生态净化池塘浮游动物群落结构特征及其与环境因子的关系

【目的】探明生态净化池塘的水质变化与浮游动物群落结构特征，以期为“集装箱+生态池塘”循环水养殖系统的水质管理并推动其高质量发展提供依据。【方法】采用去趋势对应分析、冗余分析和相关性分析等方法研究生态净化池塘浮游动物群落结构特征及其与环境因子的关系。【结果】生态净化池塘的水温、pH、溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₄⁺-N)、硝酸盐氮(NO₃^--N)、亚硝酸盐氮(NO₂^--N)和悬浮物(SS)的年平均含量分别为19.31℃、8.03、7.60 mg/L、1.69 mg/L、0.81 mg/L、0.17 mg/L、3.71 mg/L、0.68 mg/L和19.70 mg/L,5月TN、TP和NH₄⁺-N显著高于其余月份；共检出浮游动物4类23属38种，以轮虫为主，其次是原生动物，优势种为浮游累枝虫(Epistylis rotans)、萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)...     

干旱荒漠绿洲区不同土地利用类型浅层地下水硝态氮变化趋势

【目的】分析西北干旱区黑河中游绿洲农业区不同土地利用类型地下水埋深和NO₃^--N含量时间变化规律。【方法】对研究区域近10 a(2005～2014年)地表水和地下水NO₃^--N浓度变化情况进行分析,在垂直黑河河道方向设置9个观测井,对不同土地利用类型地下水埋深及NO₃^--N含量进行连续监测和分析。【结果】2005～2014年荒漠绿洲边缘区地下水NO₃^--N含量呈明显上升趋势;不同景观带地下水埋深及NO₃^--N含量均存在显著性差异,垂直河道由近及远方向地下水位基本呈下降趋势,而NO₃^--N含量无明显递增或递减趋势;位于黑河河漫滩(GW₁)、老绿洲农田(GW₂)及东沙丘(GW₇)区域的地下水NO₃^--N含量显著低于其他土地...     

过氧化氢和过氧化硫酸钠复合物对高位池尾水的净化效果研究

[目的]研究不同使用量和处理时间下过氧化氢和过氧化硫酸钠复合物对养殖尾水各项水质指标的处理效果。[方法]从湛江市东海岛对虾高位池采集养殖尾水,使用过氧化氢和过氧化硫酸钠复合物处理后测定水样的pH、悬浮物、氨氮、亚硝酸氮（NO₂^--N）、磷酸盐和COD浓度。[结果]过氧化氢和过氧化硫酸钠复合物处理会使水体pH有所下降,仍保持在7.0以上,但并不能有效降低悬浮物浓度。过氧化氢可以有效降低尾水中氨氮、NO₂^--N、磷酸盐和COD的浓度,当过氧化氢浓度为4.00 mL/L时处理效果最佳,氨氮、NO₂^--N、磷酸盐和COD去除率分别为93.79%、57.88%、75.10%和76.70%。与过氧化氢相比,过氧化硫酸钠复合物对尾水中氨氮和NO₂^--N的去除效果并不理想,但对磷酸盐和COD的去除效果较好,当过氧化硫酸钠复合物浓度为0.12 g/L时,尾水中磷酸盐和COD的去除率分别达到87.96%和76.51%。[结论]过氧化...     

干湿环境对河岸带氮素含量及空间分布特征的影响

河岸带是控制非点源污染、改善水环境的关键一环,水位波动改变了河岸带生态系统的生物地球化学环境,影响氮素的形态及空间分布。以夏家寺河为研究对象,选取淹水期和落干期对河岸带展开研究,测定和分析土壤氮素（NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、TN）及环境因子等指标,并对其相关性进行分析。（1）淹水期河岸带土壤 NH₄⁺-N、NO₂^--N、TN 含量高于落干期,NO₃^--N 含量低于落干期;（2）横向上,淹水期土壤 NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、TN随离岸距离的增加而减少,落干期土壤 NH₄⁺-N、NO₃^-     

