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^(15)N示踪技术在湿地氮素生物地球化学过程研究中的应用进展 被引量:14
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作者 孙志高 刘景双 +1 位作者 于君宝 王金达 《地理科学》 CSCD 北大核心 2005年第6期762-768,共7页
稳定性同位素技术是现代生态学研究中的一门应用技术,它几乎在生态学研究的各个领域都有着广泛的应用。其中15N技术由于具有示踪和区分氮素物质的源与去向等优越性而在生态系统氮循环研究中发挥了极为重要的作用。文章主要从湿地氮素的... 稳定性同位素技术是现代生态学研究中的一门应用技术,它几乎在生态学研究的各个领域都有着广泛的应用。其中15N技术由于具有示踪和区分氮素物质的源与去向等优越性而在生态系统氮循环研究中发挥了极为重要的作用。文章主要从湿地氮素的输入过程、转化过程以及归趋过程三方面综述了该技术在当前国内外湿地氮素生物地球化学过程研究中的应用进展,特别指出当前基于该技术的湿地氮素生物地球化学过程研究尚缺乏一定的系统性、深入性和广泛性。最后,文章就该技术在湿地氮素生物地球化学过程研究中的应用前景进行了展望研究。 展开更多
关键词 生物地球化学过程 同位素分馏 ^^15n示踪技术 湿地
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^(15)N同位素示踪技术研究辣椒器官氮素分配特性和基质氮素运移规律 被引量:8
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作者 曹超群 张国斌 +4 位作者 胡琳莉 强浩然 马国礼 杜淼鑫 李雨桐 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期171-177,共7页
为探究日光温室蔬菜基质栽培氮肥在栽培基质中运移和累积规律及其在辣椒植株各器官中吸收和分配特性。以辣椒(品种:陇椒10号)为试验材料,利用K^(15)NO_3同位素示踪法,将K^(15)NO_3分别标记于栽培基质剖面向下5~10 cm和15~20 cm深处,并... 为探究日光温室蔬菜基质栽培氮肥在栽培基质中运移和累积规律及其在辣椒植株各器官中吸收和分配特性。以辣椒(品种:陇椒10号)为试验材料,利用K^(15)NO_3同位素示踪法,将K^(15)NO_3分别标记于栽培基质剖面向下5~10 cm和15~20 cm深处,并设2个灌水下限60%(W60)和80%(W80),研究了日光温室基质栽培辣椒的生物量、辣椒各器官对氮素吸收与分配及栽培基质中氮素的运移规律。结果表明,60%灌水下限条件下较80%灌水下限显著增加了辣椒植株总生物量和氮的吸收量。在空间分布上,^(15)N标记施肥深度越深,则辣椒植株对^(15)N利用率下降;同时,^(15)N在基质层(0~20 cm)中的累积量也明显下降,损失量显著增加。其中60%灌水下限条件下基质中^(15)N的损失量少于80%灌水条件,且^(15)N在5~10 cm处的损失量较少,此时,减小了基质层15~20 cm处^(15)N的向下迁移量,并增加了60%灌水下限条件下辣椒植株各器官对全氮的吸收利用率。因此,W60F5处理可以提高辣椒植株的总生物量和氮肥的吸收量,减弱基质深层氮素向下运移量,有利于辣椒植株更好地吸收与利用,且辣椒植株各器官生物积累量与氮肥吸收量依次为叶>果>茎。 展开更多
关键词 辣椒 15n同位素示踪技术 氮素分配 基质运移
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AM真菌-小麦共生体系对不同氮源的吸收转运效率及对磷水平的响应
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作者 韩建邦 许媛 +2 位作者 王欣雨 祝晨琳 金海如 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第1期125-133,共9页
【目的】研究随着时间的变化以及不同磷(P)浓度下,氮(N)素在丛枝菌根(AM)真菌根外菌丝中的转运对小麦生长状况的影响。【方法】试验在三室栽培盒中构建AM真菌-小麦共生根系系统。在小麦生长约60天后,进行7天饥饿处理,然后在菌丝室分别施... 【目的】研究随着时间的变化以及不同磷(P)浓度下,氮(N)素在丛枝菌根(AM)真菌根外菌丝中的转运对小麦生长状况的影响。【方法】试验在三室栽培盒中构建AM真菌-小麦共生根系系统。在小麦生长约60天后,进行7天饥饿处理,然后在菌丝室分别施加30 mL 4 mmol/L硝酸钾、硫酸铵、谷氨酰胺、精氨酸、尿素溶液,以纯水为对照(CK)。在供氮后第3、5、7天收获小麦植株,分析菌根和根外菌丝中精氨酸含量、叶片中游离氨基酸和叶绿素含量。