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Effects of Different Biochars on Pinus elliottii Growth,N Use Efficiency,Soil N_2O and CH_4 Emissions and C Storage in a Subtropical Area of China

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Pedosphere 2017年第2期27卷 248-261页

作者： LIN Zhibin liu Qi liu Gang Annette L.COWIE BEI Qicheng liu benjuan WANG Xiaojie MA Jing ZHU Jianguo XIE Zubin State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture Institute of Soil ScienceChinese Academy of SciencesNanjing 210008(China) University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049(China) University of New England Rural Climate SolutionsArmidale NSW 2351(Australia) Jiangsu Biochar Engineering Center Nanjing 210008(China)

Intensive management of planted forests may result in soil degradation and decline in timber yield with successive rotations. Biochars may be beneficial for plant production, nutrient uptake and greenhouse gas mitigation. Biochar properties vary widely and are known to be highly dependent on feedstocks, but their effects on planted forest ecosystem are elusive. This study investigated the effects of chicken manure biochar, sawdust biochar and their feedstocks on 2-year-old Pinus elliottii growth, fertilizer N use efficiency （NUE）, soil N20 and CH4 emissions, and C storage in an acidic forest soil in a subtropical area of China for one year. The soil was mixed with materials in a total of 8 treatments： non-amended control （CK）; sawdust at 2.16 kg m^-2 （SD）; chicken manure at 1.26 kg m^-2 （CM）; sawdust biochar at 2.4 kg m^-2 （SDB）; chicken manure biochar at 2.4 kg m^-2 （CMB）; 15N-fertilizer alone （10.23 atom% 15N）（NF）; sawdust biochar at 2.4 kg m^-2 plus lSN-fertilizer （SDBN） and chicken manure biochar at 2.4 kg m^-2 plus 15N-fertilizer （CMBN）. Results showed that the CMB treatment increased P. elliottii net primary production （aboveground biomass plus litterfall） and annual net C fixation （ANCF） by about 180% and 157%, respectively, while the the SDB treatment had little effect on P. eUiottii growth. The 15N stable isotope labelling technique revealed that fertilizer NUE was 22.7% in CK, 25.5% in the NF treatment, and 37.0% in the CMB treatment. Chicken manure biochar significantly increased soil pH, total N, total P, total K, available P and available K. Only 2% of the N in chicken manure biochar was available to the tree. The soil N20 emission and CH4 uptake showed no significant differences among the treatments. The apparent C losses from the SD and CM treatments were 35% and 61%, respectively; while those from the CMB and SDB treatments were negligible. These demonstrated that it is crucial to consider biochar properties while evaluating their effects on plant g

关键词： biochar properties C sequestration 15N-fertilizer application emissions of greenhouse gases planted forest soil fertility

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Biological nitrogen fixation in paddy soils is driven by multiple edaphic factors and available phosphorus is the greatest contributor

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Pedosphere 2024年第6期34卷 993-1001页

作者： Tianlong HU Yanhui ZHANG Hui WANG Haiyang JIN benjuan liu Zhibin LIN Jing MA Xiaojie WANG Qi liu Hongtao liu Zhe CHEN Rong ZHOU Penghui JIN Jianguo ZHU Gang liu Qicheng BEI Xingwu LIN Zubin XIE State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture Institute of Soil Science Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences School of Environment and Safety Engineering Nanjing Polytechnic Institute Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China Nanjing Forestry University Department of Soil Ecology Helmholtz Centre for Environmental Research—UFZ

Biological nitrogen（N） fixation（BNF） is important for sustainable rice cultivation. Various edaphic factors have been individually evaluated for their effects on BNF in paddy soils. However, no single factor could fully explain the different soil outcomes. Paddy BNF is more likely to be simultaneously influenced to various degrees by combinations of several edaphic factors; however, the relative importance of the interaction of multiple edaphic factors on the regulation of BNF in paddy soils is still unclear. Twenty-seven paddy soil samples with different soil properties were collected from the major rice cropping areas in Southwest and Northeast China to determine the edaphic factors affecting paddy BNF amount. Rice was transplanted into pots filled with paddy soils and grown in a15N2-enriched airtight chamber. Estimation of BNF was based on the measurements of15N enrichment in the paddy soils and rice plants at the end of a 77-d incubation period. The BNF amounts ranged from 0.66 to 12.3 kg ha-1, with a significant positive relationship with available phosphorus（AP） and significant quadratic relationships with available molybdenum（AMo） and total N（TN）. Available P explained 42% of the observed variation in BNF, TN explained 17%, and AMo explained 13%. The specific interaction between soil cation exchange capacity and available soil N（as determined by rice N uptake） accounted for 28% of the variation in BNF. The BNF amount was decreased when AP was 3.2 g kg-1. These results provide valuable benchmarks that could be used to guide farmers in managing paddy soils to improve the potential contribution of paddy BNF to soil fertility.

