洪泽湖湿地重金属含量与N_2O释放特征及关系

以洪泽湖河湖交汇区5种典型土地利用/覆被类型(芦苇地、杨树林、柳树林、水稻田、养殖塘)为对象,研究沉积物重金属含量与N_2O释放特征及关系.结果表明:水稻田的Cd、Cr、Cu、Pb、Zn含量分别为(0.3±0.0)mg·kg~(-1)、(72.4±6.1)mg·kg~(-1)、(37.7±1.4)mg·kg~(-1)、(24.8±0.5)mg·kg~(-1)、(115.3±6.2)mg·kg~(-1),显著高于其他4种土地利用/覆被(P<0.05);水稻田土壤的N_2O潜在释放速率最高,达到(5.83±1.82)mg·kg~(-1)·h~(-1),芦苇地,杨树林,柳树林,养殖塘的释放速率较低且4者间无显著性差异,除了养殖塘为N_2O汇.芦苇覆被方式下,土壤中N_2O潜在释放速率与Cd、Cu含量极显著正相关(P<0.01),与As、Mn、Zn含量显著正相关(P<0.05).结合土壤Cd、Cu、As、Mn、Zn的含量特征,可以认为,低剂量Cd、Cu、Mn、Zn和较高浓度的As可能刺激芦苇地土壤N_2O的释放.人为对湿地土地利用的改变使土壤重金属含量与N_2O释放之间关系的不确定性增加.     

凋落茶叶对华中地区酸化茶园土壤N2O与CO2排放的影响

采用室内培养试验方法,研究了凋落茶叶添加(0、5、10 g·kg-1和20 g·kg~(-1))对酸化茶园土壤N_2O和CO_2排放特征的影响。结果表明:4种添加水平下,N_2O和CO_2排放通量分别为0.24~3.92μg·kg~(-1)·h~(-1)和0.33~1.84 mg·kg~(-1)·h~(-1);凋落茶叶的添加显著促进了酸化茶园土壤N_2O和CO_2排放(P0.05),且两种气体的排放通量随着凋落茶叶添加量的增加而增加;凋落茶叶显著提高了酸化土壤pH值(P0.05),且添加量越多,pH值变幅越大,其一定程度上改善了茶园土壤酸化现象。茶园土壤铵态氮与N_2O排放通量呈极显著相关,而硝态氮与N_2O排放通量未呈显著相关性。土壤可溶性有机碳含量与N_2O和CO_2排放通量均呈极显著相关关系。茶园土壤N_2O排放通量和CO_2排放通量呈极显著正相关。研究结果有助于阐明凋落茶叶对茶园土壤温室气体排放的作用规律,且对了解茶园生态系统碳氮循环有一定的理论意义。     

滴灌水肥一体化配施有机肥对土壤N_2O排放与酶活性的影响

【目的】通过在有机肥基础上增施不同量无机氮,研究滴灌水肥一体化条件下温室番茄土壤N_2O排放和脲酶(UR)、硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)以及羟胺还原酶(Hy R)活性的动态变化,分析各处理土壤N_2O排放特征及土壤UR、NR、Ni R和Hy R活性对土壤N_2O排放的影响,揭示在滴灌水肥一体化下N_2O排放过程机制。【方法】试验共设CK(不施氮)、N1(200 kg·hm-2有机氮)、N2(200 kg·hm-2有机氮+250 kg·hm-2无机氮)、N3(200 kg·hm-2有机氮+475 kg·hm-2无机氮)4个处理。采用静态箱-气相色谱法,对番茄生育期内土壤N_2O排放、土壤酶活性、土壤温湿度等进行监测。【结果】滴灌水肥一体化,各施氮处理均在施肥+灌溉后第1天出现N_2O排放高峰,随着时间推移不断下降,不同处理番茄整个生育期N_2O排放通量在0.98—1 544.79μg·m-2·h-1。土壤N_2O排放总量差异显著,依次为N3((7.13±0.11)kg·hm-2)N2((4.87±0.21)kg·hm-2)N1((2.54±0.17)kg·hm-2)CK((1.56±0.23)kg·hm-2),与N3相比,处理N1、N2土壤N_2O排放总量分别降低了64.38%、31.70%。番茄生育期内N_2O季节排放特征明显,秋季高,冬季低。土壤氮素转化相关酶活性大致随施氮量的升高而增高。土壤N_2O排放通量与5 cm土壤温度、0—10 cm土层硝态氮含量、土壤NR活性及土壤Hy R活性均呈极显著正相关(P0.01)。【结论】滴灌水肥一体化下,土壤微生物处于好气环境,土壤N_2O主要来自于硝化过程,减少了由反硝化过程所产生的N_2O排放。综合考虑番茄产量、品质、N_2O排放等因素,推荐北方温室秋冬茬番茄施用200 kg·hm-2有机氮+250 kg·hm-2无机氮,75 kg·hm-2 P2O5,450 kg·hm-2 K2O较为适宜。     

