海拔和坡向对色季拉山高山杜鹃凋落物分解的影响

为探究高寒森林凋落物在不同海拔和坡向的分解动态,以西藏色季拉山的高山杜鹃（Rhododendron simsii）凋落物为研究对象,在色季拉山设置3 500、3 700、3 900、4 100 m等4个梯度海拔以及西北坡（阴坡）和东南坡（阳坡）2个坡向,开展为期2年的凋落物掩埋试验,采用Olson模型明晰凋落物的降解规律,并结合木质纤维素的质量损失和土壤理化性质探究影响凋落物分解的因素。结果表明：不同海拔和坡向凋落物质量残留率均随分解时间增加而下降,分解2年后不同海拔的质量残留率为36.65%～75.99%;凋落物分解速度基本呈阴坡大于阳坡的趋势,其中海拔3 700 m阳坡处分解速度最快、半衰期和周转期最短;木质纤维素的质量损失也基本呈阴坡大于阳坡的趋势,且木质素分解程度最大,对凋落物质量损失的贡献超过50%;土壤中碳氮磷钾营养元素含量主要受坡向和凋落物分解时间的影响,在不同海拔间差异较小;海拔、坡向、分解时间及其交互作用均对凋落物分解有显著影响（P<0.01）,土壤含水率和碳氮比也是影响凋落物分解的重要因素。本研究可为高寒森林凋落物分解规律及影响因素提供理论依据。     

锯末添加量对餐厨废弃物生物干化效率和细菌群落的影响

餐厨废弃物存在含水率高、内部孔隙率低等问题,可以通过添加辅料来改善,适宜的辅料添加量有助于促进生物干化过程有机质降解和腐殖质形成,以提高生物干化效率。锯末作为一种富含碳源且低成本的辅料之一,近年来被广泛应用于各种废弃物资源化利用的研究中,但餐厨废弃物与锯末的配比如何影响微生物群落演替进而提升生物干化效率的过程机制尚不清楚。该研究在55 L生物干化反应器中,探究餐厨废弃物与锯末湿质量比为5:1(T1)、7:1(T2)和10:1(T3)三种处理对生物干化过程中的关键理化指标（包括温度、含水率、挥发性固体含量、电导率、酸碱度、种子发芽指数、总有机碳、总氮、总磷、总钾和碳氮比等）和细菌群落结构的影响。结果表明：与T1、T3相比,T2处理高温期持续时间最久,分别延长了50.00%、100.00%,在生物干化结束时含水率最低、有机质降解率最高,水分去除率达37.14%,挥发性固体降解率为15.88%;T2的种子发芽指数比T1、T3处理分别提前3、6 d达到80%以上,且在生物干化结束时,总养分含量升高28.32%,其中总磷含量升高最为显著,升高了121.62%,约为其他处理的1.92和1.90倍,...     

我国有机废弃物资源总量及养分利用潜力

  【目的】  我国有机废弃物产量巨大,理清我国有机废弃物总量及其养分资源量,有助于实现有机废弃物中养分资源的充分利用,对保障化肥使用量零增长和国家粮食安全具有重大意义。  【方法】  以我国2009—2019年间典型有机废弃物(秸秆、畜禽粪便、农村人粪尿、污泥和生活有机垃圾)的年产量为研究对象,通过查阅我国统计数据和公开发表的文献资料,对近10年我国有机废弃物总量及其养分资源量进行估算,分析有机废弃物利用潜力。  【结果】  2009—2019年有机废弃物资源量和养分总量相对稳定,平均有机废弃物总量(干重)为12.9亿t,平均养分含量(N、P₂O₅、K₂O)为4537.9万t。2019年废弃物资源量达13.11亿t (干重),相比2009年增加7.1%;养分总量达到4503.5万t,相比2009年增加3.0%。2019年有机废弃物全量还田可以输入氮(N)约1653.3万t、磷(P₂O₅)约799.6万t、钾(K₂O)约2050.6万t,分别占作物养分需求量的71.8%、75.9%和153.2%。秸秆的氮和钾养分量最大,分别占有机废弃物中单质总养分的46.3% (N)和65.8% (K₂O),磷养分量以畜禽粪便最高,占单质总养分的54.5% (P₂O₅)。  【结论】  我国近10年有机废弃物年产生量及其养分资源量保持较高水平,具有广阔的利用空间。在我国有机废弃物养分资源结构保持不变且全量还田的情况下,有机废弃物中的氮、磷、钾养分可以满足作物各类养分需求的71.8% (N)、75.9% (P₂O₅)、100% (K₂O)。     

