强度耕作对^137Cs、^210Pbex和有机质剖面分布的影响

很少有关于直接测定强度耕作侵蚀引起土壤退化过程的报道。我们的目的是确定应用137Cs和210Pbex直接定量评价耕作侵蚀对土壤有机质(SOM)坡面运移影响的可能性。我们在黄土高原陡坡耕地上进行了50次犁耕活动,并将与其相临的另一块陡坡耕地作为对照。在对照坡地不同坡位,137Cs浓度均匀分布于上部0～30cm土层,而210Pbex浓度在坡上部和坡中部随土层深度增加呈现线性递减,在坡下部呈指数函数递减。0～30cm土层中土壤有机质含量显著大于30cm深度以下土层,并在坡中部和坡下部呈现与210Pbex类似的土壤剖面分布特征。与对照坡地比较,50次犁耕活动导致坡上部、坡中部0～45cm土层的SOM含量分别降低了38%和47%,坡下部0～100cm土层中的SOM含量却提高了18%。坡上部土壤剖面中137Cs浓度的加权平均值从1.48Bq/kg降低到0.29Bq/kg,坡中部从2.53Bq/kg减少到0.33Bq/kg,坡下部从1.48Bq/kg提高到2.81Bq/kg。210Pbex浓度的剖面加权平均值在坡上部从27.71Bq/kg下降到6.15Bq/kg,在坡中部和坡下部分别从35.46Bq/kg和25.53Bq/kg降低到1.57Bq/kg和19.40Bq/kg。137Cs和210Pbex的剖面分布与SOM在p<0.001水平呈显著相关,相关系数R2值在对照坡地为0.81～0.86,在犁耕实验坡地为0.86～0.91。实验结果表明,环境放射性核素137Cs和210Pbex在黄     

Nitrogen Forms in Humic Substances

In this paper,the nitrogen forms in newly-formed humic substances,including humic acid (HA),fulvic acid (FA) and humic acid in humin (HAI),were studied by using the ^15N CP-MAS NMR technique in combination with chemical approaches.Results show that the majority of nitrogen in HA,FA and HAI was in the amide form with some presented as aliphatic and/ or aromatic amines and some as pyrrole type nitrogen,although the contents of nonhydrolyzable nitrogen in them differed greatly from each other (15-55%).     

越冬期间小麦的光合作用及其对生长发育的影响

利用14 C同位素示踪技术研究了冬小麦越冬期间的光合特性及其对冬小麦生长发育的影响。结果表明 ,越冬期间的冬小麦能够吸收、同化14 CO2 ,并进行转运 ;其同化产物的 60 %用于越冬期的呼吸消耗 ,约 40 %用于返青后的生长发育 ,其中少量的光合产物参与了穗部产量的形成。     

土壤磷酸盐氧同位素分析方法和应用研究进展

在一定温度下磷酸盐和周边水体氧的同位素分馏仅受生物活动控制,因此磷酸盐氧同位素成为生态系统中磷源和磷循环研究的良好示踪剂。介绍了磷酸盐氧同位素研究应用的理论基础和近几年来针对土壤富含有机质,氧元素来源多样的特点发展起来的土壤磷酸盐氧同位素的分析和纯化方法,综述了磷酸盐氧同位素在土壤磷源示踪和磷循环应用研究中的初步进展,并提出目前研究存在的局限和对未来工作的展望。     

采用15N同位素稀释法研究不同层次土壤氮素总转化速率

采用15N同位素稀释方法,开展短期(7天)室内培养实验,估算了一水稻土0~20、20~60和60~90 cm土层土壤主要N素转化过程的总转化速率,结果表明,标记N溶液加入后2 h内各土层土壤的总矿化、硝化、固定速率显著高于其他时间段(p<0.01)。2 h后,矿化速率在小范围内起伏。0~20 cm土层土壤N素的硝化速率随培养时间延长而降低,另外两层土壤则基本保持稳定,硝化速率的变化与硝化作用底物NH4+-N浓度的变化呈显著正相关。值得注意的是,外源无机N溶液加入后2 h内,大量NH4+-N和NO3--N被固定,并认为N素的非生物固定起主导作用。2 h后,出现了N素在固定与再矿化间反复转换的现象。实验结果表明,与净转化速率相比总转化速率能更好地描述单个N素转化过程,但由于外源N加入对N素转化的影响、再矿化作用以及忽略了N素转化过程中的气体损失、DNRA(硝态氮异化还原为铵)过程等,本研究结果与真实值间存在一定差异。     