关键词： available molybdenum available soil nitrogen influencing factors multiplicative effect rice field soil fertility

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鸡粪热裂解对重金属Mn、Cu、Zn和Cr生物有效性的影响

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环境科学学报 2019年第9期39卷 3053-3063页

作者：林志斌谢祖彬刘本娟胡天龙刘琦马婧刘钢卑其成中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

畜禽粪便直接农用引起的重金属污染是社会普遍关注的问题,探索如何有效降低畜禽粪便重金属生物有效性的技术是急需解决的难题.本文通过分析鸡粪(CM)裂解前后Mn、Cu、Zn和Cr等4种重金属形态分布变化,并采用林地大型盆栽试验研究添加CM和... 详细信息

畜禽粪便直接农用引起的重金属污染是社会普遍关注的问题,探索如何有效降低畜禽粪便重金属生物有效性的技术是急需解决的难题.本文通过分析鸡粪(CM)裂解前后Mn、Cu、Zn和Cr等4种重金属形态分布变化,并采用林地大型盆栽试验研究添加CM和鸡粪炭(CMB)处理对湿地松地上部分重金属吸收状况的影响.结果表明,与CM直接还田相比,添加CMB(400℃)处理降低Mn、Cu和Zn在湿地松地上部分的吸收量和富集系数,而处理之间植株Cr元素的吸收量和富集系数差异不显著.Tessier连续提取结果表明,Mn、Cu和Zn的交换态含量分别由CM的94.8、10.0和34.9 mg·kg^-1显著降为CMB的16.6 mg·kg^-1、未检测出和1.8 mg·kg^-***裂解成CMB后,Cr元素残渣态含量显著提高.从元素质量守恒来看,CM制成CMB后Mn、Cu、Zn和Cr损失率分别为29.3%、35.6%、33.5%和3.3%.裂解油中Mn、Cu、Zn和Cr的金属总量分别占CM金属损失量的51.7%、53.0%、32.9%和13.1%.CM裂解成CMB后,91.7%的交换态Mn、几乎100%交换态Cu和97.5%的交换态Zn会随裂解转化为铁锰氧化态、有机结合态和残渣态形式或挥发而降低有效性.1年盆栽试验结果表明,在CMB处理中,土壤Mn、Cu和Zn交换态含量显著低于CM处理.相关性分析发现,植物体内重金属吸收量与土壤金属有效态含量显著相关,而与总量相关性不明显.由此可见,将鸡粪制成鸡粪炭是一种有效降低Mn、Cu和Zn生物有效性的途径.

关键词：鸡粪生物炭重金属生物有效性湿地松

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艾司氯胺酮和右美托咪定改善剖宫产术产妇术后不良情绪效果的比较

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中华麻醉学杂志 2024年第3期44卷 277-281页

作者：朱冬梅刘凤芝李希明张小艳刘本娟仲丽娜夏朋锦州医科大学研究生培养基地(临沂市人民医院) 临沂276000 临沂市人民医院麻醉科临沂276000

目的比较艾司氯胺酮和右美托咪定改善剖宫产术产妇术后不良情绪的效果。方法择期行剖宫产术孕产妇114例,年龄20~45岁,BMI≤33 kg/m2,ASA分级Ⅱ或Ⅲ级,采用随机数字表法分为3组(n=38):艾司氯胺酮组(S组)、右美托咪定组(D组)和对照组(C组... 详细信息