气相色谱-质谱法测定水-沉积物系统中39种农药残留

建立了气相色谱-质谱(GC-MS)同时测定水体和沉积物中39种农药残留的检测方法。水体样品由乙酸乙酯萃取,无水硫酸钠干燥;沉积物样品经乙腈超声提取,采用N-丙基乙二胺(PSA)和石墨化碳黑(GCB)净化,选择离子监测模式(SIM)进行检测,外标法定量。结果表明:39种农药在10~1 000 μg/L范围内线性关系良好,决定系数(R2)均大于0.9950。空白水样在0.25、0.5、5.0 μg/L 3个添加水平下的平均回收率在72%~111%之间,相对标准偏差(RSD,n = 5) 在1.1%~10%之间,检出限(LOD)为0.02~0.06 μg/L,定量限(LOQ)为0.04~0.18 μg/L;空白沉积物在5.0、20.0、100.0 μg/kg 3个添加水平下的回收率在65%~119%之间,RSD (n = 5)在2.1%~12%之间,LOD为0.7~1.5 μg/kg,LOQ为2.1~4.3 μg/kg。该方法灵敏、准确,结果可靠,可满足水体和沉积物中39种目标农药的残留分析要求。     

基于Meta分析的沼液施用对作物-土壤系统效应的研究

定量分析沼液施用对作物产量和土壤肥力及重金属累积的综合效应，旨在明确等氮沼液对作物产量、土壤肥力参数和重金属累积的影响，为优化沼液施用综合管理措施，发挥沼液施用积极效果提供数据参考。运用Meta分析方法将中英文数据库中已发表有关等氮沼液(BS)和全施化肥(CF)处理对作物和土壤肥力影响文献进行检索筛选，共选出有效文献62篇，获得可进行分析的试验数据591组。研究结果表明：与全化肥处理相比施用沼液作物增产7.62%但差异不显著(p=0.07);土壤容重降低6%、总孔隙度增加14%、较大团聚体含量增加10%～20%,差异显著(p<0.05);土壤有机质、总氮、速效磷、阳离子交换量和电导率增幅6%～20%并导致盐分累积加剧(p<0.05);土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性及微生物碳氮含量、香农指数和辛普森指数增幅6%～21%(p<0.001);土壤Cu、Zn和As含量比全化肥(CF)处理显著增加10%～18%。沼液施用对作物增产和土壤肥力提升显著正效应，需要考虑沼液施用年限、土壤类型、作物种类，严格控制施用量降低盐分和重金属累积风险，实现沼液安全高效利用。     

曝气量与辅料粒径对餐厨废弃物辅热生物干化的影响

为解决餐厨废弃物生物干化处理周期长、脱水效率低的问题,该研究分别设置3个不同曝气量（0.4、0.6和0.8 L/(min·kg)）和不同辅料粒径（粗粒径>15.0 mm、细粒径<5.0 mm和混合粒径5.0～15.0 mm）进行析因试验,探究其对餐厨废弃物生物干化效果的影响。研究结果表明,相较于粒径而言,曝气量对于辅热生物干化温度变化和除水影响更大。0.6 L/(min·kg)曝气下升温速度较快,高温期持续时间更长,有效积温更高。除0.4 L/(min·kg)和细粒径处理,其他处理辅热生物干化过程高温期均超过7 d;0.8 L/(min·kg)和细粒径处理的除水效果最好,生物干化指数最高为4.0,最终含水率为17.0%,水分去除率为95.8%。能量和水分平衡计算表明：辅热生物干化过程中,主要的除水方式为蒸发除水,占总除水量40%～80%;主要能量来源为生物产热（63.0%～76.0%）,能量损失主要有蒸发潜热（26.0%～46.5%）和反应器热损失（28.3%～49.4%）,0.8 L/(min·kg)和细粒径处理的能量利用效率最高为65.0%。经过16 d辅热生物干化,除0.4 L/(min·kg)和细粒径处理pH值与发芽指数不能满足腐熟标准,其他处理均能完全腐熟,可满足有机肥标准。     

