北京近郊农田大气NH3与NO2干沉降研究

近几十年来,随着世界经济和人口的迅速增长,全球大气活性氮排放量急剧上升[1]。活性氮大气排放的增加使得从大气沉降到地面的氮素数量也迅速增加,从而有可能导致自然或半自然生态系统(如森林、草地和湖泊等)富营养化土壤或水体酸化以及生物多样性降低等危害[2~5]。为了有效地评价大气氮沉降的生态环境效应,欧美一些国家进行了大量的氮沉降监测工作,并建立起了比较完善的氮沉降监测网络,如联合国欧洲经济委员会欧洲监测与评价计划(UN ECE-EMEP)、美国的国家大气沉降计划(NADP)和清洁空气状况与趋势网(CASTNet)以及加拿大的空气与降水监测网(CAPMoN)等。我国关于氮沉降的网络研究起步较晚,且主     

Ca2+动态控制与CaCO3及螺旋藻沉积的模拟试验

在接种螺旋藻并富含NaHCO3的Zarrouk培养液中恒流输入CaCl2,观测Ca2+与培养液中的HCO-结合所产生的CaCO3对藻类生长及沉积的影响.试验表明,大于 0.100 mol/L的CaCl2浓度明显抑制甚至终止螺旋藻的生长;沉积物随CaCl2浓度升高而增加,但两者间非正比例关系,沉积量增加的最佳CaCl2浓度范围为0.001～0.100 mol/L,当CaCl2浓度大于0.100 mol/L时,沉积量虽有所增加,但增势趋缓;培养体系中悬液藻与沉积藻在CaCl2浓度0.037 mol/L、钙盐比为0.0568时达到生长与沉积平衡,即悬液中和被沉积CaCO3埋藏的藻细胞生物量(干重)均为521 mg/L(104 mg/L·d);沉积藻对石油母质的贡献量为7.875 kg/m3·a.     

NO3-和NH4+对水稻和旱稻生长及水分利用的影响

用分根法研究NO3-和NH4 对水稻‘越富’和旱稻‘297’生长和水分利用的影响,结果表明:与水稻相比,旱稻在NO3-中的生长最好。NH4 提高氮素在水稻根中的分配比率,同时也提高了水稻和旱稻根系在NO3-/NH4 处理中NH4 一侧的吸氮速率。旱稻水分利用率高于水稻,且二者的水分利用率都遵循NH4 >NH4NO3≥NO3-的规律。     

暗管控制排水棉田NO3--N和NH4+-N运移转化试验

为了研究控制排水条件下土壤剖面NH4+-N和NO3--N之间的转化运移规律,2008、2009年在荆州丫角排灌试验站棉花生育期内进行大田暗管控制排水对比试验：2008年全生育期内固定排水出口埋深、2009年分生育阶段调整出口埋深。结果发现：无论调整出口埋深与否,NO3--N含量在土壤垂直剖面上都随土层深度增加而减少。NH4+-N含量2008年随土层深度增加无明显变化规律、2009年在20、40 cm处较60、80 cm高。控制排水小区表层和20 cm土层NO3--N含量较自由排水小区高;同层土控制排水小区NH4+-N含量比自由排水小区高。2008年各处理NO3--N含量高于2009年,NH4+-N含量低于2009年,NO3--N与NH4+-N同层土平均含量之比大于2009年。分生育阶段调整排水出口埋深可减小田间地下水位波动,更能使田间氮素形态稳定、减少氮素流失。     

