How important is N2O production in removing atmospherically deposited nitrogen from UK moorland catchments?

Nitrate (NO₃⁻) leaching due to anthropogenic nitrogen (N) deposition is an environmental problem in many parts of the UK uplands, associated with surface water acidification and affecting lake nutrient balances. It is often assumed that gaseous return of deposited N to the atmosphere as N₂O through denitrification may provide an important sink for N. This assumption was tested for four moorland catchments (Allt a’Mharcaidh in the Cairngorms, Afon Gwy in mid-Wales, Scoat Tarn in the English Lake District and River Etherow in the southern Pennines), covering gradients of atmospheric N deposition and surface water NO₃⁻ leaching, through a combination of field and laboratory experiments. Field measurements of N₂O fluxes from static chambers with and without additions of NH₄NO₃ solution were carried out every 4 weeks over 1 yr. Wetted soil cores from the same field plots were used in experimental laboratory incubations at 5 and 15 °C with and without additions of NH₄NO₃ solution, followed by measurement of N₂O fluxes. Field measurements showed that significant N₂O fluxes occurred in only a very small number of plots with most showing zero values for much of the year. The maximum fluxes were 0.24 kg-N/ha/yr from unamended plots at the River Etherow and 0.49 kg-N/ha/yr from plots with NH₄NO₃ additions at the Allt a’Mharcaidh. Laboratory incubation experiments demonstrated that large N₂O fluxes could be induced by warming and NH₄NO₃ additions, with the top 5 cm of soil cores responsible for the largest fluxes, reaching 11.8 kg-N/ha/yr from a podsol at Scoat Tarn. Acetylene block experiments showed that while N₂ was not likely to be a significant denitrification product in these soils, reduced N₂O fluxes indicated that nitrification was an important source of N₂O in many cases. A simple model of denitrification suggesting that 10-80% of net N inputs may be denitrified from non-agricultural soils was found to greatly over-estimate fluxes in the UK uplands. The proportion of deposition denitrified was found to be much closer to the IPCC suggested value of 1% with an upper limit of 10%. Interception of N deposition by vegetation may greatly reduce the net supply of N from this source, while soil acidification or other factors limiting carbon supply to soil microbes may prevent large denitrification fluxes even where NO₃⁻ supply is not limiting.     

铁氧化物-硅酸盐复合物的形成、性质及其对砷的固定

铁氧化物与硅酸盐矿物是土壤中最重要、最活跃的固相组分,它们之间的交互作用直接影响土壤物理化学特性,可有效地调控土壤(类)重金属的迁移、转化。本文以铁氧化物和硅酸盐矿物胶结过程中的一些表观特征变化为出发点,从宏观、表观到微观综述了二者交互作用的界面特性和机理、交互作用前后对土壤砷的固定与释放机制等内容。本文阐明层状硅酸盐与铁氧化物通过多种化学作用而发生表面复合,其中静电作用是作用力之一,带负电荷的硅酸盐与带正电荷的铁氧化物在静电引力的作用下迅速结合,在胶体表面双电层上形成二元团聚体;形成的二元团聚体可改变土壤矿物的表面积和孔性结构、表面电化学特性和物理性质。同时,铁氧化物-硅酸盐复合物表面的活性基团可以通过内层络合共氧的方式将土壤中AsO_4~(2-)络合,形成单核或双核表面络合物而固定砷。复合物对AsO_4~(2-)的吸附能力介于铁氧化物和硅酸盐矿物之间,并更接近铁氧化物的表面吸附特性。本文旨在为土壤砷的原位固定提供理论支撑。     

金属氧化物改性生物炭对镉污染土壤菠菜生长和镉积累的影响

对重金属具有良好吸附能力的金属氧化物改性生物炭材料是近年来热门的土壤修复材料,然而关于不同金属氧化物改性生物炭对土壤中Cd钝化的研究较少。本研究采用Cd污染农田土壤开展菠菜盆栽试验,研究了铁氧体改性生物炭、磁铁矿改性生物炭和水滑石改性生物炭对菠菜生长和Cd积累的影响。结果表明：在施用量均为5 g·kg^-1的条件下,金属氧化物改性生物炭处理可显著提高土壤pH和有机质含量。与对照相比,铁氧体改性生物炭、磁铁矿改性生物炭和水滑石改性生物炭使土壤DTPA-Cd含量分别降低了23.4%、24.8%和37.1%,生物富集系数降低了4.00%、13.3%和65.0%。此外,水滑石改性生物炭使植株干质量增加4.27倍,显著降低了Cd积累量（59.5%）。金属氧化物改性生物炭能提高土壤pH,增加土壤有机质含量,降低土壤Cd的有效性和移动性,提高土壤质量,进而促进菠菜的生长和抑制菠菜对Cd的积累。研究表明,水滑石改性生物炭在促进菠菜生长和钝化土壤Cd方面具有较大优势。     

