异位生态组合修复技术对九龙江支流水体不同形态氮的去除效应

为探讨异位生态修复技术对水体不同形态氮的去除效应及去除机理,分析异位生态组合修复技术对水体氮形态百分含量影响及不同氮形态与环境因子的相关性,本文以实际工程九龙江支流浦林溪段污染水体异位生态组合修复系统为依托开展研究。结果表明：异位生态组合修复技术对NH₄⁺-N的去除率平均值为88.03%,显著高于对其他形态氮的去除率（P＜0.05）,具有最好的去除效应;对水体中总氮（TN）和可溶性总氮（DTN）的去除效应明显,去除率平均值分别为73.35%和77.67%。泥膜共生高效混凝净水系统对NH₄⁺有一定的去除效应,出水NH₄⁺浓度为7.72 mg·L^-1。生态塘1对NH₄⁺去除效应最好且具有稳定性,去除率为63.55%,出水NH₄⁺浓度为2.19 mg·L^-1。生态塘2处理后NO₃^--N、NO₂^--N和NH₄⁺的出水浓度分别降至0.99、0.73 mg·L^-1和0.58 mg·L^-1。生态塘3对NO₃^--N的去除效应最好,NO₃^--N出水浓度为0.64 mg·L^-1。在各异位生态修复技术处理单元中,水体氮以可溶性无机氮（DIN）为主要存在形式。泥膜共生高效混凝净水系统、生态塘1、生态塘3中的NH₄⁺在DIN中所占比例最高,分别为62.51%、37.02%、37.88%。生态塘2中NO₃^--N在DIN中占比最高,为45.23%。各异位生态组合修复处理单元出水不同氮形态与环境因子（溶解氧、温度、pH和浊度）之间表现出不同的相关性。研究表明,异位生态组合修复技术主要通过悬浮污泥滤沉技术、微生物硝化、反硝化作用、沉水植物直接吸收及植物增效作用实现对不同形态氮的去除,其对污染水体修复效果良好。     

氮素形态对烤烟品质影响的研究

 1993～1997年在云南不同自然条件下进行不同比例的硝态氮、铵态氮试验。试验分5个处理:NO₃^--N100%,NO₃^--N75%+NH₄⁺-N25%,NO₃^--N50%+NH₄⁺-N50%,NO₃^--N25%+NH₄⁺-N75%,NH₄⁺-N100%.试验结果表明NO₃^--50%+NH₄⁺-N50%的配比适合云南的气候和土壤。此配比的烟叶香气质、香气量、烟叶含钾量均显着优于其它配比。本试验系统研究了K⁺,NH₄⁺,NO₃^-在土壤中的迁移与根系吸收和在叶片中变化积累的相关规律,揭示了NO₃^--N50%+NH₄⁺-N50%烟叶香气味最好和含钾量高的主要原因。     

双氰胺和表面活性剂添加对沼液氮素形态变化的影响

为探究双氰胺和表面活性剂添加到沼液中对其氮素形态和含量的影响，通过室内模拟试验，设置单施沼液（对照）、沼液+8%双氰胺（DCD）、沼液+16% DCD、沼液+表面活性剂、沼液+8% DCD+表面活性剂、沼液+16% DCD+表面活性剂，共6个处理，在静置10、30 min和1、3、10、24、48 h时测定沼液中总氮（TN）、总凯氏氮（TKN）、铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）含量。结果表明：与对照单施沼液相比，沼液中添加8% DCD和16% DCD后，NH₄⁺-N浓度增加了0.74%~8.96%，TKN浓度增加了24.67~59.70 mg·L^-1，NO₃^--N浓度增加了13.42~145.88倍，且NH₄⁺-N、TKN、NO₃^--N浓度与DCD添加量呈正相关。表面活性剂添加对沼液氮素形态和浓度没有显著影响。研究结果可为提高抑制剂抑制效果和科学施用抑制剂提供数据支撑。     

