检索结果-内蒙古大学图书馆

土壤学报 2022年第6期59卷 1616-1625页

作者：田玉华尹斌曾科赵旭土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站(中国科学院南京土壤研究所)南京210008

密闭室抽气法是稻田氨挥发的常用监测方法,但该方法在实施过程中仍存在一些问题,导致不同研究结果之间缺乏可比性,影响稻田氨排放的系统分析与评估。研究了换气频率、抽气时间段、是否串联洗气瓶、抽气室与洗气瓶规格等监测参数以及抽... 详细信息

密闭室抽气法是稻田氨挥发的常用监测方法,但该方法在实施过程中仍存在一些问题,导致不同研究结果之间缺乏可比性,影响稻田氨排放的系统分析与评估。研究了换气频率、抽气时间段、是否串联洗气瓶、抽气室与洗气瓶规格等监测参数以及抽气与自然风对比对氨挥发量的影响。结果表明,氨挥发随换气频率的增加而增加,其增加速度分三个阶段,挥发量与换气次数的对数呈线性相关;尿素快速水解期与水解基本结束后的氨挥发日变化规律不同;直通型、球形多孔型洗气头分别较圆盘多孔型洗气头氨挥发量低25.6%和8.5%;抽气室内径越大,气相高度越低,氨挥发量越低;串联洗气瓶测定的氨挥发仅为单独洗气瓶的88.6%;抽气室内田面水蒸发量随抽气速率增加而增加,抽气与自然放置情况下氨挥发量相近时,后者田面水蒸发量大。建议密闭室抽气法监测稻田氨挥发采用直径15 cm的抽气室,配单独流量计,气相高度5~8 cm,抽气量15~20 L·min^(-1)左右,无需串联洗气瓶,选择圆盘多孔型或直杆多孔型洗气瓶。

关键词：密闭室抽气法稻田尿素氨挥发换气频率

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基于生态系统多功能性的农田土壤健康评价

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土壤学报 2022年第2期59卷 461-475页

作者：杨颖郭志英潘恺王昌昆潘贤章南京信息工程大学地理科学学院南京210044 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

农田土壤健康状况不仅影响作物产量和品质,还影响大气、水环境质量和生物安全,因而农田土壤健康评价应将土壤生产能力与生态环境效应结合考虑。基于土壤生态系统多功能性,将土壤功能归纳为作物生产、持水净水、养分运移与缓冲、碳固存... 详细信息

农田土壤健康状况不仅影响作物产量和品质,还影响大气、水环境质量和生物安全,因而农田土壤健康评价应将土壤生产能力与生态环境效应结合考虑。基于土壤生态系统多功能性,将土壤功能归纳为作物生产、持水净水、养分运移与缓冲、碳固存及栖息地与多样性等5项功能。进一步针对每项功能,按照固有属性和动态属性两个方面分别选取基础项指标,同时考虑具有区域特点的威胁土壤功能发挥的限制项指标,并采用2个乘数来体现限制因子对固有和动态属性影响的差异性,共同构建农田生态系统土壤健康评价指标体系。以中国生态系统研究网络(CERN)内位于黄淮海平原的封丘、栾城和禹城3个实验站典型农田生态系统为例,应用所建立的指标体系,采用灰色关联分析法对其土壤健康状况进行综合评价。结果显示,3个农业生态实验站土壤健康状况总体相当且处于较高水平,但仍有所差异,表现为禹城>栾城>封丘,且作物生产功能与产量R^(2)达到0.60,验证表明该评价体系比较合理。因此,基于多功能性的土壤健康评价方法可为进一步探究土壤健康长期变化趋势,实施土壤资源有效管理提供一定参考。

关键词：土壤健康评价土壤功能农田生态系统黄淮海平原灰色关联分析

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不同土壤改良措施对大棚菜地高度盐渍化土壤改良效果研究

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中国土壤与肥料 2024年第4期 9-16页

作者：程明琨闵炬巨昇容潘云枫赵冬青杨东平施卫明佛山科学技术学院国际膜生物学与环境研究中心广东佛山528000 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 宜兴市土肥站江苏宜兴214206

设施菜地土壤次生盐渍化现象普遍,严重制约了设施蔬菜的可持续发展。以高度和超高度大棚次生盐渍化土壤为对象,研究不同土壤改良措施对大棚青菜产量、氮肥利用率及土壤性状的影响。在两种盐渍化程度的大棚土壤上分别开展田间试验,设置... 详细信息

