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好氧堆肥对生物炭理化性质及吸附Cd^(2+)稳定性的影响

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江苏农业学报 2024年第1期40卷 75-82页

作者：杨婷王守红马林杰张诚信寇祥明张家宏杨军袁秦徐荣江苏里下河地区农业科学研究所江苏扬州225007 江苏省生态农业工程技术研究中心江苏扬州225009

生物炭可作为畜禽粪污好氧堆肥中去除重金属的功能材料,但堆体内部复杂的环境变化会影响生物炭的理化性质,从而影响其对重金属吸附的稳定性。将普通秸秆生物炭(BC)和磁性秸秆生物炭(FBC)置于牛粪中进行30 d好氧堆肥试验,研究两种生物炭... 详细信息

生物炭可作为畜禽粪污好氧堆肥中去除重金属的功能材料,但堆体内部复杂的环境变化会影响生物炭的理化性质,从而影响其对重金属吸附的稳定性。将普通秸秆生物炭(BC)和磁性秸秆生物炭(FBC)置于牛粪中进行30 d好氧堆肥试验,研究两种生物炭基本理化性质及对Cd^(2+)吸附稳定性的影响。结果表明:堆肥处理使BC和FBC的比表面积分别增加20.56%和76.64%,总孔容分别下降2.36%和3.70%,平均孔径分别下降19.17%和46.54%,表面官能团发生变化,FBC的饱和磁化强度下降43.67%。堆肥后,饱和吸附Cd^(2+)的两种生物炭BC和FBC的TCLP提取态Cd(TCLP-Cd)占比和TCLP提取液pH(TCLP-pH)均呈下降趋势,其中TCLP-Cd占比分别从28.31%和22.85%显著下降至26.76%和13.85%(P<0.05),TCLP-pH分别从3.66和3.29显著下降至3.51和3.14。综上,堆肥老化改变了两种生物炭的理化性质,降低了其酸可提取态Cd的含量,提高了其吸附Cd 2+的稳定性,且FBC中Cd^(2+)的稳定性更强。

关键词：生物炭镉(Cd^(2+)) 堆肥吸附稳定性

稻-虾共作模式下水体和土壤细菌群落特征研究

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2024年第2期45卷 29-41页

作者：覃宝利韩光明吴雷明张家宏王守红朱凌宇毕建花寇祥明葛恒来陈选青唐金玉江苏里下河地区农业科学研究所江苏扬州225007 江苏省生态农业工程技术研究中心江苏扬州225008 扬州银谷农业生态发展有限公司江苏扬州225119 浙江省农业科学院水生生物研究所杭州310021

为探究稻-虾共作模式对稻田水体、土壤细菌群落结构和多样性的影响,采用16S rDNA基因高通量测序技术对夏季稻-虾共作和水稻单作模式下稻田水体、土壤细菌群落组成及多样性进行比较。结果表明:与水稻单作相比,稻-虾共作模式水体细菌群落... 详细信息

为探究稻-虾共作模式对稻田水体、土壤细菌群落结构和多样性的影响,采用16S rDNA基因高通量测序技术对夏季稻-虾共作和水稻单作模式下稻田水体、土壤细菌群落组成及多样性进行比较。结果表明:与水稻单作相比,稻-虾共作模式水体细菌群落丰富度和多样性均呈上升趋势,土壤细菌群落丰富度变化不明显,但多样性有所下降,尤其9月显著下降。在细菌群落组成方面,稻-虾共作模式增加水体放线菌门(Actinobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria)相对丰度,降低变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和芽孢杆菌目(Bacillus)相对丰度,增加致病菌不动杆菌属(Acinetobacter)的相对丰度;降低土壤放线菌门(Actinorny cetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和根瘤菌目(Rhizobiales)相对丰度,增加变形菌门、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)和Steroidobacterales目的相对丰度。功能预测分析发现,稻-虾共作模式下细菌碳水化合物代谢通路相对丰度在水体中呈上升趋势,在土壤中呈下降趋势。综上,稻-虾共作模式可改变水体、土壤细菌群落与功能,提高水体细菌群落的丰富度和多样性,降低土壤细菌群落的多样性。