不同质量浓度硝态氮在潮白河模拟河床中去除效果研究

近年来再生水逐渐成为城市景观河流的主要用水来源,但再生水含有较高氮元素,容易造成水体与地下水污染。河床底泥对NO₃^--N有一定的截留与去除作用,本实验通过河槽装置模拟潮白河河床,探究低、中、高3种NO₃^--N质量浓度水平下河槽系统中底泥对NO₃^--N的去除效果。结果表明:水体中NO₃^--N质量浓度为5、10、20 mg·L^-1时NO₃^--N去除率分别为67.8%、63.0%、55.0%。河槽10 cm处和下部70 cm处对NO₃^--N去除效果较好。底层排出水中pH与NO₃^--N质量浓度相关性较强,底泥中50 cm与70 cm处反硝化作用强度与溶解氧质量浓度紧密相关;随着温度降低,溶解氧质量浓度升高,反硝化作用减弱,NO₃^--N去除效果变差。底泥中NO₃^--N的去除主要通过土壤淋溶作用、同化作用、反硝化作用与异化还原作用等共同作用;部分氮素以同化作用形成的有机氮和异化还原作用形成的NH₄⁺-N留存于底泥中。研究表明,河床底泥对再生水河道具有一定的净化效果。     

辽东湾叶绿素a与营养盐分布特征的数值模拟

为探究辽东湾海域内叶绿素a与营养盐的时空分布特征及相互作用机理,基于数值模拟(Delft3D)方法构建了叶绿素a (Chl-a)、溶解氧(DO)、氨氮(NH₄⁺-N)、硝酸盐氮(NO₃^--N)和活性磷酸盐(PO₄^3--P)等生态指标在辽东湾海域的生态动力学模型(Delft3D-ECO),并在验证模型的基础上分析了叶绿素a等生态指标浓度在辽东湾海域的时空变化和分布情况。结果表明：在季节变化上,叶绿素a质量浓度表现为秋季(4.83μg/L)>夏季(4.13μg/L)>春季(3.39μg/L),DO质量浓度表现为春季(9.41 mg/L)>夏季(7.26 mg/L)>秋季(5.84 mg/L),NO₃^--N质量浓度表现为春季(0.76 mg/L)>秋季(0.56 mg/L)>夏季(0.50 mg/L),NH₄⁺-N质量浓度表现为春季(0.0...     

陈桥湿地土壤和沉积物碳、氮、磷分布及沉积物污染评价

【目的】探究陈桥湿地土壤和沉积物养分状况及沉积物污染水平。【方法】分别对陈桥湿地非水体(泥滩区)土壤和水体沉积物进行采样,分析样品中总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)、有机质(organic matter,OM)、总无机态氮(total inorganic nitrogen,TIN)、铵态氮(NH₄⁺)、硝态氮(NO₃^-)和亚硝态氮(NO₂^-)含量及化学计量特征,并通过综合污染指数法和有机污染指数法评价沉积物污染水平。【结果】(1)沉积物OM、TN、TP和TIN含量远高于土壤;(2)土壤C/N、C/P和N/P均值分别为25.31、16.39和0.66;沉积物C/N均值为18.08,C/P和N/P样点间差异大;(3)各样点沉积物TN、TP和OM均值分别为(1 723.35±1 562.50) mg/kg、(754.28±98.94) mg/kg和(5.00±4.26)%,综合污染指数和有机污染指数均为轻...     

