温室土壤硝态氮积累的温度、水分、施氮量耦合效应

为了探讨温室作物生产水肥管理和土壤温度对土壤硝态氮累积的影响，本文选取使用5年的温室土壤样品进行培养试验，研究温度、水分、施氮量及其耦合效应对温室土壤硝化作用和硝态氮累积的影响。试验结果表明：温室土壤硝态氮累积量可用“S”曲线进行定量描述，硝化过程中最大硝化速率、延迟期和最大可能累积量是参数土壤温度，含水率和NH₄-N含量的函数；通过正交回归分析得出影响最大硝化速率的因素主次顺序依次为温度、含水率、温度与含水率的交互作用、水肥的耦合作用以及施氮量；影响延迟期的因素主次顺序依次为土壤水分、土壤温度、施氮量以及水肥耦合作用；最大可能累积量与温度、含水率及施氮量呈指数关系，其中施氮量影响最大，土壤温度次之，而这3个因素之间的交互作用对最大可能累积量没有明显的影响。利用回归模型，可为不同温度环境及水肥条件下硝态氮累积量及氮利用的有效性预测提供依据。     

灌溉与生物质炭对土壤硝化反硝化功能微生物的影响

为研究不同灌溉方式下生物质炭添加对土壤硝化及反硝化微生物的调控效应,本研究采用田间小区试验,通过在不同灌溉方式下（常规地表漫灌、滴灌、喷灌和微喷灌）添加不同量生物质炭（0、10、20 t·hm^-2）,结合实时荧光定量PCR技术,研究了灌溉方式与生物质炭对华北地区冬小麦拔节期土壤硝化及反硝化微生物相关功能基因的影响。结果表明：与漫灌相比,滴灌、喷灌、微喷灌显著降低了土壤NH₄⁺-N含量,降幅分别为49.30%~68.25%、30.22%~57.19%和43.63%~56.83%（P<0.05）,但在一定程度上增加了土壤NO₃^--N含量,增幅分别为5.14%~62.39%、0~173.50%和0~87.90%。由于滴灌、喷灌、微喷灌等节水灌溉方式的灌水量远低于常规漫灌方式（约为漫灌灌水量的50%）,因而会产生有利于硝化反应而抑制反硝化反应的环境,增加土壤硝化微生物功能基因AOA-amoA和AOB-amoA的基因丰度,且均表现为微喷灌>喷灌>滴灌>漫灌。同时,在各灌溉方式下,添加生物质炭可增加AOA-amoA和AOB-amoA的基因丰度,这可能主要归因于生物质炭发达的孔隙结构和良好的水肥吸附能力。与漫灌相比,滴灌、喷灌、微喷灌均降低了土壤反硝化微生物nosZ基因丰度。但在各灌溉方式下,添加生物质炭,尤其是高量生物质炭（20 t·hm^-2）可提高反硝化微生物nosZ基因丰度,从而降低土壤反硝化过程的N₂O损失风险。综上所述,节水灌溉方式与生物质炭互作可促进拔节期土壤硝化作用,并通过影响反硝化微生物活动调节土壤反硝化过程,微喷灌方式下添加20 t·hm^-2生物质炭可有效促进小麦对氮素的吸收利用。     

四种填料滤器处理养鱼废水的硝化性能

为了研究不同填料对海水养殖废水处理的硝化效能,并为生物滤器硝化动力学模型的构建、生物滤器的设计与管理提供基础数据支持,本文在5个化学耗氧量/总氨氮比0、0.8、2、6、12条件下,研究了竹制空心生化球、麦饭石、陶粒和生物滤球等4种填料的生物滤器去除模拟海水养殖废水中化学需氧量和总氨氮,以及生物膜微生物种群结构和数量的变化。结果表明：在低化学需氧量/总氨氮（＜6）条件下麦饭石填料的生物滤器具有最高的化学需氧量和总氨氮去除效能,最高分别可达850和21 g/(m3·d)（化学需氧量/总氨氮=0.8）;竹制空心     

