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慈姑(Sagittaria trifolia)根系泌氧特征 总被引:2,自引:0,他引:2
借助高精度溶解氧微电极,研究了自然沉积物中慈姑(Sagittaria trifolia)根不同部位的泌氧能力差异以及光照对根系泌氧能力的影响。结果表明,慈姑根系不同部位的泌氧能力存在差异,光照和黑暗条件下根区氧气扩散层厚度由大到小依次为1/2根长(0.98、0.72 mm)、3/4根长(0.68、0.28 mm)、根尖(0.58、0.44 mm)和1/4根长(0.42、0.32 mm);光照条件下不同根长部位根表面溶解氧含量由大到小依次为1/2根长〔64.56%(以%空气饱和度计)〕、3/4根长(52.73%)、根尖(38.55%)和1/4根长(20.55%),这与根部泌氧屏障、通气组织发育程度和根组织呼吸代谢有关。无论有无光照,慈姑根均有泌氧产生,光照条件下根表面溶解氧含量和根区氧气扩散层厚度均高于黑暗条件;在光照和黑暗条件下1/2根长处根表面溶解氧含量均显著高于其他测定点(P<0.05);除1/2根长处以外的其他测定点,在光照条件下的根表面溶解氧含量差异显著(P<0.05),但在黑暗条件下趋于相同(P>0.05)。 相似文献
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为探明地下滴灌对番茄根际微区氮循环微生物及土壤N2O排放的影响,采用静态暗箱原位采集法,研究了不同滴灌管埋深(0、10、20、30 cm,依次记为CK、S10、S20、S30处理)对番茄根区土壤水分、养分、根系形态、微生物及N2O排放的影响.结果表明:S10处理可提高10~20 cm土壤含水率,其土壤NO3--N含量、DOC(溶解性有机碳)含量、根系分叉数、开花坐果期反硝化菌数量、果实成熟期亚硝化菌和反硝化菌数量分别为CK处理的2.02、1.49、1.85、3.81、2.11和3.75倍(P < 0.05),且0~20 cm土壤孔隙度较CK处理增加了10.72%(P < 0.05),N2O排放量为CK处理的1.99倍(P < 0.05).S20处理显著提高了20~30 cm土壤含水率,其土壤NO3--N含量、DOC含量、根系分叉数、开花坐果期反硝化菌数量、果实成熟期亚硝化菌和反硝化菌数量分别为CK处理的2.66、1.38、2.77、6.0、5.56和12.50倍(P < 0.05),且0~20 cm土壤孔隙度较CK处理增加了22.32%(P < 0.05),N2O排放量为CK处理的2.24倍.S30处理形成0~20 cm土壤“干层”和20~40 cm土壤“湿层”,土壤NO3--N含量、根系分叉数、开花坐果期亚硝化细菌和反硝化细菌数量分别为CK处理的1.66、2.22、2.00和1.80倍(P < 0.05),但DOC含量、0~20 cm土壤孔隙度、反硝化细菌数量等显著低于S20处理(P < 0.05),N2O排放量与CK处理无显著差异(P < 0.05).地下滴灌方式下土壤N2O排放主要为反硝化作用,不同滴灌管埋深形成的土壤水分分布会影响根系分叉数和0~20 cm土壤孔隙度,调节NO3--N和DOC含量、亚硝化细菌和反硝化细菌生物量,影响“根系-土壤-微生物”的交互作用和N2O排放量.S10、S20处理下根区环境利于增强“根系-土壤-微生物”的交互作用、促进反硝化作用和N2O排放,S30处理相对会减弱“根系-土壤-微生物”的交互作用、抑制N2O排放.研究显示,地下滴灌管埋深(土壤供水位置)通过调节根际微区土壤环境,改变氮循环微生物组成,进而影响“根系-土壤-微生物”的交互作用效应和土壤N2O排放量. 相似文献
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<正> 近些年来,由于工业生产排放废水数量的大大增加,从而加速了受纳水体的富营养化。为了减轻废水排放所造成的富营养化带来的危害,不仅在废水排放前要去除其中(?)有机成份,而且要去除废水中的N、P等营养元素。人工湿地生态系统是新增加的广泛的处理技术,它对去除营养元素,尤其是N,有着特殊的功效。人工湿地生态系统在净化污水过程中的作用与该系统中植物根区的特点存在着密切的联系。根据植物根区净化污水的机理而建立的污水处理方法叫做根区法(Root-Zone Me- 相似文献
