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构树的污泥适应性及养分和重金属吸收累积特征

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应用生态学报 2022年第6期33卷 1629-1638页

作者：冯嘉仪阮可瑾苏思宁张学平吴道铭万利鑫曾曙才华南农业大学林学与风景园林学院广州510642 佛山市林业科学研究所广东佛山528222

构树是我国重要速生经济树种,具有适应性强、生物量大和重金属富集能力强等优点,而污泥中含有大量养分和重金属,在污泥中种植构树有望同时实现污泥生态修复和构树资源生产。本研究通过盆栽试验,分析在对照(赤红壤)、50%污泥(污泥、赤红... 详细信息

构树是我国重要速生经济树种,具有适应性强、生物量大和重金属富集能力强等优点,而污泥中含有大量养分和重金属,在污泥中种植构树有望同时实现污泥生态修复和构树资源生产。本研究通过盆栽试验,分析在对照(赤红壤)、50%污泥(污泥、赤红壤混合基质,重量比各50%)和100%污泥基质中构树生长及不同部位(根、茎、叶)养分和重金属吸收累积特征,并通过主成分分析和隶属度函数对吸收累积能力进行综合评价。结果表明:构树在50%和100%污泥中均可正常生长且株高、生物量显著高于对照,在100%污泥中长势最好,质量指数(1.02)分别是对照和50%污泥处理的4.3和2.4倍。50%和100%污泥处理构树各部位N含量和茎P含量显著高于对照,100%污泥处理构树茎、叶K含量显著低于对照。构树对Cu、Zn、Pb、Cd、Ni的吸收部位以根为主,根系重金属含量与污泥比例呈正相关,叶Pb、Cd含量符合《饲料卫生标准》(GB 13078—2017)。构树对Cd的吸收累积效果好于其他重金属元素。与对照相比,50%和100%污泥处理构树根部Zn、Pb、Cd滞留率显著提高(57.8%~85.8%),100%污泥处理构树根部Cu、Ni滞留率显著提高(67.5%和74.8%)。污泥处理全株养分和重金属累积量均显著大于对照,其中100%污泥处理显著大于50%污泥处理。与50%污泥处理相比,100%污泥处理构树各部位及全株养分和重金属累积量大幅提高。不同处理下构树污泥适应性和元素吸收累积的综合评价得分为100%污泥(0.848)>50%污泥(0.344)>对照(0.080)。构树对污泥具有良好的适应性,在纯污泥中能够正常生长并具有较强的吸收累积养分和重金属能力,可在修复污泥的同时进行构树资源生产。

关键词：城市污泥构树植物修复重金属养分

高寒沙地不同林龄中间锦鸡儿主要养分元素的分配及循环特征

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林业科学研究 2023年第3期36卷 119-128页

作者：李清雪贾志清何凌仙子赵雪彬羊秀本中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 青海共和荒漠生态系统定位观测研究站青海共和813005 中国林业科学研究院林业研究所北京100091

[目的]了解沙地人工植被恢复过程中主要养分元素的分配及循环特征有助于全面地认识植物适应环境的策略,为沙地植被的管理提供理论依据。[方法]以高寒沙地6、9、11、17和31年生中间锦鸡儿人工灌木林为研究对象,采用野外标准株全株收获法... 详细信息

[目的]了解沙地人工植被恢复过程中主要养分元素的分配及循环特征有助于全面地认识植物适应环境的策略,为沙地植被的管理提供理论依据。[方法]以高寒沙地6、9、11、17和31年生中间锦鸡儿人工灌木林为研究对象,采用野外标准株全株收获法,对人工林N、P和K 3种主要养分元素的含量、积累、分配和生物循环特征进行研究。[结果](1)各组分中,叶和皮的养分含量最高,干的养分含量最低;随着林龄的增加,3个径级根系(粗根:直径>5 mm、中根:2 mm养分积累量大于地上组分,其占总养分积累量的百分比随林龄的增加先增加后降低,在17年生人工林达到峰值,N、P和K积累量百分比分别达70%、66%和63%。(3)随着林龄增加,3种养分元素的利用系数降低,循环系数和周转期增加;K的利用系数和循环系数明显大于N和P,周转期明显小于N和P。[结论]高寒沙地中间锦鸡儿人工灌木林生长过程中将更多的养分分配给根系来适应严酷的自然环境,其固氮过程会消耗自身的K和P,其中,K元素的循环速率较快,流动性大。因此,建议对中间锦鸡儿人工灌木林的管护过程中适当添加K肥和P肥。

