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亚热带土壤反硝化过程中nO_3^--n对CH_4排放的影响

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环境科学 2008年第12期29卷 3513-3519页

作者：续勇波蔡祖聪雷宝坤云南农业大学烟草学院昆明650201 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 云南大学生命科学学院昆明650091 云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明650205

研究了发育于不同成土母质和不同土地利用方式下的45个亚热带土壤样本,在反硝化严格厌氧培养条件下(密闭、淹水、充n2),加入Kno3的处理(加入n量为200 mg.kg-1)和不加Kno3的空白对照对CH4产生和排放的影响.结果表明,厌氧培养条件下无论加... 详细信息

研究了发育于不同成土母质和不同土地利用方式下的45个亚热带土壤样本,在反硝化严格厌氧培养条件下(密闭、淹水、充n2),加入Kno3的处理(加入n量为200 mg.kg-1)和不加Kno3的空白对照对CH4产生和排放的影响.结果表明,厌氧培养条件下无论加入Kno3与否,CH4的产生和排放首先取决于土壤有机碳总量水平及其有效性.对照土壤中花岗岩母质发育的土壤和Kno3处理土壤中稻田利用方式下的土壤CH4排放量最高.加入Kno3显著抑制了CH4的产生和排放,no3--n对CH4产生的抑制效应可能较n2O对CH4产生的抑制效应更大.加入Kno3处理中厌氧培养第1周内的no3--反硝化量和降低速率是决定CH4排放量的关键因素.不加Kno3的对照土壤中,73%的土样表现为Fe2+的产生和CH4的排放之间呈指数关系增长,表明Fe3+和CO2的还原可同步进行.no3--n不仅显著抑制了CH4的产生和排放,也抑制了Fe3+的还原.

关键词：反硝化 CH4 no3^--n 土壤性质厌氧培养 Fe^2+ 红壤

喷灌和沟灌方式对农田土壤nH_3挥发的影响

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中国环境科学 2019年第3期39卷 960-968页

作者：杨洁焦燕杨文柱谷鹏白曙光刘立家于俊霞内蒙古师范大学化学与环境科学学院内蒙古呼和浩特010022

研究了2016和2017年传统灌溉(沟灌)和节水灌溉(喷灌)方式氨(nH_3)挥发的季节年际动态变化特征及其影响因素.采用通气法进行原位监测,分析了土壤温度、体积含水量、铵态氮(nH_4^+-n)、硝态氮(nO_3^--n)以及气温降水等因素对nH_3挥发的影... 详细信息

研究了2016和2017年传统灌溉(沟灌)和节水灌溉(喷灌)方式氨(nH_3)挥发的季节年际动态变化特征及其影响因素.采用通气法进行原位监测,分析了土壤温度、体积含水量、铵态氮(nH_4^+-n)、硝态氮(nO_3^--n)以及气温降水等因素对nH_3挥发的影响.结果表明,nH_3挥发速率的峰值出现在施用氮肥后1～2周,喷灌有效降低nH_3挥发峰值,喷灌和沟灌的nH_3挥发速率峰值在2016年分别为2.67kg/(hm^2·d)和11.11kg/(hm^2·d),2017年分别为2.42kg/(hm^2·d)和11.73kg/(hm^2·d);马铃薯生长季nH_3挥发存在明显的季节变化,挥发高峰主要发生在7～8月,追肥期高于基肥期.2016～2017年农田土壤nH_3累积挥发量均表现为喷灌3.55%.nH_3挥发速率与土壤温度呈显著正相关(PnH_4^+-n、nO_3^--n浓度呈极显著正相关(P<0.01).

关键词：灌溉方式 nH3挥发土壤温度水分 nH4^+-n no3^--n

no3^--n/nH4^＋-n配比对紫花苜蓿营养品质及饲用价值的影响研究

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草业学报 2016年第12期25卷 102-110页

作者：于铁峰刘晓静郝凤范俊俊甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

以"甘农3号"紫花苜蓿为试验材料,在室外防雨网室内,采用盆栽营养液砂培,在最佳氮素供应水平210mg/L基础上,研究nO_3^--n和nH_4^+-n混合的7种配比(1/7、1/3、3/5、5/5、5/3、3/1、7/1)对紫花苜蓿营养品质及饲用价值的影响。结果表明,nO_3... 详细信息

