氮改性褐煤的特性及其在退化土壤造林中的应用研究

通过研究褐煤在氧化氨解反应后特性的变化及其在退化土壤造林中的应用效果,旨在探索褐煤高效利用的有效途径.结果表明:氧化氨解工艺能有效地提高褐煤的阳离子交换量、腐殖酸总量和富里酸含量,降低胡敏素含量.反应生成的氮改性褐煤,全氮含量为5.8%,且呈不同形态(铵态、酰胺态和紧密有机态氮态)的分布,能在土壤中保存较长的时间.半干旱退化土壤中的应用试验表明,在土壤中掺入氮改性褐煤(每株137 g或274 g)可使樟子松林分造林成活率提高20%～25%,而施用相应含氮量的尿素对林木成活率几乎没有作用.随着立地条件的改善和植被的恢复,施用氮改性褐煤林分的土壤碳汇、土壤微生物总量以及脱氢酶、脲酶、β-葡糖苷酶、碱性磷酸酶等的活性都有明显的提高,证实了氮改性褐煤可以作为一类生态和环保的土壤改良剂.     

降雨-土壤-径流系统中氮磷的迁移

农田地表径流形成的面源污染是影响饮用水源地水质安全的主要污染源。降雨输入、土壤溶质迁移和地表径流输出三者相互作用,决定着农田面源污染负荷的产生。通过设置移动小区,收集和监测次降雨事件中的地表径流、土壤溶质迁移,研究面源污染负荷中降雨氮磷和土壤溶质输入负荷和比例。结果显示,随雨水输入径流的DTN、DTP负荷占径流DTN、DTP负荷的58%和67%;由降雨带到陆地生态系统的N、P主要通过径流输入到其它系统中,但径流NO3--N负荷主要来自土壤溶解态NO3--N向径流的溶出迁移;计算降雨-地表径流-土壤溶质的相互作用深度,简化了小流域面源污染负荷量化过程,为制定小流域面源污染防治规划提供理论指导。     

外源氮输入对小叶章湿地土壤微生物活性的影响

选择三江平原沼泽湿地典型草甸植被小叶章(Deyeuxia angustifolia),在水分、温度等环境因素均一的前提下,分别以NH4NO3水溶液的形式均匀撒入0,6,12,24g/(m2.a)(以N元素量计),进行了室外盆栽实验。结果表明,氮输入后,土壤MBC、MBN、BR、qCO2、SIR季节变化明显;在植物不同生长阶段,土壤基础呼吸总体趋势均是随时间的推移而逐渐减弱,且与氮输入量间的关系不同,说明土壤基础呼吸与植物的生长阶段密切相关;不同施氮水平的土壤MBC浓度随氮输入量增加呈波动变化,氮输入量与土壤MBN、BR、qCO2、SIR之间均存在线性正相关关系,即他们随氮输入量增加而逐渐增大,说明氮输入促进了土壤MBN、BR、qCO2、SIR的增大。     

免耕稻田田面水磷素动态及其淋溶损失

以免耕和翻耕稻田为研究对象,通过大田试验与室内分析,研究了不同耕作方式下稻田田面水和渗漏水的淋溶损失及其对环境的影响。试验共设4个处理,分别是免耕＋不施肥（NT0）、翻耕＋不施肥（CT0）、免耕＋复合肥（NTC）和翻耕＋复合肥（CTC）。结果表明,施磷肥显著提高稻田田面水以及渗漏水各形态磷浓度。施磷肥2d后田面水总磷（TP）浓度、颗粒态磷（PP）浓度和溶解磷（DP）浓度即达到最大值,此后由于水中颗粒或表土对田面水磷素的固定,磷素的淋失,水稻生长吸收及前期的稻田排水和灌水稀释,1周后迅速降低并趋于稳定;渗漏水TP浓度和溶解磷（RP）浓度在施磷肥2d后达到最大值,渗漏水TP浓度在施肥后一个半月达到最低值,而渗漏水RP浓度在施肥4d后就降低到最低值。处理NTC田面水TP、DP与PP显著高于处理CTC,而处理NT0与处理CT0之间无差异;与翻耕相比,免耕不影响渗漏水TP与RP浓度及磷下渗淋失。对田面水磷素及渗漏水磷素变化动态分析表明,施磷肥后的1周左右是控制磷素流失的关键时期。     

背角无齿蚌组织中的元素分布研究

利用Agilent7500ce型电感耦合等离子质谱仪研究了18种元素（Na、Mg、K、Ca、Zn、Mn、Fe、Al、Cu、Cr、Co、Ni、As、Se、Mo、Ag、Tl、Pb）在背角无齿蚌5种组织（外套膜、闭壳肌、足、鳃和内脏团）中的分布特征。结果表明,总体上鳃中元素的浓度最高,内脏团和外套膜次之,足和闭壳肌中较低。Ca、Mn、Mg、Zn、Al、Cu、Ni、As和Se9种元素浓度均在鳃中最高,Na在外套膜中浓度最高,K在足中浓度最高,Fe和Pb在内脏团中浓度最高。元素负荷量的绝大部分存在于重量较大的鳃和内脏团中,但近50%的Na却积累于外套膜、闭壳肌和足中。背角无齿蚌不同组织或器官对元素的积累具有明显的选择性。     

