检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2023年第6期43卷 3034-3041页

作者：李小雪汪毅许超王华静张泉朱奇宏朱捍华黄道友四川师范大学地理与资源科学学院四川成都610101 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室中国科学院长沙农业环境观测研究站湖南长沙410125

在典型镉(Cd)污染稻田上,采用田间小区试验研究脲酶抑制剂N-丁基硫磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂双氢胺(DCD)与尿素同步基施对土壤氯化钙提取态Cd(CaCl_(2)-Cd)、根表胶膜Cd和水稻各部位Cd含量的影响.结果表明:与对照相比,NBPT、DCD和NBPT... 详细信息

在典型镉(Cd)污染稻田上,采用田间小区试验研究脲酶抑制剂N-丁基硫磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂双氢胺(DCD)与尿素同步基施对土壤氯化钙提取态Cd(CaCl_(2)-Cd)、根表胶膜Cd和水稻各部位Cd含量的影响.结果表明:与对照相比,NBPT、DCD和NBPT+DCD处理均在一定程度上降低土壤CaCl_(2)-Cd含量,NBPT+DCD处理CaCl_(2)-Cd含量显著降低15.0%.NBPT与NBPT+DCD处理提高了水稻根表胶膜量.NBPT+DCD处理稻米Cd含量显著降低18.4%,Cd由根向稻米的转运系数(TF_(米/根))、茎向叶的转运系数(TF_(叶/茎))和茎向稻米的转运系数(TF_(米/茎))分别降低20.0%、40.6%和38.1%.Cd的TF_(米/根)和TF_(米/茎)降低是NBPT和DCD配施降低稻米Cd含量的主要原因.NBPT和DCD与尿素同基施是一种降低稻米Cd含量的有效措施.

关键词：水稻镉脲酶抑制剂硝化抑制剂转运系数

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减氮配施生物炭和炭基肥对红壤设施菜地N2O排放和NH3挥发的影响

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农业现代化研究 2025年

作者：张海锋张靖王伟李粤丰王娟吴金水沈健林西藏农牧学院资源与环境学院中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙农业环境观测研究站

过量施用氮肥不仅影响作物生长，还导致N2O排放和NH3挥发，造成环境污染。生物炭和炭基肥作为减排材料在土壤改良和减排方面具有潜力。本研究探讨不同秸秆炭化还田方式配施化肥对红壤设施菜地N2O排放和NH3挥发的影响。以湖南长沙设施菜... 详细信息

过量施用氮肥不仅影响作物生长，还导致N2O排放和NH3挥发，造成环境污染。生物炭和炭基肥作为减排材料在土壤改良和减排方面具有潜力。本研究探讨不同秸秆炭化还田方式配施化肥对红壤设施菜地N2O排放和NH3挥发的影响。以湖南长沙设施菜地为研究对象，设置不施肥（CK）、常规施肥（CON）、减氮20%+炭基肥（BF）、减氮20%+生物炭（BC）四个处理，采用气相色谱法监测N2O排放，密闭室法采集NH3，测定土壤氮含量和作物产量。结果显示，BF和BC处理N2O排放量分别显著减少27.80%和12.27%,BF比BC减少17.70%;BF的N2O排放因子较CON处理降低33.56%，比BC低33.10%。BF和BC的NH3挥发分别减少20.47%和14.26%，且BF的NH3挥发排放因子降低25.40%，比BC减少16.81%。BF处理氮肥利用率提高50.91%。BF和BC处理的土壤NH+4-N分别降低18.03%和11.40%，无显著差异的NO-3-N含量。随机森林分析表明，土壤NH+4-N、NO-3-N和温度是N2O排放和NH3挥发的重要因素。各处理间鲜重产量无显著差异。BF处理使单位产量的N2O排放减少28.12%。综上，减氮配施生物炭和炭基肥有效减少设施菜地N2O排放和NH3挥发，炭基肥的减排效果优于生物炭。

关键词：生物炭炭基肥氧化亚氮氨挥发设施菜地

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基于^(15)N稳定同位素示踪技术的植物组合湿地对氨氮去除途径研究

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生态与农村环境学报 2024年第7期40卷 933-942页

作者：徐英华李希谢陈李裕元吴金水中国科学院亚热带农业生态研究所/中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室湖南长沙410125 中国科学院大学北京100049 吉首大学生物资源与环境科学学院湖南吉首416000

