有机肥替代化学氮肥对黄壤活性有机碳组分、酶活性及作物产量的影响

以贵州典型黄壤为研究对象,设置不施肥（CK）、单施化肥（NP）、50%有机肥替代化学氮肥[1/2（NPM）]和100%有机肥替代化学氮肥（M）这4个处理进行田间试验,研究有机肥替代化学氮肥对黄壤有机碳及其活性组分、土壤碳库管理指数、土壤酶活性及玉米大豆产量的影响,可为该地区科学施肥和土壤质量提升提供理论依据. 结果表明,有机肥替代化学氮肥显著提高土壤pH、有机碳（SOC）、全氮（TN）含量和C/N. 与CK和NP处理比,有机肥替代化学氮肥对土壤活性有机碳组分含量及其分配比例和土壤碳库管理指数（CPMI）均有提升效果,且均以50%有机肥替代化学氮肥提升效果最佳. 与NP处理相比,1/2（NPM）处理显著增加了土壤易氧化有机碳（ROC₃₃₃和ROC₁₆₇）、可溶性有机碳（DOC）和微生物生物量碳（MBC）含量,其增幅依次为22.90%、8.10%、29.32%和23.22%. 相对于CK和NP处理,有机肥替代化学氮肥均提高了土壤酶活性,1/2（NPM）处理的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性较NP处理分别显著提高了21.89%、8.24%、34.91%和18.78%;各施肥处理均显著提高了玉米大豆产量,与NP处理相比,1/2（NPM）和M处理的玉米产量分别显著提高了44.15%和17.39%,大豆产量在各施肥处理之间无显著性差异. 相关性分析表明,土壤SOC与ROC₃₃₃、ROC₁₆₇、ROC₃₃、DOC和MBC以及各土壤活性有机碳组分之间呈显著正相关,CPMI与土壤SOC及其活性组分之间呈极显著正相关关系（P<0.01）. 玉米产量与土壤酶活性、CPMI、土壤SOC及其活性组分均呈显著正相关关系（P<0.05）. 因此,从增产和土壤培肥角度看,50%有机肥替代化学氮肥有利于改善土壤质量,提高土壤肥力,是贵州安顺黄壤地区实现作物高产的关键施肥技术.     

泸定地震诱发磨西断裂局部应力场偏转的离散元模拟分析

基于磨西断裂附近的姑咱台站和天全台站YRY-4型四分量钻孔应变仪的监测数据,采用PFC^2D5.0离散元软件模拟泸定地震时磨西断裂局部应力场最大主应力方向的时空演化特征。模拟结果表明,地震前后姑咱台站和天全台站的最大水平主应力(S_H)方向出现不同程度偏转。模拟结果与现场观测结果基本吻合,泸定地震时断裂的左旋错动会引起地壳浅表层产生压缩应力区和拉伸应力区,而且压缩应力区的偏转角变化值(Δθ)整体呈现逆时针偏转,拉伸应力区的Δθ整体呈现顺时针偏转,距离断裂越远,局部应力场偏转角越小。     

城镇化地区水文过程实验观测与模拟——以太湖西苕溪流域安吉实验小区为例

城镇化的发展使不透水面积不断增加,往往导致地区的水文过程发生较为明显的改变。以太湖上游西苕溪流域内的安吉城镇化实验小区为例,在对研究流域50多a长系列水文气象资料和区域城镇化特征作较详细分析的基础上,结合2005~2008年短时间尺度降雨径流观测实验,通过雨量、水位以及下垫面等数据分析,选用Storm Water Management Model这一暴雨洪水管理模型对该地区的典型洪水过程进行了模拟,对其降雨径流规律进行了分析。结果表明：该模型对该区域的模拟效果较好,误差较小,可以用于该城镇化地区的降雨径流过程模拟和洪水规律定量分析;分析该实验小区降雨径流过程可知,城镇化使该地区洪水上涨过程明显加快,6场典型洪水的峰型系数均值为305,洪峰流量增大而滞时缩短,较快的汇流速度使该地区的防洪压力较大。实验观测方法及模拟分析成果将有助于对太湖地区小流域城镇洪水过程特征与规律的认识,对我国东部城镇地区的防洪、规划与管理也具有重要的借鉴意义     