铵硝态氮单独供应对苗期淹水胁迫玉米氮磷钾累积的影响

【目的】研究不同供氮水平铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾含量及累积的影响,为采取氮营养调控途径优化玉米的氮、磷、钾营养特性及提高玉米的抗涝性提供理论依据。【方法】采用室内砂砾培养及模拟淹水胁迫的方法,研究2个玉米品种（“利民15”和“皖玉9号”）分别在苗期单独供应不同水平（3,7 mmol/L）NH₄⁺-N和NO₃^--N 时,根、茎、叶中氮、磷、钾含量及累积量对淹水胁迫的响应。【结果】在2种氮形态和供氮水平下,淹水胁迫分别对低供NH₄⁺-N处理（A3F）和高供NO₃^--N处理（N7F）苗期玉米生长的影响相对较小,且淹水胁迫对根系生长的抑制效应明显大于地上部。在NH₄⁺-N营养条件下,提高氮素供应水平对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾的累积无显著影响,但根系氮含量显著增加而钾含量显著降低;在NO₃^--N营养条件下,提高氮素供应水平则可显著提高苗期淹水胁迫玉米对氮、磷、钾的累积与吸收。【结论】在模拟淹水胁迫条件下,提高NH₄⁺-N供应水平可明显增加苗期玉米根系含氮量并降低其根系含钾量,导致氮、钾比例失调,进而降低其耐淹性;但提高NO₃^--N供应水平则可明显增加苗期玉米对氮、磷和钾的累积与吸收,相对增强了玉米的耐淹性。     

不同形态氮素对龙葵镉毒害的缓解效应

为探讨不同形态氮素对龙葵(Solanum nigrum)镉毒害的缓解效应, 采用温室盆栽试验, 研究了外源添加不同形态氮素(NO₃^--N[NaNO₃]、NH₄⁺-N[(NH₄)₂SO₄]和NH₄⁺-N+NO₃^--N [NH₄NO₃]),对40 mg·kg^-1 Cd胁迫下龙葵生长的影响。试验结果表明, 40 mg·kg^-1 Cd显着抑制了龙葵的生长;外源添加一定浓度的不同形态氮素可显着缓解龙葵的Cd胁迫:NH₄⁺-N对龙葵地上部生物量的增产效果优于NO₃^--N和NH₄⁺-N+NO₃^--N;不同浓度NO₃^--N的施加显着降低叶片CAT和POD活性, SOD活性呈先升后降趋势;CAT活性随着添加NH₄⁺-N浓度的增加先升后降, POD活性逐渐上升, SOD活性逐渐下降;叶片CAT与SOD活性随着NH₄⁺-N+NO₃^--N添加浓度的增加逐渐降低至稳定, 而POD活性则先升后降;叶片超氧阴离子产生速率、H₂O₂和MDA含量显着低于对照;NH₄⁺-N和NH₄⁺-N+NO₃^--N处理下的GR活性降低, 添加NO₃^--N的则先上升后下降。AsA含量和APX活性则较无外源氮素处理的龙葵升高, 较低浓度的NO₃^--N处理下GSH含量呈现随其浓度的增加逐渐升高的趋势。NH₄⁺-N对龙葵镉毒害的缓解效应优于其他两种处理方式。     

环境因子对密云水库消落带沉积物-水界面氮交换通量的影响研究

为探究不同环境因子对水库消落带沉积物中氮迁移释放的影响,以密云水库消落带为研究对象,采用原状泥柱静态培养实验,并通过单一影响因素法,开展了温度、上覆水pH、溶解氧对沉积物-水界面氮交换通量的影响研究。结果表明：消落带上覆水和沉积物中无机氮含量在夏季（落干期）和秋季（淹水期）存在明显的差异,其中沉积物中NH₄⁺-N含量变化最大,秋季较夏季下降80.4%,NO₃^--N含量下降59.7%,淹水期间三态氮（NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N）由沉积物释放到水中。温度、pH和溶解氧对消落带沉积物-水界面氮的迁移转化作用存在差异,升温促进NH₄⁺释放并抑制NO₃^--N释放,偏酸和偏碱条件会促进NH₄⁺-N的释放,有氧条件会加剧沉积物-水界面三态氮的交换,促进三态氮的释放。密云水库消落带沉积物C/N为7.51~9.35,其表层水体中的有机质主要来源于水体内部生物残体。因此,未来应关注密云水库消落带沉积物内源释放风险,同时完善消落带湿地建设,减少消落带氮流失对水体的污染。     