太行山南麓侧柏人工林土壤酶活性和无机氮含量分布特征

为研究人工林生态系统土壤酶活性与活性氮周转的相互关系,以太行山南麓地区15 a侧柏人工林下土壤为研究对象,对比分析不同土层土壤转化酶、脲酶活性及土壤铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）含量的季节变化特征。结果表明,土壤转化酶、脲酶活性和NH4+-N含量具有明显的季节变化特征（P<0.05）,且均在6月达到峰值;土壤转化酶、脲酶活性和NO₃^--N含量均随土层深度的增加显著降低（P<0.05）,相较于0~10 cm土层,20~40 cm的年均降幅均超过25%,呈表层富集现象;线性回归分析表明土壤转化酶和脲酶活性与NH₄⁺-N和NO₃^--N含量呈显著线性正相关关系（P<0.05）,酶活性与土壤无机氮含量的耦合作用在6月表现最强烈（P<0.05）,暗示了土壤转化酶与脲酶活性可作为催化剂间接指示有机氮向无机氮的周转能力。     

山区网箱养殖区的水质监测与评价

为三板溪库区南加镇水域网箱养殖区的绿色生态渔业提供依据,于2018年1-6月对该水域网箱养殖区的水温(T)、溶解氧(DO)、pH、氨氮(TAN)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chl.a)、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)和氟化物(Fluoride)等水质因子进行了监测,选取DO、pH、TAN、TN、TP、COD、CODMn、BOD5及氟化物等9个水质指标及Ⅲ类水水质指标标准值,利用CCME水质指数法(CCME WQI)对其水体质量进行评价。结果表明:监测期间研究区域水体的叶绿素a含量为2.65～30.52μg/L,随时间进程呈逐渐上升趋势;表层水温总体随气温变化而变化,为6.0～17.8℃;表层水DO含量较高,为8.54～11.02mg/L;pH 7.68～8.30,总体变化不大,均在Ⅲ类水水质标准(6～9)内波动;TP含量均保持较低水平,符合Ⅲ类水水质的标准(≤0.2mg/L)要求;TN含量平均为2.29mg/L,高于Ⅲ类水水质标准要求(≤1mg/L);而氨氮含量均较低,其变化规律不明显;高锰酸盐指数、COD和BOD5的含量均较低。经CCME水质指数法对其水质评价表明,该区域水质评价得分为88.40分,处于良好状态。     

不同贮存方式对猪粪水理化特性的影响

【目的】针对猪粪水贮存过程中氮素大量损失的问题,比较秋季和冬季条件下敞口和密封贮存对猪粪水贮存过程中理化特性的影响,以便为猪粪水贮存还田提供理论参考。【方法】在实验室条件下,比较了秋季和冬季敞口与密封贮存对猪粪水贮存过程中物质转化、氮素损失及无害化的影响,分析了猪粪水pH、电导率（Electrical conductivity,κ）、化学需氧量（Chemical oxygen demand,COD）、种子发芽率及NH₄⁺-N、NO₃^--N、总氮（Total nitrogen,TN）和重金属（As、Zn、Cu、Pb和Cd）含量的变化。【结果】猪粪水贮存过程中,pH先增加后保持相对稳定,κ、COD及TN、NO₃^--N和重金属含量均逐渐降低,NH₄⁺-N含量先增加后降低,种子发芽率逐渐增加;贮存后猪粪水中无机氮占比明显增加（冬季敞口贮存除外）,除Cu和Zn含量未达到《农田灌溉水质标准》（GB5084—2021）要求外,...     

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...     