人工湿地是生态修复受污染水体的重要手段,对氮的去除效果显著,但不同植物湿地对氮去除效果差异明显,因此不同类型植物组合后的湿地对氮去除效果及去除途径值得进一步研究。通过室内控制试验,以常见浮水植物绿狐尾藻(Myriophyllum elati... 详细信息

人工湿地是生态修复受污染水体的重要手段,对氮的去除效果显著,但不同植物湿地对氮去除效果差异明显,因此不同类型植物组合后的湿地对氮去除效果及去除途径值得进一步研究。通过室内控制试验,以常见浮水植物绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)和挺水植物梭鱼草(Pontederia cordata)为研究对象,利用^(15)N稳定同位素示踪技术探究绿狐尾藻、梭鱼草及绿狐尾藻+梭鱼草植物组合对氨氮(NH_(4)^(+)-N)的去除途径。结果表明,绿狐尾藻+梭鱼草植物组合处理相较于单一绿狐尾藻和梭鱼草处理对氮的脱除量分别提高1.8%和3.6%。基于^(15)N质量平衡,绿狐尾藻、梭鱼草和绿狐尾藻+梭鱼草植物组合处理氮去除途径的底泥吸附贡献分别为8.30%、7.96%和6.94%,植物吸收贡献分别为41.76%、35.34%和48.67%,微生物作用去除贡献分别为49.94%、56.71%和44.39%。微生物作用在湿地脱氮过程中占主导地位。相较于单一植物湿地,植物组合湿地对氮的去除效果得到提升,同时促进了植物对水体NH 4+-N的吸收。该研究有助于更好地理解植物组合湿地对氨氮的脱除途径。

关键词：人工湿地植物组合氨氮 ^(15)N同位素

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南方典型污染稻田与旱地土壤镉砷活性影响因素研究

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农业现代化研究 2025年第1期46卷 182-193页

作者：文琦仁张泉田倩李波王建伟马天池陈海飞湖南农业大学资源学院湖南长沙410128 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室湖南长沙410125

我国南方地区的稻田和旱地土壤普遍受到镉(Cd)和砷(As)复合污染,严重影响土壤质量和农作物生长。因此,研究土壤Cd和As的活性及其影响因素具有重要的环境和农业意义。本研究以紫色砂岩、砂砾岩、石灰岩、板页岩和第四纪红土发育的18对稻... 详细信息

我国南方地区的稻田和旱地土壤普遍受到镉(Cd)和砷(As)复合污染,严重影响土壤质量和农作物生长。因此,研究土壤Cd和As的活性及其影响因素具有重要的环境和农业意义。本研究以紫色砂岩、砂砾岩、石灰岩、板页岩和第四纪红土发育的18对稻田与邻近旱地土壤为对象,比较分析其有效态Cd和As、关键理化指标及优势微生物类群等差异。结果表明,稻田土壤中Cd、As的有效性与土壤总Cd、总As显著相关(r=0.74,r=0.78;P<0.01),而旱地土壤中Cd、As的有效性则与土壤pH、总As及全磷显著相关(r=0.45,r=0.61,r=-0.55;P<0.05)。稻田与旱地土壤在门属水平上的优势微生物类群及其功能分析显示,不同母质的稻田土壤之间微生物类群相似,且与亚硝酸盐氧化、铁还原和固氮过程相关;而板页岩、石灰岩和第四纪红土的旱地土壤主要与铁还原和硫氧化过程相关。回归分析表明,稻田Cd、As活性的主要影响微生物是硫氧化菌(Sulfopaludibacter)和铁还原菌(Pedosphaera);旱地土壤则主要受反硝化菌(Steroidobacter)和厌氧粘菌(Anaeromyxobacter)的影响。RDA分析结果表明,土壤pH、土壤总As、有效态铁、有效态硫是影响优势微生物类群相对丰度及其功能的关键环境因子。综上所述,通过调控土壤的关键理化性质以及参与土壤氮、铁、硫循环过程的优势微生物相对丰度和功能,可以为降低稻田与旱地土壤中的Cd和As活性提供理论依据,并为我国南方Cd和As复合污染土壤的修复提供重要参考。

关键词：稻田旱地镉(Cd) 砷(As) 微生物群落结构优势微生物

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不同放养密度稻虾综合种养模式的水质评估及经济效益评价

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华南农业大学学报 2024年第6期45卷 918-928页

作者：胡译然杜林森李奎李峰王华湖南农业大学环境与生态学院湖南长沙410128 中国科学院亚热带农业生态研究所/亚热带农业生态过程重点实验室/洞庭湖湿地生态系统国家野外科学观测研究站湖南长沙410125