土壤活性氮动态变化及氮素可利用性对紫云英翻压量的响应

通过田间定位试验,研究了减量化肥紫云英不同翻压量下土壤活性氮的含量、动态变化及氮素可利用性,探讨了紫云英鲜草的适宜翻压量和土壤氮素利用效率,为双季稻合理施用氮肥提供理论依据。在稻-稻-紫云英轮作体系典型时期紫云英翻压前、早稻分蘖盛期、早稻成熟期、晚稻分蘖盛期、晚稻成熟期分别采集土壤样品,监测稻田土壤微生物量氮（MBN）、可溶性有机氮（DON）含量动态变化及氮素可利用性,并分析晚稻成熟期土壤铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）含量。结果表明：与对照（CK）处理相比,各施肥处理均提高了土壤全氮（TN）、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量,增幅分别为10.4%~21.2%、10.3%~44.1%和14.7%~52.9%。在翻压紫云英15.0~22.5 t·hm^-2时,土壤TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量均随紫云英还田量增多而提高,之后则随还田量的增多而降低。与常规施肥处理相比,化肥减施下紫云英各翻压量处理均提高了土壤MBN、DON及活性氮含量,增幅分别为7.0%~28.7%、8.5%~22.5%和5.8%~26.6%,且随紫云英翻压量的增加呈先增加后降低的变化趋势,MBN和活性氮含量均在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON含量在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。MBN/TN在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON/TN在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。各处理不同时期土壤MBN、DON含量及MBN/TN、DON/TN有明显波动,总体来看,土壤MBN含量及MBN/TN在早稻分蘖盛期明显降低,早稻成熟期有所回升,至晚稻成熟期又逐渐降低;土壤DON含量及DON/TN在早稻成熟期降至最低,至晚稻成熟期再次上升。研究表明,减施40%化肥条件下长期翻压紫云英不仅能增加土壤活性氮含量,同时有利于提高土壤氮素可利用性,紫云英翻压量22.5~30.0 t·hm^-2时效果最好。     

大气CO2浓度升高与氮肥营养对滴灌棉田“棉花-土壤”系统氮分布的影响

通过半开顶式CO₂人工气候室,研究了CO₂浓度升高（360、540 μmol·mol^-1和720 μmol·mol^-1）与不同氮肥营养（0、150、300 kg·hm^-2和450 kg·hm^-2）相互作用对蕾铃期棉花-土壤氮含量变化及棉花氮素吸收的影响,结果显示：大气CO₂浓度增加,高氮肥处理下棉花叶片、蕾铃中氮含量显著降低,茎秆、根系中氮含量增加,棉花整株氮含量表现为下降;相同的CO₂浓度下,随着氮素营养的增加棉花各器官氮积累量呈增加趋势,其中蕾铃、叶片氮积累量较高,茎秆、根系氮积累量相对较少,说明CO₂浓度增加与增施氮肥促进了土壤氮素向植株叶片和生殖器官运输。通过对土壤无机氮含量的测定分析,CO₂浓度升高为540 μmol·mol^-1,各施氮水平下棉田土壤NO₃^--N含量显著降低,NH₄⁺-N含量在低氮水平下有少量增加,在高氮水平下表现为降低;CO₂浓度升高为720 μmol·mol^-1,土壤NO₃^--N含量表现为降低,NH₄⁺-N含量呈增加趋势。研究表明：大气CO₂浓度增加且浓度范围在500～720 μmol·mol^-1,增加氮肥施用量可有效促进棉花对氮素养分尤其是NO₃^--N的吸收利用。     

