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贵阳次生林不同演替阶段土壤微生物生物量与反硝化酶活性的研究 被引量：7
1
作者 彭艳 李心清 +4 位作者 程建中 周志红 王兵 黄代宽 程红光 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期600-606,共7页
土壤营养元素赋存状态和微生物活性是喀斯特地区生态恢复的关键质量指标,温室气体N2O的排放是全球变暖的重要因子。研究了雨季贵阳不同演替阶段森林表层土壤(0～10cm)微生物生物量(SMB)、反硝化酶活性(DEA)、无机氮(N)库和N转化特征,并... 土壤营养元素赋存状态和微生物活性是喀斯特地区生态恢复的关键质量指标,温室气体N2O的排放是全球变暖的重要因子。研究了雨季贵阳不同演替阶段森林表层土壤(0～10cm)微生物生物量(SMB)、反硝化酶活性(DEA)、无机氮(N)库和N转化特征,并与玉米地、茂兰喀斯特原始森林土壤做了对比分析。结果表明,微生物群落对土壤水分条件响应强烈,土壤有效N的增加有助于微生物群落的增长,土壤N转化速率越快,微生物N同化作用越低。人为干扰(火烧和农业活动)会增加或降低土壤SMB、增加潜在的气态N流失。总的来说,不同演替阶段土壤SMB、DEA和土壤N库均有显著差异,随植被恢复土壤SMB呈上升趋势,温室气体N2O的排放量呈下降趋势,气态N流失形态从N2O转变为N2,N循环过程趋于优化,表明自发演替是退化喀斯特森林恢复的可靠方式。 展开更多
关键词 演替阶段 微生物生物量 反硝化酶活性 N循环
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同位素质谱法对土壤反硝化酶活性的测定研究
2
作者 张丽莉 武志杰 宋玉超 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期2011-2013,共3页
在评价硝化抑制剂的作用效果时,需要确认此硝化抑制剂对反硝化过程有无影响。而对此过程的确认是通过反硝化酶活性(denitrifying enzyme activity,简写为DEA)的测定来实现的。采用加入同位素标记底物结合同位素质谱仪来测定新型硝化抑制... 在评价硝化抑制剂的作用效果时,需要确认此硝化抑制剂对反硝化过程有无影响。而对此过程的确认是通过反硝化酶活性(denitrifying enzyme activity,简写为DEA)的测定来实现的。采用加入同位素标记底物结合同位素质谱仪来测定新型硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐作用下的反硝化酶活性。结果表明,此新型方法能够较准确的测定培养体系中的N2O的浓度,与气相色谱法的测定结果具有良好的相关性(MSN2O=-0.45+1.03GCN2O,R2=0.995)。通过测定15N2O和15N2的丰度能够较好的区分2种反硝化酶活性(硝酸还原酶和N2O还原酶),且克服了传统测定中需要加入乙炔作为酶抑制剂的弊端。对DMPP作用下土壤反硝化酶的测定表明,DMPP对反硝化酶无显著影响,说明DMPP在使用中不会影响土壤中的反硝化过程。 展开更多
关键词 15N 质谱法 反硝化酶活性 3 4-二甲基吡唑磷酸盐
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不同放牧强度下土壤氨氧化和反硝化微生物的变化特征 被引量：16
3
作者 孙翼飞 沈菊培 +4 位作者 张翠景 韩国栋 红梅 赵巴音那木拉 贺纪正 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2874-2883,共10页
