灌淤土施氮后土壤硝态氮的动态变化

通过室内模拟试验，探讨不同水分条件下灌淤土施用不同氮肥后硝态氮随时间的变化规律，并在田间条件下，测定不同氮肥形态和数量对土壤硝态氮含量的影响。灌淤土施氮后土壤硝态氮含量变化与土壤含水量及氮肥种类有关。施肥9d后，土壤中的硝态氮迅速增加；土壤水分低于田间持水量的50％或水分过饱和都明显影响灌淤土的硝化作用；施用大颗粒尿素产生的硝态氮最少，淋失或流失的几率小。灌淤土土体中硝态氮的残留与施氮种类及数量有直接关系。施肥使土壤表层硝态氮显著增加，施用大颗粒尿素尤为突出，但施大颗粒尿素后，60cm土体中残留的硝态氮总量最少。随着施氮量增加，表层土体中硝态氮含量增加。合理的施肥水平一般不会造成硝态氮的大量累积，而过量施氮则导致硝态氮明显积累，对通气透水性好的灌淤土，容易造成硝态氮淋失。     

灌淤土施氮后土壤硝态氮的动态变化

通过室内模拟试验,探讨不同水分条件下灌淤土施用不同氮肥后硝态氮随时间的变化规律,并在田间条件下,测定不同氮肥形态和数量对土壤硝态氮含量的影响。灌淤土施氮后土壤硝态氮含量变化与土壤含水量及氮肥种类有关。施肥9d后,土壤中的硝态氮迅速增加;土壤水分低于田间持水量的50%或水分过饱和都明显影响灌淤土的硝化作用;施用大颗粒尿素产生的硝态氮最少,淋失或流失的几率小。灌淤土土体中硝态氮的残留与施氮种类及数量有直接关系。施肥使土壤表层硝态氮显著增加,施用大颗粒尿素尤为突出,但施大颗粒尿素后,60cm土体中残留的硝态氮总量最少。随着施氮量增加,表层土体中硝态氮含量增加。合理的施肥水平一般不会造成硝态氮的大量累积,而过量施氮则导致硝态氮明显积累,对通气透水性好的灌淤土,容易造成硝态氮淋失。     

大连市区大气氮湿沉降研究

雨水的主要成分是水并含有低浓度的含氮化合物,降落在春夏秋3季的雨水对植物生长有一定的影响.雨水除满足植物生理生态需水外,也为植物提供了一定的氮营养.确定雨水中的含氮量多少时空分布状况对植物生长状况的影响不论从环境科学还是植物生长科学都有一定的意义.通过2009—2010年对位于我国辽东半岛最南端的大连市区的雨水连续收集,利用流动分析仪测定雨水中的活性氮化合物含量及变化趋势,可能对生态环境有一定的影响.结果表明:两年的降雨次数分别为34和51次,降雨量分别为687.55和630.22 mm,介于常年年平均降雨量(550~950 mm)的范围内.雨水的总含氮量分别为22.94和41.65 kg·hm-2,总无机含氮量分别为17.67和18.67 kg·hm-2,其中,前1年铵态氮和硝态氮的通量分别为7.99和9.68 kg·hm-2;后1年铵态氮和硝态氮的通量分别为7.72和10.95 kg·hm-2,降雨量大的7和8月份氮沉降通量大,氮沉降通量的变化趋势与降雨量一致.降氮强度各月分布不均,2年的月平均值分别为0.42和0.55 mg·L-1·h-1,总氮的沉降强度按季节排序为冬季>秋季>春季>夏季.随降雨沉降的活性氮化合物可以作为植物生长的氮源,每年平均沉降的总氮相当于使用69.15 kg·hm-2的尿素.一般来说雨水中的无机氮化合物能被植物直接利用,含量多少对不同生态系统产生不同的影响;在农田生态系统有利于作物和杂草的生长,在江河湖海边缘有利于植被的生长,产生富营养化.大连市区2年的月平均降氮质量浓度为4.90 mg·L-1,已远远超出富营养水体中氮质量浓度的阈值,周边水体存在富营养化的隐患.     

