应用^(15)N自然丰度值揭示不同氮源对设施土壤氨挥发的贡献 被引量：1

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作者 田峪萍 双睿辰 +2 位作者 刘原庆 王立刚 孟凡乔 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期242-251,共10页

【目的】我国设施蔬菜生产中普遍存在着氮肥施用过量、氨气(NH_(3))挥发损失严重等问题。通过^(15)N自然丰度法,研究不同肥料类型对土壤NH_(3)挥发的影响,并定量分析其贡献率,为实现降低氮素损失的氮肥科学管理提供依据。【方法】开展为... 【目的】我国设施蔬菜生产中普遍存在着氮肥施用过量、氨气(NH_(3))挥发损失严重等问题。通过^(15)N自然丰度法,研究不同肥料类型对土壤NH_(3)挥发的影响,并定量分析其贡献率,为实现降低氮素损失的氮肥科学管理提供依据。【方法】开展为期40天的番茄盆栽培养试验,供试土壤为棕壤,未施过肥也未种植过作物,供试作物为番茄。试验设置4个处理,即不施氮肥(CK)和等量施氮(N3 g/pot)条件下单施鸡粪有机肥(M)、单施尿素(U)、有机肥半量替代尿素(MU)处理。利用被动采样器测定了土壤NH_(3)挥发速率和累积排放量,并借助^(15)N自然丰度方法估算肥料和土壤氮对NH_(3)挥发的贡献。【结果】基肥施用后3~6天内,NH_(3)挥发速率迅速增加并达到高峰,之后逐渐降低,直至第33天恢复到施肥前水平。与MU和U处理相比,M处理的净NH_(3)挥发累积量分别显著降低了60.8%和63.1%(P<0.05),MU较U处理的NH_(3)减排效果不显著(4.62%),相应的NH_(3)挥发系数分别为1.37%(U)、1.29%(MU)及0.51%(M)。施肥处理中,δ^(15)N-NH_(3)值随NH_(3)挥发的进行而迅速降低,然后逐渐增加至施肥前水平,M处理的δ^(15)N-NH_(3)均值高于MU和U处理。^(15)N同位素混合方程计算显示,在番茄生产中肥料对NH_(3)挥发的贡献比例为:M处理中鸡粪贡献30.5%,U处理中尿素贡献53.1%,MU处理中鸡粪和尿素分别贡献28.6%和56.6%。【结论】等量施氮条件下,单施鸡粪产生的NH_(3)挥发量远低于尿素,鸡粪和尿素等量氮配施对NH_(3)挥发的减排效果不显著。根据同位素分馏效应计算结果,单施鸡粪、尿素对土壤NH_(3)挥发源的贡献比例分别为30.5%、53.1%,鸡粪和尿素配施时二者对土壤NH_(3)挥发源的贡献比例分别为28.6%、56.6%,贡献比例与单施差异不大。因此,控制化肥氮施用量是减少NH_(3)挥发的关键。 展开更多

关键词 氨挥发 ^^(15)n自然丰度 激发效应 设施番茄 分馏效应

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二氧化碳倍增对植物叶片^(15)N自然丰度的影响

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作者 李蕾 吴明君 +4 位作者 林冰艳 孙嫣然 徐艺宁 汪旭明 巩晓颖 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2024年第3期298-306,共9页

