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不同水分条件下氨基酸添加对温带暗棕壤碳氮含量和甲烷排放的影响

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北京林业大学学报 2024年第5期46卷 103-113页

作者：李颖郭亚芬崔晓阳东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040

【目的】解析土壤pH值与土壤氮以及CH_(4)排放速率与土壤碳氮含量间的相互关系,为明确碳氮转化及温室气体排放规律、优化温带森林暗棕壤的水分管理提供依据。【方法】以温带森林暗棕壤为研究对象,采用室内培养法,设置水分条件为土壤饱... 详细信息

【目的】解析土壤pH值与土壤氮以及CH_(4)排放速率与土壤碳氮含量间的相互关系,为明确碳氮转化及温室气体排放规律、优化温带森林暗棕壤的水分管理提供依据。【方法】以温带森林暗棕壤为研究对象,采用室内培养法,设置水分条件为土壤饱和持水量(WHC)的40%、60%、90%,通过向温带暗棕壤中添加两种不同性质的氨基酸,探讨其对土壤碳氮含量及CH_(4)排放的潜在影响,运用Pearson相关分析法分析土壤碳氮含量、pH值及CH_(4)排放速率间的相关性。【结果】(1)氨基酸处理显著增加了土壤可溶性有机碳(DOC)含量、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量及CH_(4)排放速率。亮氨酸处理使DOC、NH_(4)^(+)-N含量分别升高21.39%、45.10%,CH_(4)排放速率较CK升高3.20倍,甲硫氨基酸使DOC、NH_(4)^(+)-N含量分别升高21.39%、72.71%,CH_(4)排放速率较CK升高7.00倍;(2)不同氨基酸对土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量的影响存在差异。亮氨酸处理使土壤NO_(3)^(-)-N含量升高了8.41%,但其对于土壤硝化作用的影响可能存在滞后性,而甲硫氨基酸能够显著抑制土壤硝化作用,NO_(3)^(-)-N含量显著降低了37.90%;(3)土壤不同水分条件对土壤DOC、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量及CH_(4)排放速率均存在显著影响。90%WHC使DOC含量升高11.95%~19.91%,使NH_(4)^(+)-N升高19.83%~35.46%,使NO_(3)^(-)-N降低10.05%~23.79%,使CH_(4)排放速率升高至另外两种水分条件的1.48~2.06倍。60%WHC条件使NH_(4)^(+)-N升高13.05%,使NO_(3)^(-)-N含量升高24.62%。60%WHC可能是温带暗棕壤硝化作用的最适含水量,90%WHC条件有利于DOC积累,同时对NO_(3)^(-)-N的产生存在明显抑制作用;(4)土壤pH与N H4+-N含量呈极显著正相关,与NO_(3)^(-)-N含量呈正相关。CH_(4)排放速率与NO_(3)^(-)-N含量呈极显著负相关,与NH_(4)^(+)-N含量呈负相关,与DOC含量呈极显著正相关。【结论】不同性质氨基酸添加在温带森林暗棕壤碳氮含量及CH_(4)排放中发挥的作用不尽相同。一定范围内,土壤水分含量的升高有利于土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、DOC的积累及CH_(4)的排放,但土壤高含水量条件对NO_(3)^(-)-N的产生具有抑制作用。因此,在研究温带森林暗棕壤碳含量、CH_(4)排放及氮转化机制时,建议关注不同氨基酸的差异性作用,同时考虑水分的变化。

关键词：土壤水分氨基酸态氮碳氮含量甲烷温带暗棕壤

碳氮含量对4Cr16NiMo钢淬火温度及耐蚀性能的影响

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金属热处理 2022年第12期47卷 152-157页

作者：楚宝帅陈建礼李振江李永堂杨雯太原科技大学材料科学与工程学院金属材料成形理论与技术山西省重点实验室山西太原030024 山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心山西太原030003