填闲种植对棚室菜田累积氮素消减及黄瓜生长的影响

【目的】在中国集约化蔬菜种植区,传统的高水肥投入导致土壤氮素大量累积,致使氮素淋洗到土壤深层或进入地下水,造成地下水硝酸盐污染。种植填闲作物可控制和减少土壤深层硝态氮的累积,因此,本研究探讨不同填闲作物种类对消减土壤剖面累积硝态氮及下季作物生长的影响,筛选出适宜的填闲作物种类。【方法】以华北平原传统棚室黄瓜菜田为对象,在蔬菜休闲期通过种植深根型填闲作物,利用其根系发达、生长迅速、吸氮量大的特点,促使土层中硝态氮大量消耗,以消减土壤剖面根层NO₃^--N累积和降低土壤剖面NO₃^--N淋失。以此为目标,设置甜玉米、苋菜、甜高粱及休闲田间小区试验,采集测定土壤、植株及根系样品,分析不同填闲作物的消减效果。【结果】在这3种填闲作物中,甜玉米的生物量和吸氮量最大,整体根长密度大于其它填闲种类。从对土壤剖面NO₃^--N的消减能力来说,甜玉米的消减能力最高。2008、2009及2010年,甜玉米对0-200 cm土层土壤NO₃^--N的消减量分别为153.8、605.7和56.3 kg·hm^-2。3年休闲期后,第一季前茬休闲处理的黄瓜产量、生物量及吸氮量均最高,在产量、吸氮量上与其他处理差异显著;第二季、第三季,前茬休闲的产量、生物量和吸氮量与其他处理差异不显著;填闲作物的种植并没有对黄瓜产量造成影响,并且黄瓜收获后土壤NO₃^--N含量明显降低。氮素表观平衡中0-200 cm土层,甜玉米-黄瓜的氮素亏缺量较大,说明甜玉米能显著降低土壤NO₃^--N的残留。种植填闲作物能够达到经济效益和生态效益的双赢,甜玉米、苋菜与甜高粱可分别为农民带来39 467、497和16 522元/hm²的净收入。【结论】棚室菜田夏季种植填闲作物不仅可以消减土壤剖面根层NO₃^--N累积,而且对下茬黄瓜产量未造成显著影响,黄瓜收获后土壤NO₃^--N含量也会明显降低;在设施蔬菜轮作体系中引入填闲作物具有可行性,甜玉米为较佳的填闲作物。     

1株异养硝化-好氧反硝化神户肠杆菌的鉴定及脱氮特性

[目的]鉴定1株异养硝化-好氧反硝化神户肠杆菌,明确其脱氮特性。[方法]从养殖池塘底泥中筛选到1株异养硝化-好氧反硝化菌HD-NAH,经形态学观察、生理生化试验以及16S rDNA序列分析,鉴定为神户肠杆菌（Enterobacter kobei）HD-NAH,并研究其脱氮特性。[结果]该菌在以柠檬酸钠为碳源,C/N为18,初始pH为7,温度为27℃,转速为190 r/min时,24 h亚硝氮（NO₂^--N）和总氮（TN）降解率分别为99.98%和89.37%,具有较高的降解效率。菌株在初始pH为7～10,温度为27～37℃,转速为130～210 r/min时,对NO₂^--N和TN的降解率均较高,表明该菌株的环境适应性较强。在不同氮源条件下,菌株HD-NAH对氮的去除存在差异,其对TN去除率表现为NO₂^--N>NH₄⁺-N+NO₂^--N>NH⁺     

