小麦秸秆生物质炭添加对第四纪红壤CO_2和N_2O排放的影响

生物质炭具有含碳量高、吸附性强、不易分解等特点,农田施用生物质炭被认为是一种新型的土壤固碳和温室气体减排措施。本研究以第四纪红色粘土母质发育的红壤为对象,添加不同量的小麦秸秆生物质炭(0、0.5%、1%、2%和2.5%w/w),以不添加生物质炭处理为对照,在25℃恒温,保持田间持水量稳定的条件下,进行60 d的室内培养,通过测定培养期间土壤CO_2和N_2O排放与相关土壤性质,分析其动态变化,探讨生物质炭添加对红壤CO_2和N_2O排放的影响及其机制。结果表明,生物质炭添加极显著的影响CO_2和N_2O排放(P0.01)。在培养期的前15 d,尤其是前2 d,与对照相比,生物质炭添加促进了CO_2排放,且随着添加量的增加而增加,这与生物质炭本身含有的可溶性有机碳分解和无机碳释放有关。与CO_2排放相反,在培养期的前10 d,生物质炭添加较对照降低了N_2O排放。这是由于生物质炭吸附土壤中的NH4+-N,降低了硝化过程产生的N_2O排放所致。在培养期的15~60 d,与对照相比,各生物质炭处理均显著降低了CO_2的排放(P0.05),降幅达8.2%~18.4%。培养10 d之后,与对照相比,生物质炭增加了土壤N_2O排放。从整个培养期来看,与对照相比,生物质炭添加促进了CO_2(0.5%生物质炭处理显著降低,P0.05)和N_2O排放,增幅分别为-6.3%~18.7%和16.9%~58.5%。研究表明,在室内培养条件下小麦秸秆生物质炭添加促进了第四纪红壤的CO_2和N_2O排放,该结果可以为田间条件下应用生物质炭作为减排措施提供参考。     

氮素化学形态及添加剂量对温带森林土壤N2O排放的影响

土壤中氮形态和氮剂量的有效性是影响土壤氧化亚氮(N₂O)排放的重要因子。为了提高氮素化学形态及添加剂量对温带森林土壤N₂O排放的影响,本研究在北京林业大学实验林场,以温带油松林土壤为研究对象,通过野外氮添加控制实验,采用静态箱/气相色谱法分析不同水平(对照,CK:0 kg/(hm2·a); 低氮,LN:50 kg/(hm2·a); 中氮,MN:100 kg/(hm2·a); 高氮,HN:150 kg/(hm2·a))和不同形态(混合态氮,AN:NH₄NO₃; 铵态氮,As:(NH₄)₂SO₄; 硝态氮,Na:NaNO₃)的氮添加对温带油松林土壤N₂O排放通量的影响。结果表明:氮添加处理样地N₂O排放表现出明显的季节性变化特征,排放高峰出现在6—8月,其他季节土壤N₂O排放通量相对较低,最小值出现在1月。不同氮添加处理均促进了土壤N₂O的排放:在不同水平的氮添加下,随着氮添加水平的增加,土壤N₂O排放通量也升高,表现为HN＞MN＞LN＞CK。不同形态的氮输入对N₂O排放的促进作用表现为:AN＞As＞Na,As添加与AN和Na添加没有显著差异(P>0.05),但AN添加与Na添加之间差异显著(P＜0.05)。此外,空气温度、土壤温度和土壤孔隙含水量也可以影响土壤N₂O的排放。年度土壤N₂O排放系数范围是0.34%~0.94%,年均排放系数为0.364%,低于联合国政府间气候变化委员会(IPCC)推荐的默认值。      

氮肥品种和含水量对水稻土N2O排放速率及排放过程的影响

稻田是全球重要的N_2O排放源,氮肥有效性和水分状况是影响稻田N_2O排放的关键因素。为探明水稻土在施用尿素和硫酸铵时,水分变化对短时间内N_2O总排放速率及不同硝化过程(自养硝化、异养硝化、非生物作用)贡献的影响,通过室内培养实验,采用乙炔抑制法,测定了不同时间段N_2O释放量,并计算释放速率。结果表明:施用氮肥可以显著提高自养硝化、异养硝化及总过程的N_2O排放速率,并且施尿素处理N_2O排放速率大于施硫酸铵。随着土壤水分含量由48%增加至160%,总N_2O排放速率以及自养硝化、异养硝化N_2O排放速率显著增加。供试水稻土N_2O的产生主要是由生物过程主导的,其中硝化作用(包括自养硝化、异养硝化)最高贡献达51.1%,非生物作用贡献所占比重很小。这些结果可为科学施肥,降低农田土壤N_2O排放提供科学依据。     

磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究

以壳聚糖、多壁碳纳米管和磁性γ-Fe2O3粒子为原料,通过微乳化法制备出磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂。运用XRD和VSM等手段对复合吸附剂进行了表征,并研究了吸附剂配比、吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH、无机阴离子、温度等因素对甲基橙脱色效果的影响。结果表明,γ-Fe2O3磁性粒子和多壁碳纳米管被壳聚糖包裹;引入多壁碳纳米管显著提高了吸附容量;吸附剂的最佳投加量为0.6 g/L;甲基橙初始浓度增大,去除率下降,吸附量上升;酸性环境有利于吸附;降低温度有利于吸附;吸附动力学较好地符合拟二级动力学模型,分子内扩散模型是吸附控制机制之一;吸附等温线更符合Langmuir模型,最大单分子层吸附量为62.97 mg/g。     

室外人工种植抱茎独行菜种子破除休眠的初步研究

[目的]初步探索室外种植的抱茎独行菜(Lepidium perfoliatum L.)种子破除休眠的方法,为深入研究其种子粘液质特性和农业栽培、开发抱茎独行菜这种优质牧草提供丰富的物质基础.[方法]以室内种植的抱茎独行菜种子为材料,采用不同化学和物理方法处理其种子,测定其种子的萌发率.[结果](1)4℃、CA<,3>、H<,2>O<,2>单独处理以及GA<,3>与H<,2>O<,2>组合处理均可打破抱茎独行菜种子的休眠;(2)GA<,3>与H<,2>O<,2>共同处理效果最好,其中以500 mg/LGA<,3>处理3 d后15;H<,2>O<,2>处理20 min的种子萌发率最高,可高达94.44;.[结论]推测造成室内种植的抱茎独行菜种子休眠的可能原因是种胚的活力不够,从而使得其种子在萌发过程中不能有效挣脱种皮的机械束缚从而导致休眠.     

抗氧化剂互作对白糖罂荔枝保鲜效果的影响

为了进一步筛选新的抗氧化剂,运用抗氧化剂维生素C、维生素E结合灭菌剂、柠檬酸对白糖罂荔枝进行单一抗氧化剂+灭菌剂+柠檬酸处理和抗氧化剂联合+灭菌剂+柠檬酸处理,分析抗氧化剂互作对荔枝果肉生理指标的影响,探索其对荔枝的保鲜效果。结果表明:抗氧化剂互作比单一使用抗氧化剂更有利于抑制荔枝果肉中丙二醛和过氧化氢含量的升高,并减缓超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性的减弱,尤其在处理的后期,抗氧化剂互作效果更明显。     

氮磷添加对杉木人工林土壤N2O排放的影响

[目的]研究氮磷添加对杉木人工林土壤N2O排放的影响.[方法]采用静态箱-气相色谱法,研究空白对照(CK)、低氮(N1)、高氮(N2)、磷添加(P)、低氮加磷(N1P)和高氮加磷(N2P)这6种施肥处理对杉木人工林土壤N2O排放的影响.[结果]土壤N2O的排放主要受施肥及土壤温度影响,而土壤湿度与土壤N2O之间相关性不显著.土壤N2O排放季节差异较大量,夏季占全年的67％,其他3个季节之间差距较小.N1、P和N1P处理对土壤N2O排放的促进作用不显著,N2和N2P能显著增加土壤N2O的排放.[结论]该研究可为杉木人工林的合理施肥及减少森林土壤N2O的排放提供科学依据.     

栽培稻、斑点野生稻、药用野生稻基因组比较分析

以栽培稻总DNA为探针,对栽培稻(AA)自身、斑点野生稻(BB)以及药用野生稻(CC)体细胞染色体进行基因组荧光原位杂交(GISH),并以斑点野生稻总DNA为探针,对自身和药用野生稻体细胞染色体进行基因组荧光原位杂交,以此研究A、B、C 3个基因组型之间的关系.结果显示,A、B、C基因组之间都存在较高的同源性,其中AA与CC之间的信号最强,BB基因组与AA基因组次之,BB基因组与CC基因组的信号最弱.说明A、B、C 3个基因组之间的亲缘关系,A与C最近,B与C最远.     

海洋尖尾藻的室内培养

[目的]研究海洋尖尾藻(Oxyrrhis marina Dujardin)室内培养的可行性,为其生理生态特性及其赤潮形成机理的研究奠定基础。[方法]在实验室培养海洋尖尾藻,饵料藻为蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、湛江等鞭金藻(Isochrysis zhangjiangensis)、亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)和绿色巴夫藻(Pavlova viridis)。[结果]在实验室条件下,除高密度的蛋白核小球藻和湛江等鞭金藻外,以亚心形扁藻和绿色巴夫藻作为饵料时海洋尖尾藻均能良好地生长和繁殖。[结论]该研究为海洋尖尾藻的室内培养解决了饵料问题,实现了海洋尖尾藻室内的长期培养。     

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。