复合微生态制剂对池塘水体氮循环细菌动态变化的影响

采用最大可能数法分析了不同季节池塘水体中氨化细菌、亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的种群数量。结果显示,在池塘水体中,各种氮循环细菌的分布规律为:氨化细菌的n(MPN)为春季(8.6×105)>夏季(6.8×105)>秋季(3.1×104);亚硝化细菌为夏季(3.2×105)>春季(6.4×103)>秋季(1.8×103);硝化细菌则正好相反,为春季(2.4×106)>秋季(1.0×106)>夏季(7.6×105);反硝化细菌为春季(4.5×106)>夏季(9.5×105)>秋季(6.2×104),由春季到秋季逐级降低1个数量级。养鱼的池塘水体中氮循环细菌的分布与不养鱼池塘是相类似的,惟一有所不同的是各种细菌的含量略为高一些。使用活菌数为2×108CFU·mL-1的含枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)、水生假丝酵母(Candidaaquati-ca)和球形酵母(Saccharomycesglobosus)的复合微生态制剂后,可明显提高池塘水体中氨化细菌、反硝化细菌和亚硝化细菌的数量,但对硝化细菌的影响不大。复合微生态制剂可使池塘水体各种氮循环细菌在春夏秋不同的季节保持较为恒定的数量,最大限度地提高氮循环的速率和效能。试验同时发现氨化细菌、反硝化细菌的数量与其相应作用的产气量呈显著的相关性(P<0.01),说明两者可将水体中的氮素转化为NH3、N2O或N2等不同的气体而从水中逸散。研究结果表明,复合微生态制剂通过直接影响水体中氮循环细菌的数量而促进水体的氮循环。     

太湖地区高效除氮浮萍品种的筛选及其除氮机理的初步研究

农业面源污染是引起太湖水体富营养化的重要因素,而植物生态工程技术在面源污染的治理中起到了很大的作用。本文调查和收集了太湖地区13个稻田浮萍种质资源,研究了不同浮萍品种对低浓度稻田排水中氮（N）素的去除效果及其初步除N机理。结果表明,在实验营养条件下,4种浮萍品种中紫背浮萍（Spirodela polyrrhiza）具有最高的N去除效率,其次是少根紫萍（Spirodela oligorrhiza）或稀脉浮萍（Lemna perpusilla）,而除N效果最低的品种是青萍（Lemna minor）。供试材料对水体中总N的去除率范围为57.3% ~ 85.2%,其中紫背浮萍HZ1具有最高的去除效果,15天后总N去除率可达到85%,青萍WX3去除效果最低,15天后去除率仅为57%。两个浮萍品种进行比较发现,HZ1生物量增长速度慢,鲜重和干重平均倍增时间分别为7.96天和7.82天,而WX3的鲜重和干重倍增时间分别为5.20天和4.73天。另一方面,HZ1和WX3的含N量分别为4.9% 和5.7%。由此可以推知,紫背浮萍HZ1高效除N的主要机理不是通过生物体吸收,而更可能是微生物或化学作用共同引起。     

模拟池塘底泥无机磷形态与上覆水体可溶性活性磷含量的关系及其控制

取两个池塘底泥和上覆水进行室内模拟水体小环境试验,设对照组及5个处理组,进行4个月培养,采用连续分组法测定底泥中无机磷形态及其含量,分析底泥潜在无机磷变化及其与上覆水体可溶性活性磷（DRP）含量的关系。结果表明,池塘底泥中无机磷各形态含量依次为钙10结合磷（Ca10-P）〉闭蓄态磷（O-P）〉铝结合磷（Al-P）〉铁结合磷（Fe-P）〉钙8结合磷（Ca8-P）〉钙2结合磷（Ca2-P）;4个月后两池塘底泥中的Ca2-P和Fe-P增加,Ca10-P、O-P、Al-P减少;上覆水体中DRP含量与O-P、Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P之间呈显著正相关;底泥中无机磷各形态对上覆水体中DRP含量的直接影响大小依次为O-P〉Ca8-P〉Ca2-P〉Ca10-P〉Fe-P〉Al-P;5个处理组上覆水体中DRP含量都低于对照组;沸石与芽孢杆菌组合处理的上覆水体中DRP含量最低,表明采用沸石与芽孢杆菌组合进行底泥处理是控制上覆水中DRP含量的有效方法。     