两种典型温度下农村化粪池出水氮素在原地土壤中的迁移转化过程

为探究典型温度下（25℃和5℃）农村化粪池出水氮素在排污口原地土壤中的迁移转化过程,采集原地表层土壤及化粪池出水,构建室内模拟系统,分析化粪池出水经土壤渗滤前后氮素组成。结果表明,农村化粪池出水氮素以可溶性无机氮（DIN）为主,其中NH₄⁺-N占70%以上;两种温度条件下化粪池出水DIN差异不显著（P>0.05,n=12）,NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N浓度均具有极显著性差异（P<0.01,n=12）,25℃时硝化作用明显,导致出水NH₄⁺-N低于5℃,NO₂^--N、NO₃^--N高于5℃;两种温度条件下原地土壤对化粪池出水DIN均有削减作用,其中NH₄⁺-N削减量均占DIN削减量60%以上;25℃和5℃条件下,NH₄⁺-N削减率分别为23.11%~47.37%和25.37%~43.47%;25℃时NH₄⁺-N削减主要通过氨挥发、反硝化、厌氧氨氧化等作用完成,而5℃时NH₄⁺-N削减主要通过土壤NH₄⁺-N吸附作用完成;25℃时土壤对NO₃^--N还存在蓄积作用。研究表明,两种温度下化粪池出水NO₂^--N和NO₃^--N在原地土壤中可发生反硝化或异化还原作用进而得到削减。     

黄土高原半干旱区尾菜高量埋压抑制土壤氮淋溶的研究

为明确尾菜高量埋压带来的土壤氮淋溶风险,本研究设计了不同尾菜埋压厚度和表层覆土厚度的组合试验,分析不同土层水分和无机氮（NH₄⁺-N和NO₃^--N）时空变化特征。结果表明：埋压尾菜厚度0.2~0.6 m、表层覆土厚度0.1~0.3 m时,试验前10 d,表层土壤水分快速增加,较对照提高了40%~110%,尾菜向深层土壤补水深度最大为1.6 m;试验开始土壤无机氮以NH₄⁺-N增加为主,下移深度仅为0.6 m,试验第83天时,NO₃^--N快速积累,最大下移深度为0.8 m,土壤无机氮主要集中于耕作层,尾菜层上、下0.1 m土壤无机氮含量是当地高产玉米农田的1.0~3.5倍。当尾菜埋压厚度达到3.0 m、表层覆0.4 m黄土时,尾菜向深层土壤补水深度为5.0 m,NH₄⁺-N下移深度为1.5 m,试验第194天时NO₃^--N增加不显著,与对照无显著差异,尾菜层上、下0.1 m土壤无机氮含量是高产玉米农田的3.5~4.2倍。研究表明在黄土高原半干旱地区,采用覆土埋压法将尾菜高量还田可以显著增加土壤水分和无机氮固存量,尾菜厚度、表面覆土厚度与土壤水分、土壤无机氮累积量和NH₄⁺-N含量呈正相关,与土壤NO₃^--N含量呈负相关,无机氮并未随土壤水分向深层土壤淋溶。     

刺槐人工林地土壤水分下渗研究

分析了不同雨量条件下刺槐林地土壤水分下渗过程,得出不同雨量下的土壤水分下渗深度即稳定渗深。阐述了降雨量、前期土壤水分含量和下渗历时与水分下渗深度的关系。     

高寒地区降雨量分布与柞蚕产茧量关系的分析

本文把高寒地区2年中的6月～9月上旬各旬降雨量及6～8月月降雨量与相对应年限的柞蚕产茧量进行各种相关分析，得出了6月中旬、下旬及6月份的降雨量与柞蚕产茧量呈正相关，并依此提出了相应的技术措施。     

