浙江红壤区经济林坡地氮素径流流失特征研究

以浙江省永康市方山柿经济林坡地为试验区,依据不同地形条件及林下管理措施,设置7个径流小区和沉砂池,定期采集沉砂池水样,测定径流中不同形态氮素浓度。通过为期一年的监测分析,得到如下结论:(1)试验区氮素流失与水文年内降水具有明显的同步性,氮素流失多发生在降水集中的梅雨和台风季节。这两个季节的降水量占全年降水的66.2%,TN、NO-3-N和NH+4-N流失量分别占全年总流失量的80.3%、78.2%和83.0%。(2)坡顶、凸坡和凹坡径流小区的氮素流失符合养分流失的"临界坡度"规律,临界坡度在坡顶(10.22°)与凹坡(18.55°)之间。水文年内TN和NO-3-N流失量关系为坡顶凹坡凸坡,NH+4-N流失量关系为凹坡坡顶凸坡。三种地形径流小区的年内氮素累积流失量均呈幂函数型增加。(3)对照林下管理措施不同的6号(林下除草)和7号(林下不除草)径流小区,发现草被覆盖对减少经济林坡地氮素径流流失具有明显效果。保留草被覆盖的7号小区比除草的6号小区的TN、NO-3-N和NH+4-N径流流失分别减少了22.1%、36.2%和44.1%。     

镉铜复合污染土壤中南方红豆杉的重金属提取效果及根际细菌群落特征

为明确复合重金属污染土壤对南方红豆杉价值的影响,以高经济价值植物南方红豆杉(Taxus wallichiana var. mairei)为研究材料,在田间Cd/Cu复合污染土壤上开展大田试验,采用高通量测序和ICP-MS分析技术,研究了复合污染土壤条件下南方红豆杉根际细菌群落特征和特异细菌群落结构,测定了南方红豆杉各部位重金属的含量。结果表明:南方红豆杉的种植显著降低了根际土壤的细菌α-多样性,改变了根际土壤细菌群落结构,与非根际土壤相比,南方红豆杉的根际土壤细菌群落结构组成明显不同,南方红豆杉根际Alphaproteobacteria纲(Sphingobium、Kaistobacter)、Betaproteobacteria纲(Oxalobacteraceae、Comamonadaceae)、Gammaproteobacteria纲(Acinetobacter)和Bacteroidetes门(Sphingobacteriaceae)尤为丰富。PICRUSt分析表明南方红豆杉根际中有着丰度更高的与转运蛋白、氨基酸代谢、磷酸盐代谢相关的预测功能基因。与非根际土壤相比,南方红豆杉根际土壤的Cd、Cu含量分别显著降低18.8%和55.1%;且南方红豆杉高价值部位重金属Cd和Cu含量偏低,分别是根部的24.8%和30.7%。研究表明,南方红豆杉根际形成了特异细菌群落结构,其对于根际土壤重金属Cd、Cu有良好的萃取效果。     

富营养化水体中水生植物氮代谢酶特性与不同形态氮去除的关系

通过先对水芹[Oenanthejavanica(B1.)DC]和豆瓣菜(Nasturtium officinalc R.BR.)吸收不同氮形态的动力学进行了研究,然后通过室内静态模拟试验,利用植物浮床系统研究了富营养化水体中两种水生植物氮代谢酶特性与水体中不同形态氮去除的关系,为进一步明确它们对水体中不同氮形态的去除机理及针对不同营养特征的富营养化水体的生态修复工程的植物选取提供科学的理论基础.结果表明,水芹对NH 4吸收的最大速率(Vmax)和米氏常数(Km)均明显大于对NO-3吸收的Vmax和Km值,而豆瓣菜对NH 4吸收的Vmax大于对NO-3吸收的Vmax但吸收的Km值却明显小于对NO-3吸收的Km值.而且,水芹对低浓度的铵态氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的吸收能力较豆瓣菜要强.富营养化水体浮床生态修复中,单作或混作水芹的Gs活性与水体中TN、NH4-N去除存在极显著的相关性(r>0.97),且混作水芹体内的Gs活性还与水体中NO2-N去除存在显著的相关性.单作或混作豆瓣菜的GS活性与水体中TN、NH4-N去除存在显著的相关性(r>0.91),且混作豆瓣菜的GS活性与水体中NO2-N去除也存在显著的相关性.单作或混作两种水生植物的GOGAT和NR活性虽与水体中TN、NH4-N、NO3-N、NO2-N去除呈指数衰减变化趋势,但无明显的相关性.     