连续淋洗对山东省主要土壤磷素有效性及磷库的影响

研究采取室内模拟降雨淋洗的方法,研究了连续淋洗对山东省3大土类磷素有效性和磷库的影响。结果表明,3种土壤的磷淋失量均随着供磷水平的提高而升高。3种土壤出现磷淋失量峰值的时间有着明显差异,褐土施磷处理的磷淋量峰值分别出现在第3 d,4 d和5 d;而潮土高磷和低磷处理的磷淋洗最高值分别出现在第2 d和3 d;而棕壤不同施磷处理的磷淋洗高峰值均出现在第2 d。在相对较低的施磷水平下（P3以下）,3大土类的速效磷含量基本均保持在20μg/g左右,再提高供磷水平,褐土和棕壤的土壤速效磷含量随施磷量的增加显著升高,而潮土的速效磷含量则随着施磷量的增加先升高后降低。在3大土类中,全磷含量最高的是褐土,其次是潮土,再次是棕壤。在淋洗条件下,褐土的土壤磷库相对变化不大,而潮土和棕壤的磷库则随施磷量的变化有着较大的起伏。因此,施磷水平控制在P3水平（180 kg P/hm^2）,3大土壤的磷淋失量较低,土壤速效磷变化不大,有利于减少土壤磷素淋失到水体的风险,也保证了土壤磷的供应能力。     

不同底泥处理对软叶丁香蓼去除水体中氮素的影响

选用沉水植物软叶丁香蓼(Ludwigia hyssopifoliaExell)为材料,结合不同的底泥处理,在人工模拟条件下研究了水体中几种氮形态变化的影响.结果表明,开始阶段因裸露底泥处理会向水体中释放出不同形态的氮素,使水体总氮含量有所增加.但试验的后期因软叶丁香蓼对铵态氮,尤其是对硝态氮的吸收作用,以及底泥中大量硝化和反硝化菌参与的硝化反硝化作用,会使软叶丁香蓼配合裸土的处理加快水体中氮的去除.在处理50 d后,软叶丁香蓼 裸露底泥(植物裸土)的处理和软叶丁香蓼 包裹底泥(植物包土)的处理对氮素的去除已经没有显著差异,说明在一定条件下底泥对水质的影响并非总是负作用,尤其在与一些高等水生植物组成的生态系统中能起到营养物质"库"的作用.     

中国中、东部典型县域土壤与地表水体多样性的粒度效应及关联性

选取河南省和江苏省的6个典型县域作为研究区,在1 km×1 km网格尺度下采用空间粒度方法研究优势土属(DSF)和稀有土属(RSF)的土壤多样性值、3个研究时期空间分布面积指数(MSHDAI)和空间分布长度指数(MSHDLI)的粒度响应类型和4个指数间的关联性和相关关系的粒度响应及稳定性。结果表明:土壤DSF和RSF多样性值对空间粒度的响应基本上属于"无响应型",且RSF空间位置位于研究区边缘时随着粒度的增大而影响土壤多样性的稳定性;地表水体多样性MSHDAI和MSHDLI指数对粒度的响应均属于"下降型",二者间及二者平均值间的尺度效应关系为多项式函数时,拟合度最高;2000—2013年间,襄城县和吴江区土壤和地表水体多样性间的相关性类型为稳定型,二者相关关系的粒度效应有显著正、负相关两种,且相关性均未发生本质性变化,具有一定的稳定性。林县、固始县和溧水县为不稳定型,如皋市由于水网密度过大未表现出相关性。由此可知,研究区的地形、水体形态和密度及人类活动干扰等是影响土壤和地表水体多样性关系的主要因素。     