典型黑土区农业流域土壤侵蚀-沉积对土壤养分和酶活性的影响

研究农业流域土壤侵蚀—沉积对土壤养分和酶活性的影响可为土壤侵蚀退化评价提供重要科学依据。选择典型薄层黑土区的宾州河流域为研究区,在流域上游、中游和下游各选取2个代表性坡面,基于¹³⁷Cs示踪技术估算土壤侵蚀—沉积速率,分析流域和坡面尺度土壤侵蚀—沉积对土壤养分(有机质、全氮和速效磷)和土壤酶活性(转化酶、脲酶和碱性磷酸酶)的影响。结果表明:(1)土壤侵蚀速率在流域上游最大,分别是流域中游和下游的1.9,11.2倍;坡面尺度上土壤侵蚀速率在坡中部最大,分别是坡上部和坡下部的1.3~2.6,2.8~12.2倍。(2)在流域尺度上,土壤有机质空间分布与土壤侵蚀速率空间分布呈相反的变化趋势,土壤全氮和速效磷含量在流域下游皆大于流域中游;坡面尺度上土壤有机质、速效磷含量、转化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均表现为坡下部>坡中部,说明农地土壤侵蚀降低土壤养分含量和酶活性。(3)流域沉积区土壤沉积速率对土壤有机质、速效磷含量、脲酶和碱性磷酸酶活性有显著影响。(4)土壤有机质和速效磷含量对土壤脲酶和碱性磷酸酶活性有显著影响,表明土壤侵蚀—沉积引起的土壤养分再分布是造成土壤酶活性空间分异的重要原因。     

泥沙沉积层次对有机碳矿化和CO2排放影响的模拟研究

[目的]探讨沉积区不同掩埋层位对CO₂在沉积剖面中产生和传输的影响,为定量评估黄土高原地区侵蚀-沉积环境下碳源/汇强度和功能提供理论依据。[方法]通过土柱回填控制性试验模拟沉积土层,在12 cm高土柱的顶部(2 cm)、中部(5 cm)和底部(9 cm)分别添加¹³C标记的葡萄糖溶液,并设置3种¹³C葡萄糖溶液浓度(26,52,104 mg C/kg),对比分析20℃恒温培养10 d期间,不同添加位置和葡萄糖溶液浓度对土柱表观CO₂释放速率的影响,并结合稳定性同位素示踪法,解析不同有机碳来源对表观CO₂的贡献,进而探讨不同掩埋层位对外源输入有机碳矿化的影响。[结果](1)低浓度葡萄糖添加处理下,外源添加葡萄糖的矿化程度在顶、中、底部分别为38.6%,65.1%,50.9%,存在显著性差异;而随着葡萄糖添加浓度的升高,各层位间的矿化程度趋于一致。(2)顶部添加葡萄糖后,表观CO₂中δ¹³C峰值最大(376‰,1527‰,3176‰),出...     

土壤干密度和含水率对2种紫色土抗剪强度的影响

选择广泛分布于重庆丘陵山区的钙质紫色土和中性紫色土2种土壤,通过室内三轴剪切试验测定含水率和干密度交互作用对土壤抗剪强度指标的影响。结果表明:(1)在相同干密度情况下,2种土壤粘聚力(c)随着含水率增加呈现出先增加后减小的趋势,在相同土壤含水率水平下,土壤粘聚力(c)随干密度增大而增大;2种土壤内摩擦角(φ)在各干密度条件下均随着含水率增加呈明显减小的趋势。(2)含水率和干密度的交互作用对粘聚力(c)有显著影响,粘聚力(c)随着干密度的增大而增大,且每一个干密度都有一个含水率与之对应,并在此交互条件下c达到最大。钙质紫色土粘聚力(c)在干密度为1.7g/cm3,含水率为11%时达到极大值,此时粘聚力(c)为154.59kPa,中性紫色土粘聚力(c)在干密度为1.6g/cm3,含水率为8%时达到极大值,此时粘聚力(c)为126.38kPa。(3)含水率和干密度的交互作用对内摩擦角(φ)影响相对较小,同一干密度下,其φ值差异不大,随干密度的增大缓慢增大,相对而言,含水率对内摩擦角(φ)的影响更明显。钙质紫色土内摩擦角(φ)随含水率的增大呈曲线下降,中性紫色土内摩擦角(φ)随含水率增大有一个短暂的增大过程,而后随之迅速减小。     