设施菜地土壤次生盐渍化现象普遍,严重制约了设施蔬菜的可持续发展。以高度和超高度大棚次生盐渍化土壤为对象,研究不同土壤改良措施对大棚青菜产量、氮肥利用率及土壤性状的影响。在两种盐渍化程度的大棚土壤上分别开展田间试验,设置相同的6个处理:不施氮肥(0%N)、常规施氮(100%N)、施石灰氮+常规施氮(Lime+100%N)、施石灰氮+减氮20%(Lime+80%N)、施石灰氮+填闲玉米+常规施氮(Lime+corn+100%N)和施石灰氮+填闲玉米+减氮20%(Lime+corn+80%N)。结果表明:与100%N处理相比,Lime+corn+80%N处理的青菜产量在高度、超高度次生盐渍化土壤上分别增产91.8%(11.3 t/hm^(2))和62.2%(5.6 t/hm^(2)),显著提高了氮肥利用率。在高度盐渍化土壤上,与100%N处理相比,施石灰氮可使土壤电导率降低16.0%~19.7%(P<0.05),对土壤pH无显著影响;与施石灰氮处理(Lime+100%N和Lime+80%N)相比,土壤电导率在Lime+corn+100%N和Lime+corn+80%N处理下分别降低了49.4%和55.2%(P<0.05),土壤pH升高3.4%和12.6%。在超高度盐渍化土壤上,与100%N处理相比,施石灰氮处理对土壤电导率无显著影响,可使土壤p H升高14.1%~16.0%(P<0.05);与施石灰氮处理相比,土壤电导率在Lime+corn+100%N和Lime+corn+80%N处理下分别降低了43.7%和49.2%(P<0.05)。不同土壤改良措施在高度盐渍化土壤上显著提高了土壤孔隙度,降低了土壤有效磷和速效钾含量,而在超高度盐渍化土壤上影响不显著。

关键词：设施蔬菜次生盐渍化土壤酸化土壤pH 产量氮肥利用率

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中国主要稻区周丛生物群落组成结构及其磷捕获能力

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土壤学报 2023年第6期60卷 1749-1763页

作者：陆文苑孙朋飞徐滢刘俊琢吴永红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 湖北秭归三峡库区生态系统水利部野外科学观测研究站湖北宜昌443605 中国科学院大学资源环境学院北京100049

广泛分布在水-土界面之间的周丛生物是稻田生态系统物质迁移和能量交换的关键热区和必经之地,但至今鲜有研究关注稻田周丛生物的群落特征及其调控功能。为进一步了解周丛生物磷捕获功能,本研究选取我国主要稻区周丛生物,覆盖华南地区、... 详细信息

广泛分布在水-土界面之间的周丛生物是稻田生态系统物质迁移和能量交换的关键热区和必经之地,但至今鲜有研究关注稻田周丛生物的群落特征及其调控功能。为进一步了解周丛生物磷捕获功能,本研究选取我国主要稻区周丛生物,覆盖华南地区、长江中下游地区、东北地区三个水稻种植区,利用高通量测序技术分析周丛生物群落组成结构,结合PLS-PM和回归分析揭示影响稻田周丛生物捕获磷的因素。结果表明,不同地区稻田土壤理化性质存在显著差异(P<0.05)。我国主要稻区周丛生物磷捕获能力由北到南、由西向东呈现递增的趋势。不同地区稻田周丛生物群落组成差异显著(P<0.05)。在属水平上,华南地区周丛生物以Acinetobacter、Proteiniclasticum等原核微生物及Gregarina、Adriamonas等真核微生物为优势物种;长江中下游地区周丛生物以Bacillus、Cloacibacterium等原核微生物及Gregarina、Vermamoeba等真核微生物为主组成;在东北地区,周丛生物由Flavisolibacter、Anaerolinea为优势的原核微生物和以Adriamonas、Vermamoeba为优势的真核微生物组成。发现土壤理化性质(特别是土壤有机碳含量和田面水pH)与周丛生物群落多样性存在相关性。华南地区周丛生物中的微藻对于磷的捕获起到一定的促进作用,而东北地区周丛生物中的聚磷菌对磷的捕获有正效应。本研究通过对全国不同地区稻田周丛生物磷捕获能力的分析,丰富了对稻田周丛生物群落组成、结构及其调控磷循环的认识,也为将来开发生物技术回收利用稻田盈余磷提供了理论依据。