离子交换树脂袋法研究森林土壤硝态氮及其对氮沉降增加的响应

用离子交换树脂袋法，研究了鼎湖山三种森林（马尾松林、马尾松针叶阔叶混交林和季风常绿阔叶林）土壤硝态氮对外加氮的响应特征。结果表明，土壤硝态氮显著地受森林类型、季节和氮处理的影响。整体而言，阔叶林土壤硝态氮极显著高于马尾松林和混交林，而马尾松林和混交林之间的差异则不显著。三种森林土壤硝态氮的季节变化均表现为春季和夏季极显著高于冬季和秋季，而冬季又显著高于秋季。外加氮处理提高土壤硝态氮水平，其中在马尾松林和阔叶林氮处理效应显著。所得结果与直接采集土壤或土壤水测定的硝态氮含量的结果一致，表明离子交换树脂袋法是评价土壤硝态氮水平行之有效的手段之一。     

施氮对植物生长、硝态氮累积及土壤硝态氮残留的影响

施用N肥可提高叶类蔬菜的产量,但施用过量也会造成土壤N污染。为了研究当年施肥量对作物硝态氮累积及土壤无机氮残留量的影响,采用土壤盆栽试验,研究了5个施氮水平下3种叶类蔬菜(油菜、小白菜、菠菜)的生长、硝态氮累积和土壤硝态氮残留的变化。结果表明,施氮过高抑制了植物的生长,其中对菠菜的抑制作用最强。3种蔬菜硝态氮累积对施N的反应不同,油菜在施N0.40g时硝态氮含量达到最高,为N1742.2μg·g-1FW;小白菜在0.60g最高,为N1635.6μg·g-1FW;而菠菜则在0.80g最高,为N865.2μg·g-1FW。施N量与土壤硝态氮残留量之间呈显著正相关关系,说明施氮量越高土壤中硝态氮的残余就越大,对土壤的污染就越严重。     

亚硝态氮和氨态氮急性胁迫下曼氏无针乌贼幼体血液的生化指标

将曼氏无针乌贼幼体置于24 h半致死剂量的亚硝态氮和氨态氮溶液中(10 mg·L-1 NaNO2和300 mg·L-1 NH4Cl),检测6、12和24 h各点及对照组曼氏无针乌贼幼体血液生化指标的变化.结果表明,随着处理时间的延长,NaNO2处理组血细胞密度(THC)(p＜0.05)、甘油三酯(TG)(p＜0.05)...     

黄潮土的土壤水渗漏及硝态氮淋溶研究

在黄淮海平原 1hm2 小麦 -玉米轮作田块上 ,利用水量平衡模型对黄潮土的土壤水渗漏和硝态氮淋溶状况进行了定量研究。结果表明 ,黄潮土的土壤水渗漏和硝态氮淋溶状况非常严重 ,全耕作年土壤水渗漏量达到2 73 .9mm ,为灌溉水量的 60 .6% ;硝态氮淋溶达到 81.8kg·hm-2 ,为氮输入总量的 15 .7%。     

施肥对土壤硝态氮含量及分布的影响及合理施肥研究

通过3 a 6季作物收获后测定不同施肥方式下潮土1 m土层中的硝态氮,结果表明无论是0～20 cm、80～100 cm还是0～100 cm土层,其硝态氮含量顺序均是N＞NK＞NP＞NPK＞SNPK＞MNPK;0～20 cm土层中硝态氮相对值随降雨量增大而减小,降水量大则硝态氮向下淋溶较多;施有机肥或秸秆还田有减轻淋溶的作用。0～60 cm土层中硝态氮相对值在测定时期及处理之间差异均不显著。     