通过光学显微镜、洛氏硬度计等设备,分析了碳氮含量对4Cr16NiMo钢的微观组织、淬火温度、硬度以及耐点蚀性能的影响。结果表明,随着N含量增加到0.1%,4Cr16NiMo钢的最佳淬火温度由未添加氮的1070℃降低到1010℃,组织出现了明显的细化,最... 详细信息

通过光学显微镜、洛氏硬度计等设备,分析了碳氮含量对4Cr16NiMo钢的微观组织、淬火温度、硬度以及耐点蚀性能的影响。结果表明,随着N含量增加到0.1%,4Cr16NiMo钢的最佳淬火温度由未添加氮的1070℃降低到1010℃,组织出现了明显的细化,最高硬度得到了提高。同时,加入氮可提高4Cr16NiMo钢的耐点蚀性能,且在一定范围内,氮含量越高,耐点蚀性能越强。在相同氮含量的基础上,降低0.1%的碳含量,硬度下降,淬火组织由隐晶马氏体变为板条马氏体,耐点蚀性能提高。因此通过对碳氮含量的调控,可有效降低4Cr16NiMo钢的淬火温度,提高其耐蚀性。

关键词： 4Cr16NiMo钢碳氮含量淬火组织点蚀

克氏针茅(Stipa krylovii)草原土壤与优势植物碳氮含量对放牧强度的响应

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草地学报 2022年第9期30卷 2255-2263页

作者：徐新影张卫青李金霞赵利萌乌兰图雅万志强内蒙古师范大学地理科学学院内蒙古呼和浩特010022 内蒙古科技大学包头师范学院资源与环境学院内蒙古包头014030

为探究不同放牧强度对土壤和植物的影响,本文以内蒙古阿巴嘎旗克氏针茅(Stipa krylovii)草原为研究区,通过野外采样和室内试验分析了禁牧(UG)、轻牧(LG)、中牧(MG)、重牧(HG)下土壤及优势植物克氏针茅、羊草(Leymus chinensis)和糙隐子... 详细信息

为探究不同放牧强度对土壤和植物的影响,本文以内蒙古阿巴嘎旗克氏针茅(Stipa krylovii)草原为研究区,通过野外采样和室内试验分析了禁牧(UG)、轻牧(LG)、中牧(MG)、重牧(HG)下土壤及优势植物克氏针茅、羊草(Leymus chinensis)和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)中有机碳、全氮含量和碳氮比及其相关性。结果表明:轻牧草场土壤有机碳和全氮含量显著高于其他放牧草场(P碳氮比均无显著影响;与禁牧相比,放牧降低了克氏针茅和羊草有机碳含量,却增加了它们的全氮含量;糙隐子草的有机碳和全氮含量均显著增加(P碳氮含量均无显著相关性。因此,从提高土壤与植物碳氮含量方面考虑,轻度放牧是克氏针茅草原适宜的放牧强度,禁牧并非合理的利用方式,但应避免重度放牧。

关键词：克氏针茅羊草糙隐子草放牧碳氮含量

豫东南不同林分类型林地土壤碳氮含量与团聚体组成

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西北林学院学报 2023年第4期38卷 74-81页

作者：周君丽张家洋田淑婷陈恩希新乡学院土木工程与建筑学院河南新乡453003 新乡学院生命科学与基础医学学院河南新乡453003

为探究豫东南地区不同林分类型林地土壤碳氮水平与团聚体组成,采用野外样品采集与室内分析相结合的方法,分析撂荒地(对照)、女贞纯林、栾树纯林和女贞-柠条与栾树-柠条混交林林地土壤不同土层有机碳(TOC)、全氮(TN)、铵态氮(AN)、硝态氮... 详细信息