铵态氮及硝态氮配比对香蕉幼苗氮素吸收动力学特征的影响

【目的】探究不同铵硝配比条件下香蕉幼苗对铵态氮、硝态氮两种形态氮素的吸收特性以及两种氮源离子相互作用对香蕉氮素吸收动力学特征的影响,筛选最适于香蕉氮素吸收利用的铵硝配比,为香蕉氮素营养高效吸收提供理论依据。【方法】依据养分吸收动力学原理,利用改进的耗竭法研究不同铵硝配比营养液中巴西品种香蕉（Musa AAA Giant Cavendish cv. Brazil）幼苗对铵态氮、硝态氮以及总氮的吸收动力学特征。设7个处理：100%铵态氮（100%A）、90%铵态氮+10%硝态氮（90%A+10%N）、70%铵态氮+30%硝态氮（70%A+30%N）、50%铵态氮+50%硝态氮（50%A+50%N）、30%铵态氮+70%硝态氮（30%A+70%N）、10%铵态氮+90%硝态氮（10%A+90%N）和100%硝态氮（100%N）。每个处理设9个氮浓度梯度：0、0.1、0.2、0.5、1、1.5、2、3、4 mmol·L^-1。【结果】不同铵态氮﹕硝态氮配合条件下,香蕉苗吸收铵态氮、硝态氮及总氮的规律均符合Michaelis-Menten酶动力学方程,其动力学方程达到极显著水平。NH₄⁺-N比例在10%-70%时,随着NO₃^--N比例的增加,可以增加香蕉幼苗对NH₄⁺-N的吸收速率。在NH₄⁺-N比例为70%时,NH₄⁺-N的最大吸收速率（Vmax）最大,为55.56 μmol·g^-1·h^-1,NH₄⁺-N比例超过70%会降低香蕉幼苗对NH₄⁺-N的吸收速率。香蕉幼苗对NO₃^--N的吸收速率呈现随营养液NH₄⁺-N比例的增加而显著降低的规律。NH₄⁺-N比例从10%增大到90%时,NO₃^--N的Vmax降低了2.62倍,增加NH₄⁺-N的比例明显抑制香蕉幼苗对NO₃^--N的吸收。铵硝配比对香蕉根系与NH₄⁺-N和NO₃^--N的亲和力影响无明显规律。在铵硝配比为3﹕7时香蕉总氮Vmax达到83.33 μmol·g^-1·h^-1,明显高于其他处理,最有利于香蕉吸收利用氮素。【结论】NH₄⁺-N比例低于70%时,增加NO₃^--N比例可以促进香蕉幼苗对NH₄⁺-N的吸收,NH₄⁺-N比例高于70%时,增加NO₃^--N比例抑制NH₄⁺-N的吸收。增加NH₄⁺-N的比例明显抑制香蕉幼苗对NO₃^--N的吸收,铵硝配比为3﹕7最有利于香蕉吸收利用氮素。     

硝态氮和铵态氮对玉米幼苗中吡虫啉积累和分配的影响

【目的】研究不同供氮条件下玉米中吡虫啉的含量和分配规律,为提高吡虫啉的利用率以及氮肥和吡虫啉的合理施用提供理论依据。【方法】采用水培法培养玉米,通过HPLC测定不同供氮条件(4、10mmol/L NO₃^-,4、10 mmol/L NH4⁺)下玉米幼苗中吡虫啉的含量。【结果】叶片是玉米幼苗中吡虫啉积累的主要部位,其次为根和茎,施氮处理均表现出相似的积累规律。在3个浓度吡虫啉处理下,以NO₃^-为氮源培养的玉米,其根、茎、叶中吡虫啉的含量明显高于NH₄⁺培养的玉米,以2.5 mg/L吡虫啉浓度处理为例,4 mmol/L NO₃^-处理根中吡虫啉含量为4 mmol/L NH₄⁺处理的3.09倍、10 mmol/L NO₃^-处理为10 mmol/L NH₄⁺处理的5.15倍...     

赤水河流域下游水质监测及评价

通过对赤水河下游断面水体进行为期2年的水质特征调查,并结合综合污染指数法对该断面水体污染状况进行分析评价。结果表明,该断面水体CODMn含量在1.10~4.20 mg/L,平均值为(1.76±0.79)mg/L;BOD5含量在0.40~2.00 mg/L,平均值为(1.01±0.45)mg/L;NH_4~+-N含量在0.16~0.62 mg/L,平均值为(0.31±0.12)mg/L;TP含量在0.02~0.11 mg/L,平均值为(0.05±0.03)mg/L;DO含量在8.0~12.9 mg/L,平均值为(10.5±1.42)mg/L。综合污染指数分析结果显示,该断面水体综合污染指数处于清洁水平,但季节间有变化,赤水河下游水质在丰水期最好,其次是平水期,枯水期水质最差,但均达到了Ⅲ类水体标准。连续两年的研究结果表明,除了TP,其余各指标均呈下降趋势。     