土壤硝化及反硝化功能微生物在氮素可利用性、硝酸盐淋溶和氧化亚氮温室气体排放等方面起着关键作用,在指示不同放牧强度对生态系统的影响及预测草地生态系统退化状况等方面具有重要意义。以内蒙古干旱半干旱草原不同放牧强度(轻度、中... 土壤硝化及反硝化功能微生物在氮素可利用性、硝酸盐淋溶和氧化亚氮温室气体排放等方面起着关键作用,在指示不同放牧强度对生态系统的影响及预测草地生态系统退化状况等方面具有重要意义。以内蒙古干旱半干旱草原不同放牧强度(轻度、中度和重度)的长期试验样地为对象,应用定量PCR和限制性末端片段长度多态性(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)的方法,研究土壤氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)、氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和反硝化细菌的丰度、群落结构和多样性对不同放牧强度的响应。结果表明,土壤p H和铵态氮含量分别在7.90—8.18和6.37—35.92 mg/kg之间,中度放牧处理显著增高了土壤pH(P=0.03),而铵态氮含量在重度放牧处理中最高(P=0.02)。不同放牧强度下土壤异养呼吸相比未放牧处理均显著降低(P=0.02)。土壤AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度范围分别为每克干土(4.94—7.60)×10~9个拷贝数和(0.68—3.75)×10~6个拷贝数,放牧处理对AOA-amoA基因丰度无显著影响,中度放牧处理显著降低了AOB-amoA基因丰度(P=0.04);反硝化微生物nosZ基因丰度随在轻度放牧处理中最低(P=0.03)。土壤铵态氮含量是影响AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度的主要因子,而nosZ基因丰度主要受反硝化底物含量及土壤通气状况的影响。冗余分析表明由放牧所引起的可利用性氮含量的变化是导致氨氧化和反硝化微生物群落结构显著变化的主要因素。 展开更多
关键词 氨氧化古菌 氨氧化细菌 干旱半干旱草原 硝化潜势 反硝化酶活性 放牧
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文峪河上游河岸带不同植被类型土壤nirS反硝化菌群结构及功能 被引量：11
4
作者 韩晓丽 黄春国 +1 位作者 张芸香 郭晋平 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1977-1989,共13页
以文峪河上游河岸带不同演替阶段的8种植被类型五花草甸(WH)、沙棘林(HR)、柳树林(SS)、山杨林(PC)、山杨白桦林(PQ)、山杨白桦落叶松林(PQL)、落叶松云杉林(LP)和云杉林(PM)土壤为研究对象,采用高通量测序技术测定nirS反硝化细菌群落... 以文峪河上游河岸带不同演替阶段的8种植被类型五花草甸(WH)、沙棘林(HR)、柳树林(SS)、山杨林(PC)、山杨白桦林(PQ)、山杨白桦落叶松林(PQL)、落叶松云杉林(LP)和云杉林(PM)土壤为研究对象,采用高通量测序技术测定nirS反硝化细菌群落组成及相对丰度,乙炔抑制法测定反硝化酶活性(DEA)。对其土壤理化性质及反硝化细菌群落组成及相对丰度进行方差分析,采用冗余分析(RDA)和Spearman相关性分析不同植被类型及土层反硝化细菌群落结构及功能及土壤理化因子的关联性。结果表明:1)不同植被类型及土层土壤理化因子存在显著差异,柳树林(SS)0—15 cm土层硝态氮(NO+3-N)含量显著高于其他植被类型各土层;2)土壤反硝化菌群多样性指数在五花草甸(WH)、山杨白桦林(PQ)和云杉林(PM)中较其他植被类型高;3)沙棘林(HR)及柳树林(SS)反硝化酶活性(DEA)显著高于其他植被类型;4)不同植被类型反硝化优势菌群分布存在显著差异及特异性,如浮霉菌门(Planctomycetes)仅在落叶松云杉混交林(LP)和云杉林(PM)植被类型15—30 cm土层中分布;5)土壤pH、土壤有机碳(SOC)、土壤铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO+3-N)等是影响土壤反硝化细菌群落结构及组成的重要因子,其中土壤铵态氮和硝态氮含量变化是导致土壤反硝化菌群多样性和反硝化酶活性差异的关键因子。本研究揭示了文峪河上游河岸带不同植被类型土壤反硝化细菌群落结构及功能的变化和分布特征,为进一步研究该区域河岸带氮素循环及水体污染防治提供重要参考依据。 展开更多