苏州市不同区域水稻籽粒重金属积累特征与健康风险评价

以苏州市7个县市的水稻籽粒为研究对象,在2006年采集的449份水稻籽粒样品的基础上,分析了稻米中Cu、Pb、Cd、Cr和Zn的积累特征,并评价了样品的健康风险。结果显示,苏州市水稻籽粒重金属积累平均含量均不超标,但水稻籽粒Pb存在29．49％的样点超标率,Cu、Cd和Cr的超标样点一般在4个以下。单因子污染指数评价结果显示,水稻籽粒重金属元素污染指数高低顺序为Pb＞Cr＞Cu、Zn＞Cd,其中昆山和吴江水稻籽粒受到Pb的轻度污染。综合污染指数评价表明,水稻籽粒重金属污染处于警戒线级别,且水稻籽粒的污染是由于Pb的积累量较高引起的,其中太仓和张家港两市水稻籽粒属于安全等级,昆山、吴中、相城和常熟处于警戒线等级,吴江风险较高。暴露风险评价结果显示,研究区存在水稻籽粒Cr暴露风险,而水稻籽粒Pb仅在个别县市暴露风险高,整体风险并不高。     

紫色土丘陵区非耕作季节不同种植模式下N P流失模型

为了解长江上游紫色土丘陵区非耕作季节N、P的流失特征,以长江上游紫色土丘陵区4种典型种植模式为研究对象,采用野外调查、室内分析和模型模拟相结合的方法,于2008年11月1日至12月31日研究了耕作季节后不同种植模式在每次降雨后的N、P流失特征及不完全混合模型的综合应用效果。结果表明,非耕作季节,紫色农耕地均表现出较大的N、P流失量,最大分别达到（0.491±0.079）kg·hm-2和（12.604±13.173）×10-3kg·hm-2。N的流失量均大于P的流失量,并且N、P主要通过地表径流流失。不同种植模式间N、P流失量有较大的差异,其中生姜种植模式的N、P流失量最大,大豆种植模式最小。不完全混合模型可很好应用于研究区域农耕地N、P流失。模型的有效系数均达到0.6以上,其中模拟N流失的有效系数高达0.958。这表明,非耕作季节农耕地N、P流失是区域农业面源污染的重要来源,不完全混合模型可成为该区域N、P流失预报和面源污染控制的重要手段。     

基于GIS与RS的长春市热岛效应研究

基于Aster影像数据定量反演晴空状态下长春市城市亮度温度,提出了治理对策。研究表明,长春市热岛效应显著,热岛中心主要分布在宽城区南部、二道区北部和绿园区西南部。通过提高热源能源利用率、减少热量排放、提高城市绿化率和改善下垫面性质等方法可以有效缓解城市热岛效应。     

耕作制度对紫色水稻土根际与非根际土壤有机碳矿化的影响

以稻田免耕长期定位试验点为平台,研究耕作制度对紫色水稻土根际与非根际土壤有机碳矿化的影响。结果表明,不同耕作制度下稻田土壤有机碳日均矿化量均表现前期快速下降而后逐渐趋于平稳,培养结束时有机碳日均矿化量仅为第1天的3.1%～6.7%;另外,实行稻油轮作可有效降低土壤有机碳矿化速率。垄作免耕(中稻-油菜)处理有机碳日均矿化量、累积矿化量及矿化强度均为根际大于非根际土壤,而其他处理则是根际小于非根际土壤。稻田根际与非根际土壤有机碳平均日均矿化量随培养时间均符合幂函数变化规律,在62d培养期内,除第1天外,非根际土壤平均日均矿化量均大于根际土壤平均日均矿化量,差异变幅范围为67.0%～98.7%。各处理稻田根际与非根际土壤有机碳日均矿化量、累积矿化量和矿化强度均与其相应pH显著相关;根际与非根际土壤间有机碳日均矿化量和累积矿化量差异均与其微生物生物量碳、氮含量显著相关。     

不同种植年限大棚菜田土壤水溶性盐分的变化特征

采集新乡市不同种植年限大棚菜田、露天菜田及大田土壤共计160个样品,调查分析水溶性盐总量、各盐分离子的变化及土壤pH值。结果表明,大棚土壤在连续种植不同年限后,水溶性盐总量上升幅度与种植年限呈极显著相关(r=0.92**);K+、Na+、Cl-、NO2-、NO3-、SO24-含量与种植年限呈正相关,而Ca2+、Mg2+、HCO3-含量变化与种植年限呈负相关;土壤pH值降低幅度与种植年限呈极显著相关;K+、Na+、Cl-、NO3-、SO42-的含量均与土壤水溶性盐总量呈极显著相关。新乡市大棚菜田土壤中Cl-、NO2-、NO3-含量与pH值变化存在极显著负相关;SO42-含量与pH值变化存在显著负相关;HCO3-与土壤pH值变化存在极显著正相关。新乡市大棚菜田阳离子以K+、Na+为主,阴离子主要以Cl-、NO2-、NO3-、SO42-为主;不同种植年限对大棚土壤盐渍化和酸化有极显著影响,K+、Na+、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-则是造成土壤盐渍化的重要原因,Cl-、NO2-、NO3-、SO42-是造成土壤酸化的重要原因。