关键词：稻田周丛生物聚磷菌微藻胞外聚合物

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趋磁细菌Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1对镉的生物吸附初步研究

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生态环境学报 2025年第1期34卷 99-107页

作者：曹振宇涂晨刘颖韩军超邢倩雯骆永明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 中国科学院大学北京100049 南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏南京210044 湖南师范大学地理科学学院湖南长沙410081

趋磁细菌由于其独有的趋磁运动能力,展现出成为新型可回收生物吸附材料的潜力。但有关趋磁细菌对Cd(Ⅱ)的吸附去除应用研究仍非常有限,趋磁细菌对Cd(Ⅱ)的吸附特征与机理尚不明确。选用趋磁细菌模式菌株Magnetospirillum gryphiswaldens... 详细信息

趋磁细菌由于其独有的趋磁运动能力,展现出成为新型可回收生物吸附材料的潜力。但有关趋磁细菌对Cd(Ⅱ)的吸附去除应用研究仍非常有限,趋磁细菌对Cd(Ⅱ)的吸附特征与机理尚不明确。选用趋磁细菌模式菌株Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1,采用扫描电子显微镜(SEM)对MSR-1吸附Cd(Ⅱ)前后的形态进行了表征;通过批吸附实验研究了不同溶液pH值、Cd(Ⅱ)初始浓度、细菌生物量和温度等反应条件对MSR-1吸附Cd(Ⅱ)的影响;利用动力学模型、等温吸附模型模拟了吸附过程;采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、顺序洗脱法等方法初步探究了MSR-1对Cd(Ⅱ)吸附的机理。结果表明,吸附Cd后的MSR-1菌体表面形貌改变并出现破损。MSR-1对Cd(Ⅱ)的吸附效率主要受pH、初始Cd(Ⅱ)浓度和细菌生物量等因素影响。当pH为8.0、Cd(Ⅱ)初始浓度为1mg·L^(-1)、温度为30℃、吸附时间为1h、细菌生物量(湿质量)为3.33g·L^(-1)时,MSR-1对Cd(Ⅱ)的吸附效率可达87.8%。Cd(Ⅱ)浓度在0.5-20mg·L^(-1)时,随着Cd(Ⅱ)浓度的升高,MSR-1对Cd(Ⅱ)的吸附量逐渐增大,最大吸附量达1.20 mg·g^(-1)。MSR-1对Cd(Ⅱ)的吸附过程遵循准二级动力学方程和Langmuir等温模型。羟基、酰胺I基团和羧基等基团参与了MSR-1吸附Cd(Ⅱ)的过程。MSR-1对Cd(Ⅱ)吸附机制可涉及物理吸附、离子交换、络合作用和胞内积累,其中离子交换作用为最主要的吸附机制,贡献占比为74.9%。综上,趋磁细菌MSR-1对Cd(Ⅱ)有较好的吸附去除能力,为未来作为有潜力的可回收生物吸附材料,用于Cd污染水体和土壤的生物修复提供数据支持和理论依据。

关键词：趋磁细菌镉生物吸附作用离子交换影响因子

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生物硝化抑制剂的研究进展及其农业应用前景

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土壤学报 2021年第3期58卷 545-557页

作者：陆玉芳施卫明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

在我国农业集约化以及高投入的生产模式下,氮肥利用率较低。相当部分的氮肥以氨(NH_(3))、硝酸盐(NO_(3)^(-))以及温室气体氧化亚氮(N_(2)O)等形式损失至环境中,造成生产成本增加,并加剧了生态环境污染。硝化作用是土壤氮循环的关键转... 详细信息

在我国农业集约化以及高投入的生产模式下,氮肥利用率较低。相当部分的氮肥以氨(NH_(3))、硝酸盐(NO_(3)^(-))以及温室气体氧化亚氮(N_(2)O)等形式损失至环境中,造成生产成本增加,并加剧了生态环境污染。硝化作用是土壤氮循环的关键转化过程,与农田氮素损失密切相关。一些植物的根系能产生和分泌抑制硝化作用的物质,被称为生物硝化抑制剂(BNIs),如果加以利用,是一种高效且环境友好的氮素管理对策。系统总结了国内外生物硝化抑制剂研究领域的重要进展,探讨了根系分泌生物硝化抑制剂的意义、物质种类和功能、分泌及作用机制。以往研究仅认为BNIs是自然生态系统中植物适应低氮环境的一种保氮生存机制,主要关注热带牧草和高粱,本文提出了BNIs在高氮投入的农业生态系统中同样重要,以及相当的粮食作物品种具有高BNI活性的观点,并讨论了其在农业中提高氮素利用率和减少环境污染方面的应用前景,为未来BNIs技术及产品的开发、提升农产品品质、及推动现代农业绿色发展提供借鉴。