【目的】比较不同放养密度稻虾综合种养模式与传统水稻单作模式的水体环境质量及经济效益,探索洞庭湖区稻虾种养的科学模式。【方法】采用小区试验的方法,共设置3个处理:放养密度为300 kg·hm^(−2)的低密度稻虾处理、放养密度为375 ... 详细信息

【目的】比较不同放养密度稻虾综合种养模式与传统水稻单作模式的水体环境质量及经济效益,探索洞庭湖区稻虾种养的科学模式。【方法】采用小区试验的方法,共设置3个处理:放养密度为300 kg·hm^(−2)的低密度稻虾处理、放养密度为375 kg·hm^(−2)的高密度稻虾处理和水稻单作处理。分别在水稻不同生长时期进行水样采集和理化性质分析,采用综合水质指数评价法对3种模式进行水体质量评价,同时比较不同模式的经济效益。【结果】溶解性总固体含量、pH、NH_(4)^(+)−N含量、化学需氧量和溶解氧含量这5项水体理化指标是田间水质变化的主要影响因素。在成熟期,相较于低密度稻虾处理虾沟水体,高密度稻虾处理虾沟水体总N含量显著提升10.5%(P<0.05),总P含量上升3.6%,化学需氧量显著提升26.2%(P<0.05)。在水稻成熟期,低密度稻虾处理水体质量指数达到0.72,显著高于高密度稻虾处理(P<0.05)。成本和收益计算结果显示,稻虾综合种养模式的经济效益较水稻单作模式提升6~9倍,且低密度稻虾处理的经济效益是高密度稻虾处理的1.47倍。【结论】在稻虾综合种养模式中选择合适的虾养殖密度,可有效降低农业面源污染、提高稻田经济效益和环境效益,具有较好的推广潜力。以上研究结果为洞庭湖区农业面源污染防治措施制定提供了数据支撑。

关键词：稻虾综合种养放养密度产量水质经济效益

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植被恢复对西南喀斯特地区土壤气候韧性的提升作用

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生态学报 2023年第20期43卷 8430-8441页

作者：唐祎欣张伟吴汉卿胡培雷肖丹王克林中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410000 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站环江547100 中国科学院大学北京100049

土壤质量提升是生态系统应对气候变化能力增强的关键。为探究气候变化背景下不同植被恢复方式对喀斯特地区土壤质量的影响,基于黔桂喀斯特地区气候梯度样带84个样方土壤物理、化学和生物性质综合分析,分别以耕地和次生林作为退化和顶级... 详细信息

土壤质量提升是生态系统应对气候变化能力增强的关键。为探究气候变化背景下不同植被恢复方式对喀斯特地区土壤质量的影响,基于黔桂喀斯特地区气候梯度样带84个样方土壤物理、化学和生物性质综合分析,分别以耕地和次生林作为退化和顶级恢复对照,探讨了自然恢复(灌木林)和人工恢复(人工林)的土壤质量提升效应及其对气候变化的响应。结果表明:(1)植被恢复不仅显著提高了土壤细菌、真菌、放线菌等微生物丰度以及有机碳、全氮、速效氮等养分含量,也对土壤质地有一定改善;(2)自然恢复和人工恢复均提高了土壤质量,两种恢复方式之间土壤质量指数无显著差异,但与次生林依然存在差距。灌木林和人工林的土壤质量仅约为次生林土壤质量的62%—66%;(3)耕地土壤质量随年均温和年平均降雨量的增加而下降,次生林的土壤质量随年平均降雨量的增加而上升,植被恢复对土壤质量的提升率与年均温和年平均降雨量呈正相关关系。阐明了在一定范围的气候变化下进行植被恢复可以显著提升喀斯特地区土壤的气候韧性,揭示了喀斯特地区植被恢复对土壤质量的提升主要是由于提高了土壤碳氮养分含量及改善了土壤微生物群落结构,这为全球气候变化背景下喀斯特退化土地生态恢复和管理提供了理论依据。

关键词：喀斯特区域气候变化土壤质量评价主成分分析法微生物群落结构

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亚热带典型农林流域磷持留时空特征及其影响因素

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环境科学学报 2024年第2期44卷 193-202页

作者：贾中政孟岑李裕元吴大付刘欢瑶白姣杰余少波张苗苗宫殿林吴金水河南科技学院资源与环境学院新乡453000 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院大学北京100049 湖南农业大学环境与生态学院长沙410128

