青海湖农场退耕还林草后的土壤碳氮变化

对青海湖农场退耕还林草地以及耕地和天然草地的土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）含量及储量、无机氮（N_inorg）含量、土壤pH等基础理化指标进行了测定分析。结果表明：退耕（还林草）地与耕地和天然草地土壤均偏碱性;退耕地及天然草地土壤容重及N_inorg含量均低于耕地;退耕地和天然草地0~5 cm土层C/N显著高于耕地;退耕地和耕地0~5,5~10,10~20 cm土层的SOC和TN含量低于天然草地;退耕还林草9年后各土层SOC和TN含量与耕地相比差异不显著,说明青海湖区持续耕作60多年后,要恢复土壤肥力仍需较长时间;对于0~30 cm土层的SOC及TN储量,退耕地和天然草地与耕地无显著差异,而退耕地与天然草地之间差异显著（P<0.05）;耕地、退耕地以及天然草地0~20 cm土壤SOC含量分别占0~30 cm土层SOC储量的68.7%,72.9%和78.6%;0~20 cm土层TN含量分别占0~30 cm土层TN储量的68.7%,72.7%和78.2%;与天然草地相比,按耕地开垦60年计算,0~30 cm耕层内,C的损失率为0.11 t C·a^-1·hm^-2,N的损失率为0.015 t N·a^-1·hm^-2;土壤C和N含量与容重共同决定C和N储量的大小,因此土壤容重是影响土壤质量的重要因素之一。     

Dynamics of TN and TP in the Backwater Region of the Linjiang River in the Three Gorge Reservoir

Based on monitoring data of water quality and river runoff from 2007 to 2008, the dynamics of TN and TP transported into the backwater region of the Linjiang River were investigated and fluxes of TN and TP were also estimated. It was shown that the dynamic changes of TN and TP were significant. The concentration of TP in rainy seasons was higher than that in dry seasons, while the cases for TN was contrary. The fluxes of TN and TP were significantly higher in rainy seasons than those in dry seasons. On average, there were about 4 142 t TN and 455 t TP transported into the backwater region of the Linjiang River every year. And TN flux decreased by 32.7% from 2007 to 2008, while TP flux increased by 34.3%, which was in agreement with the inter annual variation of the concentrations of TN and TP. TN flux was primarily influenced by river runoff, whereas TP flux was affected by both concentration and runoff. Further analyses indicated that TN was mainly caused by point source pollutants(dominated by NH3N, and then DON). On the contrary, TP was mainly caused by plane source pollutants(dominated by PO34P). It was also indicated that it was critical to control the point source pollution in the basin to promote the water quality of the backwater region of the Linjiang River.     

垂柳幼苗秋季去除富营养化污水中的氮磷能力的研究

研究了垂柳1 a生幼苗秋季84 d在TN浓度含量分别为2.03、0.04、0.0和80.0 mg/L,TP浓度分别为0.4、8.0、15.0和25.0 mg/L的模拟富营养化污水中的生长状况、形态变化,及其对不同浓度富营养化水中的总氮、总磷的净化效果。结果表明:垂柳对富营养化水适应性较强,在各种浓度的富营养化水中生长状况一般至良好,株高、叶片数均有不同的增长,但基径变细,对各组污水中TN、TP均有较好的净化作用,平均去除率分别为15.61%和26.91%,是值得大力推广应用的净化富营养化水中氮磷的湿生树种。     

3个荷花品种对污水中TN·TP的净化效果

[目的]研究荷花对污水的净化效果。[方法]选取粉荷点晕、玉堂春和鹤冠红3个荷花品种为研究对象,研究这3种荷花在污水中的生长状况及其对污水中总氮(TN)、总磷(TP)的净化效果。[结果]粉荷点晕、玉堂春和鹤冠红对污水均有较好的适应性,且均有较好的污水净化能力。3种荷花对污水中TN的去除率分别为65.1%、67.2%和70.5%;对TP的去除率分别为93.5%、96.8%和96.8%;去除率均大于无植物的对照。[结论]利用这3个荷花品种净化污水具有一定可行性。     

Spectroscopic Determination of Soil Organic Carbon and Total Nitrogen Content in Pasture Soils

To explore a convenient and efficient approach for determining the content of soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN), this study focused on capturing the features value of SOC and TN by applying the method of wavelet analysis and wavelet transformation. The soil used in the study was sampled from the pastures in Fukang City of Xinjiang Uygur Autonomous Region, China. The soil samples were tested by using a combined approach of chemical analysis and spectroscopy measurements. It was found that reflectance at 400–2500 nm was more strongly correlated to SOC than to TN. The maximum negative r values between reflectance and SOC + TN at 2309 nm was –0.81 (P < 0.01), and SOC/TN at 1693 was –0.48 (P < 0.05). The maximum correlation coefficient between SOC, TN, and wavelet coefficient was more than 0.96 compared to the relationship among SOC, TN, and spectral reflectance. By using continuous wavelet transformation (CWT), it was found that the maximum correlation coefficients were 0.981 at 2328 nm of scale 13 for SOC and 0.968 at 1741 nm of scale 6 for TN. These results also suggested that wavelet analysis was a better method for capturing the absorption features of soil properties and determining SOC and TN content.     