为探究豫东南地区不同林分类型林地土壤碳氮水平与团聚体组成,采用野外样品采集与室内分析相结合的方法,分析撂荒地(对照)、女贞纯林、栾树纯林和女贞-柠条与栾树-柠条混交林林地土壤不同土层有机碳(TOC)、全氮(TN)、铵态氮(AN)、硝态氮(NN)、土壤微生物量氮(SMBN)含量和团聚体组成及其相关性。结果表明,纯林与混交林,林地土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN含量均高于撂荒地;与女贞纯林相比,女贞-柠条混交林土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN各土层平均值分别提高了39.86%、82.81%、36.02%、21.07%和95.59%;与栾树纯林相比,栾树-柠条混交林土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN各土层平均值分别提高了36.69%、50.38%、41.61%、30.66%和56.78%;随着土层深度增加,各林分林地土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN含量均逐渐降低,土壤养分库表聚效应明显;混交林土壤团粒结构趋于集中于≥2 mm的粒径;土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN均与碳氮含量,增加了土壤结构的稳定性。相较于纯林,混交林土壤的碳氮含量与土壤结构稳定性均高于纯林。

关键词：林分类型纯林混交林碳氮含量团聚体

载畜率对冷蒿不同根际距离土壤细菌及其碳氮含量的影响

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草地学报 2023年

作者：王瑞刘海丽朱爱民王煜鑫任梓欢韩国栋内蒙古农业大学草原与资源环境学院草地资源教育部重点实验室

为了探究荒漠草原不同载畜率下半灌木植物冷蒿（Artemisia frigida）根、茎、叶碳氮含量与其根际、非根际土壤细菌群落结构的关系，利用高通量测序技术分析土壤（根际和非根际）细菌多样性和群落组成，测定根、茎、叶碳氮含量，分析细... 详细信息

为了探究荒漠草原不同载畜率下半灌木植物冷蒿（Artemisia frigida）根、茎、叶碳氮含量与其根际、非根际土壤细菌群落结构的关系，利用高通量测序技术分析土壤（根际和非根际）细菌多样性和群落组成，测定根、茎、叶碳氮含量，分析细菌多样性与根茎叶碳氮含量的关系。结果表明：不同载畜率对冷蒿根茎叶的碳氮含量存在显著性影响，中度和重度放牧会限制冷蒿的生长发育。不同载畜率下，根际土壤属水平下细菌的相对丰度均高于非根际土壤，根际与非根际土壤细菌Simpson指数、ACE指数均存在显著性差异（P碳氮含量与土壤中红色杆菌属相对丰度和亚硝化球菌属相对丰度存在相关性关系。

关键词：载畜率细菌根际土壤非根际土壤根茎叶碳氮含量

基于稳定性同位素比率及碳氮含量差异的太子参产地溯源分析

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中药材 2023年第1期46卷 123-129页

作者：张颖许文徐伟林羽郑生文周厚荣林志杰福建中医药大学药学院福建福州350122 福建西岸生物科技有限公司福建宁德355300 睿科集团股份有限公司福建厦门361000

目的:利用稳定同位素比率及碳氮含量差异,结合化学计量学,探讨太子参产地溯源应用的可行性,为太子参产地溯源识别提供新方法。方法:测定采自贵州、安徽、福建3个主产区太子参药材的稳定同位素比率以及碳氮含量。采用主成分分析(PCA)、... 详细信息

目的:利用稳定同位素比率及碳氮含量差异,结合化学计量学,探讨太子参产地溯源应用的可行性,为太子参产地溯源识别提供新方法。方法:测定采自贵州、安徽、福建3个主产区太子参药材的稳定同位素比率以及碳氮含量。采用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)和Fisher判别分析(FLDA)对太子参进行产地判别。结果:不同产区太子参中的δD表现出产地差异;贵州太子参中碳含量平均值较高,福建太子参中氮含量平均值较高。采用稳定同位素比率和碳氮含量为指标进行PCA,样品基本上按照产地各自聚为一类。经OPLS-DA分析,差异成分为δ^(18)O、δ^(13)C、δD。根据主成分精简模型,仅以δ^(18)O和δ^(13)C为指标进行PCA和OPLS-DA,发现3个产区可以良好区分。δ^(18)O和δ^(13)C作为判别变量的FLDA经回代检验和交叉验证,产地判别准确率达100%和97.2%,对外部样品预测准确率达100%。结论:太子参中δ^(18)O和δ^(13)C具有产地特征,利用稳定同位素比率结合化学计量学可以实现对太子参产地的有效溯源,判别准确率较高,可作为太子参产地溯源的有效方法。