MS培养基中氮、磷无机盐对鳗草克隆幼苗生存的影响

为了探究MS培养基中氮、磷无机营养盐对鳗草生长的影响。单独添加不同浓度KNO₃、NH₄NO₃和KH₂PO₄的天然海水中培养鳗草克隆苗,于7、14天进行植株形态学观察和叶片叶绿素含量测定。其中,KNO₃的添加量为MS培养基中的1/2倍、1倍和2倍及NO₃^-总浓度为39.4 mmol/L,KH₂PO₄和NH₄NO₃的添加量均为MS培养基中各自浓度的1/2、1和2倍。结果表明,叶绿素含量以KNO₃处理组最高(P<0.05),克隆苗培养14天无毒害现象,且有新叶发出;NH₄NO₃和KH₂PO₄处理组均对克隆苗有明显毒害作用,NH₄NO₃处理组叶片48 h后开始褐化,7天后茎尖、根尖明显变软并褐化,14天后植株死亡;KH₂PO₄处理组培养14天后叶片平均褐化率达56%。因此,1/2、MS培养基均不适用于鳗草的室内培养,其培养基的氮源应为单独添加的NO₃^--N或高浓度NO₃^--N+低浓度NH₄⁺-N。     

长期增施有机肥/秸秆还田对土壤氮素淋失风险的影响

【目的】研究长期增施有机肥/秸秆还田对作物产量及土壤氮素淋失风险的影响,旨在为华北平原冬小麦-夏玉米轮作区增强土壤肥力、提高作物产量及降低农业面源污染风险提供依据。【方法】以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台,研究长达27年不同施肥处理对冬小麦-夏玉米产量、土壤肥力、氮素淋失风险和土壤氮素剖面分布的影响,试验共设置5个施肥处理,即：对照（CK）;氮磷钾（NPK）;氮磷钾+有机肥（NPKM）;氮磷钾+过量有机肥（NPKM+）;氮磷钾+秸秆还田（NPKS）。【结果】（1）在27年的不同施肥处理中,长期增施有机肥/秸秆还田均能使作物增产,改善土壤肥力。其中,增施有机肥处理尤为显著,与NPK相比,NPKM、NPKM+处理提高小麦和玉米产量分别为41%-50%和30%-32%;增加0-20 cm表层土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）含量分别为62%-121%、107%-187%;但降低小麦、玉米氮肥偏生产力（PFP_N）分别达22%-32%、27%-41%。而NPKS处理对作物增产及提升土壤肥力的作用低于增施有机肥处理,对小麦产量、玉米产量、SOC、TN含量的增幅分别为24%、6%、9%、97%,但提高小麦季PFP_N为216%、降低玉米季PFP_N为40%。（2）长期增施有机肥/秸秆还田处理中,0-20 cm表层土壤SOC、TN、硝态氮（NO₃^--N）、可溶性碳氮等养分含量以及氮矿化速率、硝化潜势等微生物学过程显著高于20-200 cm,说明长期增施有机肥/秸秆还田等外源碳的添加对土壤养分及微生物学过程的影响主要发生在表层。（3）与NPK相比,NPKM处理能够显著增加100-200 cm深层土壤中NO₃^--N含量,NO₃^--N平均含量为17.8-26.1 mg·kg^-1;而NPKS处理在一定程度上能够增加0-100 cm土层NO₃^--N含量,NO₃^--N平均含量为3.6-13.4 mg·kg^-1,表明增施有机肥会促进土壤NO₃^--N的向下迁移,而秸秆还田对土壤NO₃^--N具有一定的固持作用。此外,由于有机肥和秸秆带入的氮素, NPKM、NPKM+、NPKS处理氮盈余比NPK处理增加312%、1 037%、953%,大大增加了土壤氮素淋失风险。【结论】在氮磷钾化肥基础上增施有机肥/秸秆还田会提高作物产量、增强土壤肥力,但会提高土壤氮盈余量,提高氮素淋失风险,尤其是增施有机肥会大大增加氮素淋失风险。     