关键词：生物硝化抑制剂硝化作用根系分泌物氮素利用率农业绿色发展

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典型黑土区坡耕地侵蚀特征及其对氮素迁移的影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：王建茜高磊钱芮刘霞彭新华南京林业大学林草学院与水土保持学院江苏省南方现代林业协同创新中心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中国科学院大学

为明确典型黑土区坡耕地侵蚀沉积特征及其驱动的氮素水平迁移特征，基于2023年度坡顶至坡脚不同侵蚀沉积部位的原位监测，量化了坡耕地不同部位的侵蚀沉积速率，阐明了侵蚀沉积对氮素水平迁移的影响。结果表明：研究期间坡耕地呈中度侵... 详细信息

为明确典型黑土区坡耕地侵蚀沉积特征及其驱动的氮素水平迁移特征，基于2023年度坡顶至坡脚不同侵蚀沉积部位的原位监测，量化了坡耕地不同部位的侵蚀沉积速率，阐明了侵蚀沉积对氮素水平迁移的影响。结果表明：研究期间坡耕地呈中度侵蚀，侵蚀速率为2 530.7 t·km-2·a-1，流失速率为1 085.5 t·km-2·a-1年土壤流失厚度为0.99 mm；不同侵蚀部位的侵蚀沉积特征差异显著，侵蚀改变了坡耕地黑土层厚度的空间格局。坡中是黑土流失“热区”，2023 年坡中土壤被剥蚀3.5 mm，坡上流失1.8 mm，而坡下黑土层变厚6.8 mm；土壤侵蚀对氮素迁移具有重要影响，坡耕地年TN流失强度为18.9 kg·hm-2，其中，坡上和坡中氮素流失强度分别为37.2和57.9 kg·hm-2，坡下每公顷沉积了113.3 kg；极端降水在黑土侵蚀及氮素迁移中发挥了不可忽视的作用。占全年降水量22%的单场极端降水，贡献了34%的产流量，49%的产沙量和44%的氮素流失量。典型黑土区坡耕地土壤侵蚀沉积具有鲜明的时空特征，并显著影响土壤氮素的流失，坡中是侵蚀和氮素流失的“热区”，极端降水事件是流失的“热时”，相关研究成果可为黑土坡耕地侵蚀阻控提供数据和理论支撑。

关键词：黑土土壤侵蚀氮流失坡位极端降水

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表面活性剂增溶洗脱土壤中多环芳烃的效果研究

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环境科学研究 2022年第8期35卷 1885-1892页

作者：袁笑相雷雷赵振华王紫泉赵之良李浩 Jean Damascene Harindintwali 卞永荣蒋新王芳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中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室江苏南京210008 河海大学环境学院江苏南京210098 中国科学院大学北京100049

表面活性剂增效洗脱修复技术被广泛应用于土壤修复.本文选取11种非离子型和3种离子型表面活性剂对多环芳烃(PAHs,菲、芘、苯并[a]芘)污染土壤进行洗脱研究,筛选出洗脱效果较好的表面活性剂,并深入探索表面活性剂浓度、洗脱时间、固液比... 详细信息