关键词：稻-虾共作细菌群落多样性功能预测

不同水草养殖环境对小龙虾生长性能、生理指标及肌肉营养成分的影响

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大连海洋大学学报 2023年

作者：吴雷明韩光明覃宝利张家宏王守红寇祥明袁秦毕建花唐鹤军江苏省生态农业工程技术研究中心江苏里下河地区农业科学研究所

为明确水草环境对克氏原螯虾（Procambarus clarkii）生长发育的影响机制，采用生态实验学方法，选用轮叶黑藻和水花生及平均体质量为（3.54±0.73）g的幼虾为研究对象，设置对照组（仿生水草：BM）、轮叶黑藻组（HM）、水花生组（AM）... 详细信息

为明确水草环境对克氏原螯虾（Procambarus clarkii）生长发育的影响机制，采用生态实验学方法，选用轮叶黑藻和水花生及平均体质量为（3.54±0.73）g的幼虾为研究对象，设置对照组（仿生水草：BM）、轮叶黑藻组（HM）、水花生组（AM），进行了为期62d的养殖试验。结果表明：HM克氏原螯虾体长和含肉率显著高于BM（P0.05），HM肌肉ΣPUFA显著高于BM组（P0.05）。研究表明，小龙虾养殖过程中，水草环境对克氏原螯虾的生长性能、生理指标及肌肉营养品质存在显著影响，种植轮叶黑藻更有利于提高克氏原螯虾的养殖性能。

关键词：轮叶黑藻水花生生长性能氨基酸脂肪酸

稻虾种养模式对土壤还原性物质及养分累积的影响

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生态学杂志 2022年第5期41卷 925-932页

作者：徐荣杨婷韩光明吴雷明张家宏寇祥明王守红江苏里下河地区农业科学研究所江苏扬州225007 江苏省生态农业工程技术研究中心江苏扬州225007

以水稻单作模式(MR)为对照,选取扬州稻虾种养模式(CR)的6个示范点,分析不同种植年限(1、2和3 a)、土层深度(0~20、20~40和40~60 cm)和生育期(分蘖期、拔节孕穗期和成熟期)条件下土壤还原性物质、全量养分和速效养分含量变化,旨在揭示稻... 详细信息

以水稻单作模式(MR)为对照,选取扬州稻虾种养模式(CR)的6个示范点,分析不同种植年限(1、2和3 a)、土层深度(0~20、20~40和40~60 cm)和生育期(分蘖期、拔节孕穗期和成熟期)条件下土壤还原性物质、全量养分和速效养分含量变化,旨在揭示稻虾种养模式下土壤理化性质随时间和空间的变化规律,为该模式的田间管理及可持续发展提供依据。结果表明:随着种植年限增加,相较于MR,CR在0~40 cm土层中的活性还原性物质、Mn^(2+)和Fe^(2+)含量逐年增加,且与MR间差异有逐年增大趋势;其中3 a时CR 0~20 cm土层中的活性还原性物质显著高于MR(P0.05)。综上,相较于MR,CR持续运行1~3 a,虽可能增加0~40 cm土层的次生潜育化风险,但一定程度上能提高耕层土壤(0~20 cm)氮、磷的有效性,改善土壤肥力。

关键词：稻虾种养模式还原性物质次生潜育化养分供应能力

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磁性生物炭及其老化后对Cd的吸附性能影响

环境工程技术学报 2023年

作者：杨婷徐荣寇祥明张家宏马林杰张诚信朱凌宇杨军袁秦王守红江苏省生态农业工程技术研究中心江苏里下河地区农业科学研究所

磁性生物炭(FBC)是一种具有良好吸附性能且可实现磁分离的吸附材料，但制备过程磁性前驱体用量及老化作用是否影响其结构和吸附重金属的能力却鲜有研究。以水稻秸秆和铁盐为原料制备不同铁炭比(1:4、1:2和1:1，记作FBC-4、FBC-2、FBC-1)... 详细信息