大气二氧化碳浓度升高对农田土壤硝化作用的影响（英文）

高浓度二氧化碳(elevated carbon dioxide concentration, eCO₂)对土壤氮循环的影响已被广泛报道,其中硝化作用在净初级生产力和温室气体排放中起着重要作用。然而,土壤硝化作用和氨氧化微生物对eCO₂的响应规律并不确定。为了研究eCO₂对农田生态系统中硝化作用的影响及其潜在的微生物学机制,我们进行了一项全球性的meta分析。结果表明,eCO₂显著提高了农田土壤硝化潜势(potential nitrification rate, PNR)、氧化亚氮(N₂O)排放量和氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)丰度。气候、试验条件、土壤性质和田间管理是调控PNR对eCO₂响应的重要因素。PNR的响应与AOB丰度呈显著正相关,而与氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)丰度无显著相关性;AOB丰度对eCO₂响应与土壤硝化作用的关系比环境和试验...     

不同小麦品种灌浆期生长和镉积累的差异研究

为了解不同小麦品种灌浆期在镉污染农田中的生长情况和重金属镉积累的差异,本研究以30个小麦品种为材料,探明其在镉污染农田上的生长情况以及镉积累情况。结果表明,30个小麦品种在镉污染条件下能正常生长。不同小麦品种在灌浆期其株高、地上部和根部的生物量均存在着显著的差异,变化范围分别为48.87～77.47 cm、0.89～1.92 g·plant~(-1)、0.05～0.22 g·plant~(-1)。此外,不同小麦品种之间各部位吸收、积累镉的能力也存在明显差异。地上部和根部镉含量的变化范围分别为0.07～0.26、0.37～1.57mg·kg~(-1)。灌浆期镉在小麦体内的分配规律总体上为根地上部。地上部和根部镉积累量的变化范围分别为0.12～0.38、0.04～0.24μg·plant~(-1)。不同小麦品种各部位转运镉的能力存在明显差异,变化范围分别为0.08～0.47,其中淮麦23、冀麦738、宁麦17具有最低的根-地上部转运系数。成熟期的数据表明,淮麦23、冀麦738、宁麦17籽粒中镉的含量均远低于0.1 mg·kg~(-1)DW的国家限量标准,并具有很低的根-地上部转运系数,符合镉低积累小麦的标准。本文初步确定淮麦23、冀麦738、宁麦17作为低转运小麦品种的候选者,为低积累小麦品种的筛选提供科学依据。     

饮用水源汤浦水库水中耗氧系数k1的确定

根据生化需要量公式y（t）=L1=L0（1-e^-k1t）,且[t/y（t）]^1/3-t是线性关系,由直线的斜率和截距求出耗氧系数k1和水中总的生化需氧量L0。由动力学方程求出任意时间t的y（t）,可知水库的污染程度,从而制定富营养化水体的处理方案,建立水库水污染的控制模型。     

不同土壤水分供给下水稻叶水势的变化规律

用中9B和金早47在温室及网室条件下,设置4个水分处理,对不同生育期的叶水势进行测定.结果表明,不同水分处理下,主要生育期的叶水势日变化表现为早晨和傍晚较大,而在中午前后较小,呈现反抛物线的曲线走向,中午前后是叶水势曲线拐点.水稻叶水势随着土壤水分含量的下降而降低,土壤保持湿润处理和淹水处理的水稻叶水势差异不明显,而水...     