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基于RZWQM模型模拟太行山低山丘陵区农田土壤硝态氮迁移及淋溶规律 总被引:4,自引:0,他引:4
太行山低山丘陵区是华北平原地下水补给区,近年来山区农田面积增加,农田过量氮肥投入造成地下水硝酸盐浓度逐年升高,因此,研究典型农田土壤氮淋溶过程对保护补给区地下水具有重要意义.本文以位于太行山低山丘陵区的中国科学院太行山生态试验站冬小麦-夏玉米轮作农田为研究对象,应用根区水质模型(root zone water quality model,RZWQM)对太行山低山丘陵区2015~2016年冬小麦-夏玉米的1个轮作周期内1m土壤剖面水分和硝态氮运移进行模拟.结果表明,土壤硝态氮淋溶主要发生在夏玉米季(雨季),当全年施氮量为300 kg·hm-2时,夏玉米季硝态氮淋失量达到59.9 kg·hm-2,而冬小麦生长季硝态氮淋失量仅为2.12 kg·hm-2.不同施氮量和不同降水年型下玉米季土壤硝态氮淋溶模拟结果表明,当施氮量为0、300和450 kg·hm-2时,2016年(丰水年)极端降水后,玉米季土壤硝态氮潜在淋失量分别为10.5、59.9和136.5 kg·hm-2;当全年施氮量为300 kg·hm-2时,2013(枯水年)、2015(平水年)和2016年(丰水年)玉米季硝态氮淋失量分别占轮作周期总施氮量的9%、10%和20%;当全年施氮量为450 kg·hm-2时,2013(枯水年)、2015(平水年)和2016年(丰水年)玉米季硝态氮淋失量分别占总施氮量的11%、17%和30%,表明大降水事件不仅对地下水形成大量补给,很大程度上也增加了累积在农田土壤中的硝态氮淋溶损失,增加了对区域地下水硝酸盐潜在污染威胁. 相似文献
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不同轮作和管理措施下根系呼吸对土壤呼吸的贡献 总被引:4,自引:0,他引:4
根系呼吸对土壤呼吸的贡献是研究土壤碳排放和土壤碳平衡的重点和难点.本研究采用根系排除法联合运用Li-8100土壤碳通量系统测定了华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟传统管理体系(Con.W/M)、冬小麦-夏玉米一年两熟优化管理体系(Opt.W/M)、冬小麦-夏玉米(或夏大豆)-春玉米两年三熟优化管理体系(W/M-M、W/S-M)和春玉米一年一熟优化管理体系(M)作物根区土壤呼吸和非根区土壤呼吸,以根区和非根区土壤呼吸差异除以根区土壤呼吸计算根系呼吸的贡献.结果表明,根区土壤呼吸和非根区土壤呼吸具有明显的季节变化特征,二者具有显著的拟合关系.Con.W/M和Opt.W/M处理小麦季非根区土壤呼吸可分别解释根区土壤呼吸变异的65%和87%,玉米季非根区土壤呼吸的分别解释根区土壤呼吸变异的48%和65%.W/M-M、W/S-M和M处理春玉米非根区土壤呼吸可分别解释根区土壤呼吸变异的68%、76%和58%.Con.W/M处理小麦和玉米季根系呼吸对土壤呼吸贡献分别为25.0%和29.6%,Opt.W/M处理则分别为31.1%和35.0%.不同轮作和管理措施对春玉米根系呼吸的贡献无显著影响,W/M-M、W/S-M和M处理春玉米季根系呼吸贡献分别为23.7%、24.8%和24.9%.5 cm土壤温度对根区土壤呼吸的影响程度大于非根区土壤呼吸. 相似文献
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人工模拟芦苇床系统净化污水的机理为:芦苇根际具有较高的氧化还原势,为好氧性微生物的活动创造了有利条件。芦苇床内根际微生物的数量与污染物去除率之间有明显的相关性。污水中的有机污染物是通过芦苇床内各种微生物的协同作用而去除;NH3-N主要是通过硝化作用和反硝化作用的连续反应而去除;总大肠菌群的去除一方面是由于原生动物的捕食作用和某些放线菌产生的拮抗作用,另一方面亦受营养、温度、pH值等因素的影响;SS和O-PO4-P的去除主要通过沉淀、过滤、吸附、固结等理化作用而实现。芦苇床内的优势细菌属为:假单胞菌属(Pseudomonas),产碱杆菌属(Alcaligens),黄杆菌属(Flavobacterium)。原生动物以肾形虫(Colpoda)居多。 相似文献