小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应

森林土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分,其对降雨格局的变化如何响应,是当前全球变化研究中的热点问题。本研究以小兴安岭地区原始温带森林(云冷杉红松林)为研究对象,使用SF-3000土壤气体通量自动测量系统,对雨季不同时期4次强降雨前后的土壤呼吸速率、土壤呼吸的组分和相关环境因子进行了连续观测。结果表明:1)土壤温度和含水量协同影响土壤呼吸强度。降雨是影响甚至改变控制土壤呼吸(Rs)的关键环境因子,强降雨使土壤含水量激增,并对土壤温度也有不同程度的影响。雨季初期强降雨对Rs的扰动作用相对较小,雨季中期强降雨可抑制Rs,在雨季结束后强降雨可促进Rs。2)在雨季不同时期的强降雨均不同程度的影响了土壤异养呼吸(Rh)与土壤呼吸的比例(Rh/Rs),相对于土壤自养呼吸(Ra),短时极强降雨对Rh的抑制作用更强。3)加入水分修正系数c的Rs与T5、W5指数关系模型可更好的表征土壤含水量和土壤温度对土壤呼吸的影响,不同雨季时期的强降雨均对土壤的温度敏感系数(Q10)有着显著的影响。强降雨使得土壤对水分的敏感性降低,处于雨季不同时期的土壤水分敏感性表现为:在雨季的开始和结束后,土壤呼吸的水分敏感性较高,而雨季中期的水分敏感性较低。      

阳泉煤矸石山矸石风化物剖面水分变化特征初探

1991年经过 8个月矸石风化物剖面水分含量与植物生长状况的野外实地调查与降雨年变化的比较研究表明 :矸石风化物具有一定的保水性能 ,矸石风化物中的水分含量随降雨量的多少而增减 ,矸石风化层 0～ 10cm、 10～ 2 0cm、 2 0～ 30cm的水分含量随降雨量增减的幅度依次减少。矸石山上生长的植被也随剖面水分的丰缺而荣枯。水分对矸石山的植物生长至关重要     

黑龙江省初夏与盛夏2次极端暴雨过程对比分析

2009年6月18～19日和2010年8月14～15日,在东北冷涡的影响下,黑龙江省出现初夏和盛夏历史同期罕见的区域暴雨。利用常规观测和NCEP/NCAR再分析等资料对比分析,结果表明2次极端暴雨过程相同之处在于大降水都出现在500 hPa冷涡中心的东侧,850 hPa暖湿切变线北侧,700 hPa和850 hPa风向风速辐合线之间,湿层深厚的区域和假相当位温梯度大值处。区别在于初夏暴雨对于系统强度、水汽、不稳定能量和低空急流的要求均高于盛夏暴雨。     

基于AnnAGNPS模型的苇子沟流域非点源污染模拟研究

采用连续分布式水文模型Ann AGNPS(Annualized Agricultural Non-Point Source Model),耦合GIS技术,对饮马河下游苇子沟流域2009—2015年非点源污染进行了定量模拟,同时用同步水质监测数据检验了该模型在苇子沟流域的适用性。结果表明,该模型对径流、总氮模拟效果较好,对总磷模拟效果较差。在日尺度上,模型对小型降雨事件径流量模拟值偏低,而对暴雨事件模拟值偏高;月尺度上,总氮、总磷的年内变化与降雨量的年内变化一致,5—8月雨季的非点源污染负荷占全年的80%以上;年尺度上,2009—2015年总氮、总磷污染负荷平均值分别为22 295.28 kg和7 085.00 kg,且年际变化趋势一致。降雨量与总氮负荷的Spearman相关系数为0.93,与总磷负荷的相关系数为0.92,且均达到极显著水平(P0.01),说明年降雨量的变化直接影响流域全年总氮、总磷污染负荷的变化。总氮和总磷负荷的空间分布具有很高的相似性,总体上总氮、总磷单位面积负荷量在流域西北部区域较低,而在流域中下游区域较高。     