PRECIS和RegCM3对中国区域气候的长期模拟比较

以欧洲中期天气预报中心的再分析资料(ERA40)为侧边界及初始条件,在相同模拟区域和分辨率设置下,完成了PRECIS和RegCM3两个区域气候模式对中国区域近44a(1958年12月-2001年11月)的气候模拟,并分析比较两个模式对中国区域温度和降水的气候态和年际变率的模拟能力。结果表明,PRECIS和RegCM3均能较好地模拟出中国区域多年平均气温的空间分布特征,但PRECIS比观测气温平均偏暖1.5℃左右,而RegCM3则以冷偏差为主,平均偏低0.8℃左右,PRECIS整体上比RegCM3偏高2～3℃;两个模式均可基本再现气温年际变率的分布特征,但变率中心的位置和强度与观测值存在一定偏差;对于中国区域降水量的平均态及其年际变率而言,PRECIS和RegCM3均具有较好的模拟能力,但PRECIS模拟的降水高值中心、变率较大区域的位置和强度比RegCM3更接近实际。     

固氮添加剂降低厨余垃圾堆肥中NH3和H2S排放

为了降低厨余垃圾堆肥过程中 NH3和 H2S 恶臭气体的排放,该研究通过向堆肥物料中添加H3PO4+Mg(OH)2、Ca(H2PO4)2、FeCl3和β环糊精4种不同的氮素控制材料,同时以不添加控制材料的处理作为对照,研究控制材料添加对NH3和H2S排放的影响。结果表明控制材料的添加降低了堆肥体系的pH值,明显降低了堆肥物料的损失率;从电导率（electric conductivity）和发芽率指数（germination index）来看,5个处理的堆肥产品均达到腐熟的要求;4种控制材料的添加均不同程度减少了NH3和H2S的排放,但是减排机理不尽相同。总体来看FeCl3对NH3和H2S的控制效果最好,与对照相比,NH3和H2S的累积排放量分别降低了64.2%和52.0%。该研究结果为厨余垃圾堆肥过程中恶臭物质控制材料的筛选提供参考。     

不同添加剂对厨余垃圾堆肥NH3和H2S排放的影响

近年来中国的城镇化率越来越高,生活垃圾产量也随之剧增,作为生活垃圾中的宝贵资源,厨余垃圾的堆肥化处理得到广泛关注。为了减少厨余垃圾在堆肥化利用过程中的臭气排放,该研究以纯厨余垃圾堆肥作为CK1,以添加15%玉米秸秆的厨余垃圾堆肥CK2,并在CK2的基础上选择吸附剂（活性炭+沸石,膨润土）、表面活性剂（β-环糊精,鼠李糖脂）、堆肥菌剂（城市固体垃圾专用菌（SUKAZYE-MW）,酵母菌）这3类材料作为添加剂,每种添加剂设置3个不同的添加量,以NH3和H2S作为监测物质,在实验室内使用广口瓶进行模拟堆肥,研究了不同添加量的各种添加剂对厨余垃圾堆肥过程中臭气减排效果的影响。研究结果表明,添加秸秆后可以减少NH3排放7%～23%,减少H2S排放38%～50%;在CK2的基础上添加2%的活性炭+沸石氨气控制效果最佳,与对照处理相比可分别使NH3的排放量再减少84%和79%,但2种吸附材料对H2S减排效果不佳;2种表面活性剂对NH3的减排效果均不明显,但添加1%的β-环糊精可以在CK2的基础上使H2S排放减少35%;与CK2相比添加0.4%的城市固体垃圾专用菌可以使NH3减排72%、H2S减排33%。该研究结果为厨余垃圾堆肥过程中臭气减排材料的选择提供了参考。     

离子型稀土矿区小流域氨氮污染物地表迁移特征

离子型稀土原地浸矿工艺大量使用硫酸铵作为浸矿剂,矿体中残留的氨氮等化学物质随流域汇水过程迁移,引起矿区水土环境的严重污染.为了揭示矿区氨氮污染在流域尺度上的地表迁移特征,本研究选择赣南某离子型稀土矿区小流域,在流域汇水过程最为强烈的雨季开展实地采样,借助GIS水文分析等手段研究了矿区流域氨氮和硝态氮的地表迁移分布特征....     

