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1.
岩溶区黄龙病柑橘园土壤氮转化存在特殊性。土壤改良剂生物炭对岩溶区黄龙病柑橘园土壤N2O排放的影响及其微生物调节途径目前尚不清楚。本文通过室内培育试验研究了生物炭添加对岩溶区黄龙病脐橙园土壤N2O排放、土壤氮素净硝化率/矿化率、硝化和反硝化功能基因的影响及其相互关系。结果表明, 添加生物炭改变了土壤氮素净硝化率/矿化率、反硝化相关功能基因nosZ和硝化相关功能基因AOA-amoA、AOB-amoA的丰度, 添加量为2%时是多数指标增长的峰值, 与对照差异显著。添加生物炭降低了岩溶区脐橙园土壤N2O的平均排放速率和累积排放量, 但各处理间差异不显著。DCA排序显示生物炭添加不同处理N2O的排放速率主要受NH+ 4-N含量、nirK丰度、nosZ丰度的负向影响, NO– 3-N含量和AOA-amoA丰度的正向影响。若要进一步提升生物炭对该土壤的减排效果, 应注意提升土壤NH+ 4-N水平和反硝化相关功能基因丰度, 抑制土壤NO– 3-N水平和硝化相关功能基因AOA-amoA的丰度。本研究结果可为岩溶区黄龙病柑橘园土壤N2O减排及调节机制研究提供借鉴。 相似文献
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土壤中的铵态氮(NH4+)是土壤中最重要的一种活性氮的形态之一:不仅是植物可以直接吸收利用的氮素营养,也是土壤氮素气态损失的共同的源--NH3挥发和硝化反硝化释放的NO2均是从NH4+开始. 相似文献
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云南滇池流域西芹种植区不同施肥条件下的地下水环境氮素污染 总被引：1，自引：1，他引：0
通过野外田间实验,研究了高量施肥处理、低量施肥处理、不施肥处理以及空白对照裸地等不同施肥处理条件下土壤水中各种形态氮的时空分布情况,探讨了地下水环境中氮素在不同施肥处理条件下的迁移转化特征.结果表明,在各种处理条件下,土壤水中硝态氮质量浓度随深度的增大而减小,而亚硝态氮与铵态氮质量浓度在剖面上的变化幅度较大,这种变化主要受土壤水氧化还原电位的影响.硝态氮随时间的变化趋势在4个处理区表现各异:在高量施肥处理区,各层位的土壤水中硝态氮质量浓度总体上呈增大趋势;在低量施肥处理区,硝态氮受作物生长和灌溉的影响呈拍岸浪式向下迁移;在不施肥处理区和空白对照裸地处理区,由于表层土壤中硝态氮背景值较高(0～30 cm处土壤硝态氮平均质量分数达到15.59 g/kg),灌溉水的下渗也导致硝态氮向下迁移.高量施肥处理区和空白对照裸地处理区土壤水的对比表明,施肥可促进0.6～1.5 m深处土壤的反硝化作用,从而增大这些层位土壤水中亚硝态氮和铵态氮的质量浓度. 相似文献
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利用15N同位素成对标记法并结合MCMC数值模型,研究岩溶区乔灌地开垦种植砂糖桔4年后土壤氮转化特征。结果显示:乔灌地开垦种植砂糖桔后,土壤有机氮矿化速率由2.93 mg N·kg-1·d-1显著下降至0.60 mg N·kg-1·d-1,土壤无机氮的供应能力降低,土壤有机氮矿化速率与土壤有机碳、全氮和全钙含量呈显著正相关性,与铁、铝、钾和黏粒比例呈显著负相关性;土壤铵态氮微生物同化速率由1.76 mg N·kg-1·d-1显著降低为0.10 mg N·kg-1·d-1,在砂糖桔地铵态氮微生物同化速率与有机氮矿化速率的比值仅为0.17。乔灌地土壤自养硝化速率高达11.06 mg N·kg-1·d-1,而硝态氮微生物同化作用微弱,硝态氮异化还原速率仅为0.64 mg N·kg-1·d-1,导致硝态氮净产生速... 相似文献