高位虾塘细菌数量变化特点及其与理化因子的关系

本试验选取两口凡纳滨对虾高位池塘,通过连续地周期性采样和测定分析,研究了虾池异养细菌数量和弧菌数量变动规律及其与理化因子的相关关系。结果表明：两口试验虾池异养细菌数量变化范围在9.07×10^3～2.13×10^5 cfu/mL之间,平均为6.45×10^4 cfu/mL,呈现持续缓慢上升的趋势;两口试验虾池的弧菌数量变化趋势较为一致,变化范围为2.12×10^2～2.91×10^3 cfu/mL,养殖生产前期较低,中期高,后期随着换水量的加大而有所下降。相关性分析表明：虾池水体的异养细菌和弧菌数量均与透明度、 DO、 pH 呈负相关,与COD、 TSS含量呈正相关,其中弧菌数量与TSS含量呈显著正相关（ P〈0.05）。     

高效异养硝化细菌的分离筛选及多样性分析

采用生长曲线指导的富集培养法,从生活污水排放渠中分离筛选出高效异养硝化细菌,并对其多样性进行了分析。结果显示,从分离得到的27株异养硝化细菌中筛选出6株高效菌株Ni1-2、Ni1-8、Ni2-5、Ni2-7、Ni3-1和Ni3-4,其48 h氨氮去除率分别为88.9%、76.6%、87.7%、93.1%、99.2%和91.4%;结合菌落形态、革兰氏染色反应、扫描电镜观察和16S r DNA序列分析,发现菌株的种类较为丰富,初步确定Ni1-2和Ni1-8为节杆菌属(Arthrobacter),Ni2-5和Ni3-1为产碱杆菌属(Alcaligenes),Ni2-7为无色杆菌属(Achromobacter),Ni3-4为芽孢杆菌属(Bacillus)。该结果可为高效异养硝化菌的分离筛选及其多样性分析提供参考。     

三疣梭子蟹养殖塘表层底泥异养细菌群落比较研究

采用菌落菌体形态观察和16SrDNA序列比对的方法,对三疣梭子蟹养殖健康塘和病害塘表层底泥中的异养细菌进行了比较研究。分离得到的255株细菌可分为13个菌落类群,33个菌体亚群。对占异养细菌总数34.5%的两个优势亚群(A-NS-SpR亚群,不产芽孢的球杆状菌;B-SF-SR亚群,产芽孢的短杆状菌)的16SrDNA序列分析结果表明,A-NS-SpR亚群属于变形菌门中的2个纲3个科8个属约12个种,其中Halomonas ventosae和Donghicola eburneus两个种数量最多,占该亚群菌株的59.1%。B-SF-SR亚群属于厚壁菌门芽孢菌纲的3个科4个属约12个种,其中Bacillus decolorationis和Halobacillus trueperi两个种数量最多,占该亚群菌株总数的60.6%。从属的水平上讲,Bacillus和Halomonas是优势属。A-NS-SpR亚群在健康塘中的丰度(菌株数量)明显高于病害塘,但多样性(种属数量)差别较小,其中Rhodobacteraceae科在两个塘中的数量差别最大。与此相反,B-SF-SR亚群在健康塘和病害塘中的丰度相当,但健康塘的多样性明显...     

Soil properties under a Pinus radiata – ryegrass silvopastoral system in New Zealand. Part II. C and N of soil microbial biomass, and soil N dynamics

At present, our understanding of the dynamics of microbial biomass and soil N in silvopastoral systems is very limited. In this paper, the effects of understorey management on soil microbial C and N, net N mineralization, and net nitrification were studied in two seven-year-old radiata pine (Pinus radiata D. Don) – pasture systems, consisting of plots with and without ryegrass (Lolium perenne) as an understorey. Mini-plots (1 × 1 m) with animals excluded and herbage repeatedly clipped and removed were used for soil sampling. Three mini-plots formed a transect at each of two positions: 0.9 and 3.5 m north of the tree rows. Measurements were taken from July 1997 to June 1998 about once every 40 days. One composite sample was collected from each of two sampling depths (0–10 and 10–20 cm) at each transect position on each sampling date. Temporal and spatial variability of N mineralization rates and microbial biomass C and N was large. Net mineralization and nitrification rates were higher in the bare ground than in the ryegrass plots for a major part of the year, particularly from late spring to early fall. Net N mineralization and nitrification rates were higher in the 0–10 than in the 10–20 cm soil layers in both the ryegrass and bare ground treatments; however, the depth effect on microbial biomass C and N was only significant in the ryegrass treatment. In the surface soil layer, microbial biomass C and N were substantially greater in the ryegrass than in the bare ground plots. Soil microbial properties and activities were closely linked to pasture root activities, soil depth, and site biophysical conditions. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N_2O释放的影响