目的比较艾司氯胺酮和右美托咪定改善剖宫产术产妇术后不良情绪的效果。方法择期行剖宫产术孕产妇114例,年龄20~45岁,BMI≤33 kg/m2,ASA分级Ⅱ或Ⅲ级,采用随机数字表法分为3组(n=38):艾司氯胺酮组(S组)、右美托咪定组(D组)和对照组(C组)。在胎儿娩出后,S组静脉注射艾司氯胺酮0.3 mg/kg,随后以0.3 mg·kg^(-1)·h^(-1)的速率静脉泵注至术毕;D组静脉注射右美托咪定0.6μg/kg,随后以0.6μg·kg^(-1)·h^(-1)的速率静脉泵注至术毕;C组静脉注射等量生理盐水,随后以14 ml/h的速率静脉泵注至术毕。术毕行PCIA,S组给予艾司氯胺酮50 mg+舒芬太尼50μg+昂丹司琼8 mg;D组给予右美托咪定200μg+舒芬太尼50μg+昂丹司琼8 mg;C组给予舒芬太尼50μg+昂丹司琼8 mg;术后48 h内VAS评分≥4分时,静脉注射氟比洛芬酯补救镇痛。分别于术前1 d、术后2和7 d时行焦虑自评量表(SAS)评分和爱丁堡产后抑郁量表(EPDS)评分;分别于术前1 d和术后2 d时采用ELISA法测定血清脑源性神经营养因子(BDNF)浓度;记录术后镇痛泵有效按压次数和补救镇痛情况;记录术中及术后48 h内不良反应发生情况。结果与C组比较,S组和D组术后2和7 d时SAS评分和EPDS评分降低,术后2 d时血清BDNF浓度升高,镇痛泵有效按压次数减少,补救镇痛率降低,术中恶心和呕吐发生率降低(P0.05)。与C组和D组比较,S组术中多梦发生率升高(P<0.05)。结论艾司氯胺酮改善剖宫产术产妇术后不良情绪的效果优于右美托咪定。

关键词：右美托咪啶情绪手术后并发症剖宫产术艾司氯胺酮

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生物质炭引起的土壤碳激发效应与土壤理化特性的相关性

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土壤 2021年第2期53卷 343-353页

作者：刘本娟谢祖彬刘琦王晓洁林志斌卑其成蔺兴武刘钢朱建国土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 南京林业大学林学院南京210037

生物质炭添加到土壤中将引发不同的激发效应,然而生物质炭激发效应与土壤性质之间的关系还不明确。将等碳量的13C稳定性同位素标记的小麦秸秆及其制成的生物质炭分别添加到4种不同性质的土壤中,室内培养1年,测定生物质炭及秸秆中碳元素... 详细信息

生物质炭添加到土壤中将引发不同的激发效应,然而生物质炭激发效应与土壤性质之间的关系还不明确。将等碳量的13C稳定性同位素标记的小麦秸秆及其制成的生物质炭分别添加到4种不同性质的土壤中,室内培养1年,测定生物质炭及秸秆中碳元素在不同土壤中的降解量及其对土壤原有机碳的激发效应量。结果表明:生物质炭在黑土水稻土以及下位砂姜土水稻土中引发了显著的负激发效应,激发效应量分别为–284 mg/kg和–157 mg/kg,而在红壤水稻土以及低肥力红壤水稻土(长期定位不施肥的红壤水稻土)中引发正激发效应,激发效应量分别为33.3 mg/kg和58.0 mg/kg;秸秆在4种土壤中引发的激发效应量不同,均为正激发效应,正激发效应量远大于生物质炭。生物质炭激发效应量与土壤的EC(r=–0.884)以及pH(r=–0.824)呈极显著的负相关关系。生物质炭–碳在不同土壤上的累积降解量存在显著差异,黑土水稻土中为15.6 mg/kg,红壤水稻土中为14.2 mg/kg,下位砂姜土以及低肥力红壤水稻土中相似,分别为10.4 mg/kg和9.92 mg/kg;秸秆–碳的累积降解量远大于生物质炭–碳,其在低肥力红壤水稻土中的降解量显著低于其他3种土壤。生物质炭添加在黑土水稻土中碳净损失量最低,下位砂姜土水稻土中次之,低肥力红壤水稻土中最高。研究表明,生物质炭在土壤中的固碳效果不仅受到生物质炭–碳自身降解速率的影响,还会受到生物质炭引发的土壤碳激发效应量的影响。

关键词：生物质炭激发效应土壤性质稳定性同位素标记固碳效果

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基于基因组的一株土壤固氮菌分离菌株鉴定及其促生作用

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微生物学报 2021年第10期61卷 3249-3263页

作者：靳海洋王慧张燕辉胡天龙林志斌刘本娟蔺兴武谢祖彬土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008 河南省农业科学院小麦研究所河南郑州450002 中国科学院大学北京100049

【目的】为获得高效固氮菌株,充分研究利用土壤固氮菌资源。【方法】选取固氮能力较高的紫色土发育水稻土,采用富集纯化法分离固氮微生物菌株。通过16S rRNA基因系统发育分析和全基因组相关指数比较对新分离菌株进行物种鉴定。采用乙炔... 详细信息