不同海拔高寒森林凋落物分解过程中土壤微生物群落的变化

为探究高寒森林凋落物分解过程中土壤微生物群落结构的变化,揭示海拔对土壤微生物群落和凋落物分解的影响,本研究于西藏色季拉山3 500～4 300 m海拔梯度开展为期一年的凋落物掩埋实验,结合微生物群落结构变化和不同海拔凋落物降解规律来分析,阐明土壤理化性质、微生物群落结构和凋落物分解的响应关系。结果表明：不同海拔土壤细菌群落组成相对稳定,优势菌门丰度受总氮、碳氮比显著影响（P<0.05）;土壤含水率、碳氮比显著影响真菌优势菌门变化（P<0.05）;细菌和真菌群落的α-多样性指数均受海拔、凋落物降解及二者交互作用的显著影响（P<0.001）。高海拔（4 100和4 300 m）和低海拔（3 500、3 700和3 900 m）土壤微生物群落结构分别具有一定相似性,而不同海拔细菌和真菌共生网络复杂程度差异较大;掩埋1年后,凋落物在不同海拔的降解率为28.2%～45.2%,碳氮比与凋落物降解率呈显著负相关关系（P<0.05）。研究发现,海拔、碳氮比、土壤含水率均对细菌、真菌群落演替和凋落物降解率产生直接或间接的影响,真菌群落较细菌群落对凋落物降解贡献更大。本研究可为色季...     

生活垃圾微生物接种堆肥水溶性有机物紫外光谱特性研究

为研究接种高效微生物菌群对堆肥过程的作用,采用紫外-可见光谱技术和数学分析方法,利用生活垃圾,通过好氧堆肥试验,对堆肥过程中水溶性有机物紫外特征参数SUVA254、SUVA280、E2/E4、E2/E6、E4/E6、E300/E400、E250/E365、E235/E203、E253/E220、A226-400、S275-295、S350-400进行研究。结果表明,除E300/E400、S350-400外,其他指标的相关性显著,多个指标联合从堆肥样品DOM的芳构化程度、聚合度及分子质量、腐殖化程度以及苯环上的脂肪链的官能团多个方面有效说明堆肥腐熟情况。接种菌剂的堆体与不接菌剂的对照相比,DOM腐殖化程度、分子缩合度等明显增高。由于微生物菌剂的代谢作用,DOM的组成复杂化趋势相对明显,接种高效微生物菌群,能明显促进堆肥中物质分解转化,缩短堆肥腐熟期,提高堆肥效率。     

不同营养类型培养基番茄内生细菌群落结构研究

通过采用Biolog EcoPlate培养、16S r RNA基因高通量测序技术等方法研究不同培养基上植物内生细菌群落结构的组成差异，探究不同培养基等营养条件对番茄内生细菌群落结构的影响。结果表明：(1)4种培养基上生长的内生菌群在Biolog EcoPlate微平板培养96 h后，菌群生长达到稳定期，且在牛肉膏蛋白胨(NA)培养基下菌群代谢活性较高。R₂A培养基下菌群代谢活性较低。(2)番茄内生微生物组包括柠檬酸杆菌属(Citroebacteria)、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘脂单胞菌(Sphingbacterium)、布克氏菌属(Burkholderia)。(3)LB、TSA培养基分离到的内生菌多为芽孢杆菌属；在NA、R₂A培养基中番茄内生菌组成多为柠檬酸杆菌、芽孢杆菌、鞘脂单胞菌、布克氏菌，为优势菌种。(4)NA培养基中番茄内生微生物组香农指数高于其他处理(P<0.05)差异；PCoA分析显示4种培养基中番茄内生细菌群落结构具有差异(P<0.05)。(5)网络分析发现NA、R₂A培养基中番茄内生...