以"甘农3号"紫花苜蓿为试验材料,在室外防雨网室内,采用盆栽营养液砂培,在最佳氮素供应水平210mg/L基础上,研究nO_3^--n和nH_4^+-n混合的7种配比(1/7、1/3、3/5、5/5、5/3、3/1、7/1)对紫花苜蓿营养品质及饲用价值的影响。结果表明,nO_3^--n/nH_4^+-n=5/3处理的粗蛋白(CP)、蛋白总量(TP)、可消化干物质(DDM)及干物质采食量(DMI)总体上都显著高于其他配比处理(PnDF)和酸性洗涤纤维(ADF)均显著低于其他配比处理(P3处理有利于紫花苜蓿营养积累;从微量元素营养角度分析,以nH_4^+-n为主的混合态氮更有利于铁(Fe)、锰(Mn)和钼(Mo)的积累,且最适配比分别为nO_3^--n/nH_4^+-n=1/3、1/7和3/5,而以nO_3^--n为主的混合态氮则有利于锌(Zn)的积累,且最适配比为nO_3^--n/nH_4^+-n=3/1;用相对饲用价值(RFV)法评定,5/3处理RFV值显著高于其他配比处理(P3和7/1处理紫花苜蓿的品质达1级水平。说明紫花苜蓿生长环境中速效氮以nO_3^--n为主,且比例接近nO_3^--n/nH_4^+-n=5/3时,最有利于紫花苜蓿优良营养品质的形成。

关键词： nH4^+-n no3^--n 配比紫花苜蓿营养品质相对饲用价值

灌溉对大麦/玉米带田土壤硝态氮累积和淋失的影响

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农业工程学报 2004年第5期20卷 105-109页

作者：叶优良李隆张福锁孙建好刘生战农业部植物营养重点开放实验室中国农业大学植物营养系甘肃农业科学院土壤与肥料研究所兰州730070

以甘肃省河西走廊灌区为试验地点,分别在0、150、300kg/hm2氮水平和816、1632m3/hm2灌水量下,对3次灌水前、后大麦/玉米带田0～200cm土壤nO-3-n含量变化和灌水后135cm处渗漏液nO-3-n浓度进行了测定。结果表明:灌水明显影响土壤硝态氮累... 详细信息

以甘肃省河西走廊灌区为试验地点,分别在0、150、300kg/hm2氮水平和816、1632m3/hm2灌水量下,对3次灌水前、后大麦/玉米带田0～200cm土壤nO-3-n含量变化和灌水后135cm处渗漏液nO-3-n浓度进行了测定。结果表明:灌水明显影响土壤硝态氮累积量,随灌水次数增加,土壤硝态氮累积量降低,而且在高灌水条件下土壤硝态氮累积量变化比低灌水量时大。从渗漏液硝态氮浓度来看,大麦带和玉米带都是以第1次灌水最高,浓度分别为8.04～17.21和3.30～14.57mg/L。3次灌水土壤硝态氮淋失量,玉米带以n150kg/hm2和灌水量1632m3/hm2最高,平均为4.31kg/hm2;大麦带以n150kg/hm2及灌水量1632m3/hm2和n150kg/hm2及灌水量816m3/hm2比较高,平均为6.82kg/hm2。

关键词： no3^--n 淋失施氮灌水大麦玉米带田

葡萄糖存在下选择性抑菌剂对土壤氮素转化的影响

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应用生态学报 2006年第5期17卷 827-830页

作者：王鸽何红波张旭东李建东韩琳汪景宽沈阳农业大学沈阳110161 中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室沈阳110016

采用2种氮源并分别加入选择性微生物抑制剂进行室内培养,通过测定样品中nH4+-n和no3--n及土壤中氨基葡萄糖和胞壁酸含量,研究土壤微生物氮素固持时间特征及其相对贡献.结果表明,加入青链霉素明显地降低了nH4+-n的转化速率,且影响远大于... 详细信息

采用2种氮源并分别加入选择性微生物抑制剂进行室内培养,通过测定样品中nH4+-n和no3--n及土壤中氨基葡萄糖和胞壁酸含量,研究土壤微生物氮素固持时间特征及其相对贡献.结果表明,加入青链霉素明显地降低了nH4+-n的转化速率,且影响远大于真菌抑制剂放线菌酮;氨基葡萄糖和胞壁酸的相对比例急剧增加,而后趋于平衡;加入放线菌酮后no3--n转化速率持续下降,氨基葡萄糖的合成受到抑制,但加入细菌抑制剂青链霉素对其转化无显著影响.培养初期,细菌在葡萄糖存在下能快速固持nH4+-n和no3--n,并以nH4+-n为首选氮源;培养后期,氮转化主要为真菌所推动,且真菌对no3--n的利用能力显著大于细菌.