关键词：中间锦鸡儿人工灌木林养分分配循环高寒沙地

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黑河典型荒漠植被区土壤水盐和养分沿降水梯度的变化特征

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应用与环境生物学报 2020年第6期26卷 1369-1375页

作者：张晓龙周继华来利明姜联合郑元润山西财经大学资源环境学院太原030006 中国科学院植物研究所北京100093

为探索极端干旱地区典型荒漠植被区土壤水盐和养分对降水梯度的反应,以黑河流域中下游典型荒漠植被区为研究对象,沿35-209 mm年降水梯度,测定7个样地的土壤水盐和养分含量.结果表明:沿降水梯度变化,土壤含水量、容重、pH、电导率、总碳... 详细信息

为探索极端干旱地区典型荒漠植被区土壤水盐和养分对降水梯度的反应,以黑河流域中下游典型荒漠植被区为研究对象,沿35-209 mm年降水梯度,测定7个样地的土壤水盐和养分含量.结果表明:沿降水梯度变化,土壤含水量、容重、pH、电导率、总碳、总氮、速效磷和速效钾差异性显著(P养分随降水梯度呈现出一定的差异和规律性,水分条件变化对改善荒漠植被区土壤理化属性有着直接或间接的影响;研究结果可为黑河中下游戈壁荒漠地区植被建设和土壤管理工作提供参考.

关键词：荒漠植被区土壤水盐养分降水梯度黑河流域

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模拟氮沉降对温郁金养分吸收及生长的影响

应用与环境生物学报 2019年第5期25卷 1122-1132页

作者：刘鑫铭荣海吴承祯洪伟林勇明李键福建农林大学林学院福州350002 武夷学院生态与资源工程学院南平354300 陕西化龙山国家级自然保护区管理局安康725000

为了解不同程度的氮沉降对温郁金养分吸收及生长的影响,通过向道地中药材温郁金(Curcuma wenyujin *** ***)施加N 0 kg hm^-2a^-1(CK)、50 kg hm^-2a^-1(T50)、100 kg hm^-2a^-1(T100)、150 kg hm^-2a^-1(T150)4个浓度梯度的NH4NO3模拟氮沉降,取样测定温郁金的养分含量、生长指标、光合指标等.结果表明:(1)模拟氮沉降对温郁金总氮含量、各部位氮磷钾含量和分配以及N/K值无影响,8、9、12月氮沉降处理的磷含量显著(P<0.05)低于CK,7、8月T100和T150处理的钾含量显著(P<0.05)高于CK,T100和T150处理能够增大N/P比值降低P/K值;(2)8、9、10月氮沉降对温郁金地上部分生长和毛根数量具有显著(P<0.05)促进作用,对主根茎无影响,7、8、9月氮沉降使叶绿素a和胡萝卜素含量显著(P<0.05)降低;氮沉降对温郁金的叶绿素b含量和气孔导度(Gs)无影响,但能够显著(P<0.05)增大光合面积和净光合速率(Pn);氮沉降能够显著(P<0.05)促进温郁金地上生物量的增长,在9、10月能够显著(P<0.05)促进温郁金地下和全株生物量的增长,对地上与地下生物量的比值、药材产量以及药用成分无影响.综合看来氮沉降对温郁金营养元素吸收有一定的影响,能够促进植株生长;结果可为亚热带氮沉降加重环境下温郁金田间施肥管理和扩大温郁金在轻度酸雨区的栽培面积提供数据参考.

关键词：氮沉降生物量光合作用养分温郁金

畜禽粪便生物炭固碳量、养分量的估算及田间施用潜在风险预测

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农业环境科学学报 2019年第9期38卷 2202-2209页

作者：李飞跃吴旋李俊锁谢越范行军蔡永兵赵建荣安徽科技学院环境科学与工程系安徽凤阳233100 安徽莱姆佳生物科技股份有限公司生物炭与农田土壤污染防治安徽省重点实验室安徽蚌埠233400

为了探讨畜禽粪便转化为生物炭后固碳量、养分量及田间施用潜在风险,选取了牛粪、猪粪和鸡粪为主要畜禽粪便原料制备生物炭,通过对其产率、碳含量、养分含量及重金属含量的分析,结合畜禽粪便产量数据,估算了畜禽粪便转化生物炭后固定碳... 详细信息