长期不同施肥下我国旱地红壤N2O释放特征及其对土壤性质的响应

为评价长期不同施肥下红壤N_2O释放特征及其与土壤性质的关系,以湖南祁阳摞荒地(Cko)、不施肥对照(CK)、单施氮磷钾化肥(NPK)、施有机肥(M)、有机肥配施化肥(NPKM)和秸秆配施化肥(NPKS)6个处理的红壤为研究对象,进行为期30 d的培养,测定其N_2O释放量、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、NH_4~+-N、NO~-_3-N含量及其pH值.结果表明:6个处理的N_2O释放量差异显著(P<0.05),大小排序为NPK>NPKS>M-NPKM>CK>Cko.施用有机态氮与等量无机态氮相比,前者N_2O释放量较低.N_2O释放量与土壤性质的关系较为复杂,其与铵态氮、硝态氮和碱解氮呈极显著正相关(P<0.01),而与C/N、pH值呈极显著负相关(P<0.01).多元回归和通径分析进一步显示,全氮、C/N、碱解氮、硝态氮和pH值与N_2O的释放量直接相关.本研究表明长期施肥及其土壤性质显著影响红壤N_2O释放量.     

温度、湿度及通气状况对土壤中N2O释放量影响的研究

采用乙炔抑制法,利用气相色谱仪测定土壤中 N_2O 释放量,并研究其影响因素。测定结果表明:温度、湿度及通气状况对土壤中 N_2O 释放量的影响具有显著差异,并且交互作用的差异也达到极显著水平。由温度、湿度与土壤中 N_2O 最大释放量的逐步回归方程式看出,在嫌气条件下温度对反硝化作用的影响比湿度的影响较为显著,而好气条件下湿度的影响要比温度的影响显著。     

一次性施肥技术对冬小麦/夏玉米轮作系统土壤N2O排放的影响

利用静态暗箱-气相色谱法对华北平原冬小麦/夏玉米轮作系统施氮条件土壤N2O排放特征进行周年观测,以探讨不同处理[对照(CK)、优化施氮(OPT)、优化氮肥一次性施用(OPT1)和控释肥(CRF)]土壤N_2O排放特征及土壤温度、湿度对土壤N_2O排放的影响。结果表明:冬小麦/夏玉米轮作系统中土壤N2O排放峰值主要出现在施肥+降雨或灌溉事件后,不同处理N_2O排放通量变化范围在-0.24~2.78 mg N2O·m~(-2)·h~(-1),平均排放通量23.88~65.46μg N_2O·m~(-2)·h~(-1),OPT1和CRF两个一次性施肥处理可以降低小麦和玉米基肥施用后土壤N_2O排放峰值,但未改变轮作周期土壤N_2O排放季节变化规律;土壤含水量对土壤N2O排放有显著影响,且对夏玉米季土壤N2O排放影响大于冬小麦季;各处理土壤N2O排放通量与5 cm深度土壤温度之间均无相关性;不同处理N_2O年度排放总量差异显著,与OPT处理相比,OPT1处理和CRF处理N2O年排放总量分别减少27.47%和22.80%。各处理N_2O排放系数介于0.28%~0.50%,均低于IPCC 1.0%的推荐值,且各处理产量之间没有显著性差异,因此一次性施肥技术能够在保证产量的前提下,有效减少冬小麦/夏玉米轮作系统土壤N2O排放。     