磁性生物炭(FBC)是一种具有良好吸附性能且可实现磁分离的吸附材料，但制备过程磁性前驱体用量及老化作用是否影响其结构和吸附重金属的能力却鲜有研究。以水稻秸秆和铁盐为原料制备不同铁炭比(1:4、1:2和1:1，记作FBC-4、FBC-2、FBC-1)的FBC，比较其表面形态、官能团等理化性质，以及对Cd2+的吸附性能的差异；利用2种物理老化方法(自然老化和高温老化)研究老化作用对磁性生物炭理化性质和吸附性能的影响。结果表明：1)与普通生物炭(BC)相比，FBC具有更大的比表面积和孔容，含氧官能团数量增多，并且出现Fe-O的特征峰，FBC-4、FBC-2、FBC-1的饱和磁化强度随着单位生物炭载铁量增加而增大，分别为0.64、2.21和17.69 A·m2/kg；2)BC和FBC对Cd2+吸附等温线和动力学曲线均符合Langmuir方程和准二级动力学方程，拟合出的平衡吸附量大小和理论最大吸附量关系为FBC-1＞FBC-4＞FBC-2＞BC，即磁改性可以提高对Cd2+的平衡吸附量，且FBC-1对Cd2+的吸附能力更强；3)FBC-1经过2个月的自然老化和高温老化后，比表面积分别下降45.8%和36.4%，平均孔径分别增加72.7%和43.2%，饱和磁化强度分别增加至33.53和26.65 A·m2/kg；4)老化作用会降低磁性生物炭对Cd2+的吸附能力，其平衡吸附量由老化前的36.97 mg/g减小至30.97 mg/g(自然老化)和28.22 mg/g(高温老化)，理论最大吸附量由63.80 mg/g分别下降至46.68 mg/g和40.29 mg/g，相比于自然老化，高温老化作用对磁性生物炭Cd2+的吸附性能的抑制作用更明显。

关键词：磁性生物炭镉(Cd) 老化比表面积饱和磁化强度吸附性能

不同灌水量对五叶地锦幼苗生理生态特性的影响

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不同灌水量对五叶地锦幼苗生理生态特性的影响

作者：寇祥明吉林农业大学

学位级别：硕士

五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia (Linn．) Planch．)是葡萄科(Vitaceae)爬山虎属(Parthenocissus Planchon)的一种落叶藤本植物，五叶地锦的分布范围极广。五叶地锦适应性强，能耐寒冷，干旱，在一般土壤上皆能生长，生长快速，... 详细信息