由流域水文过程和地球化学循环所导致的污染物持留是造成面源磷污染治理效果改善缓慢且难以达到预期目标的主要原因.量化流域尺度面源磷持留效应及影响因素是科学实施流域水污染治理的前提.以金井河流域为研究区,利用长期水文、水质定... 详细信息

由流域水文过程和地球化学循环所导致的污染物持留是造成面源磷污染治理效果改善缓慢且难以达到预期目标的主要原因.量化流域尺度面源磷持留效应及影响因素是科学实施流域水污染治理的前提.以金井河流域为研究区,利用长期水文、水质定位监测数据(2012—2019年),采用双端元混合模型(E-EMMA)和流量历史曲线法量化了研究区内9个集水区磷持留率(TPRP)时空变化特征.结果表明监测期内9个集水区的TPRP为14.39%~84.07%.不同水文阶段TPRP存在显著差异,表现为低流量阶段(55.07%~86.96%)>中流量阶段(35.45%~74.52%)>高流量阶段(32.54%~55.31%).此外,利用偏最小二乘回归分析方法(PLS),分析了流域特征因子(尺度、土壤、地形、景观格局)对于TPRP的影响作用.在中、低流量阶段,TPRP主要受流域地形和景观格局特征的影响;而在高流量阶段,影响磷持留的主要是流域尺度和景观格局特征.研究结果为洞庭湖磷污染控制与削减攻坚行动制定高效和科学的管控措施提供科学理论基础.

关键词：面源污染双端元模型流量历时曲线偏最小二乘回归

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岩性对森林土壤有机碳矿化的影响

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生态学杂志 2024年第4期43卷 1000-1007页

作者：付瑞桐李德军胡培雷段鹏鹏张玉玲沈阳农业大学土地与环境学院沈阳110866 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 广西自治区重点实验室中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西环江547100

土壤有机碳(SOC)矿化速率影响大气中二氧化碳(CO_(2))浓度,进而影响全球气候变化。然而,岩性如何影响SOC矿化尚不明确。本研究以喀斯特地区的石灰岩和非喀斯特地区的碎屑岩发育的土壤为对象,利用荧光分析法和磷脂脂肪酸(PLFA)法测定土... 详细信息

土壤有机碳(SOC)矿化速率影响大气中二氧化碳(CO_(2))浓度,进而影响全球气候变化。然而,岩性如何影响SOC矿化尚不明确。本研究以喀斯特地区的石灰岩和非喀斯特地区的碎屑岩发育的土壤为对象,利用荧光分析法和磷脂脂肪酸(PLFA)法测定土壤微生物活性和微生物量以及群落组成,采用铁、铝氧化物和交换性钙镁含量来评估矿物保护特征,结合室内培养探究岩性对SOC矿化的影响因素。结果表明,碎屑岩和石灰岩发育土壤的SOC矿化量有显著差异,培养结束时(第42天),碎屑岩发育土壤的累积矿化量比石灰岩发育土壤高38.5%。方差分解分析表明,土壤化学性质、微生物和矿物保护特性对两种岩性发育土壤的SOC矿化量的共同解释度为47.1%。结构方程模型结果进一步表明,岩性可以通过调控土壤矿物保护特性或土壤化学性质影响土壤SOC的矿化,也可以通过调控土壤化学性质进而影响微生物性质来影响SOC矿化,岩性还可以直接影响SOC的矿化。上述结果表明,为了预测土壤碳的动态变化,并尽量减少全球变化下的碳排放,应考虑土壤SOC矿化的岩性驱动因素。

关键词：岩性 SOC矿化磷脂脂肪酸土壤酶活性矿物保护

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基于细胞水平高通量测序的土壤水分对活性微生物的影响研究

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生态学报 2024年第16期44卷 7160-7171页

作者：马馨怡高威李颜郭晓彬贾仲君吴金水王连峰大连交通大学环境与化学工程学院大连116028 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 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

细胞水平高通量测序技术是从复杂土壤微生物群落中鉴定活性微生物的有力工具。针对我国东北典型水稻土,采用微宇宙控制试验,设置空白对照、湿润(60%田间持水量)和淹水(100%田间持水量)三种处理,通过土壤微生物细胞提取和高通量测序等技... 详细信息