同样饥饿处理小麦-菌根共生体系,在菌丝室分别加入磷水平0、35、700μmol/L的溶液,每个磷水平下分别施加4 mmol/L ^(15)N标记的硝酸钾、硫酸铵、尿素,以加纯水为对照,氮源和不同磷水平每7天各加10 mL,42天后收样,测定菌根中^(15)N丰度、叶片中关键酶活性及植株氮、磷含量。【结果】1)随着供氮培养时间的增加,各处理根外菌丝中精氨酸含量不断下降,在第7天降至最低。相较于CK,各氮源处理在培养第3天显著增加了根外菌丝中精氨酸含量,尤以硝酸钾和精氨酸处理的含量最高。相较于CK,除精氨酸组外,各氮源处理在不同培养天数均显著提高了小麦叶片游离氨基酸含量,以施加硝酸钾处理第5天的游离氨基酸含量最高(1.26 mg/g)。小麦叶片叶绿素含量也随供氮时间的延长整体呈上升趋势。2)供磷水平与氮素形态均显著影响菌根中^(15)N丰度,硝酸钾处理配合P 700μmol/L处理菌根中的^(15)N丰度最高,而硫酸铵则在P 35μmol/L处理下最高。除尿素处理配合P 700μmol/L外,氮源的施加显著提高了小麦叶片中硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,施加不同氮源后,小麦叶片硝酸还原酶活性随着磷水平的升高而有所降低。在各磷水平下,各氮源处理下植株地上部、地下部氮、磷含量较不施氮处理均有不同程度的提高。【结论】AM真菌根外菌丝吸收转运硝态氮和铵态氮的效率高于有机态氮,吸收的氮素以精氨酸的形式转移到根内菌丝,进一步运转到菌根中供小麦生长所需,整个运转过程约为7天。高磷水平有利于AM真菌对硝态氮的吸收转运,而低磷水平有利于对铵态氮的吸收转运。 展开更多
关键词 AM真菌 小麦 ^^(15)n同位素示踪 氮、磷转运
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臭氧升高栾树和白皮松光合生理响应机制 被引量:2
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作者 胡雪梅 滚锶语 +3 位作者 马晨鑫 严岩 袁相洋 曲来叶 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第17期7688-7699,共12页
工业化和快速城市化进程导致城市树木暴露于高浓度地表臭氧(O_(3))和氮(N)沉降的环境。以两种北京常见的城市园林绿化树种栾树(Koelreuteria paniculata)和白皮松(Pinus bungeana)为研究对象,采用臭氧开顶式气室(OTC)和^(15)N同位素示踪... 工业化和快速城市化进程导致城市树木暴露于高浓度地表臭氧(O_(3))和氮(N)沉降的环境。以两种北京常见的城市园林绿化树种栾树(Koelreuteria paniculata)和白皮松(Pinus bungeana)为研究对象,采用臭氧开顶式气室(OTC)和^(15)N同位素示踪法,研究了2022年5月—9月3种臭氧浓度NF(自然环境臭氧浓度)、NF40(NF+40 nmol/mol O_(3))和NF60(NF+60 nmol/mol O_(3))环境下两种树苗的生理生长特性,特别是生长季末期植物叶片氮吸收的响应机制。研究结果表明:(1)高浓度O_(3)显著抑制栾树和白皮松叶片饱和光合速率、气孔导度、叶绿素含量、类胡萝卜素含量和生物量累积,但增加了叶片N含量。(2)生长季末期栾树与白皮松叶片N元素的吸收策略不同,栾树的新叶比老叶吸收更多的N,同时N可能从老叶转移到新叶;白皮松则将N更多地储存在老叶中以维持叶片常绿,而不是将N转移到新叶中。(3)在生长季结束前一周,不论施N与否O_(3)浓度升高均会显著增加叶片的衰老比率,O_(3)浓度越高栾树叶片衰老比率越高,而施N处理可降低由于O_(3)升高导致叶片衰老的比率,越接近生长季结束O_(3)增加栾树叶片衰老和施N缓解叶片衰老的变化规律越显著。由此可见,在研究城市树种应对O_(3)浓度升高和N沉降的环境变化时,不仅要考虑不同功能型如落叶和常绿树种的差异,同时也应关注落叶植物的不同生长时期,特别是生长季末期的变化。 展开更多
关键词 臭氧 氮沉降 ^^(15)n同位素示踪 叶片 生长季末期
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种植大豆对土壤氮素盈亏影响的估算 被引量:11
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作者 龚振平 马春梅 +1 位作者 金喜军 姚玉波 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期125-129,共5页