大气CO_(2)浓度上升通常会提高植物生产力并伴随叶片氮含量的下降。然而大气CO_(2)如何影响叶片^(15)N丰度及其相关机理还不清楚。以小麦和向日葵为实验材料,测定了两个CO_(2)浓度(410与820μmol•mol^(-1))处理下叶片的氮同位比值(δ^(1... 大气CO_(2)浓度上升通常会提高植物生产力并伴随叶片氮含量的下降。然而大气CO_(2)如何影响叶片^(15)N丰度及其相关机理还不清楚。以小麦和向日葵为实验材料,测定了两个CO_(2)浓度(410与820μmol•mol^(-1))处理下叶片的氮同位比值(δ^(15)N)和氮含量。结果表明:小麦和向日葵叶片氮含量随CO_(2)浓度升高呈下降趋势,然而δ^(15)N对CO_(2)浓度倍增的响应存在差异。在高CO_(2)浓度处理下小麦叶片δ^(15)N显著下降6.5‰,而向日葵叶片δ^(15)N小幅上升2.1‰,且叶片和地上部生物量显著增加。基于此,小麦的氮营养特征符合氮同化受限假说,而向日葵符合稀释效应假说。小麦叶片δ^(15)N随叶龄或者细胞年龄的增加而显著下降,因此在利用^(15)N来研究植物氮代谢时需要区分叶龄的影响。整合分析结果表明,CO_(2)浓度升高导致非豆科C_(3)植物的δ^(15)N显著下降达0.3‰,与小麦的研究结果相符。综上所述,限制硝态氮同化是CO_(2)影响植物氮代谢和^(15)N丰度的重要机制。 展开更多

关键词 植物氮代谢 氮同化 ^^(15)n自然丰度 CO_(2)浓度 叶龄 氮利用效率 氮含量 稀释效应

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^(15)N自然丰度法在生态系统氮素循环研究中的应用 被引量：45

3

作者 苏波 韩兴国 黄建辉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期408-416,共9页

稳定性同位素技术是现代生态学研究中的一门新兴技术，在生态学研究的诸多领域都展示了广阔的应用前景。其中，稳定性同位素１５Ｎ自然丰度法近年来在生态系统氮素循环研究中发挥了和正在发挥着极为重要的作用。首先简述了自然生态系统... 稳定性同位素技术是现代生态学研究中的一门新兴技术，在生态学研究的诸多领域都展示了广阔的应用前景。其中，稳定性同位素１５Ｎ自然丰度法近年来在生态系统氮素循环研究中发挥了和正在发挥着极为重要的作用。首先简述了自然生态系统氮素循环诸过程中的１５Ｎ同位素分馏机制。然后，在此基础上，综述了１５Ｎ自然丰度法的基本原理与方法，列举了近年来此法在生物固氮及氮素转化过程研究中的一些应用实例，并预测了该方法在国内氮素循环研究中的应用前景。 展开更多

关键词 稳定性同位素 氮15自然丰度 氮素循环 生态系统

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利用N-15自然丰度法研究固氮植物生物固氮量 被引量：18

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作者 何道文 孙辉 黄雪菊 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2004年第1期132-137,共6页

生物固氮对全球生态系统氮素循环和全球变化有着重要影响,但是由于测定方法的原因,过去对生物固氮,特别是多年生固氮植物的共生固氮的定量研究不足。在对目前国际上日益受到重视的用N-15自然丰度法研究固氮植物生物固氮量的研究进展进... 生物固氮对全球生态系统氮素循环和全球变化有着重要影响,但是由于测定方法的原因,过去对生物固氮,特别是多年生固氮植物的共生固氮的定量研究不足。在对目前国际上日益受到重视的用N-15自然丰度法研究固氮植物生物固氮量的研究进展进行初步总结的基础上,探讨了影响该方法准确性的一些主要因素。N-15自然丰度法克服了传统的差值法、N-15同位素稀释法和乙烯还原法等的不足,可野外原位定量研究生物固氮,如果对各影响因子加以系统考虑,合理解决参比植物选择和固氮植物取样部位等方面的问题,该方法可较为准确地原位测定人工生态系统中固氮作物和固氮树种的生物固氮量。但是在天然生态系统中由于植物有效氮源的多样性以及其它影响因素较复杂,应用难度较大。 展开更多

关键词 农林复合经营 生物固氮 n-15自然丰度法 氮素循环

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不同耕作处理下大豆生物固N能力及对系统N素的贡献 被引量：4

5

作者 谢田玲 沈禹颖 +2 位作者 高崇岳 南志标 Murray Unkovich 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1772-1780,共9页