【目的】为获得高效固氮菌株,充分研究利用土壤固氮菌资源。【方法】选取固氮能力较高的紫色土发育水稻土,采用富集纯化法分离固氮微生物菌株。通过16S rRNA基因系统发育分析和全基因组相关指数比较对新分离菌株进行物种鉴定。采用乙炔还原法和^(15)N_(2)示踪法定量测定新分离菌株的固氮能力,通过培养特性和接种效果初步研究固氮菌株的促生作用。【结果】从紫色土发育水稻土中分离得到1株可在无氮培养基上快速生长的菌株P208。基于16S rRNA基因和基因组92个核心基因的系统发育分析结果表明,新分离菌株P208与Azotobacter chroococcum IAM 12666^(T)(=ATCC9043^(T))系统发育距离最近(16S rRNA基因相似度为99.79%)。菌株P208与*** ATCC 9043^(T)的基因组平均核苷酸一致性(ANI)、平均氨基酸一致性(AAI)和数字DNA-DNA杂交值(dDDH)高于物种分类阈值(ANI>95%-96%,AAI>95%-96%,dDDH>70%),最大唯一匹配指数(MUMi)低于物种分类阈值(<0.33),得出新分离菌株P208为褐球固氮菌(***)。***208固氮活性为模式菌株*** ATCC 9043^(T)的2.61倍。除固氮能力外,*** P208具有IAA生成、溶磷活性和铁载体生成等促进植物生长潜力的培养特性,室内培养条件下接种***208能够促进水稻、小麦幼苗根系的生长。【结论】从固氮能力较强的水稻土中分离纯化得到1株具有较强固氮、促生潜力的固氮菌,具有潜在的开发应用价值,可为研究利用生物固氮提供微生物资源。

关键词：生物固氮固氮菌褐球固氮菌促生作用促生菌

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利用^(15)N_(2)直接标记法研究水稻种植对稻田固氮量和固氮活性的影响

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土壤 2021年第4期53卷 739-745页

作者：张燕辉胡天龙王慧靳海洋刘本娟刘红涛刘琦林志斌蔺兴武谢祖彬土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 南京林业大学林学院南京210008

稻田固氮对土壤维持肥力有着重要的作用,但水稻种植与固氮菌及其活性之间的关系尚不清楚。本试验利用15N2直接标记法测定了下位砂姜土发育的简育水耕人为土在种水稻和不种水稻条件下的生物固氮量,及其在土壤不同层次(0~1、1~5、5~15 cm... 详细信息

稻田固氮对土壤维持肥力有着重要的作用,但水稻种植与固氮菌及其活性之间的关系尚不清楚。本试验利用15N2直接标记法测定了下位砂姜土发育的简育水耕人为土在种水稻和不种水稻条件下的生物固氮量,及其在土壤不同层次(0~1、1~5、5~15 cm)和水稻中的分配,并通过实时荧光定量PCR技术测定了土壤中固氮菌nifH DNA及RNA基因数量。结果表明:种水稻处理显著提高了土壤各层固氮量,尤其提高了1~5 cm和5~15 cm土层土壤固氮量对总固氮量的贡献;种水稻处理的总固氮量是不种水稻处理的10.3倍;水稻植株中生物固定的氮占总固氮量的31.48%;在0~1 cm土层,种水稻处理显著提高了nifH RNA基因数量,而对nifH DNA基因数量的增加不显著。可见,水稻种植没有增加固氮菌的数量,稻田固氮量的增加是因为水稻种植极大地促进了固氮菌nifH基因的表达,提高了固氮菌的固氮活性。

关键词：生物固氮固氮活性稻田 ^(15)N_(2)直接标记法 nifH反转录

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先天性肛门直肠畸形患儿母亲照顾体验的质性研究

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解放军护理杂志 2016年第23期33卷 15-19页

作者：刘晓然胡丽君刘丽应本娟重庆医科大学附属儿童医院胃肠新生儿外科重庆400014

目的深入了解先天性肛门直肠畸形(congenital anorectal malformation,ARM)患儿母亲在照顾期间的体验,以期为制订针对性的干预措施提供参考。方法 2015年11月至2016年2月,采用目的抽样法选择重庆医科大学附属儿童医院胃肠外科收治的11例... 详细信息

