草地作为大气N2O的源和CH4的汇而起作用,N2O与CH4的排放强度分别为(1.37~16.33μg/(m2·h)和-227~-1μg/(m2·h), N2O和CH4的通量具有明显的日变化和季节变化特征,并且主要的环境因子(温度、水分)对其有重要影响.N2O通量的季节变化特征表现为:夏>秋>春>冬;CH4通量的季节变化特征表现为:春>夏>秋>冬.     

内蒙古大针茅草原的N2O和CH4通量变化特征

 利用透光密闭箱对内蒙古半干旱典型草原大针茅草原土壤-植被系统温室气体N₂O和CH₄通量在不同年份进行了较长期的原位观测研究.结果表明,大针茅草地作为大气N₂O的源和CH₄的汇而起作用,N₂O与CH₄的排放强度分别为(1.37～16.33μg/(m2·h)和-227～-1μg/(m2·h), N₂O和CH₄的通量具有明显的日变化和季节变化特征,并且主要的环境因子(温度、水分)对其有重要影响.N₂O通量的季节变化特征表现为:夏>秋>春>冬;CH₄通量的季节变化特征表现为:春>夏>秋>冬.     

内蒙古草原生态环境治理的国际合作思路

内蒙古草原面积巨大,占全国草原总面积的1/3,其草原生态环境不仅与国家生态安全紧密相连,而且对周边国家的气候、环境也会产生重大影响。本文从国际法视角出发,根据国际合作原则,依据《京都议定书》清洁能源机制,提出了内蒙古草原生态治理的国际合作思路。一要依托联合国及联合国环境规划署,开展更为广泛的环保合作项目;二要依托国际社会各种环境保护组织和环境合作机构,在《联合国气候框架公约》和《京都议定书》等国际法框架内,全面开展环境外交,寻求国际社会的多方合作;三要依托内蒙古绿色食品贸易,与环境大国展开国际合作;四要依托内蒙古绿色能源基地的建设,寻求国际合作,希望本文能对政府部门制定草原生态治理规划时有所启迪和帮助。     

内蒙古草原退化群落恢复演替规律的仿真

文章用细胞自动机研究群落的演替过程。根据从1983年围封内蒙古典型草原后连续11年定位监测的数据,建立了一个描述在过大牧压下退化的典型草原植物群落封育后恢复演替的模型。用计算机对模型进行仿真,仿真的结果符合实测群落恢复演替的动态趋势,从而验证了建模时所提出假设的正确性。进而用这一模型模拟草原的退化过程,深化对草原退化和恢复演替的机理的认识。     

Nitrogen deposition alters soil chemical properties and bacterial communities in the Inner Mongolia grassland

Nitrogen deposition has dramatically altered biodiversity and ecosystem functioning on the earth; however, its effects on soil bacterial community and the underlying mechanisms of these effects have not been thoroughly examined. Changes in ecosystems caused by nitrogen deposition have traditionally been attributed to increased nitrogen content. In fact, nitrogen deposition not only leads to increased soil total N content, but also changes in the NH₄⁺-N content, NO₃^--N content and pH, as well as changes in the heterogeneity of the four indexes. The soil indexes for these four factors, their heterogeneity and even the plant community might be routes through which nitrogen deposition alters the bacterial community. Here, we describe a 6-year nitrogen addition experiment conducted in a typical steppe ecosystem to investigate the ecological mechanism by which nitrogen deposition alters bacterial abundance, diversity and composition. We found that various characteristics of the bacterial community were explained by different environmental factors. Nitrogen deposition decreased bacterial abundance that is positively related to soil pH value. In addition, nitrogen addition decreased bacterial diversity, which is negatively related to soil total N content and positively related to soil NO₃^--N heterogeneity. Finally, nitrogen addition altered bacterial composition that is significantly related to soil NH₄⁺-N content. Although nitrogen deposition significantly altered plant biomass, diversity and composition, these characteristics of plant community did not have a significant impact on processes of nitrogen deposition that led to alterations in bacterial abundance, diversity and composition. Therefore, more sensitive molecular technologies should be adopted to detect the subtle shifts of microbial community structure induced by the changes of plant community upon nitrogen deposition.     

基于MODIS影像内蒙古草地火排放污染物动态研究

运用自主设计生物质燃烧系统,测定草本燃烧排放因子,基于MODIS火点数据,运用排放因子法对内蒙古区域2000~2017年草本燃烧排放污染物时空格局进行分析.结果表明,狼尾草、芦苇、拂子茅和狗尾草CO₂、CO、NO_x、C_xH_y、PM_2.5、TC、OC和EC排放因子范围为1402.6~1550.1,140.3~253.8,0.67~1.55,21.5~93.7,3.74~6.89,1.66~3.06,1.42~2.71和0.23~0.44g/kg;区域生物质密度时空分布不均匀,地上生物质密度总体呈东北向西南递减趋势.草地总燃烧生物量为8061.46kt,排放各污染物CO₂、CO、NO_x、C_xH_y、PM_2.5、TC、OC和EC总量分别为：11296.13,1609.79,10.80,408.96,44.50,20.06,17.23,2.83kt;共发生49374次草地火,火面积和火点密度从东北向西南逐渐递减,月变化呈双峰分布,主峰火点（3月）显著高于次峰（9月）.     

AVHRR草地分类的潜力和局限:以锡林郭勒草原为例

AVHRR-NDVI已广泛应用于宏观土地覆盖研究,但在区域研究中应用比较少。论文根据1999年锡林郭勒草原4种草地NDVI的动态过程,结合对应AVHRR提供的额外信息,对4种草地进行了分类。首先,根据全年NDVI低平的特点检测出荒漠;第二,使用6月Ch3>3180和Ch5>3100区分出沙地草地;第三,使用8月Ch2>200或6～8月NDVI_6～8月>1.2检测出长势良好的草甸。与基于TM的草地图比较,AVHRR的分类结果失去了许多细节,但对土地覆盖长期变化研究仍有价值,特别是对沙漠化过程的监测。需要进一步的研究才能确定AVHRR在区分长势差的草甸和典型草原方面的潜力或局限。