中国东南沿海大雨、暴雨时空变化特征

基于东南沿海93个气象站点1960—2014年逐日降水资料,运用Morlet小波分析、IDW(Inverse Distance Weighted)空间插值等方法,分析近55年来东南沿海地区强降水时空变化特征。研究表明:1)近55年来东南沿海年降水量整体呈缓慢增加趋势,其中夏春两季降水量最多,且大雨、暴雨为该地区主要降水类型,而年降水日数呈现明显的下降趋势。2)大雨降水量、暴雨降水量与大雨日数、暴雨日数在时间变化上具有明显的一致性,即降水量随降水日数的增多而增多。3)大雨降水量与大雨强度,暴雨降水量与暴雨强度在空间变化上都呈现出自南向北递减的变化规律。大雨降水量与大雨日数,暴雨降水量与暴雨日数在空间分布上大体一致,其中海南省、广西壮族自治区、广东省南部沿海地区大雨降水量、暴雨降水量较多,且大雨强度、暴雨强度较大。4)大雨降水量在空间变化上以正值变化为主,且以福建省与浙江省交界处自南向北递减,而暴雨强度变化率与暴雨降水量变化率在空间分布上具有明显的一致性。     

北京密云油松人工林林冠降水截留特征研究

该文对密云水库集水区油松人工林林冠截留的规律进行了研究,尝试用合适的统计模型和概念模型描述单场降雨下林冠截留量与降水量的关系.通过在油松试验地外测定大气降雨量,在林内测定穿透雨量和树干茎流量,得出了在不同降雨量和降雨强度下的林冠截留量.结果显示:以S型曲线作为统计模型能很好地模拟降雨量与截留量的关系;比较简单的概念模型的模拟效果最好,其中的降雨蒸发率α和林冠吸附降雨容量Im的参考数值分别为0.025和3.297 mm;把降雨强度加入半理论模型,可以得出截流量与降雨强度成负相关关系.     

太岳山油松人工林土壤呼吸对强降雨的响应

在全球气候变化背景下,关于森林生态系统土壤呼吸变化的研究越来越受到关注,然而目前由于测定技术限制,对于强降雨影响森林土壤呼吸的国内相关研究还不够深入.选取山西省太岳山油松人工林土壤作为研究对象,应用LI-8150土壤CO2通量全自动连续测量系统,对降雨前后的土壤呼吸速率和环境因子在原位置进行全天候连续监测,分析了3次强降雨前后的土壤呼吸速率变化.结果表明,(1)5月的旱季降雨改善了土壤水分状况,促进了土壤呼吸,降雨结束后土壤呼吸速率的平均水平是降雨发生前的2倍;7月的雨季开端期降雨对土壤呼吸先促进后抑制,土壤容积含水量和土壤呼吸速率的二次关系曲线存在拐点,但总体上降雨是促进了土壤呼吸;8月的雨季降雨整体上抑制土壤呼吸,土壤呼吸速率和土壤容积含水量的变化曲线走势呈明显的镜像,雨中及雨后土壤呼吸速率分别下降了约45％和28％.(2)每一次降雨结束后,土壤温度都有一定程度的下降.雨后,较低的土壤温度在土壤呼吸得到降雨促进时,可加速土壤呼吸速率的恢复;在土壤呼吸受到降雨抑制时,能阻碍土壤呼吸速率的恢复.(3)降雨的不同时期,影响半湿润地区油松人工林土壤呼吸的关键因子也是不同的.降雨前如果土壤容积含水量处于明显变化的状态,水分是影响土壤呼吸的关键因子;如果土壤容积含水量比较稳定,则土壤温度是关键因子.降雨过程中由土壤温湿共同影响土壤呼吸,降雨结束后水分是影响土壤呼吸的关键因子.     

施氮对大豆植株氮素和蛋白质含量的影响

试验采用两个品种,设置3个氮水平,研究了施氮水平对大豆植株氮素含量的影响。结果表明,不同品种对氮肥的反应不同,黑农48的蛋白质含量高于黑农44,黑农44和黑农48的各器官全氮含量变化为:籽粒>叶>茎>叶柄;在N50处理下大豆各器官全氮含量最高;蛋白质含量N50处理最高,N100处理对蛋白质合成有抑制作用,蛋白质含量低于N50处理,N0处理的蛋白质含量最低;黑农48的需氮量高于黑农44,增施适量氮肥能提高大豆氮素含量和蛋白质含量。