江苏句容水库农业流域农田土壤反硝化作用的研究

2008年6月、8月、12月和2009年3月,在江苏句容水库农业流域采集农田原状土壤样品,使用乙炔抑制实验室培养法测定土壤的反硝化速率,同时测定土壤的含水率、铵态氮（NH2-N）和硝态氮（NO_3-N）的含量,研究农田土壤反硝化速率变化、影响因素及其对流域氮损失的贡献。结果显示,旱地土壤反硝化速率范围在0．13-51．96kgN·hm^-2a^-1之间,水田土壤的反硝化速率范围在3．16-12．29kgN·hm^-2a^-1之间。相关分析表明,反硝化速率与土壤硝态氮（NO_3-N）浓度、铵态氮（NH2-N）浓度之间不具有显著相关关系;在12月和3月,反硝化速率与土壤含水率之间有显著相关关系,其他月份无显著相关关系。流域内农田土壤反硝化损失的总氮量为31．93tN·a^-1低于流域施氮总量的3．19％,可见,反硝化作用不是该流域氮损失的主要途径。     

Seasonal Sulfate Deposition and Export Patterns for a Small Appalachian Watershed

Sulfate deposition and exports from 1988–92 were analyzed for a small headwater catchment in north-central West Virginia. Annual sulfate inputs, estimated by applying throughfall-adjusted ratios to bulk deposition values, and outputs were approximately equal for the five years. Annual mean throughfall-adjusted deposition and export loads were 55.78 and 55.48 kg ha-1, respectively. While these results indicate the watershed has reached sulfate equilibrium relative to current deposition levels, seasonal sulfate accumulations and deficits were evident. Deposition and exports averaged 5.61 and 2.49 kg ha-1 mo-1, respectively, during the growing season, and 3.69 and 5.22 kg ha-1 mo-1 during the dormant season. Sulfur accumulated within the soil during the growing season because inputs of wet and dry sulfur deposition were high while outputs were negligible. The latter was due largely to the lack of runoff resulting from high evapotranspirational demands. By contrast, net sulfate losses occurred during dormant seasons, primarily due to high runoff, even though inputs declined during this season. Researchers working on other watersheds have interpreted similar input/output patterns to mean that sulfate accumulated during the growing season is the source of sulfate exported during the dormant season. However, radioisotopic evidence from a companion study on this watershed showed that some labeled sulfate applied to the watershed more than a year earlier was still present in the organic and mineral soil layers at the point of application (with some as soluble sulfate), and in soil water dispersed throughout the watershed. Its presence indicates that dormant season exports can originate from sulfate deposited over longer periods than just the previous growing season or even previous year. Volume-weighted concentrations in soil leachate suggest that dormant-season sulfate losses resulted from progressive depletion of the anion through the soil profile. During the fall and early winter, soluble sulfate was depleted in the upper soil horizons; in later winter, depletion occurred in the lower horizons.     

论平邑小流域综合治理体系的建设及效益分析

从小流域治理的整体角度介绍了山东省平邑县开展小流域综合治理（１９８５－１９９７年）水土保持防护体系的建设情况及十几年来的治理经验,分析了综合防护体系近几年对当地经济的发展、生态环境的改善等各方面所产生的巨大作用。论证了小流域开展水土保持综合治理的必要性及合理性。     

