我国湿地生态化学过程研究进展

湿地生态过程主要分为生物过程、化学过程和物理过程,化学过程又是湿地生态过程中最主要过程。就我国湿地生态过程中的化学过程研究进行综述,分别从湿地营养元素、湿地温室气体、湿地重金属和湿地有机污染物等方面对我国湿地生态过程中的化学过程研究进行概述。简要介绍湿地化学过程研究的方向、内容,对存在的问题进行了探讨。     

黑土生态系统氮循环研究进展

黑土是我国重要的土地资源,近年来黑土肥力日益退化,而黑土肥力的退化必然影响土壤氮循环。文章根据黑土区生态系统氮素输入、转化与输出及其影响因素,分析氮循环模式通过降水、人工施用含氮化肥、作物根及秸杆还田输入黑土生态系统氮素,土壤中氨化作用、硝化作用对黑土生态系统氮素转化,以及反硝化作用、淋失、作物产出等氮素输出阐述黑土区生态系统氮循环特点。     

草地生态系统氮循环研究进展

就草地生态研究进行了阐述,并对草地生态系统做出了分析和展望。     

低碳高氮废水的人工湿地脱氮研究进展

围绕如何提高人工湿地对低碳高氮废水中氮的去除效率,介绍了人工湿地污水处理系统脱氮的机理,归纳阐述了碳源、溶解氧、温度以及pH值等因素对人工湿地处理低碳高氮废水时脱氮效果的影响,并对人工湿地处理低碳高氮废水的研究方向作了展望。

     

双台子河口湿地生态系统变化过程及其影响分析

介绍了双台子河口湿地国家级自然保护区的地理和自然概况,参考了1987年和2005年Landsat5 TM湿地面积数据,以双台子河口湿地的核心区域为研究对象,分析了天然水域、裸滩、翅碱蓬滩涂、养殖区、水库坑塘、苇田、稻田、非湿地景观的面积,以及湿地群落、湿地水质、水鸟类数量和种类的变化情况,得知研究区湿地面积严重破碎化,湿地芦苇产量降低,水质下降,鸟类种群数量减少,由此说明湿地环境严重下降,已经对某些湿地生物的生存构成威胁。在此基础上,从区域气候的变化以及人类活动影响2个方面分析了这一现象产生的原因,其中气候变化主要包括气温的明显上升、降雨量的下降;而人类活动的影响主要在于石油的开发、围湖造田、生物资源的过度利用、环境污染。在气候变化和人类活动的交互影响下,双台子河口湿地生态系统正在发生明显的变化,强调相关部门应对此引起高度重视,加强对双台子河口湿地的保护与管理。     

梁子湖湿地农田碳氮循环的模拟研究

以典型低湿地水田为研究对象,采用美国新罕布什尔大学李长生教授提出的一种生物地球化学模型DNDC来模拟湿地生态系统中土壤-植物-大气之间碳氮的循环。结果表明,湿地土壤有机碳的输入为523.8 kg.hm-2,主要是作物残留的秸秆和根系;土壤N的输入为197.9 kg.hm-2,土壤有机碳的输出为13 508 kg.hm-2,土壤N的输出为411.8 kg.hm-2。由于人为的影响,土壤C的亏损很大,N的输入输出也不平衡。     