铬污染归宿的同位素原位监测法

铬(Cr)污染的迁移和环境毒性主要取决于其化学形态。在环境中,如果移动性及毒性较大的Cr(Ⅵ)能被还原为移动性及毒性较小的Cr(Ⅲ),并且还原速率大于污染速率,那么对铬污染的自然生态修复治理是可行的。铬在氧化还原过程中,存在着同位素动力学分馏效应,致使同位素比率发生移动,移动的大小和反应进程有关,服从Reyleigh关系方程。因此,利用同位素测定可以确定Cr(Ⅵ)的归宿,用于铬(Cr)污染自然修复的监测。本文就环境铬污染自然生态修复中,应用同位素原位分析法进行监测的基本原理、分析过程及应用的可行性进行了阐述。     

氮输入对森林土壤有机碳截存与损耗过程的影响

大气氮沉降对受氮限制的陆地生态系统碳截存/损耗的机理尚不清楚,尤其是对土壤有机碳(SOC)的输入、转化和输出过程的认识明显不足。本文论述了外源性氮素(氮沉降、人为增氮)对凋落物分解、土壤有机碳各组分周转的影响,以及土壤呼吸各组分(根系自养呼吸、根际微生物呼吸和SOM分解)对增氮的响应等领域的最新研究进展,指出了在上述研究领域中存在的问题,并提出拟解决的途径以及未来的可能研究方向,以期为该领域的研究提供参考。     

同位素溯源技术在食品安全中的应用

疯牛病、口蹄疫、禽流感疫病等对食品安全管理带来新的压力,对人类健康构成了极大的威胁,给疫病发生国造成了严重的经济损失,并带来社会恐慌。同位素溯源技术是国际上目前用于追溯不同来源食品和实施产地保护的有效工具之一,在食品安全污染物溯源领域有着广阔的应用前景,一些发达国家纷纷开展此领域的研究。本文阐述了同位素溯源技术的基本原理,比较了同位素溯源技术与其他溯源技术的区别与联系,综述了国内外研究进展,提出了我国在同位素溯源技术方面应开展的研究工作,旨在推动我国食品安全追溯制度的建立与完善,保障食品安全,保证消费者身体健康。     

中国亚热带红壤旱坡地花生系统尿酸氮素去向

A field experiment was conducted to study the outcome of N using isotope-labeled urea with a peanut cropping system in a Udic Ferrosol on a 7% slope at the Ecological Experimental Station of Red Soil, Chinese Academy of Sciences. The micro-plots were designed in two sets with three replicates and four N treatments. An iron frame with its edge 10 cm above the ground was used to control soil erosion and runoff in set A, but in set B the upper edge of the frame was level with the ground. Randomly positioned ^15N fertilized micro-plots were established along the contour. At harvest on August 13, 2002, which was four months after urea application, the peanuts had absorbed 30.6%-38.0% of the urea, transpired 13.1%-22.4% to the atmosphere, lost 6.4%-8.4% through soil erosion and surface runoff, and maintained 40.7%-48.9% in the 0-60 cm soil layer with 0.5%-5.0% below 60 cm.     

贵州喀斯特地区棕色石灰土与黄壤有机质剖面分布及稳定碳同位素组成差异

贵州位于全球最大的喀斯特生态系统一中国西南喀斯特生态系统的中心，由于受到亚热带季风气候的冲击和人类不合理社会经济活动的破坏，其喀斯特生态系统已出现不同程度的石漠化，尤以乌江流域最为严重。现已认识到石漠化是一种与脆弱生态地质背景和人类活动相关联的土地退化过程，而土壤退化是土地退化的核心部分。在土壤侵蚀与退化及全球碳循环的过程中，作为土壤重要组成部分和代表一个主要碳库的土壤有机质在生态系统中扮演了一个十分重要的角色，开展对喀斯特地区不同土壤有机质剖面分布及稳定碳同位素组成的研究，将有利于提高对流域土壤侵蚀与退化过程中有机质的生物地球化学循环的认识。本研究选择乌江流域喀斯特地区二种主要土壤类型石灰土和黄壤，根据土壤有机质含量和稳定碳同位素组成，结合土壤pH值、粘粒含量等分析结果，探讨了喀斯特山区石灰土和黄壤有机质的剖面分布和稳定碳同位素组成差异，旨在为喀斯特生态系统土壤有机质的生物地球化学循环研究提供基础资料。