应用15N示踪方法,研究了种植大豆对土壤氮素盈亏的影响,并对土壤氮素盈亏进行了估算。结果表明:大豆成熟期70.4%~88.6%的氮素转移到籽粒中,大豆氮素收获率很高,导致土壤氮素亏损;秸秆还田时土壤氮素亏损量平均为39.2kg/hm2,秸秆不还田... 应用15N示踪方法,研究了种植大豆对土壤氮素盈亏的影响,并对土壤氮素盈亏进行了估算。结果表明:大豆成熟期70.4%~88.6%的氮素转移到籽粒中,大豆氮素收获率很高,导致土壤氮素亏损;秸秆还田时土壤氮素亏损量平均为39.2kg/hm2,秸秆不还田时土壤氮素亏损量平均为49.2kg/hm2;大豆根瘤固氮率与土壤氮素盈亏量呈直线相关,根瘤固氮率越高,土壤氮素亏损量越少;秸秆还田条件下,根瘤固氮率71.5%是土壤氮素盈亏平衡点,秸秆不还田时根瘤固氮率要达到80.9%才能保障土壤氮素盈亏平衡。 展开更多
关键词 大豆 15n示踪方法 氮素 盈亏估算
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氧化还原电位和pH对生物滞留系统硝酸盐异化还原为氨作用的影响 被引量:14
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作者 陈韬 李剑沣 +1 位作者 邹子介 张本 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第4期368-373,共6页
试验以模拟生物滞留系统为研究对象,运用^(15)N同位素示踪技术研究土壤不同氧化还原电位(Eh)和p H条件下硝酸盐异化还原为氨(DNRA)作用对氮的去除效果。结果表明:在土壤Eh为225~100 m V、0^-120 m V和-225^-340 m V条件下,随着Eh的降低... 试验以模拟生物滞留系统为研究对象,运用^(15)N同位素示踪技术研究土壤不同氧化还原电位(Eh)和p H条件下硝酸盐异化还原为氨(DNRA)作用对氮的去除效果。结果表明:在土壤Eh为225~100 m V、0^-120 m V和-225^-340 m V条件下,随着Eh的降低,硝酸盐异化还原为氨(DNRA)作用增强;生物滞留系统中同时存在反硝化反应和DNRA作用,在0^-120 m V区间,更有利于反硝化作用的发生;在-225^-340 m V区间,更有利于DNRA作用的发生;生物滞留系统土壤p H为5~7的条件下,DNRA作用效果随着p H的增加而增强;在p H为7~9时,DNRA作用效果随着p H的增加而减弱;表明DNRA作用易在中性偏碱性的环境下发生。 展开更多
关键词 ^^15n 同位素示踪 氧化还原电位(Eh) PH 生物滞留 硝酸盐异化还原为氨(DnRA) 反硝化
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围栏对高寒草原优势物种氮吸收策略的影响 被引量:2
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作者 喻鳟善 索娜卓嘎 +2 位作者 洪江涛 庞博 王小丹 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期864-873,共10页
围栏封育是促进退化高寒草地生态恢复和重建的重要工程措施。目前对围栏封育条件下高寒草地氮(N)营养特征的研究主要集中于土壤或植被独立的系统,仍缺乏土壤-植被N素传递和利用效率方面的报道。本研究以藏北高寒草原典型物种紫花针茅(St... 围栏封育是促进退化高寒草地生态恢复和重建的重要工程措施。目前对围栏封育条件下高寒草地氮(N)营养特征的研究主要集中于土壤或植被独立的系统,仍缺乏土壤-植被N素传递和利用效率方面的报道。本研究以藏北高寒草原典型物种紫花针茅(Stipa purpurea)和昆仑蒿(Artemisia nanschanica)为研究对象,采用^(15)N稳定同位素示踪技术(^(15)N-NH_(4)^(+)和^(15)N-NO_(3)^(-)),分析围栏封育和自由放牧草地典型物种对不同形态N吸收速率、偏好策略及及其土壤剖面差异。结果表明:1)与自由放牧相比,围栏封育显著提升了紫花针茅在不同土层中的平均N吸收效率,其中,NH_(4)^(+)和NO_(3)^(-)吸收速率分别提高了4.78和9.34μg·(g·h)^(−1)。围栏封育提升了昆仑蒿NO_(3)^(-)吸收速率,但对NH_(4)^(+)吸收速率影响较为微弱。2)两种草地管理方式下,紫花针茅和昆仑蒿均偏好吸收NO_(3)^(-),表现出与土壤背景主导N形态相契合的特点。3)高寒草原典型物种表层根系N吸收速率高于深层根系,与根系生物量的土壤剖面分布格局基本一致。本研究揭示了草地生态工程对高寒典型物种N营养适应策略的影响,为后续退化高寒草地保护与恢复提供了科学依据。 展开更多
关键词 青藏高原 n吸收偏好 稳定同位素 ^^(15)n示踪 草地管理方式 营养适应策略 土壤剖面差异
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