氮循环与中国农业氮管理

作为全球活性氮制造量和氮肥消费量均最大的国家,中国农业生态系统的氮平衡问题受到了国内外广泛的关注。普遍认为中国农田施氮过量问题突出,并产生了严重的环境污染。为全面了解中国农业生态系统的来源和去向,找出引起氮肥消费量高的原因,本研究运用氮循环基本原理,以2010年为例,根据近年来发表的文献和国家统计资料,详细讨论了不同空间尺度上中国农业生态系统的氮输出和输入,重点分析了作物-土壤系统氮循环与氮平衡的特征。2010年中国农业生态系统氮投入总体上过量,其数量基本上相当于经生物地球化学循环返回作物–土壤系统的氮量,大致在5 Tg N左右。在全国水平上,2010年化肥和有机肥带入农田的氮量,相等于作物吸氮量和农田氮损失量之和;由于化学氮肥流向的多样化,如林、牧、渔业和城市绿化等的氮肥消耗,以及部分经济作物包括果树和蔬菜,特别是设施蔬菜的高量施氮,总体上粮食作物过量施氮的问题并不十分突出。在耕地资源有限（占全球8%的耕地面积,养活20%的世界人口）、有机废弃物中氮养分循环利用率低于30%、豆科作物播种面积较少且生物固氮占农田总氮投入不足15%的情况下,中国的农业生产只有依靠氮肥。然而,中国氮肥消费存在着很大的地区差异,在土地生产力水平较高的黄淮海、长江中下游和珠江三角洲地区,单位农作物播种面积的施氮量显著高于全国平均水平。这些地区氮肥消费量较大与粮食单产高、复种指数高和豆科作物种植比例低有密切关系。因此,为保证人们不断增长的食物需求和膳食结构的改善,加之土壤基础肥力相对较低,农田化学氮肥投入较高具有一定的合理性。然而,农业生产过程中发生的氮损失,既浪费了资源,也污染了环境。损失进入大气和水中活性氮以及环境中新产生的活性氮,经生物地球化学循环过程以大气沉降和灌溉水返回农田,已经成为作物-土壤系统氮的重要投入项。由于农业生态系统中氮素转化过程的多样性和生物地球化学循环的复杂性,循环过程中的氮损失不可避免。只有通过在不同空间尺度上对氮素进行优化管理,才能将氮损失降低到最低。在保证粮食安全的基础上,尽可能地降低农田施氮的环境风险,需要多学科、多部门的协作与共同努力,在不同空间尺度上实现氮优化管理、达到降低农业生态系统氮肥投入的目的。     

梁子湖湿地农田碳氮循环的模拟研究

以典型低湿地水田为研究对象,采用美国新罕布什尔大学李长生教授提出的一种生物地球化学模型DNDC来模拟湿地生态系统中土壤-植物-大气之间碳氮的循环。结果表明,湿地土壤有机碳的输入为523.8 kg.hm-2,主要是作物残留的秸秆和根系;土壤N的输入为197.9 kg.hm-2,土壤有机碳的输出为13 508 kg.hm-2,土壤N的输出为411.8 kg.hm-2。由于人为的影响,土壤C的亏损很大,N的输入输出也不平衡。     

低碳高氮废水的人工湿地脱氮研究进展

围绕如何提高人工湿地对低碳高氮废水中氮的去除效率,介绍了人工湿地污水处理系统脱氮的机理,归纳阐述了碳源、溶解氧、温度以及pH值等因素对人工湿地处理低碳高氮废水时脱氮效果的影响,并对人工湿地处理低碳高氮废水的研究方向作了展望。     

河流反硝化过程及其在河流氮循环与氮去除中的作用

全球每年通过人类活动新增的"活性"氮导致全球氮循环严重失衡,并引起水体的富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列环境问题。河流作为重要的氮汇,其氮循环对整个生态系统氮收支的影响、水体氮污染的改善和减少温室气体的排放与控制气候变化均具有重要意义。为了有助于理解反硝化过程中控制反硝化产物组成的影响因子,以利于增加反硝化最终产物氮气的释放,减少温室气体氧化亚氮的释放,从而加强对河流氮输送和氧化亚氮排放的管理,就河流反硝化的如下关键问题进行了综述:第一,河流反硝化作用的发生地点、时间以及其主要影响因素;第二,河流反硝化对河流氮负荷变化的响应机制;第三,河流系统的水文和地形地貌的变化对反硝化的影响,换言之,河流反硝化与河流水力学滞留时间及河流氮负荷的关系;第四,从生态系统尺度上讲,与陆地、海洋等生态系统相比,河流系统单位面积的反硝化率的时空变化特征,以及河流系统总的反硝化通量所占比例;第五,河流反硝化研究的主要方法。     

AMD污染对稻田土壤氮循环的影响

土壤氮循环是自然氮循环的重要组成部分,稻田土壤正常的氮循环过程对水稻产量及农田生态系统的健康和稳定有着至关重要的作用。而AMD污染是煤矿以及其他含硫矿产资源开采利用地区的普遍问题,为探讨AMD污染对稻田农业生态系统正常氮循环的影响,本文中综述了稻田土壤氮循环的主要环节,正常氮循环的主要影响因素,以及AMD持续污染可能对稻田土壤氮循环的影响,并简单探讨了需进一步开展的方向和内容。     