表面活性剂增效洗脱修复技术被广泛应用于土壤修复.本文选取11种非离子型和3种离子型表面活性剂对多环芳烃(PAHs,菲、芘、苯并[a]芘)污染土壤进行洗脱研究,筛选出洗脱效果较好的表面活性剂,并深入探索表面活性剂浓度、洗脱时间、固液比等因素以及表面活性剂的复配对土壤PAHs增效洗脱的影响,旨在比选出一种高效洗脱土壤PAHs的表面活性剂并对其洗脱方法进行优化.结果表明:①表面活性剂浓度为10 g/L、固液比为1∶20条件下,聚氧乙烯醚-10(NSF10)的去除率最高,达到78%;其次为曲拉通X-100(TX-100)和吐温80(TW-80),去除率分别为76.7%和73.4%.②随着表面活性剂添加浓度的增加,土壤PAHs的去除率增大,当表面活性剂浓度超过5 g/L时,PAHs去除率的增幅减缓,可见,5 g/L是相对有效且经济的表面活性剂添加浓度.③当洗脱时间为16 h时,NSF10对PAHs的洗脱达到平衡,继续延长洗脱时间,洗脱效果并未增强.④增加NSF10用量有利于洗脱,固液比1∶40是最优固液比,此时PAHs的去除率已达到固液比为1∶100时的85.2%.⑤非离子表面活性剂NSF10、TX-100、TW-80与阴离子表面活性剂SDS分别以体积比9∶1进行复配时均取得了优于单一活性剂的洗脱效果,NSF10与SDS体积比为7∶3时,增溶洗脱效果最为明显,比单一表面活性剂提高了18.2%.研究显示,NSF10是一种高效的PAHs洗脱剂,添加浓度为5 g/L、洗脱时间为16 h、固液比为1∶40是其最优参数选择,其与SDS以体积比7∶3进行复配可进一步提升增溶洗脱效果.

关键词：土壤表面活性剂多环芳烃洗脱污染修复

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长期连续施用生物质炭对土壤肥力、小麦产量和微生物群落结构的影响

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土壤 2023年第6期55卷 1230-1236页

作者：陈哲靳鹏辉胡天龙王慧周蓉张静如刘琦张燕辉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京210037 南京师范大学地理科学学院南京210023

基于长期田间试验,研究了6 t/(hm^(2)·a)玉米秸秆还田(Straw)以及2.4、6和12 t/(hm^(2)·a)玉米秸秆生物质炭添加(分别记为BC1、BC3、BC5)对土壤肥力、小麦产量和微生物群落结构的影响。结果表明:与不添加玉米秸秆及其生物质... 详细信息

基于长期田间试验,研究了6 t/(hm^(2)·a)玉米秸秆还田(Straw)以及2.4、6和12 t/(hm^(2)·a)玉米秸秆生物质炭添加(分别记为BC1、BC3、BC5)对土壤肥力、小麦产量和微生物群落结构的影响。结果表明:与不添加玉米秸秆及其生物质炭的处理(CK)相比,BC5处理显著提高了2021年小麦产量,且3个剂量生物质炭处理2021年小麦产量平均提高15%。经过11 a的连续添加,土壤容重从CK的1.06 g/cm^(3)降低至BC5处理的0.73 g/cm^(3),全碳从CK的14.9 g/kg增加至BC5处理的83.8 g/kg。土壤碱解氮、有效磷和速效钾均随生物质炭施用量增加而增加,表现为BC5>BC3>BC1>Straw≥CK。本研究中,长期连续施用玉米秸秆及其生物质炭没有显著改变细菌群落多样性,而BC5处理略增加真菌群落多样性。PICRUSt2功能预测表明生物质炭处理显著提高了碳固定相关功能基因丰度,而降低碳降解相关功能基因丰度。

关键词：长期田间试验生物质炭土壤肥力小麦生产微生物群落结构

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中国植物营养生物学研究重要进展和展望

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植物营养与肥料学报 2022年第12期28卷 2310-2323页

作者：施卫明李光杰艾超周卫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 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

植物营养生物学是重点研究植物活化、吸收、转运与利用养分的生理、分子及遗传机制的科学,是支撑基于植物营养生理和分子遗传的农业养分高效新技术、新品种、新肥料可持续发展的重要基础学科之一。30多年来,中国植物营养生物学研究取得... 详细信息

植物营养生物学是重点研究植物活化、吸收、转运与利用养分的生理、分子及遗传机制的科学,是支撑基于植物营养生理和分子遗传的农业养分高效新技术、新品种、新肥料可持续发展的重要基础学科之一。30多年来,中国植物营养生物学研究取得了显著进展,尤其是近5年来,中国植物营养生物学领域的科学家在国际综合性学术期刊及植物科学主流期刊发表的论文数量大幅增加,在营养元素高效、营养逆境耐性、根际和根系分泌物等若干领域取得了重要成果。本文评述了近5年来中国科学家在植物营养生物学若干领域取得的重要研究进展,以期追踪和报道当前中国植物营养生物学科领域发展的前沿和热点,并对存在的问题和未来的发展方向进行了探讨。

关键词：基因营养元素高效营养逆境耐性根际根系分泌物

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