为了探讨畜禽粪便转化为生物炭后固碳量、养分量及田间施用潜在风险,选取了牛粪、猪粪和鸡粪为主要畜禽粪便原料制备生物炭,通过对其产率、碳含量、养分含量及重金属含量的分析,结合畜禽粪便产量数据,估算了畜禽粪便转化生物炭后固定碳的量和养分的量,并对其田间施用潜在的重金属污染风险进行预测。结果发现:我国2015年主要畜禽粪便总产量达到1.90×10^9 t,其全部转化为生物炭后,固碳量达到3.51×10^8 t,相当于我国约17.2%的碳排放量;此外,固定的总养分量为1.73×10^8 t,氮、磷(P2O5)和钾(K2O)分别占总养分的32.6%、46.8%和20.6%。然而,畜禽粪便生物炭中Cu、Zn和Cd的含量超标严重,特别是猪粪生物炭中Cd的含量高达34.36 mg·kg^-1,超标极其严重不能直接还田。研究表明,畜禽粪便转化为生物炭是一种有效固定碳和养分的方法,但也存在重金属污染的潜在环境风险,需对其作进一步评估。

关键词：畜禽粪便生物炭碳排放养分重金属

油菜与杂草生物量和养分竞争对氮磷钾肥用量的响应

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中国农业科学 2023年第3期56卷 481-489页

作者：盛倩男余小红周雄田贵生吴海亚耿国涛闫金垚李静任涛鲁剑巍华中农业大学微量元素研究中心/农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室湖北省武穴市农业局

【目的】杂草是限制油菜丰产的重要因素之一，养分的合理管理对杂草防控起到关键作用。本研究在大田条件下，探究氮、磷、钾肥施用量对油菜与杂草生物量及养分竞争的影响，为生态控草和农业可持续发展提供依据。【方法】在湖北省武穴市... 详细信息

【目的】杂草是限制油菜丰产的重要因素之一，养分的合理管理对杂草防控起到关键作用。本研究在大田条件下，探究氮、磷、钾肥施用量对油菜与杂草生物量及养分竞争的影响，为生态控草和农业可持续发展提供依据。【方法】在湖北省武穴市开展田间试验，采用单因素试验设计，设置氮(0、90、180和270 kg N·hm-2，分别用N0、N1、N2和N3表示)、磷(0、45、90和135 kg P2O5·hm-2，分别用P0、P1、P2和P3表示)、钾(0、60、120和180 kg K2O·hm-2，分别用K0、K1、K2和K3表示)各4个不同用量梯度田间试验。在油菜成熟期，测定油菜籽产量、油菜和杂草的生物量及相应的养分含量，计算养分积累量，分析油菜与杂草的养分竞争关系及其对肥料用量的响应。【结果】施肥显著提高油菜籽产量、地上部总生物量和相应的养分积累量，在氮、磷、钾3种养分中，油菜生长和养分吸收对缺磷最敏感。N0、P0和K0处理的油菜籽产量分别为560、227和1 490 kg·hm-2，分别只占相应最高产量(N3、P3和K3处理)的18.2%、7.5%和50.1%，油菜地上部总生物量随着养分的投入变化趋势与籽粒产量一致。N0、P0和K0处理的油菜相应养分积累量依次为19.96、0.88和26.21 kg·hm-2，分别占相应最高养分积累量的12.24%、3.72%、22.26%。杂草生物量和相应的养分积累量随着3种养分施用量的增加不断下降(磷肥用量试验P2处理最高除外)，N0、P0和K0处理的杂草生物量分别为1 365、3 060和1 535 kg·hm-2，分别是相应最低杂草生物量(N3、P2和K3处理)的7.59倍、5.19倍和3.61倍；N0、P0和K0处理杂草的相应养分积累量依次为17.60、1.91和9.38 kg·hm-2，分别是相应最低杂草养分积累量(N3、P2和K3处理)的3.78倍、1.54倍和1.52倍。与磷和钾相比，杂草与油菜对氮的养分竞争力更强，在各氮肥处理时杂草的氮含量均高于油菜。施肥提高了油菜与杂草的生物量和相应养分积累量的比值，除不施磷处理外，其他所有处理的油菜与杂草的生物量和相应养分积累量的比值均大于1，且这个比值随施肥量的增加而不断提高(磷肥用量试验P2处理最高除外)，说明充足的养分供应可以显著提高油菜的生长势及养分吸收能力，发挥了抑制杂草的作用。【结论】冬油菜田间杂草的危害程度受养分供应状况的控制，施肥有效弥补了油菜生长前期除草剂不能完全控制整个生育期杂草的不足，氮、磷、钾肥充足施用能显著降低杂草生物量和相应的养分积累量，油菜与杂草竞争能力对3种养分的响应程度为磷>氮>钾。