基于光谱分析的果树叶片全氮、全磷、全钾含量估测研究——以红富士苹果树为例

【目的】探讨采用光谱分析手段估测果树N、P、K营养元素含量的精度及应用潜力。【方法】首先,对果树鲜叶的光谱反射率(Rλ)以及叶片全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量进行测定,并对各种元素含量与Rλ及其多种变式数据(1/Rλl、g(1/Rλ)、d1Rλ、d2Rλ、d1[lg(1/Rλ)]、d2[lg(1/Rλ)]l、g(1/BNC)、f′(Rλ)、Dn)的相关性进行分析,找出与每种元素含量相关性最强的光谱数据形式;其次,采用逐步回归法,对每种元素含量和与其相关性最强的光谱数据形式进行回归分析,得到入选波长;最后,利用入选的波长,进行基于最小误差平方和的偏最小二乘回归建模。【结果】叶片TN、TK含量与波长间隔设为5 nm的d1Rλ的相关性最强,TP含量与波长间隔设为9 nm的d1[lg(1/Rλ)]的相关性最强;利用入选的特征波长建立的估测模型均具有较好的线性趋势,R2均在0.8以上。【结论】光谱分析手段对果树N、P、K营养元素含量的估测精度较高,具有一定的应用潜力。     

生物炭对土壤拦截外源氮磷等污染物效果的影响

采用室内土柱淋洗装置,在潮褐土中按干质量比分别加入2%、4%、8%、16%的生物炭,研究不同用量生物炭对外源污水下渗速度的影响及对污水中氮、磷、COD的拦截效果。结果表明:在该实验条件下,生物炭的添加可以显著提高外源污水的下渗速度,进水10~12 L期间,2%和4%生物炭用量系统的下渗速度与CK无显著差异,而8%生物炭用量系统的下渗速度相对CK可提高593.08%,16%系统的下渗速度最大提高942.90%。生物炭对外源污水中TN(进水浓度为30.16 mg·L^-1)有很好的拦截效果,TN平均拦截率为95.79%,且生物炭用量与进水量对土柱系统的TN拦截率无显著性影响;生物炭对外源污水中COD(进水浓度为510 mg·L^-1)有很好的拦截效果,2%~8%生物炭用量系统的平均COD拦截率为54.14%,而16%系统的平均COD拦截率为66.22%,显著高于其他处理,随进水量增加,不同处理淋滤液中COD浓度变化不明显。结合污水下渗速度可知,在相同时间内,高生物炭用量(8%和16%)处理可拦截更多的外源氮素和COD。试验初期(进水3~6 L时)高生物炭用量(8%和16%)处理的淋滤液中TP浓度高于进水浓度,而2%和4%系统的TP浓度低于进水浓度,随进水量增加,不同处理淋滤液中TP浓度逐渐降低:8%生物炭用量系统在进水量达到9L时出水TP浓度低于进水浓度,并最终达到45.70%的TP拦截率;16%的系统在进水量达到17 L时TP拦截率为20.71%;2%和4%系统的TP平均拦截率达到90%。综合不同生物炭用量的下渗速度、氮磷等污染物的拦截率,8%生物炭用量的土柱系统可在相对较短的时间显著提高土壤对外源污染物的拦截效率,并减小土壤内磷素流失的风险。研究结果可以为河岸边植被缓冲带新的构建技术提供理论依据。     

鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的时空分布规律研究

通过研究鄱阳湖南矶山湿地土壤在不同季节、不同植被类型和不同土壤深度下总有机碳、总氮、总磷的含量变化,分析了鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的空间分布特征和季节变化规律。结果表明：南矶山湿地土壤总有机碳、总氮、总磷含量在不同的土壤深度、季节和植被类型中均表现出极显著差异。其中南矶山灰化苔草、南荻、狗牙根植被群落样地0~15cm表层土壤总有机碳、总氮含量显著大于30~45cm底层含量;灰化苔草、南荻群落土壤总有机碳和总氮含量的季节变化明显,尤其是表层土壤在各个不同的季节差异显著,但狗牙根植被群落土壤总有机碳和总氮含量季节变化不明显;3种典型植被类型下土壤总磷含量季节变化明显,呈现＂N＂的变化趋势。土壤总有机碳与总氮含量极显著正相关、与总磷含量显著相关,表明鄱阳湖南矶山湿地土壤氮、磷主要以有机质的结合形态存在。     

大米淘洗产污测定及面源污染总量估算

以大米淘洗水作为研究对象,分别对第1、2、3次大米淘洗水进行化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_4~+-N)等污染指标进行测定,比较了第1、2、3次大米淘洗水中各污染指标含量,并估算我国大米淘洗过程中的产污量。结果表明:第1、2、3次淘洗水中污染负荷均以COD、BOD5为主,TN污染居中,TP、NH_4~+-N污染负荷相对较少,随着淘洗次数增加,第2、3次淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH_4~+-N污染量逐渐降低,但污染总量增加。经估算,淘洗1次,全国大米淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH_4~+-N污染年排放量分别为113.52万、64.89万、8.19万、0.36万和0.24万t;淘洗2~3次,污染年排放量不同程度增加。     

人工湿地技术处理金华市孝顺镇污水研究

[目的]研究一种适合我国国情的低耗、高效、绿色的人工湿地生态修复技术,以更好地处理中小城镇污水,拓展人工湿地的绿色生态功能。[方法]采用模拟人工湿地系统,取浙江省金华市孝顺镇生活污水,在每轮湿地系统中水力停留7 d,考察进水水质及出水水质中总磷(TP)、总氮(TN)和化学需氧量(COD)的变化情况,进行湿地基质和植物的筛选。同时,对这几种基质和植物进行搭配组合,筛选出适合处理金华市孝顺镇污水的最佳组合,并进行景观设计研究。[结果]融合景观设计后的湿地系统TP去除率为71.23%,TN去除率为78.08%,COD去除率为71.70%,处理效果较好。[结论]结果表明,从上到下依次为碎石、石灰石、煤渣的基质搭配组合加上美人蕉+茭白的植物搭配组合,进行景观设计后,去污能力最优。