2002年至2003年在黄土高原研究了4个耕作处理,传统耕作(t)、传统耕作+秸秆覆盖(ts)、免耕(nt)和免耕+秸秆覆盖(nts)下大豆的生物固N百分率(%Ndfa)、固N数量及其对春玉米-冬小麦-夏大豆轮作系统中N素的贡献。结果表明,在tt、s、nt和nts... 2002年至2003年在黄土高原研究了4个耕作处理,传统耕作(t)、传统耕作+秸秆覆盖(ts)、免耕(nt)和免耕+秸秆覆盖(nts)下大豆的生物固N百分率(%Ndfa)、固N数量及其对春玉米-冬小麦-夏大豆轮作系统中N素的贡献。结果表明,在tt、s、nt和nts处理下2002年的生物固N百分率为17.6%、34.3%、22.4%和19.3%,2003年则为58.5%、62.4%、54.9%和43.8%,其中2003年的生物固N百分率比2002年分别高出69.9%、45.0%、59.3%和56.1%,固N数量高出56.2%、33.8%、49.5%和43.1%。大豆生物固N百分率、生物固N数量与生物量呈正相关关系,在ts处理下显著相关。土壤NO3-N含量和大豆固N数量呈负相关,大豆植株吸N量占土壤NO3-N的百分比在2002年为:t(88.1)>ts(84.6)>nts(78.7)>nt(63.6),2003年为:t(115.5)>ts(104.2)>nts(99.8)>nt(95.8)。2002年大豆对该轮作系统的N素贡献分别为6.6(t)、11.6(ts)6、.5(nt)和6.1(nts)kg/hm2,生物固N量占总N输入量的百分比为14.6(t)、21.5(ts)、14.9(nt)和12.9(nts);2003年大豆对系统的N素贡献分别为14.9(t)1、7.6(ts)、12.9(nt)和10.7(nts)kg/hm2,生物固N量占总N输入的百分比为63.2%(t)、58.5%(nt)、47.7%(ts)和39.9%(nts)。年际变异造成了大豆生物固N的年际差异,秸杆覆盖+耕作因改善水分状况,而促进了大豆的生物固N作用。 展开更多

关键词 15n自然丰度技术 生物固n n素贡献 n平衡 n亏缺 大豆

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外源供氮水平对大豆生物固氮效率的影响 被引量：18

6

作者 杨子文 沈禹颖 +1 位作者 谢田玲 谭广洋 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期574-579,共6页

采用稳定性同位素15N自然丰度（15N natural abundance）技术,以小麦为参照植物,研究了盆栽条件下,在外源供氮0、0.8、2.0、4.0 mmol·L^-1水平下大豆的生物固氮百分率以及生物固氮数量对植物氮的贡献.结果显示：（1）0-2.0 mmol
... 采用稳定性同位素15N自然丰度（15N natural abundance）技术,以小麦为参照植物,研究了盆栽条件下,在外源供氮0、0.8、2.0、4.0 mmol·L^-1水平下大豆的生物固氮百分率以及生物固氮数量对植物氮的贡献.结果显示：（1）0-2.0 mmol·L^-1外源供氮可显著提高大豆的生物量和固氮百分率,且于2.0 mmol·L^-1处理下地上生物量最高,达104 g·m^-2,比CK增加了48%;（2）在0.8 mmol·L^-1的供氮水平下大豆生物固氮量最高,为1.318 g·m^-2,占大豆植株总吸氮量的70.4%,而在4.0 mmol·L^-1供氮水平下生物固氮量仅占植株总吸氮量的44%;随供氮水平的升高,大豆生物固氮量占总吸氮量的比重下降,说明在高水平外源氮下,大豆生物固氮能力受到抑制;（3）大豆生物固氮百分率、固氮数量及吸氮数量与地上生物量间均呈显著正相关关系.结果表明,应用稳定性15N同位素技术可以定量大豆的生物固氮效率,根瘤菌接种配合低浓度外源氮有利于大豆生物固氮潜能的释放,对提高大豆产量、减少化肥投入有积极的指导意义. 展开更多