福建省几种典型红壤性水稻土稀土含量的研究——Ⅱ.稀土与土壤成分的相关分析

对供试土壤的稀土总量(Σ REE),轻稀土含量(Σ LREE)和重稀土含量(Σ HREE)与土壤颗粒组成、有机质含量、腐殖质组成及不同形态氧化铁含量之间的相关关系进行了统计分析.结果表明:(1)ΣREE、Σ LREE 与土壤粘粒,有机质、腐殖质及组成,Fe_t,Fe_d,Fe_(d_o),Fe_(t-d)之间均呈极显著相关;(2)Σ HREE 与上述物质的相关均不显著.     

盐胁迫下一氧化氮对高羊茅种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨盐胁迫下草坪草种子萌发如何受到其他外源物质的影响,于2009年9月采用TP发芽法,研究外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体对盐胁迫下的高羊茅(Festuca arundinacea)种子萌发和幼苗生长的作用。结果表明:100μM的NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)可提高盐胁迫下高羊茅2个品种的种子发芽率和生物量,Arid3分别提高107.6%和24.5%,而Houndog5则提高94.5%和14.4%;施用0.1%的NO清除剂牛血红蛋白(Haemoglobin)具有削弱外源NO供体促进种子的发芽率和生物量的作用;NO供体SNP的另一光分解产物亚硝酸钠(NaNO²)没有提高盐胁迫下高羊茅种子的发芽和生物量。因此,盐胁迫下外源NO对高羊茅种子的萌发及幼苗生长具有保护作用。     

黄颡鱼甘露糖受体基因的克隆和功能分析

甘露糖受体(MR)隶属凝集素超家族,主要表达于巨噬细胞和未成熟的树突状细胞表面。MR不仅在先天免疫防御中发挥重要作用,还通过参与抗原呈递,激活T淋巴细胞,启动获得性免疫应答过程。本研究采用同源克隆技术获得黄颡鱼甘露糖受体(pf MR)基因,采用荧光定量PCR技术检测MR在正常黄颡鱼体内的分布情况,采用鲖爱德华菌感染黄颡鱼头肾巨噬细胞和甘露聚糖封闭MR方法研究黄颡鱼MR在抗细菌感染中的作用。结果显示,pf MR同团头鲂、草鱼、斑马鱼和尼罗罗非鱼的MR聚为一支。pf MR在所检测的12个组织中均有分布,其在肾脏、脾脏和肌肉组织中表达量较高,在血液中表达量较少。鲖爱德华菌感染黄颡鱼头肾巨噬细胞后,pf MR、IL-1β和TNF-a均被细菌诱导表达,超氧阴离子和一氧化氮的含量也上升,超氧阴离子在感染30 min后即显著上升,一氧化氮在感染12 h后才显著上升。甘露聚糖竞争结合MR,显著抑制巨噬细胞内化GFP标签的鲖爱德华菌,加入EDTA减少内化的荧光强度,加入Ca~(2+)使内化的荧光强度回升。研究表明,黄颡鱼头肾巨噬细胞MR参与鲖爱德华菌的识别和内吞过程,而且依赖Ca~(2+)。     

神经型一氧化氮合酶在大菱鲆脑组织中的分布及定位

[目的]探明神经型一氧化氮合酶(nNOS)在大菱鲆(Scophthalmus maximus)脑组织中的分布情况,为揭示大菱鲆脑组织中一氧化氮(N0)的生理功能提供形态学资料.[方法]分别采用NADPH-d组织化学染色法和免疫组织化学法对大菱鲆脑组织中的nNOS进行定位研究.[结果]NADPH-d组织化学染色结果显示,大菱鲆大脑皮质中有蓝色的神经元和神经纤维存在.神经元呈梭形、锥形等形状,神经纤维呈串珠状且无序交织;小脑中NOS阳性神经元在分子层分布稀疏,在颗粒层分布密集,浦肯野细胞胞核淡染.经免疫组织化学法染色后,可观察到大脑皮质中nNOS免疫组化反应阳性物质呈深棕色;小脑皮质的分子层、颗粒层及浦肯野细胞层均有nNOS阳性神经元分布,浦肯野细胞呈免疫组织化学阳性反应.[结论]大菱鲆脑组织中的NOS类型主要限于nNOS,且nNOS在神经活动中发挥重要作用,也进一步证实N0在不同物种中具有一些共同的作用,但不同物种或相同物种不同组织中NO分布及含量存在差异.     