紫色土NH4+、NO3-的吸附-解吸特性研究

试验在25±1℃恒温条件下研究了紫色土NH4 、NO3-的吸附-解吸特征。结果表明,紫色土对NH4 、NO3-的等温吸附曲线与Freundlich模型相关性强,均达到极显著水平。在低浓度时,NH4 、NO3-的等温吸附线斜率较大;在高浓度时,等温吸附线趋于平缓;土壤吸附态NH4 、NO3-的解吸曲线与Freundlich方程拟合度高,达到极显著水平,而与Langmiur方程拟合较差;通过K吸附和K解吸值的大小比较,找出了土壤NO3-比NH4 更易于流失的根本原因。     

无机与有机肥配施下紫色土铵态氮、硝态氮时空变异研究——夏玉米季

研究分析夏玉米季几种施肥制度紫色土NH 4-N和NO-3-N含量时空分配特征结果表明,各处理土壤NH 4-N、NO-3-N含量负相关性强;土壤NH 4-N含量随时间呈“波浪”形变化,成熟期剖面含量呈“K”字型分布,而土壤NO-3-N含量则时空分布均较紊乱。降雨和作物根系分布是影响土壤NO-3-N运移的重要因子,降雨对土壤NO-3-N的淋溶影响显著,施肥改变了土体NO-3-N含量,增强淋溶的可能性,其淋溶趋势为纯化肥>纯猪粪>猪粪 化肥>对照(CK)处理;作物根系分布与土体NO-3-N的吸收与淋失密切相关,施用有机肥促进作物根系生长,有利于作物对深层次养分的吸收利用;合理施用有机肥猪粪对土体NO-3-N淋失有一定固持作用,阻碍了NO-3-N向下迁移。并指出应重视纯化肥尿素处理土壤NO-3-N移出下层土体(30~80cm)污染地下水体的危险性。     

无机与有机肥配施麦田(紫色土)铵态氮及硝态氮的时空变异

试验研究无机与有机肥配施冬小麦紫色土NH4 -N及NO3--N的时空变异特征结果表明,冬小麦不同生育期施肥后第15d和第120d紫色土NH4 -N含量有两个显著的降低、升高转折点,第15d与N素的硝化作用和挥发作用有关,第120d受此阶段冬小麦的强烈吸收和肥料的矿化释放作用影响较大;土壤NH4 -N和NO3--N含量在不同剖面(0~15cm、15~30cm、30~50cm土层)的分配明显受施用有机肥的影响,有机肥对NO3--N有一定固持作用,阻碍了NO3--N向下迁移,各处理对NO3--N迁移的固持作用表现为秸秆 化肥>猪粪 化肥>鸡粪 化肥>纯化肥处理;土壤NH4 -N与NO3--N含量时空变异有较强的此消彼涨相关性,且施纯化肥处理最明显。     

苏丹草—黑麦草轮作制中施肥对饲草产量、氮素吸收及土壤矿质氮的影响

利用苏丹草-黑麦草轮作的4年大田定位试验研究施肥对饲草产量、氮素吸收及土壤硝态氮、铵态氮的影响。结果表明,氮磷钾肥配施(NPK)明显增加苏丹草、黑麦草产量,2005/2006,2006/2007,2007/2008,2008/2009年度两季饲草产量分别比PK处理(不施氮肥)增加312.9%,339.8%,231.7%,223.1%,分别比NK处理(不施磷肥)增加26.9%,20.2%,23.3%,25.9%,分别比NP处理(不施钾肥)增加17.9%,17.3%,21.7%,23.2%。氮磷钾肥配施可以促进饲草的N素吸收,4个年度饲草氮素总吸收量分别为500kg/hm2,311kg/hm2,450kg/hm2,428kg/hm2,均高于其他处理。氮磷钾肥配施可以提高饲草的氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力,且4个年度中NPK处理均高于NK、NP处理。氮磷钾肥配施维持轮作系统中氮素的平衡,也减少氮素在土壤中盈余,4个年度NPK处理的氮盈余量均低于NK、NP处理。苏丹草-黑麦草轮作制中,NK、NP、NPK处理的土壤硝态氮、铵态氮高于CK、PK处理,并且苏丹草试验期高于黑麦草试验期。