不同茶园土壤中外源铅的形态转化及其生物有效性

为了明确外源铅进入不同茶园土壤后其形态的转化及其生物有效性,采用盆栽试验及连续浸提形态分级方法,研究了外源铅在不同茶园土壤中的形态分布规律及其在茶树体内的累积分布规律。结果表明,不同母质茶园土壤中铅总量及各形态的含量有明显差异,无外源铅污染的情况下,临安凝灰岩与金华红壤母质茶园土壤以残渣态占主导地位,嵊州玄武岩和梅家坞鞍山母质茶园土壤则以铁锰态铅占主导地位,4种土壤的交换态含量均较低,均在总量的10%以内。当受外源铅污染后,4种茶园土壤中各形态铅均有不同程度的增加,转变为以铁锰态为主,碳酸盐态及可交换态含量在总量中所占比例明显增加,但不同母质土壤类型差异较大。在小于500mg·kg-1土的外源铅污染下,交换态以嵊州玄武岩、临安凝灰岩增幅最大,金华红壤最小;但外源铅达到2500mg·kg-1土时,金华红壤中的交换态铅急剧增加。低浓度外源铅对金华红壤、梅家坞鞍山斑岩茶园土中的茶树生长发育有促进作用,但对嵊州玄武岩和临安凝灰岩茶园土壤中的茶树生长刺激作用并不明显。高浓度的外源铅则对4种土壤中的茶树生长均产生明显的抑制作用,且碳酸盐态与交换态对茶树生长的抑制作用最大。对新梢中的铅而言,金华红壤茶园土壤以有机态铅对其贡献最大,其余3种母质茶园土壤均以碳酸盐态贡献最大;对老叶与茎杆中的铅而言,嵊州玄武岩母质茶园土壤以有机态贡献最大,其余3种土壤均以铁锰态贡献最大;对须根中的铅而言,梅家坞鞍山斑岩茶园土以有机态贡献最大,其他3种土壤均以铁锰态贡献最大。     

经济林地坡长对侵蚀产沙动态过程影响的模拟

经济林经营是低丘缓坡土地利用的主要方式之一,为了研究低丘缓坡经济林地坡长对坡面侵蚀产沙过程的影响规律,本研究以浙江省常山县胡柚林地为例,通过野外人工模拟降雨试验法,分析探讨了该经济林坡地的侵蚀产沙情况,得出如下结论:(1)相近雨强下,坡面产沙量随坡长的延长而增加,第24 min达到峰值,坡长6 m是该经济林地产沙量显著增加的过渡坡长,建议种植胡柚林时其最大行间距不得超过6 m,最好小于4 m进行布局.(2)该经济林地不同坡长下产沙模数与径流深的关系用三次函数描述.随径流深的增加产沙模数先缓慢增加到峰值,趋于平稳,后迅速增大.(3)相同坡长下,随降雨强度的增大产沙量总体呈增大趋势,1.2 mm/min雨强是该地侵蚀性降雨的下限,应加强该林地坡面排水设施的建设及注意林地表面植被的维护与更新.(4)雨强对坡面侵蚀的影响大于坡长造成的影响,且随着坡长的延长,大雨强下坡面侵蚀产沙量增幅明显.     

黄土高原小流域土壤阳离子交换量分布特征及影响因子

通过对黄土高原陕北地区3个小流域(朱家沟、纸坊沟和泥河沟)27个采样点的54个土壤样品分析,应用统计方法讨论土壤阳离子交换量的分布特征和影响因子。结果表明:(1)在3个所选定的典型小流域中,土壤CEC呈现明显的地带性,从北到南,CEC值显著升高。(2)在同一流域,CEC垂直地带变化基本表现为随高度降低而增大;而在同一剖面中,表层土壤CEC值总是高于下层。通过相关性分析和逐步回归检验,得出在粘土矿物类型基本相同的前提条件下,影响CEC值变化的主要因素有pH值、土壤黏粒含量和有机质含量,粉粒含量的影响较小,而砂粒含量则与CEC表现出显著负相关。