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在气候变化背景下,青藏高原多年冻土区生态环境发生着一系列变化并进一步影响土壤氮循环过程,但目前冻融循环及植被生长周期中土壤氮的动态变化还不清楚。以青藏高原腹地的风火山和特大桥地区的两种典型草地生态系统为研究对象,分析了土壤可利用氮（NH4+-N、NO3--N、DON）及微生物量氮（MBN）的季节变化。结果表明：土壤铵态氮（NH4+-N）及可溶性有机氮（DON）含量在非生长季高于生长季,土壤硝态氮（NO3--N）在生长季高于非生长季;风火山地区高寒草甸生态系统中土壤NH4+-N在融化期含量较高;土壤MBN在植被生长旺盛期降低,在植被生长后期升高;风火山地区高寒草甸生态系统中土壤MBN含量、特大桥地区高寒草原生态系统中土壤可利用氮总量与土壤全氮（TN）含量显著正相关。这表明,土壤全氮含量、植被吸收以及冻融作用均可引起土壤可利用氮及MBN的季节变化。 相似文献
6.
全球水体氮污染形势严峻,且以硝态氮(NO3--N)污染为主,研究地下水与地表水(G-S)相互作用模式对NO3--N在“潜流带”(HZ)中迁移转化的影响是开展水体氮污染综合防控的关键.开展地表水(S)补给地下水(G)(下降流)、地下水(G)补给地表水(S)(上升流)以及交替作用3种模式的NO3--N迁移转化实验,研究表明:3种模式下,出水NO3--N浓度可降低95%以上;上升流中反硝化强度大于下降流;异化还原作用(DNRA)对下降流与上升流出水氨氮(NH4+-N)浓度的贡献分别约为71%和11%;上升流实验后水-土界面有机氮含量是下降流实验后水-土界面的2.3倍.结果表明,G-S相互作用下NO3--N的衰减途径主要包括:合成有机氮、反硝化及DNRA;相互作用模式对各衰减途径的强度存在影响;HZ介质通过吸附NH4+-N和微生物作用合成有机氮的方式截留氮素. 相似文献
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土壤无机氮素的损失主要是铵氮的挥发损失和硝氮的反硝化和淋失.土壤水分和氮素含量的增加,都将增加氮肥淋失的潜在威胁,如处置不当,获得高产可能需要以环境的污染为代价.节水条件下土壤无机氮素的损失量有所减少,但是氮素利用效率也同时受到了土壤水分状况的限制.探讨了作物产量、氮素损失和农业生产要素(水分、氮素)实际投入量之间的关系,建立了节水条件下土壤氮素损失和环境评价概念型模型,通过在北京水利科学研究所永乐店灌溉试验站3年的试验资料对模型进行了参数求解及校验. 相似文献
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水体中三氮转化规律及影响因素研究 总被引：6，自引：0，他引：6
以城市污染水体为对象,研究了水体中氨氮（NH3-N）、亚硝酸盐氮（NO3^--N）、硝酸盐氮（NO3^-N）的转化及去除规律。结果表明,温度对水体中三氮（氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮）的去除具有重要的影响,在夏季实验中三氮的转化及去除速率明显高于冬季;而在温度相似的情况下,光照则成为影响三氮转化去除速率的决定因素,还发现,在黑暗条件下,水体中亚硝酸盐氮、硝酸盐氮出现明显的累积现象,而在光照情况下则没有。由此推断,在光照条件下藻类生物的同化作用在三氮转化和去除中起了主要作用,藻类生物同化导致的三氮转化和去除速率明显高于硝化-反硝化过程。 相似文献
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为厘清保水剂和生物炭对紫色土保水性的影响,通过室内土柱实验,设置添加保水剂和生物炭处理,研究不同处理对土壤吸水倍数、土壤水分蒸发率及保水性能的影响。结果显示不同改良措施均可提高紫色土的吸水倍数,保水剂对紫色土吸水倍数的提升比生物炭更加显著。施用保水剂可适当延缓紫色土的水分蒸发速率,然而施用生物炭则会促进紫色土水分的蒸发。绝大多数处理与空白对照(control check,CK)相比都能够不同程度改善紫色土的保水能力,而且高含量配比处理的改良效果明显优于低含量配比的处理,其中P2B2(03%的保水剂和30%的生物炭)处理可以使紫色土的保水性能达到最高。保水剂与生物炭利于低热河谷区紫色土的水分改良。本研究可为低热河谷区紫色土的水分管理提供参考。 相似文献