典型湖库富营养化的模糊综合评价研究

随着氮磷等营养盐类的不断排入湖库中,导致了水体的富营养化,使得水体透明度下降,产生异味,对人们的身体健康造成威胁。通过采用合适的水体富营养化评价模型,可以对水体的污染现状进行评价,得出正确的结论,以便采用适当的处理方式及时处理富营养化状况,减少对水环境和人体健康的危害。采用模糊综合评价法,将评价指标进行层次分析,并根据指标的相互关系,确定了各指标的权重,建立了模糊综合评价的数学模型。最终根据建立的评价指标体系、确定的评价标准和实测的湖库（巢湖、洱海和微山湖等）水质资料,得到了我国典型湖库的富营养化评价结论。评价结果与实际状况相吻合,说明该模型适合广泛应用     

深圳西丽水库抗生素残留现状及健康风险研究

采用固相萃取—液相色谱—串联质谱法对西丽水库水体中10种抗生素进行了定量分析,再运用国际常用的蒙特卡罗法对抗生素污染的人体健康风险进行了初步评价。结果表明,共有8种抗生素被检出,残留量在1.2~130.0ng/L。红霉素(脱水)、林肯霉素、磺胺甲噁唑这3种抗生素在丰水期、枯水期的所有采样点均有检出,在枯水期磺胺二甲嘧啶和头孢呋辛的检出率也为100%,而阿莫西林和氯霉素在所有水样中均未检出;西丽水库库中抗生素的残留浓度略低于供水水源,3条入库支流的抗生素残留量普遍高于库中,枯水期比丰水期残留的抗生素种类更多、残留量也更高;各采样点抗生素污染引起的人体健康总风险的数量级在10-7~10-3,都远远小于1,不会对人体产生明显的健康危害。其中,对儿童的健康风险高于成人;支流的风险普遍高于库中,枯水期的风险普遍高于丰水期;头孢氨苄的风险最高,阿莫西林和氯霉素的风险均为零。     

基于电生理信息的两种桑科植物叶片细胞代谢能比较

植物的细胞代谢能可以表征植物的生理活性和源库状况,而植物的细胞代谢能可由细胞的生理电容、生理电阻和生理阻抗来表征.本研究以桑科植物构树(Broussonetia papyrifera)和桑树(Morus alba)为例研究了不同夹持力下生理电阻、生理阻抗和生理电容的特征.先依据吉布斯自由能方程和Nernst方程构建模型...     

柴河水库饮用水源地水质现状调查及评价

柴河水库是铁岭市主要饮用水源地之一,年取水量为8370万立方米。但随着工农业的迅猛发展,给柴河水库也带来了不同程度的污染,因此保护好饮用水源,确保群众饮水安全已显得十分重要。本文对铁岭市柴河水库饮用水源地的现状进行调查分析,并提出了防治对策。     

丹江口水库典型入库支流氮磷动态特征研究

重污染的神定河(接收城市污染)、中污染的大柏河(接收城镇污染)以及轻污染的五龙池(接收轻微农业面源污染)是丹江口水库3条典型入库支流.在2010年4月～2011年4月对这3条入库支流及其河口水质监测的基础上,分析了水中氮、磷的动态变化特征,并利用综合营养状态指数法对其营养状态进行评价.结果表明,神定河的TN、TP全年浓度均值分别为11.63 mg.L-1、0.93 mg.L-1,与五龙池(TN为4.41 mg.L-1,TP为0.076 mg.L-1)相比分别超过3倍和12倍;大柏河的TN、TP全年浓度均值分别为4.79 mg.L-1、0.15 mg.L-1,略高于五龙池中TN、TP浓度均值.3条支流及其河口中营养盐的时间差异为TN浓度在丰水期低于枯水期,而多数支流中TP浓度在枯水期低于丰水期.神定河中NH4+-N占TN的质量分数高达69%,其它支流及河口中NH4+-N占TN的质量分数均低于20%.NO3--N浓度变化范围为1.3～2.7 mg.L-1,SRP占TP的质量分数为30%～45%.神定河及其河口氮、磷营养元素比例关系研究表明神定河总体处于氮限制状态,河口总体处于磷限制状态.综合营养状态指数评价显示3条典型污染入库支流及其河口都处于富营养化状态,轻污染的五龙池的入库河口(东库湾)处于轻度富营养化状态.     