不同施氮水平对玉米产量、氮素利用效率及土壤无机氮含量的影响

通过研究不同施氮水平对玉米产量、氮素利用率及土壤硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)残留量的影响,为氮肥的合理利用提供依据.在黑龙江省农业科学院科技园区布置田间小区试验,结果显示:玉米产量随施氮量增加而增加,施氮量为165 kg·hm-2时,氮肥利用率最高,当施氮量高于165 kg·hm-2,产量反而有降低的趋势,过量施氮也并不能增加玉米对氮素的吸收,因而氮素利用率也随施氮量的增加而降低.玉米收获后土壤剖面无机态氮质量分数的变化因施氮量的不同而表现出差异,0~80 cm土层硝态氮积累量随氮肥输入量的增加而显著增加,以表层(0~40 cm)硝态氮质量分数最高,中间层(60~80 cm)质量分数最低,100 cm以下土层以施氮量为165 kg·hm-2的处理土壤硝态氮积累量最低,降低了硝态氮淋溶风险;铵态氮的质量分数相对较低,不同的施氮量对土壤铵态氮质量分数的影响主要在0~20 cm土层,铵态氮质量分数与施氮量并无显著的相关关系.综合考虑玉米产量、氮素利用率与生态环境效益,以165 kg·hm-2(优化施氮量)为最佳氮肥施用量.     

淮河流域安徽段水系沉积物中多环芳烃的污染性状研究

应用气相色谱质谱联用仪测定淮河流域安徽段水系沉积物样品中萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、、苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽等12种多环芳烃的质量分数,并在此基础上分析沉积物中多环芳烃的区域分布、污染特征和来源。结果表明：研究区水系沉积物中多环芳烃有一定程度的富集,但与国内其他河流相比,样品中多环芳烃的质量分数不高;淮河南北岸支流沉积物中多环芳烃的含量差异比较明显,尤其是东淝河,含量明显低于淮北平原上的其它河流;淮河主干道和北岸支流沉积物中4环以上的多环芳烃含量较高,而南岸支流的淠河和东淝河沉积物中2～3环的多环芳烃平均含量明显高于其他环数;通过污染来源分析,沉积物中多环芳烃除与天然成岩过程有关外,大都是由有机物质的燃烧与热解引起的。     

Ecological and health risks of DDTs and HCHs in surface water from the upper reaches of the Huaihe River

Based on the available toxicity data and the concentrations of DDTs and HCHs in surface water from the upper reaches of the Huaihe River, overlapping areas of probability density and margin of safety (MOS₁₀) were used to estimate the risk levels of DDTs and HCHs to aquatic organisms. The overlapping areas of α-HCH, γ-HCH, p,p′-DDE, p,p′-DDD, and p,p′-DDT were found to be 9.3 × 10^?5, 4.6 × 10^?3, 4.3 × 10^?2, 2.2 × 10^?2, and 4.2 × 10^?2, respectively. The risks from DDTs were higher than those from HCHs, the risk from α-HCH being the smallest. The MOS₁₀ values of α-HCH, γ-HCH, p,p′-DDE, p,p′-DDD, and p,p′-DDT were 2.6 × 10³, 97, 5.9, 15, and 8.6, respectively, i.e. greater than 1.0, indicating limited overlaps between the distributions of exposure concentrations and of toxicity data, and thus minimal ecological risk. Health risk calculations based on incremental lifetime risks for HCHs and DDTs were conducted to evaluate human cancer risk and non-carcinogenic hazard. The total cancer risks from organochlorine pesticides (OCPs) in the studied area were in the range of 10^?8–10^?7, lower than the baseline value of acceptable risk (10^?6). Non-carcinogenic hazard indices of OCPs ranging from 10^?6 to 10^?5 were much lower than the threshold values (1.0). These results suggest that the water from the upper reaches of the Huaihe River does not pose any health risk for local residents using river water as a source for drinking water.     

淮河中上游参考作物腾发量趋势变化及其成因

参考作物腾发量(ET0)是由平均气温(Tm)、实际水汽压(ea)、风速(u2)和净辐射(Rn)等多个气候要素驱动的,因此,气候变化对ET0的影响是显而易见的。分析ET0和各气候要素的时空变化特征可以获得气候变化对ET0的影响。利用Mann-Kendall(MK)检验分析了淮河中上游流域1959—2009年ET0及各气候要素的变化趋势。并且利用偏相关分析和贡献分析获得ET0和主要气候要素之间的定性和定量关系。结果显示,大部分站点的年ET0表现出显著的下降趋势。在夏季,所有站点的ET0都表现出显著的下降趋势,且西北部地区尤其显著。其他3个季节显著下降的ET0趋势主要分布在淮河中上游流域的西北部地区。年及夏季的ET0在1970年以后表现出下降的趋势并且在1975年以后变的显著,其余3个季节ET0并无明显变化特征,说明夏季ET0的显著减少是年ET0显著减少的主要原因;实际水汽压与ET0之间表现出显著的负相关关系,而平均温度、净辐射和风速则表现出显著的正相关关系;无论从定性的偏相关关系还是定量的贡献分析都可看出虽然年及四季的平均气温是显著上升的,并且导致了ET0的增加,但是整个流域显著下降的风速和净辐射直接导致了年及夏季ET0的显著减少。     