根层调控措施对甜玉米-黄瓜设施蔬菜轮作体系土壤硝态氮的影响

【目的】以甜玉米作为填闲作物,探讨不同的根层调控措施对消减土壤剖面累积硝态氮及下茬黄瓜生长的影响。【方法】在华北平原传统棚室蔬菜的休闲季种植甜玉米,针对甜玉米设置添加土壤调理剂和秸秆还田2种根层调控措施,以甜玉米传统种植作为对照,进行田间小区试验。试验于2008年5月至2011年5月进行,共3次甜玉米-黄瓜轮作,6季作物。每年6月初至9月底种植甜玉米,10月初至次年1月底扣棚育黄瓜苗,当年2月初种植黄瓜。在甜玉米季,共3个处理,随机排列,重复3次。小区面积为4 m×2 m,小区间隔0.3 m,区组之间布设1 m的保护行。【结果】甜玉米种植季,调理剂处理的玉米籽粒产量最高,2008、2009和2010年的产量分别为6.2、7.4和7.9 t·hm^-2;土壤调理剂和秸秆还田2种根层调控处理的甜玉米总吸氮量高于传统种植。秸秆还田和调理剂处理能够促进20-60 cm土层根系的生长发育,促使根系吸收更深层的土壤养分。2种根层调控措施均能降低土壤剖面NO₃^--N的累积,尤其对100-200 cm的作物根区NO₃^--N的消减能力更强,NO₃^--N消减趋势大致为：调理剂>秸秆还田>传统种植。3季黄瓜种植季,不同前茬处理的黄瓜产量、生物量和吸氮量差异均不显著;3季平均土壤NO₃^--N在0-200 cm土层的残留量为秸秆还田<调理剂<传统种植。3个轮作季后,传统种植、调理剂和秸秆还田处理在0-200 cm土层的氮素盈余量分别为1 911.6、1 966.3和1 930.2 kg·hm^-2,调理剂处理显著高于传统种植。【结论】在硝态氮高累积的设施土壤上,随着种植年限的增加,加入土壤调理剂和适当的秸秆还田对100-200 cm的作物根区土壤剖面NO₃^--N的消减能力更强。填闲作物种植第二年对下茬黄瓜土壤NO₃^--N的消减作用最为明显。土壤调理剂和秸秆还田措施能够显著提高甜玉米对土壤剖面NO₃^--N的消减能力,减缓土壤NO₃^--N 的淋失,提高经济效益。     

缢蛏扰动及排氨作用对上覆水氮营养盐含量和通量的影响

底栖生物的扰动及排泄等生命活动会影响沉积物-水界面营养盐含量与迁移状况。采用室内模拟培养缢蛏的方法,在23℃、盐度22、pH=8的环境条件下,设置低、中、高密度3组以及对照组,进行为期25 d的室内模拟实验,每隔5天采集上覆水进行氮营养盐组分含量和通量的测定,探讨缢蛏扰动及其排氨作用对上覆水中氮营养盐的影响。结果表明,缢蛏扰动促进了上覆水中氨氮(NH₄⁺)、硝态氮(NO₃^-+NO₂^-)含量的增加,随着缢蛏投放密度的增加,NH₄⁺含量呈现明显的增大趋势,而NO₃^-+NO₂^-含量先增加后降低。NH₄⁺通量为-0.195~0.273 mmol/(m²·d),即沉积物中的氨氮向上覆水中释放,NO₃^-+NO₂^-通量为-0.554~0.038 mmol/(m²·d),表明沉积物从上覆水中吸收硝态氮。考虑到缢蛏代谢排氨的影响,用排氨数据校核氨氮含量,尽管NH₄⁺含量有小幅降低,但随时间的变化趋势不变。另外NH₄⁺通量在实验初期变化较大,从沉积物向上覆水释放转变为上覆水中NH₄⁺向沉积物迁移,随后趋于平稳,变化不明显。因此,缢蛏的扰动促进了沉积物与上覆水之间氮营养盐的交换,其中排氨作用在实验前期对通量的影响较大,随时间的推移排氨作用的影响逐渐降低。