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苏打盐碱土对氮转化的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以苏打盐碱土中的主要成分NaHCO3作为主要影响因素,通过室内培养方法,研究不同苏打盐碱化条件对氮的吸附、矿化、硝化及反硝化作用的影响。结果表明,在不同NaHCO3质量浓度影响下：NH+4-N吸附符合Langmuir吸附等温式;矿化模型符合一阶动力学方程,随着NaHCO3质量浓度的增大,潜在矿化势(M0)和矿化速率常数(km)分别由358.48 mg/kg和0.088 d-1降低到337.08 mg/kg和0.059 d-1;硝化作用符合“S”形曲线模型,随着NaHCO3质量浓度的增大,最大速率（kmax）由22.56 mg/(kg·d)降低到16.68 mg/(kg·d);反硝化作用符合零阶动力学方程,但NaHCO3与Na2CO3混合质量浓度变化对反硝化速率常数(kd)影响不显著。随着NaHCO3质量浓度的增大,苏打盐碱土中NH+4-N吸附、有机氮矿化和硝化作用均受到抑制。 相似文献
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岩溶区和碎屑岩区林地和农田土壤氮矿化过程对比研究 总被引：1，自引：1，他引：0
通过15N标记法和MCMC氮素转化模型,研究了岩溶区（石灰性土壤）和碎屑岩区（红壤）林地和农田土壤易分解有机氮矿化（M易）、难分解有机氮矿化（M难）和总有机氮矿化（M总）速率。结果发现,土壤矿化速率受土壤类型和土地利用方式的显著影响。林地石灰性土壤M总（3.71 mg N/kg）显著低于林地红壤（5.57 mg N/kg）,石灰性土壤MNlab（1.81 mg N/kg）与MNrec（1.90 mg N/kg）相近,而红壤M易（4.60 mg N/kg）显著高于M难（0.96 mg N/kg）。林地变为农田后,石灰性土壤M总 显著提高,而红壤显著降低。与林地相比,岩溶区农田土壤M易提高了72.5%,而M难下降了33.7%。碎屑岩区农田土壤M易和M难分别降低至2.47和0.46 mg N/kg。岩溶区土壤CaO和MgO含量与M易呈显著负相关,而与M难呈显著正相关,表明岩溶区土壤钙镁含量是影响氮矿化速率的重要因素。 相似文献
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土壤含水层处理系统(soil aquifer treatment,SAT)是一种重要的人工回灌地下水方式。以再生水为回灌水源时,水中含有的“三氮”可能会对回灌区地下水造成污染风险。研究各种因素对在SAT中去除再生水中“三氮”的影响具有重要意义。本研究中,通过高200 cm、内径50 cm土柱试验,研究了SAT系统中粒径、干湿比(落干期与淹水期的比值)、在系统表层增加生物炭及渗透流速对实际再生水“三氮”去除效果的影响。结果表明,在干湿比1∶1条件下,实际河道细砂和中细砂柱底部出水中NH4-N平均去除率分别为73%和66%,去除机理主要为吸附和硝化作用,NO2-N基本被去除。系统中硝化作用导致NO3-N浓度升高,出水中NO3-N浓度平均增长了3.0%4.1%。在深度115 cm以上, 中细砂柱内比细砂柱内的硝化作用更强,这导致了更高的NH4-N去除率和更低的NO3-N去除率。延长落干期后(干湿比3∶1),系统具有了更强的复氧能力,促进了硝化作用,使得NH4-N的平均去除率提高了20%,而NO3-N的降低了3%4%,增加了NO3-N污染风险。在中细砂层添加5%重量生物炭后,吸附性能增强,使其对NH4-N平均去除率增加了20%32%,但对NO3-N影响不明显。渗透流速与NH4-N的去除和NO3-N的增加均呈负相关。综合分析可得出,影响SAT系统去除“三氮”的最主要因素是干湿比和渗透流速,在回补水源中NH4-N浓度较高时,可考虑在SAT系统表层添加生物炭以增强其去除效果。 相似文献