淮河源12种园林地被植物竞争格局与过程

淮河源区处于北亚热带向暖温带过渡地带,地被植物种类繁多,选取该地区有代表性的12种典型地被植物,进行应用表现情况调查和竞争力量化评价,选用园林地被植物权重(以分布面积计)、园林地被植物养护的投入和园林地被抗杂草入侵能力三个量化指标,计算得出竞争力指数。研究表明淮河源区园林地被植物栽植后5—10年,其竞争力的强弱可充分表现出来,其中木本植物整体竞争力大于草本,而藤本植物竞争力最强。但也有少量草本如红花酢浆草,竞争力超过部分木本植物,值得大量推广运用。根据淮河源区园林地被植物群落竞争格局与过程,在进行园林工程实践中充分考虑园林地被上杂草和地被植物自身竞争力状况,降低园林工程中化学药品的使用和能源消耗,以保护生物多样性。     

淮河流域安徽段水体成组生物毒性评价

在淮河流域安徽段某区域采集了3个地表水样和12个地下水样,通过大型溞急性毒性(活动抑制)、微核及SOS/umu试验,分析了这些水样的急性毒性及遗传毒性。结果表明,急性毒性测试中,该区域地表水及大部分地下水的急性毒性均未超过US EPA废水排放毒性的控制要求(0.3 TU),有2个位点的地下水样毒性当量为0.31 TU,超过限值;经t-test分析,地表水的急性毒性显著高于地下水。SOS/umu检测中,2个地表水样和7个地下水样的结果呈阳性,表现出DNA损伤效应,其诱导率IR在(2.20±0.063)~(3.36±0.067)之间,对应的致癌风险P基本处在10-6~10-7水平。微核检测结果表明,3个地表水样具有较严重的染色体损伤效应,9个地下水样表现为阴性。总之,该区域地表水急性毒性及遗传毒性相对较高;部分浅层地下水也存在一定程度的急性毒性和遗传毒性,致癌风险处在可接受范围,但仍可能对周围居民的健康产生潜在威胁;而深层地下水没有检测到任何毒性效应。研究为周边居民饮水安全和人体健康提供了基础信息。     

Vertical distributions of soil carbon and nitrogen fractions as affected by land-uses in the Ili River Valley

In this study, soil samples were collected to a depth of 100?cm from different land-uses, including maize field (MZ), wheat field (WT), paddy field (PD), apple orchard (OC), grassland (GL) and wetland (WL) in the Ili River Valley in northwest China, to investigate the effects of land-use on vertical distributions of soil carbon (C) and nitrogen (N) fractions, and examine whether such effects were different between topsoil (0–40?cm) and subsoil (40–100?cm). The results showed that soil organic C, water-extractable organic C, microbial biomass C, total N and microbial biomass N of croplands (MZ, WT, PD and OC) were significantly lower than those of natural lands (GL and WL) in both topsoil and subsoil, indicating that contents of soil C and N fractions can be reduced by agricultural land-uses, and the reductions are not limited to topsoil. However, the contents of soil ammonium N and nitrate N showed complex trends under different land-uses, possibly due to that the plant species and agricultural practices (e.g. application rate of fertiliser and irrigation) are considerably different among land-uses. Therefore, we suggest that more nutrient inputs should be applied to croplands to improve soil fertility in the Ili River Valley.     