关键词：氮磷钾肥用量油菜杂草生物量养分竞争力

人工固沙措施对沙丘沉积物特征及土壤养分的影响

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生态学报 2020年第4期40卷 1383-1391页

作者：刘铮瑶董治宝赵杰李露露肖巍强陕西师范大学地理科学与旅游学院

为探明人工铺设尼龙网状固沙措施对风沙危害的影响,以腾格里沙漠东南部人工固定沙丘、两类自然流动沙丘以及防护林的地表沉积物和结皮为研究对象,研究沙丘不同位置、不同深度沉积物的颗粒组成、土壤有机质、有效氮、有效磷、有效钾含量... 详细信息

为探明人工铺设尼龙网状固沙措施对风沙危害的影响,以腾格里沙漠东南部人工固定沙丘、两类自然流动沙丘以及防护林的地表沉积物和结皮为研究对象,研究沙丘不同位置、不同深度沉积物的颗粒组成、土壤有机质、有效氮、有效磷、有效钾含量等养分特征。结果表明:(1)人工固定沙丘和自然流动沙丘粒度组成和土壤养分含量都存在显著差异(P养分含量。人工固定沙丘养分含量最高,有效氮和有机质含量均为最大,有效磷和有效钾含量略低于对比林,其粉沙物质含量与养分含量成正比。(4)人工固定沙丘的沙丘迎、背风坡均有植被分布,并覆有土壤物理结皮,沉积物粒级分配较自然发育的流动沙丘分散,养分含量增加。由此可见,沙障对沙区的土壤环境和生态环境改善具有重要的影响。

关键词：沙丘粒度结皮养分

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基于云模型的皖南植烟土壤养分适宜性评价

烟草科技 2020年第9期53卷 18-24页

作者：郭东锋张福建张继光彭振兴吴克松舒俊生汪季涛王浩军安徽中烟工业有限责任公司技术中心合肥市230088 中国农业科学院烟草研究所山东省青岛市266101 安徽中烟工业有限责任公司原料部合肥市230088

为科学评价植烟土壤养分的适宜性,以皖南产区植烟土壤为研究对象,采用云模型理论对植烟土壤主要养分指标进行了综合评价。结果表明:①皖南植烟土壤养分含量(质量分数)整体处于适宜水平,云模型参数为Cloud={Ex=0.559 8,En=0.089 2,He=0.0... 详细信息

为科学评价植烟土壤养分的适宜性,以皖南产区植烟土壤为研究对象,采用云模型理论对植烟土壤主要养分指标进行了综合评价。结果表明:①皖南植烟土壤养分含量(质量分数)整体处于适宜水平,云模型参数为Cloud={Ex=0.559 8,En=0.089 2,He=0.016 9};②从土壤单项养分指标来看,皖南植烟土壤中全磷、全钾、速效钾含量偏低,且养分分布的随机性和模糊性(熵和超熵)稍大,养分云滴雾化状态较为明显,表明皖南烤烟生产上在土壤养分平衡方面仍存在一定的改进空间。皖南土壤养分整体处于适宜水平,但单项土壤养分指标磷和钾含量偏低。

关键词：皖南植烟土壤云模型养分适宜性

施肥对日本落叶松不同根序细根养分浓度的影响

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应用生态学报 2009年第4期20卷 747-753页

作者：于立忠丁国泉朱教君张娜张小朋英慧中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 辽宁省森林经营研究所辽宁丹东118002

以辽宁东部山区16年生日本落叶松人工林为对象,探讨施肥对落叶松1～5级不同根序等级细根养分浓度的变化.结果表明:不同根序等级细根全碳浓度差异不显著,施肥对各级根序全碳浓度没有显著影响;在前5级根序中,1级根非结构性碳水化合物(TNC... 详细信息

以辽宁东部山区16年生日本落叶松人工林为对象,探讨施肥对落叶松1～5级不同根序等级细根养分浓度的变化.结果表明:不同根序等级细根全碳浓度差异不显著,施肥对各级根序全碳浓度没有显著影响;在前5级根序中,1级根非结构性碳水化合物(TNC)浓度最低,N和P浓度最高;而5级根TNC浓度最高,N和P浓度最低.TNC浓度随着根序增加而升高,N和P浓度则相应下降.施肥仅对1级根组织中N和P浓度有显著影响;不同根序根组织中C/N/P具有明显差异,1级根平均C/N/P为423∶16∶1,5级根为726∶16∶1,随着根序增加,C在3种元素中的比例显著增加,而N的比例变化不大.施N肥并没有改变C的比例;但施P肥或施N+P肥均降低了前3级根(0～10cm)或前2级根(10～20cm)C和N在3种元素中的比例.

关键词：施肥日本落叶松细根根序养分