细胞水平高通量测序技术是从复杂土壤微生物群落中鉴定活性微生物的有力工具。针对我国东北典型水稻土,采用微宇宙控制试验,设置空白对照、湿润(60%田间持水量)和淹水(100%田间持水量)三种处理,通过土壤微生物细胞提取和高通量测序等技术研究了土壤水分对土壤活性微生物的影响规律。结果表明:土壤水分含量增加显著降低了土壤微生物呼吸活性,淹水土壤CO_(2)累积排放量是湿润土壤的87.1%。高通量测序分析表明,土壤DNA和细胞DNA两种水平均能较好地表征土壤优势的活性微生物类群,湿润和淹水土壤优势的门均为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),而优势的属主要为假单胞菌属(Pseudomonas)。然而,不同水分状况下土壤活性微生物数量、多样性和群落结构发生明显分异。土壤水分增加显著增加了微生物数量,但降低了活性微生物多样性,优势的活性Pseudomonas在湿润状况下微生物丰度(6.7%)显著低于淹水土壤(11.6%)。微生物共存网络分析表明,高水分状况增加了土壤活性微生物间的负相关关系,进而强化了微生物间的竞争关系。湿润土壤正向网络关联度占比高达86.2%,显著高于淹水土壤(61.4%)。功能预测结果表明,土壤水分对生物固氮和硫相关的微生物代谢过程影响显著,且土壤总微生物水平和活性微生物水平上变化趋势一致。上述结果表明,土壤水分增加通过强化微生物群落间的竞争关系进而影响微生物区系及其功能。因此,适当的减少稻田土壤水分的管理方式对东北水稻土微生物功能稳定性具有重要意义。

关键词：水稻土土壤水分活性微生物高通量测序细胞水平

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两种母岩发育森林土壤微生物生物量碳代谢的差异性

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土壤学报 2024年第5期61卷 1432-1443页

作者：付瑞桐万翔宇杨馨逸李德军胡培雷段鹏鹏张玉玲沈阳农业大学土地与环境学院沈阳110866 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 广西自治区重点实验室中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西环江547100

针对不同母岩发育土壤的微生物生物量碳代谢特征及驱动因子不明确的科学问题,以石灰岩和碎屑岩两种母岩发育的森林土壤为研究对象,利用18O-H2O标记测定微生物生长速率、微生物呼吸速率、微生物生物量碳利用效率(CUE)以及微生物周转时间... 详细信息

针对不同母岩发育土壤的微生物生物量碳代谢特征及驱动因子不明确的科学问题,以石灰岩和碎屑岩两种母岩发育的森林土壤为研究对象,利用18O-H2O标记测定微生物生长速率、微生物呼吸速率、微生物生物量碳利用效率(CUE)以及微生物周转时间,并结合土壤理化性质、土壤有机质矿物保护特性和土壤酶活性以及微生物生物量和群落组成,明确岩性对森林土壤微生物生物量碳代谢的影响机制。结果表明:石灰岩发育土壤的pH和0.05mm~0.002 mm粒径含量高于碎屑岩发育土壤,而有机碳(SOC)、全氮(TN)、可溶性碳(DOC)、C︰P和N︰P却低于碎屑岩发育土壤(P<0.05);石灰岩发育土壤交换性钙镁(Ca+Mg)和游离态铁铝((Fe+Al)d)含量高于碎屑岩发育土壤,但非晶态铁铝((Fe+Al)o)含量则低于碎屑岩发育土壤;石灰岩发育土壤碳氮磷循环、相关酶活性均显著低于碎屑岩发育土壤(P<0.05);石灰岩发育土壤微生物生物量磷(MBP)高于碎屑岩发育土壤,但微生物生物量碳(MBC)、真菌细菌比(F︰B)和革兰氏阳性菌阴性菌比(G+︰G-)则显著低于碎屑岩发育土壤(P<0.05);石灰岩发育土壤微生物生长速率和周转速率显著高于碎屑岩发育土壤(P<0.05),但微生物呼吸速率和CUE在两种土壤之间差异并不显著。土壤微生物生长速率和微生物周转速率均与土壤pH、(Ca+Mg)︰(Fe+Al)o、(Ca+Mg)︰SOC、(Fe+Al)d︰SOC和革兰氏阴性细菌呈显著正相关(P<0.05),而与DOC、铁铝结合态有机碳、酶活性、MBC︰MBN、F︰B和G+︰G-比呈显著负相关(P<0.05)。此外,土壤CUE与MBC和MBC︰MBN呈显著负相关(P<0.05);微生物呼吸速率仅与酚氧化酶活性呈显著负相关(P<0.05)。两种岩石发育的森林土壤微生物生物量碳代谢受生物和非生物因素的控制,这一研究结果为解释不同母岩发育森林土壤有机碳库的差异提供参考。

关键词：石灰岩碎屑岩森林土壤微生物生物量碳代谢磷脂脂肪酸酶有机质

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