目的深入了解先天性肛门直肠畸形(congenital anorectal malformation,ARM)患儿母亲在照顾期间的体验,以期为制订针对性的干预措施提供参考。方法 2015年11月至2016年2月,采用目的抽样法选择重庆医科大学附属儿童医院胃肠外科收治的11例ARM患儿母亲为研究对象,采用现象学研究方法对其进行半结构式访谈,现场录音,根据Colaizzi的7步分析法对资料进行分析,提炼主题。结果 ARM患儿母亲的照顾体验可归纳为6大主题:沉重的心理负担、巨大的照顾压力、社会角色部分缺失及生活重心转移、担忧孩子未来生活、渴望社会支持、缺乏疾病护理知识。结论护理人员应针对ARM患儿母亲的主要问题采取干预措施,帮助患儿得到更多的社会支持,以提升患儿及其家庭的生活质量。

关键词：先天性肛门直肠畸形母亲照顾体验质性研究

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3种水稻土中7株固氮蓝细菌的分离与特征

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微生物学通报 2021年第10期48卷 3655-3666页

作者：靳海洋王慧张燕辉胡天龙林志斌刘本娟蔺兴武谢祖彬中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008 河南省农业科学院小麦研究所河南郑州450002 中国科学院大学北京100049

【背景】蓝细菌是水生和陆地生态系统中生物固氮的主要贡献者。【目的】增加对稻田土壤固氮蓝细菌的了解,获得用于进一步研究的可培养固氮蓝细菌菌株。【方法】选择3种具有不同固氮能力的水稻土,采用BG11-N培养基分离培养固氮蓝细菌菌株... 详细信息

【背景】蓝细菌是水生和陆地生态系统中生物固氮的主要贡献者。【目的】增加对稻田土壤固氮蓝细菌的了解,获得用于进一步研究的可培养固氮蓝细菌菌株。【方法】选择3种具有不同固氮能力的水稻土,采用BG11-N培养基分离培养固氮蓝细菌菌株,对新分离菌株进行形态特征观察,通过基因组DNA的nifH基因扩增明确其固氮潜力,进一步采用乙炔还原法和15N2示踪法定量测定其固氮能力,通过基因组DNA的16SrRNA基因序列比对进行鉴定。【结果】在光照培养条件下,采用BG11-N培养基共分离纯化得到自养菌株7株,细胞呈圆形或椭圆形、单列、无分枝、丝状和念珠状,在固体培养基上形成团垫状菌落。新分离菌株在BG11-N培养基中生长状况良好,以基因组DNA为模板可扩增出nifH基因,乙炔还原法和15N2示踪法测定结果显示具有较高固氮能力,同时具有铁载体生成能力。结合16S rRNA基因序列比对和形态特征,7株菌被初步鉴定隶属于念珠藻科(Nostocaceae)。【结论】从水稻土中分离到在稻田生物固氮中发挥重要作用的蓝细菌(念珠藻科)菌株,可培养固氮蓝细菌菌株固氮能力较高,兼具铁载体生成能力,可作为进一步深入研究的微生物资源,具有潜在的研究应用价值。

关键词：生物固氮蓝细菌念珠藻乙炔还原法 15N2示踪法

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基于后验概率的图像模糊检测方法

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计算机工程与应用 2012年第32期48卷 181-186页

作者：潘生军杨本娟刘本永贵州大学计算机科学与信息学院贵阳550025 贵州大学智能信息处理研究所贵阳550025

数字图像被动盲取证是指在不依赖任何预签名提取或预嵌入信息的前提下,对图像的真伪和来源进行鉴别和取证。图像在经篡改操作时,为了消除图像在拼接边缘产生的畸变,篡改者通常会采用后处理消除伪造痕迹,其中,模糊操作是最常用的手法之... 详细信息

数字图像被动盲取证是指在不依赖任何预签名提取或预嵌入信息的前提下,对图像的真伪和来源进行鉴别和取证。图像在经篡改操作时,为了消除图像在拼接边缘产生的畸变,篡改者通常会采用后处理消除伪造痕迹,其中,模糊操作是最常用的手法之一。提出一种人工模糊痕迹检测方法。将经过模糊操作后图像像素之间存在的高度相关性进行模型化表示;采用EM算法估算出图像中每个像素属于上述模型的后验概率;根据所得后验概率的大小进行模糊操作检测。实验结果表明,该算法能够有效地检测出篡改图像中的人工模糊痕迹,并对不同模糊类型、有损JPEG压缩以及全局缩放操作均具有较好的鲁棒性。

关键词：数字图像盲取证人工模糊检测后验概率估计

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