10种水生观赏植物对不同富营养化水体的净化效果研究

通过温室静态试验研究了路易斯安娜鸢尾等10种水生观赏植物在中浓度和高浓度富营养化水体环境下的生长状况及对不同富营养化水体TN、TP和COD的去除能力。结果表明,无论中浓度还是高浓度富营养化水体环境下10种水生观赏植物中泽苔草、水芋、水生美人蕉、再力花长势均非常旺盛,而菖蒲、千屈菜和马蔺长势相对最弱,鲜重增加量最低。水芋、水生美人蕉、泽苔草和再力花对TN的去除能力较强,其在高浓度富营养化水体生长30d时对TN的去除率依次为97.85%,97.79%,96.12%,95.74%;千屈菜和菖蒲对TN的去除能力较弱,试验结束时其对高浓度富营养化水体TN去除率为77.43%和63.16%。不同植物对TP的去除能力存在差异,泽苔草对TP去除能力最强,试验结束时其对高浓度富营养水体TP去除率达99.17%,达国家Ⅰ类水质TP标准;其次为再力花和水芋,在高浓度富营养水体生长30d时TP去除率分别为98.65%和98.66%,达国家Ⅱ类水质TP标准;菖蒲、千屈菜和马蔺对TP去除能力最弱。此外,不同植物对降低水体COD也有一定作用,但是水体自净化也能够达到较好的降低COD的效果。从不同植物对水体N、P积累量来看,泽苔草在中、高2种浓度富营养化水体下单株植物净化能力居于10种植物之首,而路易斯安娜鸢尾尽管对N、P的去除能力居中,但其是10种植物中唯一的四季常绿观赏水生花卉植物,一年四季均可修复水体,具有较大的应用潜力。     

水稻分蘖期沼液施灌对农田水体氮素的影响

沼液作为农牧生产废弃物能源化的副产物,是农业面源污染物的重要来源,又是水环境保护亟待解决的薄弱环节。为研究农田安全消纳沼液技术,本文通过设置BS10(一次性基施沼液1 000 t·hm?2)、300%BS(沼液300%常规施N替代,分蘖期施灌沼液635.29 t·hm?2)、200%BS(沼液200%常规施N替代,分蘖期施灌沼液423.53 t·hm?2)、100%BS(沼液100%常规施N替代,分蘖期施灌沼液211.76 t·hm?2)、CF(常规施肥)、CK(不施肥)等处理,监测了稻麦两熟制农田稻季分蘖期田面水及不同深度下渗水水体氮素动态变化情况。结果表明:水稻分蘖期沼液施灌明显增加了田面水总氮和铵态氮浓度,且随沼液施灌量的增加而增大。各沼液施灌处理田面水中氮素含量以铵态氮为主,浓度随着时间推移明显降低。与施灌后1 d比较,各处理总氮浓度在施灌后3 d下降达46.67%~73.26%,铵态氮浓度下降达47.52%~67.60%,其中,BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理总氮下降速率分别高出CF处理26.59%、26.43%、24.38%、10.25%,铵态氮下降速率分别高出CF处理14.73%、17.29%、20.08%、6.47%;施灌后7 d总氮浓度下降69.15%~86.43%,铵态氮浓度下降75.25%~83.73%,其中,BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理总氮下降速率分别高出CF处理13.16%、12.27%、11.60%、5.96%,铵态氮下降速率分别高出CF处理6.05%、6.21%、8.48%、3.55%。因此认为沼液施灌后的前3 d是稻田消解沼液的关键时期,也是通过控制灌排水减少径流氮损失的关键时期。与常规施肥处理比较,BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理对40 cm处下渗水总氮和铵态氮含量的影响不明显,但增加了60 cm处下渗水总氮和铵态氮浓度,施灌后7 d,BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理60 cm处下渗水总氮含量分别高出CF处理0.37 mg·L–1、0.67 mg·L–1、0.13 mg·L–1、0.23 mg·L–1。BS10、200%BS处理60 cm处下渗水铵态氮含量分别高出CF处理0.02 mg·L–1、0.36 mg·L–1。施灌3 d后100%BS处理对田面水影响最小,对不同深度下渗水的影响也较低。40 cm处下渗水和60 cm处下渗水总氮浓度各处理重复值之间变化幅度较大,方差分析显示在0.05水平下无显著性差异。结合水稻安全生产,建议分蘖期沼液施灌应控制在211.76 t·hm?2范围内。     

养殖水体氮的生物转化及其相关微生物研究进展

综述了国内外养殖水体N的生物转化及其相关微生物研究进展,指出养殖水体中N循环主要起源于所加入的配合饲料及有机或无机肥料,在生物和非生物共同作用下含氮化合物不断迁移转化,构成复杂的动态平衡,其中微生物起着关键作用,泥水界面层是有机物矿化和营养物质再生的重要场所。并提出渔业生产调控措施。