控释氮肥对紫色土坡耕地N_2O排放量的影响

为探明不同控释氮肥比例对紫色土坡耕地氧化亚氮(N_2O)排放量的影响,本试验以不施肥为对照(CK),研究了尿素(100%UR)、缓控释氮肥(CR)、缓控释氮肥+尿素(25%CR,尿素75%)各处理对玉米产量、玉米生育期的径流和氮素损失量的影响,利用静态箱-气相色谱法研究了施肥后N_2O排放量的差异。结果表明,对照处理玉米产量最低,径流损失量最大,壤中流氮素损失量和N_2O排放量要远低于施肥处理,说明施肥是造成氮素流失和氧化亚氮排放的主要原因。缓控释氮肥处理生育期的壤中流氮素损失量在4个处理中最大,为31.7 kg·hm~(-2),但N_2O排放量为0.35 kg·hm~(-2),比尿素处理降低了37%。控释氮肥+尿素处理壤中流氮素损失在施肥处理中最低,为20.9 kg·hm~(-2),N_2O排放量比尿素处理低15%。控释氮肥的氮素在生育期内缓慢释放,低的土壤无机氮使得控释氮肥能够降低坡耕地N_2O排放,但控释氮肥会导致壤中流氮素损失量增大。因此,控释氮肥和尿素配合使用在降低N_2O排放的同时,还能减少壤中流氮素损失。     

干湿交替和外源氮对农田土壤CO2和N2O释放的影响

以黄淮海平原潮土区的砂壤土和黏壤土为研究对象,通过培养试验研究了干湿交替(干湿频率分别为0、2、6、12次)和外源氮(2种土壤中添加氮累计量均为220 mg N·100g~(-1)干土)下砂壤土和黏壤土的CO_2和N_2O释放模式的影响。结果表明,干湿交替和外加氮源显著激发了砂壤土和黏壤土的CO_2和N_2O的释放速率:干燥期越长,外加N源对土壤CO_2释放速率的激发效应越强;干燥期越短,外加N源对土壤N_2O释放速率的激发效应越强。两种土壤的CO_2和N_2O的释放速率对干湿交替的响应模式一致,砂壤土的碳氮矿化速率对干湿交替响应更为强烈,砂壤土的可溶性有机碳和无机氮(NO-3和NH+4)含量及温室气体排放速率均高于黏壤土。在外加氮源的条件下,干湿交替显著提高了砂壤土和黏壤土中可溶性有机碳和无机氮的含量,增大了实际生产中农田土壤无机氮淋失和温室气体排放的可能性。     