关键词：选择性抑菌剂葡萄糖 nH4^+-n no3^--n 转化土壤

广西官村岩溶溪流中生物地球化学控制的DIC和no3^-昼夜变化研究

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地质学报 2016年第8期90卷 1965-1977页

作者：张陶蒲俊兵袁道先李建鸿中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部广西岩溶动力学重点实验室联合国教科文组织国际岩溶研究中心广西桂林541004 西南大学地理科学学院重庆400715

为了解岩溶区控制溪流中溶解无机碳(DIC)和nO_3^-昼夜变化的生物地球化学过程以及DIC和nO_3^-日变化量,于2014-07-22~2014-07-24期间,在广西壮族自治区融安县官村溪流中包括地下河出口(CK)和下游雷崖村(LY)设置两个监测点同时对水体物... 详细信息

为了解岩溶区控制溪流中溶解无机碳(DIC)和nO_3^-昼夜变化的生物地球化学过程以及DIC和nO_3^-日变化量,于2014-07-22~2014-07-24期间,在广西壮族自治区融安县官村溪流中包括地下河出口(CK)和下游雷崖村(LY)设置两个监测点同时对水体物理化学参数以及C、n同位素(δ^(13) CDIC、δ^(15) n-nO_3^-和δ^(18) O-nO_3^-)展开了为期2d的高分辨率昼夜监测采样工作。结果发现CK点各物理化学参数没有表现出昼夜变化,但是LY点Ca2+、DIC以及PCO2表现出明显的昼夜变化规律,即白天下降夜间上升且与DO和pH表现出明显的负相关关系。相对于CK点,在白天水生光合生物光合作用导致LY点DIC下降的同时δ^(13) CDIC上升,而在夜间呼吸作用导致LY点DIC上升的同时δ^(13) CDIC下降且部分时间段要低于CK点δ^(13) CDIC值。溪流中的nH4+在监测期间基本上都在下降而nO_3^-离子在夜间和上午时间段都在上升,δ^(15) n-nO_3^-却表现出下降的趋势,且比较接近δ^(15) n-nO_3^-初始值,而nO_3^-离子在下午时间段出现下降的趋势。结果表明溪流中DIC昼夜变化主要受到水生植物的光合作用和呼吸作用控制,且通过质量平衡方程计算得知溪流中由于光合作用吸收无机碳而转为有机碳的量为0.94kgC/d,这部分有机碳可以形成相对长期稳定的自然C汇。溪流在夜间和上午时间段发生了n的硝化作用,增长量为2.08kgn/d,但在下午时间段(12:00~18:00)发生了n的同化作用,损失量为0.42kgn/d。溪流输出的nO_3^--n的量为1.66kgn/d,表明在富碳、富钙的岩溶溪流中,有利于水生光合生物的生长,促进n的同化作用的发生,从而减少溪流输出nO_3^--n的量,说明岩溶区溪流n的生物地球化学过程可能在昼夜尺度上改变水质。

关键词： DIC no3^- 昼夜变化生物地球化学过程有机碳 no3^--n 官村溪流

酸洗-铁改性生物炭对水中no3^--n的吸附特性

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水处理技术 2020年第6期46卷 39-44页

作者：由晗杨张毅李文英谭伟马艳飞于福顺山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博包钢灵芝稀土高科技股份有限公司山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博255000

以椰壳生物炭(CSB)为原料,采用酸洗及铁改性法制得改性生物炭,对其进行了表征,并以单因素批量吸附对no3^--n的吸附性能。结果表明,生物炭经酸洗和铁改性后表面形成α-FeOOH。酸洗+铁改性生物炭(PICSB)对no3^--n吸附能力强于酸洗生物炭(P... 详细信息

以椰壳生物炭(CSB)为原料,采用酸洗及铁改性法制得改性生物炭,对其进行了表征,并以单因素批量吸附对no3^--n的吸附性能。结果表明,生物炭经酸洗和铁改性后表面形成α-FeOOH。酸洗+铁改性生物炭(PICSB)对no3^--n吸附能力强于酸洗生物炭(PCSB)。PCSB和PICSB对水中no3^--n吸附量随pH升高而降低。吸附no3^--n在20 min时达到吸附平衡。PCSB对no3^--n吸附动力学过程符合准1级动力学模型;PICSB吸附no3^--n符合准2级动力学模型。Langmuir吸附方程可描述PICSB和PCSB对no3^--n等温吸附过程。PCSB主要通过静电吸引吸附no3^--n,为物理吸附;PICSB通过静电吸引和离子交换相结合方式吸附no3^--n,物理吸附和化学吸附共存。