关键词 文峪河上游 河岸带 植被类型 反硝化菌群落结构 反硝化酶活性
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水分和温度对旱地红壤硝化活力和反硝化活力的影响 被引量：23
5
作者 王连峰 蔡祖聪 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期543-546,560,共5页
采集第四纪红色粘土发育和第三纪红砂岩发育的红壤,分别在4C冰箱内保存(O),室温下湿润(M)和淹水(F)培养110天后测定硝化细菌、反硝化细菌、硝化势、反硝化势和反硝化酶活性。结果表明,低温有利于保持硝化细菌和反硝化细菌的数量,但显著... 采集第四纪红色粘土发育和第三纪红砂岩发育的红壤,分别在4C冰箱内保存(O),室温下湿润(M)和淹水(F)培养110天后测定硝化细菌、反硝化细菌、硝化势、反硝化势和反硝化酶活性。结果表明,低温有利于保持硝化细菌和反硝化细菌的数量,但显著抑制它们的硝化和反硝化活力。湿润有利于保持硝化细菌的硝化活力,而淹水则有利于保持反硝化细菌的反硝化活力,但均不利于硝化细菌和反硝细菌的存活。由此说明,不同的研究目的和需要测定的项目,应采用不同的土壤样本保存方法。 展开更多
关键词 红壤 硝化细菌 反硝化细菌 硝化势 反硝化势 反硝化酶活性
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高温短程反硝化菌Brevibacillus sp.XF-03特性及其降解动力学 被引量：4
6
作者 郝敏娜 杨云龙 葛启隆 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期177-181,共5页
采用梯度驯化方法,使得菌株Brevibacillus sp.XF-03在高温(50℃)条件下,能够降解1 000 mg/L亚硝态氮,并通过单因素试验对其生长碳源和C/N进行优化,结果显示,菌株Brevibacillus sp.XF-03短程反硝化最适碳源为琥珀酸钠,C/N为12∶1。在此... 采用梯度驯化方法,使得菌株Brevibacillus sp.XF-03在高温(50℃)条件下,能够降解1 000 mg/L亚硝态氮,并通过单因素试验对其生长碳源和C/N进行优化,结果显示,菌株Brevibacillus sp.XF-03短程反硝化最适碳源为琥珀酸钠,C/N为12∶1。在此最佳条件下,42 h对初始浓度为100 mg/L亚硝态氮去除率为95.1%。对该菌株亚硝态氮降解动力学过程进行模拟,符合基质抑制型的Haldane模型,各参数分别为:最大比降解速率(μmax)=1.28 h-1,半饱和常数(KS)=451.42 mg/L,底物抑制常数(Ki)=176.77 mg/L。初步探讨了亚硝酸盐还原酶(NIR)活性,在该菌株生长指数期的后期,亚硝酸盐还原酶比活力达0.279(U/mg protein)。 展开更多
关键词 Brevibacillus sp XF-03 高温短程反硝化亚硝态氮降解动力学酶活性
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长期施肥下红壤玉米关键生育期氧化亚氮排放差异及其影响因素 被引量：3
7
作者 宋毅 张璐 +6 位作者 韩天富 申哲 李继文 李冬初 孟红旗 Ntagisanimana Gilbert 张会民 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1794-1804,共11页