滴灌对干旱区春小麦田土壤CO2、N2O排放及综合增温潜势的影响

对比新疆干旱区滴灌和传统灌溉对春小麦田土壤CO_2和N_2O排放通量及综合增温潜势的影响差异,旨在为该区有利于农田温室气体减排的农业管理措施的制定提供科学依据。在春小麦田中,设置滴灌和漫灌两种灌溉方式(其中滴灌包含滴灌管间和滴灌管上2个不同的空间处理),利用静态暗箱-气相色谱法对两种灌溉方式下不同处理的土壤CO_2及N_2O排放通量及影响因素进行了测定和分析。结果表明:在春小麦生长季,滴灌方式下土壤CO_2排放通量均值比漫灌减少了35.76%。滴灌管间和滴灌管上两个处理的土壤CO_2排放通量无显著差异,均值分别为906.28、838.25 mg·m~(-2)·h~(-1),但均与漫灌处理有显著性差异(P0.05)。滴灌方式下土壤N2O排放通量达74.81μg·m~(-2)·h~(-1),比漫灌增加25.87%。滴灌管间和滴灌管上处理土壤N_2O平均排放通量均高于漫灌,分别为85.76、63.62μg·m~(-2)·h~(-1),3个处理间均无显著性差异(P0.05)。滴灌和漫灌方式下土壤CO_2累积排放量分别为2 188.68、3180.91 g·m~(-2),土壤N2O累积排放量分别为188.62、160.60 mg·m~(-2),滴灌方式下春小麦田土壤CO_2和N_2O的综合增温潜势比漫灌减少983.55 g CO~(-2)·m~2。相关性分析表明,滴灌管间处理土壤CO_2排放通量与大气温度及5、10 cm地温的相关性均达显著水平(P0.05),与10~20 cm层土壤微生物量碳呈极显著相关(P0.01);漫灌方式下,0~10 cm和10~20 cm层土壤水分显著影响土壤N_2O排放通量(P0.05);滴灌方式下滴灌管上处理的0~10 cm层土壤水分与土壤N_2O排放通量显著相关(P0.05),滴灌管间处理的10~20cm层土壤NH_4~+-N含量是影响N2O排放通量的显著因素(P0.05)。     

不同水分条件下尿素与硫酸铵对碱性水稻土 N2O释放途径的影响

【目的】明确土壤水含量与氮肥类型对碱性水稻土N_2O释放总量及释放途径的影响,为制定合理的农田氮素管理措施及减少土壤N_2O排放提供理论依据。【方法】以潮土性水稻土(pH 7.9)为供试土壤,通过室内培养调整不同的土壤水含量,即调节土壤最大持水量(WHC)分别为50%、80%、100%、120%和160%,施用尿素与硫酸铵(N 100 mg/kg)两种氮肥,使用乙炔(C2H2,10 Pa)与氧气(O2,100 k Pa)抑制100%WHC时不同氮肥处理的自养硝化与反硝化过程,利用气相色谱及流动分析仪测定不同处理下土壤的N_2O排放量、硝态氮与铵态氮含量。【结果】对比不施肥处理(CK),尿素和硫酸铵处理的N_2O排放速率与累计排放量明显提高,其中尿素对N_2O排放速率的影响大于硫酸铵,且随着土壤水含量的增加,尿素和硫酸铵处理的N_2O排放速率均呈先增大后减小的变化趋势。施氮后土壤自养硝化和异养硝化作用中N_2O排放速率均有所提高,且施氮处理自养硝化对N_2O排放的贡献大于异养硝化作用,但尿素与硫酸铵对自养和异养硝化过程N_2O排放贡献的影响存在差异。硫酸铵提高了自养硝化对N_2O排放的贡献,降低了异养硝化的贡献,分别由CK的31.0%提高到49.0%,以及从63.0%降低至5.3%;尿素却同时降低了自养硝化和异养硝化对N_2O排放的贡献,分别由31.0%降低到25.0%及由63.0%降低到1.7%。【结论】碱性水稻土N_2O释放速率随土壤水含量的增加呈先增加后减小的趋势,不同土壤水含量下尿素的N_2O累积释放量均高于硫酸铵。添加氮肥降低了异样硝化对N_2O释放的贡献,硫酸铵与尿素分别由自养硝化和反硝化作用起主导作用。因此,旱地土壤施用尿素、水田施用铵态氮肥有利于减少N_2O释放。     

破眠剂对攀西地区酿酒葡萄萌芽率的影响

2003~2004年和2004~2005年冬季,在四川省攀西地区对霞多丽、佳美、梅尔诺、玫瑰蜜4个葡萄品种的休眠冬芽进行了破眠剂处理,以提高第2年葡萄枝条萌芽率。结果表明,在冬季气温最低时(1月10日左右)处理,4个葡萄品种的萌芽率均有提高;1.0%H2CN2+1.0%吐温80处理萌芽率提高最大;不同葡萄品种对破眠剂处理的反应不同,梅尔诺、佳美处理后萌芽率提高最大,与霞多丽、玫瑰蜜差异显著。     