关键词 15n自然丰度 生物固氮百分率(%ndfa) 生物固氮数量 根瘤菌

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上海地区落叶含氮量丰富的高效固氮树种选择 被引量：1

7

作者 王振 张京伟 张德顺 《中国园林》 北大核心 2011年第4期70-73,共4页

对29种固氮树种的固氮效率与叶片含氮量进行测定,分析了两者的关系及叶片氮输出率的大小。以此为据,筛选具有较强固氮能力、落叶含氮量较高的树种。结果表明:大多数固氮能力强的树种鲜叶含氮量较高,两者的相关系数为0.888**,达到极显著... 对29种固氮树种的固氮效率与叶片含氮量进行测定,分析了两者的关系及叶片氮输出率的大小。以此为据,筛选具有较强固氮能力、落叶含氮量较高的树种。结果表明:大多数固氮能力强的树种鲜叶含氮量较高,两者的相关系数为0.888**,达到极显著水平;江南桤木、胡颓子、花叶胡颓子、常春油麻藤、紫藤、染料木、合欢、杨梅8种树种15N自然丰度值介于-0.632‰～1.313‰,落叶含氮量介于1.288%～1.628%,是筛选出的较好的落叶肥田植物。 展开更多

关键词 园林植物 固氮树种 固氮效率 15n自然丰度法 叶片含氮量 上海

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29种固氮树种生长量与固氮效率相关性研究 被引量：4

8

作者 有祥亮 张京伟 +1 位作者 张德顺 郗金标 《江西农业学报》 CAS 2009年第11期33-35,39,共4页

在对上海市固氮植物资源调查的基础上,选定29种有一定固氮能力的树种。以海滨木槿为对照,测定其年相对高生长量、年相对径生长量、固氮效率,并对生长量与固氮效率的相关性进行分析。分析结果表明:树种间测量指标差异显著;固氮效率与植... 在对上海市固氮植物资源调查的基础上,选定29种有一定固氮能力的树种。以海滨木槿为对照,测定其年相对高生长量、年相对径生长量、固氮效率,并对生长量与固氮效率的相关性进行分析。分析结果表明:树种间测量指标差异显著;固氮效率与植物生长存在较强正相关性(相关系数0.839**、0.707**),固氮效率越高的植物,其相对高、径生长量越大。 展开更多

关键词 固氮树种 生长量 15n自然丰度法 固氮效率 相关性

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6种豆科绿肥植物与苹果树套种对果园土壤碳氮特征的影响 被引量：27

9

作者 陈利云 汪之波 呼丽萍 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期671-676,共6页

为探明豆科植物与果树套种对山地果园土壤碳氮含量特征的影响,本研究以无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)为参比植物,以6种豆科作物[T1:箭筈豌豆(Vicia sativa L.)、T2:大鹁鸽灰豌豆(Pisum Large pigeon L.)、T3:绿豆(Phaseolus radiatus ... 为探明豆科植物与果树套种对山地果园土壤碳氮含量特征的影响,本研究以无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)为参比植物,以6种豆科作物[T1:箭筈豌豆(Vicia sativa L.)、T2:大鹁鸽灰豌豆(Pisum Large pigeon L.)、T3:绿豆(Phaseolus radiatus L.)、T4:大豆(Glycine max L.)、T5:白豌豆(Pisum sativum L.)、T6:赤豆(Vigna angularis L.)]为绿肥植物与新建果园苹果树套种,采用15 N自然丰度法与凯氏定氮等方法检测植物当季固氮量及土壤碳氮含量。结果表明:6种绿肥植物当季固氮量在20.22 g·cm^(-2)~39.14 g·cm^(-2)之间,以T5最高;半年后,豆科植物根系土壤总氮含量以T4最高,为对照的155.48%,碱解氮以T2最高,为44.29 mg·Kg^(-1),微生物量氮增幅为7.66%~38.74%之间;土壤总有机碳含量以T5最高,为22.66 g·Kg^(-1),活性有机碳以T4最高、T6最低,分别为3.04 g·Kg^(-1)和2.39 g·Kg^(-1),非活性有机碳以T5最高,为对照的1.15倍,可溶性有机碳以T4最高,为0.58 g·Kg^(-1),土壤微生物量碳与总有机碳、活性有机碳含量间呈正相关关系。主成分权重分析显示,6种豆科植物与苹果树套种对果园土壤碳氮含量特征的影响作用效果大小排序为T2>T4>T3>T5>T6>T1。 展开更多