An examination of Fe deficiency stress response in relation to Fe uptake in two sorghum hybrids and their parent cultivars

Two sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) hybrids CSH‐10 and ‐ 11 and their parent cultivars 296‐A, SB‐1055 and MR‐715 were examined for their tolerance to Fe‐deficiency stress, and also Fe uptake. It was observed that there was greater reduction of pH of the nutrient media and more rapid recovery from chlorosis only in the female parent 296‐A, and to some degree in the hybrids, but not in the male parents. The results indicated that Fe uptake‐translocation were inversely related to their Fe stress tolerance.     

不同生物质炭输入水平下旱作农田温室气体排放研究

在陇中黄土高原干旱半干旱区,采用小区定位试验,对不同生物质炭输入水平下春小麦农田土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)的排放通量进行全生育期连续观测,并分析其影响因子。结果表明:6个生物质炭输入水平处理下[0 t·hm~(-2)(CK)、10 t·hm~(-2)、20 t·hm~(-2)、30 t·hm~(-2)、40 t·hm~(-2)、50 t·hm~(-2)],旱作农田土壤在春小麦全生育期内均表现为CH_4弱源、N_2O源和CO_2源。全生育期各处理CH_4平均排放通量依次为:0.005 7 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.0047 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.003 6 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.003 3 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.002 7 mg·m~(-2)·h~(-1)和0.000 4 mg·m~(-2)·h~(-1),N_2O平均排放通量依次为:0.230 5 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.144 1 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.135 3 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.098 9 mg·m~(-2)·h~(-1)、0.125 0 mg·m~(-2)·h~(-1)和0.151 3mg·m~(-2)·h~(-1),CO_2平均排放通量依次为:0.449 2μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.447 0μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.430 3μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.391 4μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.408 0μmol·m~(-2)·s~(-1)和0.416 4μmol·m~(-2)·s~(-1)。土壤CH_4排放通量随生物质炭输入量的增加而减小;当生物质炭输入量小于30 t·hm~(-2)时,土壤N_2O、CO_2排放通量随其输入量增加而显著减小,但当其输入量超过30 t·hm~(-2)时,N_2O、CO_2排放通量则呈显著增大趋势。各处理在5~15 cm土层平均土壤温度差异显著(P0.05),在5~10 cm土层平均土壤含水量差异显著(P0.05),土壤温度及含水量受生物质炭影响明显;且CK处理不同土层的土壤温度及含水量波动最大,生物质炭输入可在一定程度上降低不同土层土壤的水热变化幅度;N_2O、CO_2排放通量与10~15 cm土层土壤温度呈显著性负相关,与20~25 cm土壤温度呈显著性正相关;CH_4平均排放通量与5~10 cm土层土壤温度呈显著性负相关,与其含水量呈显著性正相关;N_2O平均排放通量与15~20 cm土层土壤温度呈显著性正相关;CH_4、N_2O、CO_2平均排放通量与0~5 cm土层土壤水分呈显著性负相关。生物质炭的输入能够减小温室气体的排放,且会因其输入量的不同而异,因此适量应用生物质炭有利于旱作农田生育期内增汇减排。     

加味半夏白术天麻汤对痰浊上扰型偏头痛患者的疗效及内皮素-1及一氧化氮水平的影响

目的 观察加味半夏白术天麻汤对痰浊上扰型偏头痛的临床疗效及对内皮素-1和一氧化氮水平的影响。方法 90例痰浊上扰型偏头痛患者随机分为观察组（45例）和对照组（45例）,观察组给予加味半夏白术天麻汤,对照组给予盐酸氟桂利嗪,监测两组偏头痛患者治疗前后头痛发作频次、头痛持续时间、疼痛程度及内皮素-1和一氧化氮水平,疗程6周后统计2组患者的临床疗效及相关指标的差异。结果 观察组总有效率高于对照组（P<0.05）,观察组和对照组治疗后两组患者的内皮素-1水平均较前有所下降（P<0.05）,一氧化氮水平均较前有所升高（P<0.05）。观察组患者内皮素-1及一氧化氮水平较对照组改善明显（P<0.05）。结论 加味半夏白术天麻汤辨证治疗痰浊上扰型偏头痛治疗有效,可能通过影响内皮素-1和一氧化氮水平起作用。