五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia (Linn．) Planch．)是葡萄科(Vitaceae)爬山虎属(Parthenocissus Planchon)的一种落叶藤本植物，五叶地锦的分布范围极广。五叶地锦适应性强，能耐寒冷，干旱，在一般土壤上皆能生长，生长快速，几年就能覆盖很大面积。防风能力强可在恶劣的地区种植，是防风固沙的优良植物。另外，五叶地锦也是很好的庭院、街区和路坡绿化植物。面对全国荒漠化土地每年以2460km的速度扩展、水土流失日益严重的严峻形势。选择一种合适的固沙植物对于荒漠化的治理具有重要意义。在我国尤其是西部以及“三北”农牧交错地区植被恢复的相关理论与技术已成为研究热点。水分是制约植物生长发育最重要的生态因子之一，对于干旱半干旱地区，生态系统水分状况的研究显得尤为重要。干旱抑制了生长，减少了叶面积，进而影响了植物的光合性能。随着未来全球气候变化，如降水和气温变化，将给中国干旱半干旱地区的陆地生态系统分部格局和生产力带来巨大影响。故本文人工控制150mm、250mm、350mm和450mm灌水量，模拟干旱、半干旱和半湿润地区降水量，研究与模拟五叶地锦幼苗生长动态、生理生态特性、叶绿素荧光、生理生化指标、土壤特性等对水分变化的生理生态反应，其结果可为五叶地锦在西部沙化环境生态治理中的应用和在干旱和半干旱地区作为绿化植物提供依据。不同灌水量对五叶地锦幼苗主枝长、茎粗、叶数、叶面积生长动态和生物量干重有不同程度的影响;随着灌水量的增加，幼苗主枝长、茎粗、叶片数和叶面积均逐渐增大;350mm和450mm灌水量之间，五叶地锦幼苗枝、叶形态和生物量差异不显著，而150mm与250mm与350mm和450mm灌水的幼苗以上参数差异显著。低于350mm降水叶片数、叶面积、叶生物量、根生物量和总生物量显著降低，低于250mm降水主枝长受到明显的抑制作用。随着灌水量的增加，幼苗远轴面气孔密度变化不大，幼苗远轴面气孔器长度和宽度逐渐增大，近轴面没有观察到有气孔的分布;增加灌水量显著提高幼苗叶、枝、根生物量以及冠根比值。不同灌水量对五叶地锦幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO浓度、叶片温度、水分利用效率日变化动态有不同程度的影响。幼苗受到水分胁迫时气孔关闭降低气孔导度和蒸腾速率，以免过多的蒸腾失水。水分充足时气孔开放提高气孔导度、胞间CO浓度和蒸腾速率，降低叶片温度，以此提高光合速率。低于250mm降

关键词：不同灌水量五叶地锦生理生态特性生理生化指标

磁性生物炭及其老化后对Cd^(2+)的吸附性能影响

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环境工程技术学报 2023年第5期13卷 1865-1873页

作者：杨婷徐荣寇祥明张家宏马林杰张诚信朱凌宇杨军袁秦王守红江苏里下河地区农业科学研究所江苏省生态农业工程技术研究中心

磁性生物炭(FBC)是一种具有良好吸附性能且可实现磁分离的吸附材料,但制备过程磁性前驱体用量及老化作用是否影响其结构和吸附重金属的能力却鲜有研究。以水稻秸秆和铁盐为原料制备不同铁炭质量比(1∶4、1∶2和1∶1,记作FBC-4、FBC-2、F... 详细信息

磁性生物炭(FBC)是一种具有良好吸附性能且可实现磁分离的吸附材料,但制备过程磁性前驱体用量及老化作用是否影响其结构和吸附重金属的能力却鲜有研究。以水稻秸秆和铁盐为原料制备不同铁炭质量比(1∶4、1∶2和1∶1,记作FBC-4、FBC-2、FBC-1)的FBC,比较其表面形态、官能团等理化性质,以及对Cd^(2+)的吸附性能的差异;利用自然老化和高温老化2种物理方法研究老化作用对磁性生物炭理化性质和吸附性能的影响。结果表明:与普通生物炭(BC)相比,FBC具有更大的比表面积和孔容,含氧官能团数量增多,并且出现Fe—O的特征峰,FBC-4、FBC-2、FBC-1的饱和磁化强度随着单位生物炭载铁量增加而增大,分别为0.64、2.21和17.69 A·m^(2)/kg;BC和FBC对Cd^(2+)吸附等温线和动力学曲线均符合Langmuir方程和准二级动力学方程,拟合出的平衡吸附量和理论最大吸附量关系为FBC-1>FBC-4>FBC-2>BC,即磁改性可以提高对Cd^(2+)的平衡吸附量,且FBC-1对Cd^(2+)的吸附能力最强;FBC-1经过2个月的自然老化和高温老化后,比表面积分别下降45.8%和36.4%,平均孔径分别增加72.7%和43.2%,饱和磁化强度分别增加至33.53和26.65 A·m^(2)/kg;老化作用会降低磁性生物炭对Cd^(2+)的吸附能力,其平衡吸附量由老化前的36.97 mg/g减小至30.97 mg/g(自然老化)和28.22 mg/g(高温老化),理论最大吸附量由63.80 mg/g分别下降至46.68和40.29mg/g,相比于自然老化,高温老化作用对磁性生物炭Cd^(2+)的吸附性能的抑制作用更明显。