北方典型浅水湖泊沉积物有机碳沉积特征研究—以白洋淀为例

湖泊沉积物中有机碳是全球碳库的重要组成部分,为明确浅水湖泊沉积物中有机碳的沉积特征,采集了白洋淀的沉积柱样品,利用连续提取的方法,分析了沉积物自然沉积过程中水溶性有机碳（WSOC）、热解性有机碳（THOC）、酸解性有机碳（HHOC）、碱解性有机碳（AHOC）和不溶性有机碳（WISOC）的含量变化规律、光谱组分特征及影响因素.结果显示,各有机碳组分垂直方向上含量变化规律一致,均随深度增加呈下降趋势,表层20 cm左右的沉积物中有机碳组分含量普遍较高,含量特征呈WISOC>AHOC>HHOC>THOC>WSOC.用紫外光谱的特征参数SUVA₂₅₄、SUVA₂₈₀来分析溶解性有机碳的腐殖程度和分子量大小变化规律,发现腐殖程度与分子量大小变化趋势一致,WSOC和HHOC随深度增加呈增大趋势,THOC随深度增加呈减小趋势,AHOC在0~21 cm阶段随深度逐渐下降,在21~69 cm范围随深度逐渐上升.用A₃₀₀/A₄₀₀表征 有机碳分子构成,发现THOC、HHOC主要由富里酸构成,WSOC、AHOC主要成分为胡敏酸.用A₂₅₃/A₂₀₃表征芳环取代基的种类,发现WSOC、THOC、HHOC苯环上的脂肪链发生聚合反应转化为羰基、羧基等;AHOC的芳香分子上的取代基被微生物代谢分解或转化为脂肪链.相关性分析结果显示,沉积物有机碳及其各组分之间均呈显著正相关,沉积物中的有机碳组分在沉积过程中受到类似的矿化分解作用,且有机碳及其组分含量与C/N值、pH值呈显著负相关.研究成果揭示了白洋淀区域沉积环境中有机碳组分的分布及部分转化规律,可为进一步明确浅水 湖泊的碳源-汇的转换关系结构提供数据支持.     

秸秆及配施生物炭对福州茉莉园土壤碳、氮、磷、铁含量及其生态化学计量学特征影响

为阐明施加秸秆及配施生物炭对茉莉花园土壤碳（TC）、氮（TN）、磷（TP）和铁（Fe）含量及其生态化学计量学特征的影响,并探讨土壤活性有机碳及碳库管理指数的响应,以福州茉莉园土壤为研究对象,设置对照、秸秆、秸秆配施生物炭3种处理样地,对施加处理下福州茉莉花园0~10 cm表层土壤碳、氮、磷、铁含量和生态化学计量学特征进行测定和分析.结果表明：不同施加处理下,茉莉园土壤TC、TN含量均值表现为秸秆配施生物炭处理>秸秆处理>对照处理（p<0.05）,TP含量均值表现为秸秆处理>秸秆配施生物炭处理>对照处理（p<0.05）,土壤Fe含量均值表现为秸秆处理大于对照和秸秆配施生物炭处理,显著增加了茉莉花园表层土壤铁含量（p<0.05）.其次,秸秆配施生物炭处理较对照和秸秆处理提高了土壤C/N、C/P、C/Fe、N/P、N/Fe、P/Fe （p<0.05）;茉莉花园0~10 cm土壤碳储量、氮储量、磷储量均值表现为秸秆配施生物炭处理显著高于对照处理（p<0.05）,提高比例分别为46.5%、20.2%、10.2%,土壤铁储量表现为秸秆处理>对照处理>秸秆配施生物炭处理.此外,秸秆施加处理提高了土壤活性有机碳（C_N）,增加了土壤碳库活度指数（CPAI）和土壤碳库管理指数（CPMI）;秸秆配施生物炭处理同样大幅度提升了土壤总有机碳含量,并显著提高了土壤碳库指数（CPI）,但这部分主要是活性较低的稳态碳（C_NA）,因此,秸秆配施生物炭降低了土壤碳库活度（CPA）、土壤碳库活度指数（CPAI）和土壤碳库管理指数（CPMI）.总体来看,从土壤固碳角度考虑,秸秆配施生物炭是更合理的利用措施.