[目的]研究氨氮浓度对部分亚硝化过程中温室气体N2O释放的影响。[方法]利用序批式生物膜反应器(SBBR),采用间歇曝气的方式,分析进水不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O产生的影响。[结果]当进水氨氮浓度不同时,部分亚硝化过程中DO、ORP变化趋势大体一致,出水中亚硝氮与氨氮的浓度比都能达到1∶1,而且硝氮始终都维持在较低水平。进水氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O的释放有显著影响,氨氮浓度越高,N2O的释放量越大。其中,当氨氮浓度为400 mg/L时,N2O的释放量高达37 mg左右。[结论]部分亚硝化过程中N2O的释放可能与NH4+、NO2-的浓度有关。     

控释肥和添加剂对双季稻温室气体排放影响和减排评价

【目的】稻田生态系统的温室气体排放一直是气候变化领域的研究热点,对发展低碳农业和缓解全球变暖具有重要意义。研究控释肥和添加剂对双季稻（Oryza sative L）温室气体排放和产量的影响,旨在综合评价其减排效果,筛选既能保证产量又能有效减排的施肥措施。【方法】以华中江汉平原地区双季稻为研究对象,设置6种不同控释肥或添加剂处理,包括①习惯施肥作为对照,②硫包膜控释尿素,③树脂包膜控释尿素,④缓释碧晶尿素,⑤尿素中加入质量分数1%的硝化抑制剂二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）,⑥施肥时泼洒与尿素等量的1：200倍稀释有效微生物菌剂培养液（EM菌剂）,采用自动静态箱-气相色谱法对温室气体排放通量进行长期连续监测,同步观测土壤无机氮素和产量,得出不同施肥处理的温室气体（CH4和N2O）排放特征,由内插加权法求得排放总量,最终计算出综合温室效应和排放强度。【结果】不同施肥处理下CH4和N2O排放通量具有较为明显的季节变化规律。早稻CH4排放总量以树脂包膜控释尿素最低,晚稻以碧晶尿素最低;而早稻和晚稻N2O排放总量均以硝化抑制剂DMPP最低。综合两个季节,各施肥处理的综合温室效应（以CO2当量100年算）差异显著（P＜0.05）,其中常规施肥＞硫包膜控释尿素＞硝化抑制剂DMPP＞EM菌剂＞碧晶尿素＞树脂包膜控释尿素;控释肥和添加剂处理对比常规均有不同程度的减排效果,其中树脂包膜控释尿素减排效果最高为56.2%,碧晶尿素次之为45.6%,且晚稻减排效果明显高于早稻。早稻控释肥和添加剂处理产量与常规施肥差异不显著,晚稻则存在显著增产,增产幅度为13.5%-16.2%。各处理的温室气体排放强度GHGI以树脂包膜控释尿素最低,与常规施肥差异极显著（P＜0.01）。【结论】双季稻不同施肥处理CH4和N2O的排放总量差异显著,控释肥和添加剂处理均能达到不同程度的减排。控释肥和添加剂处理对早稻增产效果差异不显著,对晚稻增产效果差异显著,减排效果也高于早稻。综合考虑经济效益和减排效果,可得出在当前的稻田管理条件下施用包膜控释肥、抑制剂和生物菌剂,能保证产量并有效降低温室气体排放,是水稻低碳高产可行的施肥措施。     

不同型号酵母浸粉及补糖对异养微藻生长的影响

微藻在FM802、FM902和FM760 3种不同型号的安琪酵母浸粉配制的培养基中进行异养生长,培养条件为28℃、200 r/min的摇床中进行暗培养,培养过程中补糖1次,每隔24 h取样20 mL进行分析检测。结果表明:补糖情况下,型号为FM802的酵母浸粉比FM902培养微藻的效果稍好,FM760培养效果稍差;补糖有利于微藻干物质重的增加;在pH值为4.2~5.5的培养基中,微藻仍能快速生长。