关键词：磁性生物炭镉(Cd) 老化比表面积饱和磁化强度吸附性能

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稻虾种养模式小龙虾茬茬清试验

水产养殖 2023年第5期44卷 54-56页

作者：毕建花寇祥明杨显祥颜慧张家宏袁秦江苏里下河地区农业科学研究所江苏扬州225007 江苏省生态农业工程技术研究中心江苏扬州225009 扬州市畜牧兽医和水产技术指导站江苏扬州225000

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)属十足目、鳌虾科,俗称小龙虾,约在20世纪30年代末期进入我国[1]。小龙虾借助稻渔生态种养模式平台,完成了从默默无名到万众瞩目的华丽变身[2],目前位列我国淡水养殖品种第6位。稻虾种养模式是我国规模... 详细信息

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)属十足目、鳌虾科,俗称小龙虾,约在20世纪30年代末期进入我国[1]。小龙虾借助稻渔生态种养模式平台,完成了从默默无名到万众瞩目的华丽变身[2],目前位列我国淡水养殖品种第6位。稻虾种养模式是我国规模最大、产值最高的一种稻田综合种养模式[3]。

关键词：小龙虾种养模式稻田综合种养十足目

稻前减饲对小龙虾生长性能、组织生理指标及肌肉营养成分的影响

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动物营养学报 2023年第9期35卷 5931-5941页

作者：吴雷明韩光明覃宝利寇祥明王守红张家宏袁秦毕建花唐鹤军江苏里下河地区农业科学研究所扬州225007 江苏省生态农业工程技术研究中心扬州225008

本试验旨在研究稻前减饲对小龙虾生长性能、组织生理指标及肌肉营养成分的影响。试验共选择360尾幼虾,平均体重为(3.54±0.73)g,随机分为3组:对照组(G1组,投饲100%)、减饲2组(G2组,减饲20%)、减饲3组(G3组,减饲30%),每组3个重复,每个重... 详细信息

本试验旨在研究稻前减饲对小龙虾生长性能、组织生理指标及肌肉营养成分的影响。试验共选择360尾幼虾,平均体重为(3.54±0.73)g,随机分为3组:对照组(G1组,投饲100%)、减饲2组(G2组,减饲20%)、减饲3组(G3组,减饲30%),每组3个重复,每个重复投放40尾幼虾,测定小龙虾生长性能、消化酶活性(肝胰腺、肠道)、抗氧化指标(血淋巴、肝胰腺)及肌肉营养成分的影响。试验养殖周期为52 d。结果表明:G1组和G2组小龙虾平均体重显著高于G3组(P0.05)。G3组肠道纤维素酶活性显著高于G1组和G2组(P0.05),血淋巴SOD、谷胱甘肽-S转移酶(GSH-ST)、GSH-Px活性及T-AOC无显著差异(P>0.05)。G2组和G3组肌肉谷氨酸(Glu)、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)及赖氨酸(Lys)含量显著高于G1组(P<0.05)。G3组肌肉必需氨基酸和鲜味氨基酸含量显著高于G1组(P<0.05)。G2组和G3组肌肉总氨基酸含量显著高于G1组(P<0.05)。G1组肌肉饱和脂肪酸C6∶0、C8∶0、C11∶0、C13∶0、C16∶0及C18∶0含量显著高于G2组和G3组(P<0.05)。G3组肌肉单不饱和脂肪酸C15∶1和C17∶1及C20∶1含量显著高于G1组(P<0.05)。综上所述,稻前小龙虾养殖适宜投饲方式为减饲20%,即适宜投饲率为4%。

关键词：克氏原螯虾生长性能消化酶抗氧化酶营养