关键词：太子参稳定同位素比率碳氮含量产地溯源化学计量学

樟子松天然林土壤碳氮含量与水解酶活性坡位差异及月动态

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林业科学 2020年第2期56卷 40-47页

作者： Vuong Thi Minh Dien 曾健勇满秀玲东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室

【目的】研究大兴安岭地区樟子松天然林土壤的碳氮含量与水解酶活性的坡位差异和月份动态,探究土壤碳氮含量与水解酶活性的关系,以期为阐明土壤碳氮转化酶学机制及森林土壤可持续利用提供理论依据。【方法】2018年5—10月每月中旬,在大... 详细信息

【目的】研究大兴安岭地区樟子松天然林土壤的碳氮含量与水解酶活性的坡位差异和月份动态,探究土壤碳氮含量与水解酶活性的关系,以期为阐明土壤碳氮转化酶学机制及森林土壤可持续利用提供理论依据。【方法】2018年5—10月每月中旬,在大兴安岭漠河地区樟子松天然林坡地设置试验地。分别在试验地上、中、下坡位各设置3块20 m×30 m的樟子松林试验样地,每样地选3个取样点,每取样点清除枯枝落叶层后,记录不同土深(2.5、7.5、15、25 cm)处土壤温度。同时采集每个取样点不同土层(0~5、5~10、10~20和20~30 cm)的土壤样品测定土壤含水率、碳氮含量(有机碳、全氮)及水解酶(脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、纤维素酶)活性。【结果】土壤的有机碳及全氮含量随土层加深而降低,随坡位升高而减少,但坡位差异不显著(P>0.05);0~5、5~10、10~20和20~30 cm土层的有机碳含量分别为68.53~80.38、40.28~46.66、15.86~21.08和11.91~13.79 g·kg-1,土壤全氮含量分别为5.34~5.96、2.98~3.68、2.35~2.61和1.54~1.75 g·kg-1;土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶及纤维素酶活性随土层加深而降低;随坡位降低,土壤脲酶及蔗糖酶活性增高,蛋白酶与纤维素酶活性降低;月动态分析显示,土壤有机碳和全氮含量高峰期均为9月,酶活性高峰期集中在7—8月;相关分析表明,土壤碳氮(有机碳、全氮)含量与水解酶(脲酶、蔗糖酶、纤维素酶、蛋白酶)活性和含水率均极显著正相关(P含量显著正相关(P>0.05)、与全氮含量显著负相关(P碳氮含量与水解酶活性随土层加深而降低,土壤碳氮含量与酶活性的坡位差异不显著(P>0.05),有机碳和全氮含量高峰期为9月,土壤水解酶活性高峰期集中在7—8月。土壤碳氮含量与水解酶活性极显著相关(P碳氮含量与酶活性具有显著影响(P<0.05)。

关键词：大兴安岭樟子松土壤碳氮含量水解酶活性温湿度

放牧、氮添加对荒漠草原植物和土壤碳氮的影响

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草地学报 2024年第1期32卷 239-247页

作者：李宏宇高翠萍吕广一杨昌祥张春英王成杰内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010011 内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010011 内蒙古乌兰察布市化德县林业和草原局内蒙古乌兰察布012000

为了探究放牧和氮添加对内蒙古荒漠草原植物—土壤碳、氮循环的影响,在禁牧(UG,0只羊单位·hm^(-2))和重度放牧(HG,1.74只羊单位·hm-2)样地进行氮添加处理,各处理水平为:对照(CK,0 g·m^(-2)·a^(-1))、低氮(LN,5 g·m^(-2)·a^(-1))... 详细信息