宁夏引黄灌区稻田氮磷流失特征初探

在宁夏引黄灌区选择相对封闭灌排体系作为试验监测区,通过2年在作物灌溉期间对试验监测区的灌排水中氮磷的跟踪监测,研究了该区域氮、磷流失,分析了支渠灌溉水、支沟排水中的氮磷动态变化规律。研究表明：2006年种稻区的氮磷流失明显高于2007年的稻旱区,稻区氮的流失负荷15.2kg·hm-2,磷的流失负荷6.9kg·hm-2;稻区比稻旱区氮磷流失严重,稻区总氮变幅在0.32～8.22mg·L-1,总磷变幅在0.012～0.921mg·L-1,均超过水体富营养化指标;稻区支沟排水中氮磷组分变化与稻旱区一致,氮都是以硝态氮为主,磷以溶解性总磷和颗粒磷为主,支沟排水中的硝态氮动态变化与总氮变化一致,颗粒磷与总磷动态变化一致,均为前期颗粒磷含量较高,中后期较低,可溶性总磷与之相反;灌溉前期支沟排水中氮磷流失严重的几个时期,均是在各种作物施肥7～10d后,尤其氮、硝态氮流失严重,后期支沟排水中氮磷流失是由于传统的不合理的灌溉形成的地表径流,将灌溉水养分含量迁移到排水中,造成支沟排水氮磷流失加重。结合宁夏引黄灌区的自然条件、耕作方式等因素,综合分析了宁夏引黄灌区在作物灌溉期间非点源污染产生过程及污染特点,为该地区非点源污染管理和控制提供科学依据。     

氮肥运筹和少免耕对麦田氮素径流流失的影响

采用田间小区定位试验研究了自然降雨条件下氮肥运筹和少免耕措施对稻麦两熟农田麦季氮素径流流失特征的影响。结果表明：自然降雨后麦田耕层土壤平均水分质量分数26.34%为径流事件发生的临界土壤水分质量分数。常规施肥（T0）条件下,麦季径流水量达2185.05 m3·hm-2,径流侵蚀泥沙量达716.08 kg.hm-2,少免耕（T2）处理增加麦田径流水量达29.67%,减少径流侵蚀泥沙量达13.96%,而肥料运筹（T1）与T0处理差异不显著;就整个麦季而言,T0处理条件下,径流水全氮（TN）平均质量浓度和径流侵蚀泥沙TN平均质量分数分别为10.51 mg·L-1和1.19 g·kg-1,T1处理显著降低径流水TN质量浓度和侵蚀泥沙TN质量分数分别达11.63%和5.93%,T2处理显著降低径流侵蚀泥沙TN质量分数达7.95%;麦季氮素径流流失主要集中在小麦生育前期,包括径流水氮素流失量和径流侵蚀过程中由泥沙流失的氮素量。T0处理条件下,氮素流失总量达31.76 kg·hm-2,其中,径流水氮素流失量占麦季氮素总流失量95%以上,T1处理减少麦季氮素总流失量达9.25%,而T2处理则增加麦季氮素总流失量达16.75%。     

氮肥运筹和少免耕对麦田氮素径流流失的影响

采用田间小区定位试验研究了自然降雨条件下氮肥运筹和少免耕措施对稻麦两熟农田麦季氮素径流流失特征的影响。结果表明:自然降雨后麦田耕层土壤平均水分质量分数26.34%为径流事件发生的临界土壤水分质量分数。常规施肥(T0)条件下,麦季径流水量达2185.05 m3·hm-2,径流侵蚀泥沙量达716.08 kg.hm-2,少免耕(T2)处理增加麦田径流水量达29.67%,减少径流侵蚀泥沙量达13.96%,而肥料运筹(T1)与T0处理差异不显著;就整个麦季而言,T0处理条件下,径流水全氮(TN)平均质量浓度和径流侵蚀泥沙TN平均质量分数分别为10.51 mg·L-1和1.19 g·kg-1,T1处理显著降低径流水TN质量浓度和侵蚀泥沙TN质量分数分别达11.63%和5.93%,T2处理显著降低径流侵蚀泥沙TN质量分数达7.95%;麦季氮素径流流失主要集中在小麦生育前期,包括径流水氮素流失量和径流侵蚀过程中由泥沙流失的氮素量。T0处理条件下,氮素流失总量达31.76 kg·hm-2,其中,径流水氮素流失量占麦季氮素总流失量95%以上,T1处理减少麦季氮素总流失量达9.25%,而T2处理则增加麦季氮素总流失量达16.75%...