陆地生态系统碳·氮·水耦合机制研究进展

在大气CO2浓度升高和氮沉降增加等全球变化背景下,陆地生态系统碳、氮循环相互作用及功能耦合规律的研究是揭示这些不确定性的基础,也能反映森林生态系统生物产量与养分之间的作用规律,涉及到林地持久生产力的生态学机理问题。生态系统的碳循环和水循环以气孔行为为结点,耦联成有机的整体。因此,着重在生态系统尺度上,综述了碳、氮、水循环耦合作用研究的一些进展与存在的问题,并对今后研究方向进行了展望。     

甘薯氮素营养研究进展

氮是甘薯生长发育必需的营养元素之一,也是影响其生长发育、产量及品质形成的关键因素。就甘薯氮素吸收与分配特性,不同甘薯品种氮素利用特性差异,施氮对甘薯氮素吸收利用、物质生产、根系分化、产量和品质的影响以及甘薯植株氮素营养诊断等方面进行综述,以期为甘薯氮素营养研究提供参考和借鉴。综合分析认为,不同气候条件下甘薯的适宜施氮量及不同甘薯品种的氮素利用特性存在差异;施氮可显著影响甘薯对氮素的吸收利用,过量施氮不利于甘薯光合特性的改善,明显抑制块根的形成,降低块根产量和氮素利用效率;通过甘薯氮素营养诊断,初步确立叶片为甘薯氮素营养诊断的适宜部位,提出甘薯叶片正常氮素质量分数及氮素亏缺的适宜参考值。今后研究应从改进氮肥施用方式(如氮肥追施、不同深度施肥)、甘薯农田氮素循环及氮素损失途径、适量减氮(或不施氮)不减产、氮高效品种筛选及其机理、甘薯氮素诊断标准(如最佳测试时期及测试部位)体系、甘薯氮素实时监控技术体系及施肥模型等方面进行深入研究。     

基于RS和GIS的涨渡湖天然湿地近20年演化研究

以景观生态学理论为基础,采用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)相结合的方法对遥感卫星影像进行处理,获取不同年份涨渡湖天然湿地面积数据。根据所得数据,研究分析涨渡湖天然湿地近20年来的面积变化原因,讨论了影响湿地面积变化与演替的气候、水文等自然因素和人为因素,对保护生态环境,优化湖泊湿地功能具有重要的意义。     

植物细胞周期相关基因的研究进展

细胞分裂是植物生长和发育的基础，植物器官的形态和位置均取决于细胞分裂和扩展。本文就目前已克隆的细胞蛋白周期基因、依赖周期蛋白激酶基因及其它相关的细胞周期基因；周期蛋白基因及依赖周期蛋白激酶基因的结构特征以及其功能作一综述。     

人工湿地基质吸附氮磷效果研究进展

结合国内外的最新研究成果,就人工湿地的概念、分类及组成、不同人工湿地基质的种类及其组成对去除氮磷的研究进行了综述,同时,还分析了基质脱氮除磷的机理,并对人工湿地技术的研究进行了展望。     

小麦—土壤氮素循环的研究进展

阐述了氮素在土壤、作物间的循环特点、肥料氮的去向和氮肥合理施用的措施。     

玉米高效利用氮素的生理机制研究进展

基于经济效益和环境保护的考虑,玉米的氮效率引起了许多科技工作者的重视。玉米的氮效率可以分解为吸收效率和利用效率,近几年来,国内外对玉米吸收和利用氮素效率的评价方法和生理机制进行了较深入的研究。本文对这一领域的研究进展进行了综述,并提出了该领域今后的重点研究方向。     

农田土壤氮素循环及其对土壤氮流失的影响

分析了土壤氮素循环及其对土壤氮流失的影响,提出了加强氮肥管理、重视平衡施肥、提高作物氮素吸收能力、优化耕作制度及灌溉方式等降低我国农田土壤氮素流失的主要对策.     

中国秸秆菌业循环开发研究进展

秸秆栽培食用菌是中国农业循环经济的重要体现之一。笔者归纳了秸秆菌业循环开发的栽培管理、发酵技术和多级循环模式研究现状。秸秆经多级循环有效利用,改善了农业生态环境;增加了菇农的创收途径,同时降低生产成本,提高了经济效益回报率;为实现农业现代化和建设社会主义新农村提供了一条确实可行的新途径。剖析了当前秸秆菌业发展面临的主要问题,提出了秸秆的创新利用技术是规划整个秸秆菌业循环开发系统的关键,从而建立秸秆资源的高效环保综合利用新模式,为秸秆菌业相关科学研究提供理论依据。