为了探究放牧和氮添加对内蒙古荒漠草原植物—土壤碳、氮循环的影响,在禁牧(UG,0只羊单位·hm^(-2))和重度放牧(HG,1.74只羊单位·hm-2)样地进行氮添加处理,各处理水平为:对照(CK,0 g·m^(-2)·a^(-1))、低氮(LN,5 g·m^(-2)·a^(-1))、中氮(MN,10 g·m^(-2)·a^(-1))和高氮(HN,20 g·m^(-2)·a^(-1))。通过对短花针茅(Stipa breviflora)叶片和土壤全碳(Total carbon, TC)、全氮(Total nitrogen, TN)、稳定碳同位素(Stable carbon isotopes, δ13C)、稳定氮同位素(Stable nitrogen isotopes, δ15N)及土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)、速效氮(Available nitrogen, AN)的测定分析,结果表明:放牧显著增加土壤TC、TN和AN含量(P<0.05);放牧使短花针茅叶片δ13C,δ15N值显著减小(P<0.05);氮添加使短花针茅叶片δ15N值显著减小(P<0.05)。放牧和氮添加在一定程度上均加速了短花针茅和土壤的养分循环,同时氮添加对短花针茅的氮吸收及分馏效应有一定影响,对退化草地恢复起重要作用。

关键词：荒漠草原氮添加植物和土壤碳氮含量稳定同位素

干旱程度和施氮水平对春玉米叶片碳氮含量及碳氮比的影响

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气象与环境学报 2023年第3期39卷 106-116页

作者：陈妮娜吕慧捷张益瑞李国会米娜张淑杰李思语张玉书中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁沈阳110166 辽宁省农业气象灾害重点实验室辽宁沈阳110166 巴音郭楞职业技术学院新疆库尔勒841000 南阳市气象局河南南阳473000 山东省水利科学研究院山东济南250014 沈阳建筑大学交通与测绘工程学院辽宁沈阳110168

为探明干旱和施氮对春玉米叶片碳氮含量及碳氮比的影响,以“丹玉405”为试验材料,于2018—2019年春玉米拔节、抽雄、乳熟三个关键发育期分别开展中度(相对湿度45%±5%)、重度(相对湿度35%±5%)干旱胁迫及120、240、270 kg·hm^(-2)氮处... 详细信息

为探明干旱和施氮对春玉米叶片碳氮含量及碳氮比的影响,以“丹玉405”为试验材料,于2018—2019年春玉米拔节、抽雄、乳熟三个关键发育期分别开展中度(相对湿度45%±5%)、重度(相对湿度35%±5%)干旱胁迫及120、240、270 kg·hm^(-2)氮处理对比试验,分析干旱、施氮及干旱条件下施氮对玉米叶片碳氮含量及碳氮比的影响。结果表明:干旱导致玉米叶片全氮含量减少3.3%~38.5%,碳氮比增加0.8%~67.1%;对各发育期叶片碳氮含量及碳氮比的影响为乳熟期>抽雄期>拔节期;随着干旱加剧,对叶片氮含量和碳氮比的影响加剧。随着施氮量的增加,叶片全氮含量先增加,后减少,碳氮比与之相反;施氮量为120 kg·hm^(-2)时,各个发育期叶片全氮含量最高,碳氮比含量最低。干旱后施一定量的氮肥可以缓解干旱对玉米叶片碳氮平衡的负面影响,但不能完全恢复;施氮量为120 kg·hm^(-2)时,叶片氮含量和碳氮比恢复程度最为明显,分别增加11.2%和减少6.5%。复水后,施氮处理仍不能使受干旱叶片碳氮平衡恢复到对照水平。玉米产量与叶片全碳含量和碳氮比呈显著线性负相关,与叶片全氮含量呈显著线性正相关。不同程度干旱及施氮水平可通过影响玉米叶片碳氮含量及碳氮比来影响玉米产量。

关键词：干旱施氮水平碳氮含量碳氮比春玉米