胡敏酸吸附重金属Cu2+ Pb2+ Cd2+的特征及影响因素

采用碱溶酸沉淀法提取腐殖质中的胡敏酸,研究了胡敏酸对Cu2+Pb2+Cd2+的吸附特征及作用机理.结果表明,在相同初始浓度下,胡敏酸对Cu2+的吸附强度要大于对Pb2+和对Cd2+的吸附.吸附强度顺序为Cu2+＞pb2+＞＞Cd2+.Langmuir、Freundlich和Temkin方程对Pb2+Cd2+的吸附呈显著关系,但其中Freundlich方程为最佳拟合方程;对Cu2+的吸附,Langmuir等温式拟合程度最高,Freundlieh方程其次,Temkin方程则不适合.pH是影响胡敏酸对Cd2+和Cu2+吸附的主要因素,而对Pb2+吸附的影响较小.总体上低pH值均不利于吸附剂对重金属离子的吸附,随着pH值的增加(pH=2～8),不论吸附量还是吸附率都呈上升趋势.通过红外光谱表征反应物,结果表明,胡敏酸与Pb2+Cd2+的结合点主要发生在羧基和酚羟基之间,而Cu2+与胡敏酸的结合除了在羧基和酚羟基之间外,更多地发生在羧基和羧基之间.     

Pb~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)复合污染对茶树的影响研究

通过正交试验设计研究了溶液培养条件下Pb2+、Cd2+、Ni2+复合污染对茶树生长的影响以及茶树对Pb2+、Cd2+、Ni2+的吸收积累特性。结果表明,复合污染条件下,茶树表现出失水萎蔫、中下部叶片异常脱落和失绿黄化等受害症状。各元素在茶树体内的分布积累规律:Pb表现为吸收根>主根>主茎>枝条>叶片>新梢;Cd表现为主根或吸收根>主茎>新梢>枝条>叶片;Ni则表现为主根或吸收根>主茎>新梢>枝条或叶片。Ni2+、Cd2+在茶树体内的移动性均强于Pb2+。复合污染条件下,某一元素在茶树体内的积累量除受元素本身的性质影响外,还受到该元素的环境浓度、共存元素的性质与浓度的影响,并随茶树体部位不同,其影响顺序和作用结果也不同。     

不同杀菌剂对苹果汁生产线耐酸耐热菌的杀菌效果研究

耐酸耐热菌存在于浓缩苹果清汁中,严重影响其加工产品饮料的风味。对浓缩苹果清汁生产中耐酸耐热菌的控制方法的研究结果表明,在生产中采用适当浓度的ClO2、NaOH、H2O2进行处理,可以有效地杀灭耐酸耐热菌。通过用ClO2清洗苹果原料,用NaOH对设备、罐群和管道进行清洗,用NaOH和H2O2对设备、罐群和管道进行联合杀菌,可使生产线的耐酸耐热菌逐级递减,直至杀灭。经过一个榨季的跟踪测试,该方法能够有效控制耐酸耐热菌,提高果汁产品质量。     

超声波降解酸性红B有机废水试验研究

以酸性红B模拟有机废水,进行超声波降解试验。试验结果表明,溶液体系pH值、超声波处理时间及处理功率对酸性红B的降解效果均有影响。通过试验证明,将H2O2-Fe2+、H2O2-Cu2+按一定配比加入到反应溶液中明显提高了超声波处理酸性红B的降解率。在溶液pH值为1.0、温度t=30℃、超声处理功率为200 W及H2O2-Fe2+、H2O2-Cu2+分别按1∶10配比加入到反应液中,超声反应30 min后,降解率在95%以上。     

紫外线-B辐射引起拟南芥内源H2O2增加及细胞死亡

研究了UV-B辐射对拟南芥内源H2O2及细胞死亡的影响,结果表明紫外线-B辐射可引起拟南芥内源H2O2及细胞死亡的增加,且C型拟南芥幼苗比C24型表现较强的耐受紫外伤害的能力,推测在拟南芥响应紫外胁迫的反应中,H2O2起到了一种信号分子的作用引发下游的一系列反应.     