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石灰土改良试验及其岩溶作用响应研究 总被引：1，自引：0，他引：1
依据石灰土的特点,采用常规有机肥料进行改良石灰土对比试验研究。试验结果表明: ( 1)有机肥处理,降低了石灰土pH值和钙镁元素含量,增强了土壤的溶蚀能力,大大提高了土壤营养元素有效态含量,改善了土壤物理性状,玉米产量和植株性状也远高于和好于对照地; ( 2)不同改良方案因有机肥搭配类型和施肥方式的不同,对埋藏于其中的灰岩试片溶蚀强度和土壤改良的效果存在显著差异。从施肥方式上看,以积制堆肥半腐熟时挖沟施入土壤效果最好,作物增产率为47. 82% ,灰岩试片的溶蚀速率为3. 43 mg /cm2 . a;直接混合挖沟埋入土壤效果次之,增产率为43. 94% ,溶蚀速率为3. 26 mg /cm2 . a;积制堆肥完全腐熟后挖沟施入土壤效果最差,增产率为30. 99% ,溶蚀速率为3. 17mg /cm2. a。从搭配类型来看,塘泥+ 沼渣(液)+ 鲜绿肥> 秸秆+ 塘泥+ 沼渣(液) > 秸秆+ 人畜粪便+ 塘泥。 相似文献
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岩溶区典型土壤对Cd2+的吸附特性 总被引：2，自引：2，他引：0
文章采用有序批试验,就岩溶区两种典型石灰土（棕色、黑色石灰土）对Cd2+的吸附行为进行研究。试验结果表明:石灰土对重金属Cd2+具有较强的吸附能力（平均吸附率范围89.84~98.84）,黑色石灰土的吸附能力高于棕色石灰土,吸附量随平衡浓度的增加而增大;Langmuir和Freundlich方程均能很好地描述两种石灰土对Cd2+的等温吸附过程,Freundlich方程拟合最优;两种石灰土吸附镉的动力学特征相似,吸附过程可分为快速反应、慢速反应和吸附平衡3个阶段,棕色石灰土对Cd2+吸附动力学的最优模型为Elovich方程和双常数方程（R>0.9）,黑色石灰土仅在Cd2+初始浓度为100 mg/L条件下,Elovich方程、双常数方程和W-M方程的模拟达到较显著水平（R>0.8）;有机质、碳酸钙含量及CEC值是影响石灰土对Cd2+吸附能力的主控因素,铁、铝、硅氧化物含量对Cd2+吸附影响不大;综合热力学、动力学及影响因素分析认为石灰土对Cd2+吸附机理包括土壤颗粒表面官能团的专性吸附及不均匀粒内扩散、静电作用等非专性吸附过程。 相似文献
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生物炭应用在土壤中具有CO2减排、改善土壤性质等作用,研究表明生物炭土壤有助于农作物产量和质量的提高,同时对污染物有较好的吸附效果,能控制其迁移,但对于近年关注的土壤中Cr(Ⅵ)和生物炭的作用研究却很少。通过土柱淋滤实验,研究土壤中添加生物炭后对Cr(Ⅵ)的迁移影响,特别是对其进行模拟酸雨淋滤实验,进一步研究了生物炭土壤对Cr(Ⅵ)的锁定效果。结果表明：仅施加1%的生物炭,就能够大幅度提高土壤系统固定Cr(Ⅵ)的能力,小粒径生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附固定能力更加明显,在一定条件下是大粒径的固定吸附量的3倍,在酸雨淋滤作用下也不易解吸,说明生物炭的添加能有效抑制Cr(Ⅵ)在土壤中的迁移,起到原位锁定的作用,这对农田土壤开发治理提供了重要手段和依据。 相似文献
17.