【目的】探究红壤区玉米关键生育期氧化亚氮(N_(2)O)的排放量及影响因素,为红壤区玉米季温室气体减排提供理论支撑。【方法】典型红壤长期施肥定位试验始于1990年,选取不施肥(CK)、氮钾化肥配施(NK)、氮磷钾化肥配施(NPK)3个处理,监测... 【目的】探究红壤区玉米关键生育期氧化亚氮(N_(2)O)的排放量及影响因素,为红壤区玉米季温室气体减排提供理论支撑。【方法】典型红壤长期施肥定位试验始于1990年,选取不施肥(CK)、氮钾化肥配施(NK)、氮磷钾化肥配施(NPK)3个处理,监测玉米苗期、喇叭口期、灌浆期和成熟期N_(2)O排放、温度和降雨量,测定了表层土壤理化性状和硝酸还原相关酶的活性。【结果】与CK相比,NK和NPK处理均显著提高了N_(2)O累积排放量,NPK处理显著增加苗期N_(2)O累积排放量,而NK处理显著提高了喇叭口期和灌浆期N_(2)O累积排放量,但两个处理的玉米生育期N_(2)O累积排放总量没有显著差异。从玉米苗期到成熟期,NK处理土壤pH整体呈下降趋势,降低了17.8%,而CK和NPK处理无显著变化;CK、NK和NPK处理土壤有机碳(SOC)整体呈上升趋势,分别较灌浆期升高了15.2%、16.4%和16.2%,NH_(4)^(+)-N含量呈逐渐降低趋势,而NO_(3)^(−)-N含量呈逐渐上升趋势。NPK处理苗期土壤NO_(3)^(−)-N含量显著高于NK处理,喇叭口期和灌浆期均低于NK处理,NH_(4)^(+)-N含量全生育期均显著低于NK处理。从苗期到成熟期,各处理反硝化酶(DE)活性呈下降趋势,CK、NK处理的降幅(59.1%、66.9%)高于NPK处理(29.1%);各处理硝酸还原酶(NR)活性均在喇叭口期最低,NK和NPK处理各生育期NR活性高于CK;亚硝酸还原酶各处理也在喇叭口期最低,CK和NK处理分别下降33.4%和76.2%,NPK处理较最大值降低23.5%。Pearson分析结果表明,各生育期N_(2)O累积排放量与生育期平均气温(TEM)、NO_(3)^(−)-N、SOC和NR呈显著正相关关系,与生育期累积降雨量(PCP)、pH和反硝化酶活性呈显著负相关关系。随机森林模型分析结果表明,苗期、喇叭口期、灌浆期、成熟期与N_(2)O累积排放量相关最显著的因素分别为pH、PCP、NR、SOC。【结论】在玉米不同生育期,影响土壤N_(2)O累积排放的主要因素不同,苗期为土壤pH,大喇叭口期为累积降雨量,灌浆期为土壤硝酸还原酶活性,成熟期为土壤有机碳含量。酸性红壤上,施用化肥氮可降低土壤pH,提高土壤硝态氮和有机碳含量,进而显著增加N_(2)O排放量。虽然长期施用氮钾肥与施用氮磷钾肥玉米生育期的N_(2)O累积排放量没有显著差异,但施用氮磷钾肥显著提升苗期N_(2)O排放量,而施用氮钾肥增加大喇叭口期和灌浆期N_(2)O排放量。 展开更多
关键词 长期施肥 红壤 玉米季 氧化亚氮排放 土壤pH 有机碳 反硝化酶活性
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改良生物滞留系统强化对雨水径流中氮磷的去除 被引量：9
8
作者 冉阳 付峥嵘 +1 位作者 唐宁远 马满英 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期49-57,共9页
传统生物滞留池对N、P去除效果较差且不稳定,甚至会出现N、P的负去除现象。文章采用改良复合填料,结合双层填料和滤池饱和区组合设置,构建了4组模拟生物滞留实验柱,分别加入传统填料(C1)和改良复合填料(C2、C3、C4),并设置滤池饱和区的... 传统生物滞留池对N、P去除效果较差且不稳定,甚至会出现N、P的负去除现象。文章采用改良复合填料,结合双层填料和滤池饱和区组合设置,构建了4组模拟生物滞留实验柱,分别加入传统填料(C1)和改良复合填料(C2、C3、C4),并设置滤池饱和区的组合式排水系统以强化脱氮除磷效果。利用半合成模拟雨水作为实验进水对出水中氮磷的去除效率进行了评价和比较。此外,还评价了介质深度、干旱期对生物滞留柱中磷的截留和反硝化酶活性的影响。填充C2的实验柱对总磷的去除效果最佳(93.70%);填充C1的实验柱对总磷的去除效果较差(57.36%);填充C3的实验柱去除硝酸盐和总氮的性能最佳(分别为83.54%和92.15%)。结果表明,通过改良填料羟基铝蛭石污泥、双层填料和滤池饱和区组合设置,可以有效地改善径流水质,并可为高效雨水处理提供新的生物滞留池配置方法。 展开更多
关键词 双层填料 羟基铝蛭石污泥 滤池饱和区 反硝化酶活性
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