H2O2参与低水势下ABA维持玉米初生根的生长

以玉米(Zea mays L.)杂交种农大108为材料,以PEG 6000(25%)模拟低水势,研究H2O2是否参与低水势下ABA维持玉米初生根的生长.结果发现在低水势下,经ABA抑制剂10 μmol·L-1 fluridone(FLU)和1 mmol·L-1 tungstate(Tun)预处理,显著抑制了玉米初生根的生长,加入外源100 μmol·L-1 ABA后,恢复了初生根的生长.利用透射电镜观察,发现在低水势下,维持生长的玉米初生根部有少量H2O2积累,用H2O2的清除剂二甲基硫脲(dimethythiourea,DMTU)5 mmol·L-1、碘化钾(KI)30 mmol·L-1和丙酮酸钠(Na-Pyruvate,Na-pyr)30 mmol·L-1预处理并在低水势下培养,发现玉米的初生根生长几乎完全被抑制.上述结果表明在低水势下,玉米初生根通过积累ABA维持生长,少量的H2O2参与了低水势下ABA维持玉米初生根生长的过程,且不可缺少.     

H2O2处理对木纳格葡萄冷藏期间品质及生理特性的影响

为寻找新的安全、无污染的鲜食葡萄保鲜途径,以新疆特产木纳格葡萄为试材,研究了0.5%、1%、1.5%三个浓度过氧化氢溶液处理对葡萄果实在（0&#177;1）℃冷藏期间果粒腐烂、果实硬度、可溶性固形物含量、果实可滴定酸含量、果实相对电导率及果实CAT、POD、PPO活性的影响。结果表明：用浓度为1%的H2O2溶液对葡萄果实进行浸泡处理,能有效降低木纳格葡萄冷藏期间的腐烂率,并可抑制果肉硬度、CAT活性的下降,提高果实的POD活性,降低PPO活性,对果实的可滴定酸含量及果实相对电导率无显著影响,提高了果实的贮藏品质。     

水分胁迫诱导的玉米叶片钙调素基因表达及其与ABA和H_2O_2的关系

以玉米(Zea mays L.)为材料,探讨了水分胁迫下玉米钙调素(CaM)基因CaM1、CaM2和CaM3在叶片中转录水平的变化;并对水分胁迫下脱落酸(ABA)积累和H2O2产生与CaM基因表达的关系进行了研究.结果表明,25% PEG 6000模拟的水分胁迫能够诱导上述玉米CaM基因在叶中的表达,其中对CaM1和CaM3的影响较为显著,3个基因具有各自不同的表达模式.外源ABA处理也能显著诱导这3个基因的表达,施用ABA合成抑制剂FLU明显抑制了水分胁迫下CaM基因表达,暗示水分胁迫下CaM基因表达增强依赖于ABA的积累.外源H2O2处理下3个CaM基因均出现2次表达增强的情况,ROS抑制剂或清除剂并不影响外源ABA诱导的CaM基因的前期表达,仅抑制了后期表达,暗示H2O2参与ABA诱导的CaM基因表达后期的调控,它们之间可能存在交谈机制,并且这种机制在不同CaM基因之间具有普遍性.     

H2O2对NaCl胁迫下黄瓜幼苗不同器官盐离子含量的影响

采用营养液水培,研究了外源H2O2对盐胁迫下黄瓜品种“津春2号”幼苗根、茎、叶中Na^＋和Cl^-含量的影响。结果表明：盐胁迫下黄瓜植株各器官中Na^＋含量升高,茎和叶中Cl^-含量升高,Na^＋和Cl^-主要在茎中积累;与单纯NaCl胁迫相比,NaCl＋H2O2处理的黄瓜幼苗根中Na^＋含量、根和茎中Cl^-含量均提高,叶中Na^＋和Cl^-含量降低,幼苗生物积累量增加,明显缓解了盐胁迫的伤害。