Wang Min Wu Yongfeng Tang Minggao Zhong Zuoxin Shen ZhaoliHydrogeological Department China University of Geosciences Beijing 《中国地质大学学报(英文版)》1995,(2)
The experiment included ten soil columns and field investigation in 1-2 year duration. Data on the columns continuously flooded with waste water indicated that when total input of NH_4-N reached to above 70％ of the NH_4-N adsorption capacity in soil the breakthrough would appear in the output . Adequate removal of nitrogen from the waste water would require at least 170 cm deep groundwater table . Fine textured soil would promote denitrification . The columns simulating discontinuous waste water irrigation indicated that denitrification existed only in the partial microenviroument of reduction . Groundwater table depth had no strong influence on nitrogen removal . The investigation in field revealed that the groundwater recharged with waste water was not polluted by nitrogen when the aeration profile was in finer textures owing to the combined contribution of nitrification and denitrification. 相似文献
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温度的变化能够改变水体的环境,引起周围环境中的离子吸附解吸作用的变化。不同于其他土壤,砂土的保水保肥能力更差,砂土地区一旦发生氨氮(NH4+-N)污染,情况会更加严重和突出。为防治砂土地区N H4+-N污染提供理论依据与技术支持,通过N H4+-N的静态吸附试验,研究不同温度条件下N H4+N在粗砂、中砂、细砂中的吸附转化特征,得到如下结论: 在试验设置的温度区间内,总的趋势是温度越低,砂土对N H4+-N的吸附量越高,表明温度升高对N H4+-N的吸附有抑制作用,这主要是因为吸附过程中会产生弱放热效应,进而降低渗滤介质对N H4+N的平衡吸附量; 在25~30 ℃区间内存在硝化与反硝化作用的临界温度,当温度低于临界温度时,N H4+-N吸附量的减少主要是由于发生了硝化反应,当温度高于临界温度时,N H4+-N的吸附量减少主要是由于发生了反硝化反应。 相似文献
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Muhammad Riaz Mumtaz Khan Shafaqat Ali Muhammad Daud Khan Rehan Ahmad Muhammad Jamil Khan Muhammad Rizwan 《Arabian Journal of Geosciences》2018,11(23):752
Biochar has been considered a safe soil additive to enhance soil fertility and agronomic traits of different crops. This study was conducted to explore the impacts of sugarcane waste straw biochar on soil characteristics and some agronomic traits of okra. The experiment was carried out with four treatments, i.e., control, sugarcane waste straw biochar (10 ton ha?1), farmyard manure (FYM, 10 ton ha?1), and chemical fertilizers (NPK; 120:100:80 kg ha?1) having three replications of each treatment. Soil samples were tested for texture, bulk density, particle density, pH, electrical conductivity (EC), organic matter content, nitrate nitrogen (NO3-N), and extractable-P. The sugarcane waste straw biochar was characterized for plant major nutrient elements. The impact of various treatments was observed on soils and agronomic traits of okra like plant height, fruit size, fruit length, and yield of okra. Results revealed that sugarcane waste straw biochar expressed higher EC value and noticeable amounts of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), sulfur (S), and magnesium (Mg). The sugarcane waste straw biochar, in comparison with FYM and NPK, significantly improved the NO3-N, extractable-P, OM and EC of the calcareous soil, and reduced the soil bulk density. Furthermore, plant growth and yield parameters were significantly improved under biochar application over the control, FYM and NPK. Overall, sugarcane waste straw biochar proved to be a good alternative to conventional organic and inorganic fertilizers under calcareous soil conditions. 相似文献