关键词：生物炭酸洗铁改性 no3^--n 吸附

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生物炭对黄壤中氮淋溶影响:室内土柱模拟

生态学杂志 2011年第11期30卷 2483-2488页

作者：邢英李心清王兵周志红程红光程建中房彬中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳550002 中国科学院研究生院北京100049

土壤氮素的淋失作用不仅造成土壤营养元素的损失,而且对河流和湖泊等环境水体的富营养化具有重要贡献。采用土柱室内模拟方法,通过模拟降雨淋滤,研究了生物炭对土壤淋溶液体积、pH和电导率以及nH4+-n和no3-n淋溶的影响。试验中所用的生... 详细信息

土壤氮素的淋失作用不仅造成土壤营养元素的损失,而且对河流和湖泊等环境水体的富营养化具有重要贡献。采用土柱室内模拟方法,通过模拟降雨淋滤,研究了生物炭对土壤淋溶液体积、pH和电导率以及nH4+-n和no3-n淋溶的影响。试验中所用的生物炭是以桉树木屑为原料制成,分别按照炭土质量比1%、2%、4%、10%施用于土壤中。结果显示,与对照相比,向土壤添加10%、4%、2%、1%生物炭分别减少土壤水分损失14%、0.03%、0.02%和0.01%;随生物炭添加量增加,淋溶液的pH和电导率也逐渐增加;土壤生物炭添加量为10%、4%、2%时,nH4+-n淋溶量分别增加235%、28.1%、31.6%,no3-n淋溶量分别增加4.2%、14.5%、25.6%;但生物炭添加量为1%的土柱nH4+-n淋溶量减少15.8%,no3-n淋溶量减少19.2%。本研究表明,桉树生物炭对土壤氮淋溶与其施用量有关,1%施用量能减少氮淋溶,过量施用将增加氮淋溶,这种作用是否与生物炭种类有关有待进一步研究。

关键词：生物炭 nH4^+-n no3^--n

连续施氮对马铃薯根际细菌群落结构及反硝化作用的影响

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草业学报 2020年第6期29卷 105-116页

作者：李志龙罗超越邱慧珍付笑邓德雷张春红沈其荣甘肃农业大学资源与环境学院甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃兰州730070 南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095

为了揭示连续施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际细菌群落结构及反硝化作用的影响。通过大田试验设置了6个不同施氮量处理:n0(对照,不施氮)、n75(施氮量75 kg·hm-2)、n150(施氮量150 kg·hm-2)、n225(施氮量225 kg·hm-2)、n300(施氮... 详细信息

为了揭示连续施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际细菌群落结构及反硝化作用的影响。通过大田试验设置了6个不同施氮量处理:n0(对照,不施氮)、n75(施氮量75 kg·hm-2)、n150(施氮量150 kg·hm-2)、n225(施氮量225 kg·hm-2)、n300(施氮量300 kg·hm-2)和n375(施氮量375 kg·hm-2),研究了连续5年不同施氮量对半干旱地区马铃薯根际细菌群落结构及反硝化作用过程中编码亚硝酸还原酶的关键酶基因nirK和nirS丰度的影响。结果显示:各处理土壤中no3--n含量随施氮量的增加显著增加,最高施氮量处理(n375)土壤中no3--n含量高达80.41 mg·kg-1,分别比其他处理增加了86.87%~856.12%;土壤亚硝酸还原酶活性随着施氮量的增加随之增强,高氮处理显著高于低氮处理。高通量测序结果显示,大量施氮降低了细菌群落的Alpha多样性,显著改变了土壤细菌群落的物种组成;与n0处理相比,其他各施氮处理根际土壤中变形菌门和厚壁菌门的相对丰度增加了1.66%~26.53%和22.59%~85.52%,放线菌门和酸杆菌门的相对丰度降低了3.48%~34.63%和4.21%~37.12%,高氮处理显著低于不施氮及低氮处理;高量施氮显著提高了根际土壤中Lactococcus、Bacillus和Lysobacter的相对丰度。根际土壤中nirK和nirS相对丰度随施氮量的增加随之增加,高氮处理中nirK和nirS相对丰度分别比n0处理增加了116.26%、101.49%和28.24%、8.47%。Person相关性分析表明,nirK相对丰度与土壤no3--n含量呈显著正相关关系,pH与nirK和nirS的丰度呈显著负相关关系。大量施氮造成土壤剖面中no3--n积累量的增加以及pH值降低是引起根际细菌群落结构以及nirK和nirS丰度变化的主要原因。

关键词： no3^--n 细菌群落结构反硝化作用 nirK nirS