关键词 绿肥植物 ^^(15)n自然丰度法 苹果园 土壤碳氮特征

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自然丰度法与同位素稀释法测定植物固氮能力的比较

10

作者 李润富 牛海山 +1 位作者 孔倩 刘强 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第1期34-42,共9页

生物固氮是生态系统有效氮的重要来源,目前存在多种测定和计算方法。以青藏高原高寒草原豆科植物团垫黄芪(Astragalus arnoldii)为对象,对比自然丰度法和同位素稀释法的差异,探讨4种计算方法、4种参考植物和2个取样时间对团垫黄芪生物... 生物固氮是生态系统有效氮的重要来源,目前存在多种测定和计算方法。以青藏高原高寒草原豆科植物团垫黄芪(Astragalus arnoldii)为对象,对比自然丰度法和同位素稀释法的差异,探讨4种计算方法、4种参考植物和2个取样时间对团垫黄芪生物固氮百分率(%Ndfa)评估的影响。结果表明:参考植物的δ15N在自然生长状态下与7月份相比,8月份均显著降低(P<0.05);施加(^(15)NH_(4))2SO_(4)后,4种参考植物紫花针茅(Stipa purpurea)、高山嵩草(Kobresia pygmaea)、矮火绒草(Leontopodium nanum)和青藏苔草(Carex moorcroftii)24 h取样的测定值高于30 d后取样的测定值(P<0.05)。无论标记与否,团垫黄芪的^(15)N丰度在2个采样时间都无明显差异,采用原子百分超和原子百分差这2种计算方法得到的%Ndfa也没有显著差异。除矮火绒草外,以其他3种植物以及4种植物的平均值作为参考时,采用自然丰度法计算的%Ndfa都显著高于同位素稀释法(P<0.05)。取样时间不同自然丰度法的测定结果差异显著(F=89.906,P<0.01),标记后取样时长对同位素稀释法影响显著(F=496.712,P<0.01)。 展开更多

关键词 生物固氮 自然丰度法 同位素稀释法 青藏高原 高寒草原 ^^(15)n

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云南亚热带森林固氮地衣与共存附生植物间的氮转移

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作者 孙维 普晓妍 +2 位作者 胡小文 鲁志云 李苏 《广西植物》 2025年第8期1371-1379,共9页

在养分贫瘠的林冠生境中,附生植物如何获取充足的氮(N)以满足自身生长需求,是附生植物面临的主要挑战之一。蓝藻型地衣类群,具有卓越的生物固氮能力。为探究附生植物能否从共存的固氮地衣中获取N,该文以哀牢山亚热带山地湿性常绿阔叶林... 在养分贫瘠的林冠生境中,附生植物如何获取充足的氮(N)以满足自身生长需求,是附生植物面临的主要挑战之一。蓝藻型地衣类群,具有卓越的生物固氮能力。为探究附生植物能否从共存的固氮地衣中获取N,该文以哀牢山亚热带山地湿性常绿阔叶林系统中的附生植物与固氮地衣为研究对象,通过^(15)N自然丰度法分析,探讨了二者之间的氮转移及其对附生植物养分变化的影响。结果表明:(1)固氮地衣能够将可观的N转移给附生植物,其对附生苔藓和蕨类的氮贡献分别达到26.18%和35.15%。(2)固氮地衣的存在促进了附生苔藓对磷(P)的获取,显著降低了其N∶P值,但对附生蕨类的影响不明显。(3)固氮地衣-附生蕨类的氮转移主要受到固氮地衣生长方位和宿主胸径的影响,而固氮地衣-附生苔藓的氮转移主要受到固氮地衣生长方位和盖度的影响。综上认为,亚热带森林系统中固氮地衣是共存附生植物群落的重要N源,这为解释森林林冠环境附生植物物种多样性分布格局提供了数据支持。 展开更多

关键词 附生植物 蓝藻型地衣 氮转移 ^^(15)n自然丰度值(δ^(15)n) 养分获取 哀牢山

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