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长期氮磷添加对滨海湿地土壤微生物残体碳和酶活性的影响 被引量:3
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作者 杨丽娟 孙凯 +4 位作者 程蕊 杨小立 王大郅 李红丽 王光美 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1624-1633,共10页
滨海湿地土壤氮磷水平及比例的变化影响了滨海湿地生态系统的结构和功能。目前长期氮磷添加对滨海湿地土壤微生物群落的影响已有一定的研究,但其对滨海湿地生态系统碳循环中土壤微生物残体碳和酶活性的影响机制尚不清楚。因此,基于黄河... 滨海湿地土壤氮磷水平及比例的变化影响了滨海湿地生态系统的结构和功能。目前长期氮磷添加对滨海湿地土壤微生物群落的影响已有一定的研究,但其对滨海湿地生态系统碳循环中土壤微生物残体碳和酶活性的影响机制尚不清楚。因此,基于黄河三角洲滨海湿地为期7 a(2014—2021年)的氮磷添加野外原位实验(包括低、中、高3种氮磷供应水平,每种氮磷供应水平设置5∶1、15∶1、45∶1这3种氮磷供应比例),探究了氮磷供应水平及比例对土壤微生物残体碳、酶活性及土壤有机碳(SOC)、速效氮、速效磷等含量及其之间相互关系的影响。结果表明,氮磷供应水平及比例对土壤微生物总残体碳、细菌残体碳、真菌残体碳及其与SOC的比值,SOC、速效氮、速效磷含量,土壤β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶活性均无显著影响。氮磷供应水平及比例仅显著影响β-1,4-葡萄糖苷酶含量,氮磷供应比例为15∶1时的高氮磷供应水平处理较对照降低约40%。在不同氮磷供应比例及水平添加条件下,土壤微生物残体碳、酶活性及土壤碳氮磷含量之间存在显著相关性。该研究强调了土壤微生物残体碳和酶活性在维持滨海湿地有机碳储量方面的重要性,研究结果对提升滨海湿地土壤有机碳变化的预测能力具有重要意义。 展开更多
关键词 滨海湿地 添加 土壤微生物残体 酶活性 含量
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近海沉积物中氮磷的生物地球化学研究进展 被引量:32
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作者 岳维忠 黄小平 《台湾海峡》 CAS CSCD 2003年第3期407-414,共8页
通过对国内外学者十几年来在近海沉积物氮磷地球化学方面研究工作的综述,阐明了该方面的最新进展.主要包括:沉积物中氮磷的形态及分布特点,各种形态间的分配关系,以及与氮磷迁移转化相关的循环过程.最后对该领域今后的发展方向进行展望.
关键词 沉积物 生物地球化学 生源物质循环
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海洋沉积物—海水界面附近氮、磷、硅的生物地球化学 被引量:16
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作者 孙云明 宋金明 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期527-534,共8页
海洋沉积物中的N和P随沉积物的粒度由粗到细,含量逐渐升高,而Si则降低;积物中N、P、S的含量还随海区、输入源、季节、动力学过程及生物生产过程不同而变化。控制海洋沉积物—海水界面N、P、Si沉积、释放及循环的因素,包括有机质和溶解... 海洋沉积物中的N和P随沉积物的粒度由粗到细,含量逐渐升高,而Si则降低;积物中N、P、S的含量还随海区、输入源、季节、动力学过程及生物生产过程不同而变化。控制海洋沉积物—海水界面N、P、Si沉积、释放及循环的因素,包括有机质和溶解氧的浓度、有机质中C、N、P、Si的相对比例、沉积物—海水界面附近的氧化还原环境、生物扰动、温度、水深、pH值、不同形态S的浓度、金属离子以及水动力条件等。一般其综合作用的表现是,沉积物—海水界面之间NH_4^+、PO_4^(3-)和Si(OH)_4从沉积物向上覆水扩散转移,而硝酸盐和亚硝酸盐的通量方向相反,通量的大小随着海区的不同差别较大。 展开更多
关键词 生物地球化学循环 生源要素 海洋沉积物 海水界面
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陆地高分辨率水文—生物地球化学过程CNMM-DNDC三维模型的研发及应用进展 被引量:2
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作者 郑循华 李思琪 +7 位作者 张伟 刘春岩 姚志生 韩圣慧 王睿 王凯 陈笑 李勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期92-107,共16页
CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该... CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该模型经过了多方面科学过程改进和模拟功能扩展,在元素化学反应、物质相变和机械迁移等基本物理、化学、生物过程层面,完成了对陆地表层系统碳氮磷水循环全耦合的精细刻画。迄今开展的观测验证表明,CNMM-DNDC模型基本普适于不同生物气候带(从热带到寒区多年冻土地带)的流域或区域长时间序列“三高”(时间、空间和过程高分辨率)综合模拟,实现对陆地生态系统的碳、氮、磷、水三维运移、水土流失、水力驱动溶解态和颗粒态碳氮磷横向迁移、碳氮温室气体和污染气体排放、生态系统生产力、水分蒸散发和水分能量平衡等众多可持续发展目标表征变量的预测。该模型广泛推广应用于多尺度区域或流域的复杂过程虚拟科学试验研究和服务于面向生态环境建设与减污降碳的优化调控决策,可望为协同落实联合国多个可持续发展目标提供先进的数值模拟技术支撑。 展开更多
关键词 循环全耦合模拟 水文—生物地球化学过程模型 CNMM-DNDC模型 联合国可持续发展目标
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湿地关键带中磷与氮、碳循环联动耦合机制 被引量:11
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作者 周念清 吴延浩 +1 位作者 蔡奕 闵思贤 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2022年第1期91-101,共11页
P是湿地生态系统中所有生物必需的一种营养元素,植物的生长和发育大多与P有关。湿地关键带是一个复杂的开放系统,是物质交换和能量传输的重要场所,且存在氮、碳、磷循环等多个子系统,彼此之间不断发生相互作用和相互影响。P在湿地关键... P是湿地生态系统中所有生物必需的一种营养元素,植物的生长和发育大多与P有关。湿地关键带是一个复杂的开放系统,是物质交换和能量传输的重要场所,且存在氮、碳、磷循环等多个子系统,彼此之间不断发生相互作用和相互影响。P在湿地关键带中具有源和汇的功能,不断进行着复杂的物理、化学和生物作用,其过程包括有机磷矿化、土壤磷吸附与解吸以及生物同化等。从湿地关键带中P的生物地球化学循环基本特征出发,分析了P在湿地关键带中的赋存形态,阐释了土壤磷的有效化过程、沉积物与水体之间P的迁移转化以及湿地关键带生物中P传输过程;在此基础上分别探讨了磷循环与氮、碳循环间的协同作用机制和量化关系,并深入解析了磷循环与氮、碳循环间的联动耦合作用模式,提出了未来的研究方向。未来关注重点应从测试手段、研究方法到理论分析,加强时间和空间尺度上对P的生物地球化学机理探讨,并将磷循环纳入到全球生态系统模型中,实现由定性描述上升到定量评价,构建磷循环与氮、碳循环的水文-生物-地球化学理论体系,以便更好地加强对湿地生态环境和水资源保护以及污染的防控。 展开更多
关键词 湿地关键带 地球化学 循环 循环 循环 生物 联动机制 耦合模式
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鄱阳湖植食越冬候鸟粪便对洲滩湿地薹草枯落物分解过程及碳、氮、磷释放的影响 被引量:14
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作者 张全军 张广帅 +5 位作者 万松贤 刘宇 夏少霞 李雅 许策 于秀波 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期814-824,共11页
于2017年1月-2017年6月采用分解袋技术和鸟粪添加试验研究了鄱阳湖湿地植食性越冬水鸟粪便和典型洲滩湿地植物薹草枯落物分解过程中碳、氮、磷释放动态的差异性以及植食性越冬水鸟粪便的加入对鄱阳湖湿地薹草分解过程的影响.结果表明,... 于2017年1月-2017年6月采用分解袋技术和鸟粪添加试验研究了鄱阳湖湿地植食性越冬水鸟粪便和典型洲滩湿地植物薹草枯落物分解过程中碳、氮、磷释放动态的差异性以及植食性越冬水鸟粪便的加入对鄱阳湖湿地薹草分解过程的影响.结果表明,不同分解时间内薹草枯落物、薹草+鸟粪中薹草枯落物和鸟粪3种样品的干物质损失率和分解速率的差异性都十分显著,其数值都表现为薹草+鸟粪中薹草样品>薹草枯落物样品>鸟粪样品.鸟粪的加入显著加速了薹草分解进程,使其平均分解速率提升了约21.23%. Olson负指数模型模拟预测显示,薹草+鸟粪中薹草、薹草枯落物和鸟粪样品分解完成50%所需的时间依次为259、314和355天,分解完成95%所需的时间大约依次约为3.1、3.7和4.2年. 3种样品碳、氮、磷都表现为净释放模式,其相对回归指数之间差异性也显著.碳相对归还指数都表现为薹草+鸟粪中薹草>薹草枯落物>鸟粪,氮相对归还指数和磷相对归还指数值都表现为鸟粪>薹草+鸟粪中薹草>薹草枯落物.本研究推测鸟粪添加给分解环境带来额外的营养物质,使分解者微生物的数量、种类、活性增加以及鸟粪刺激产生了一系列降解酶,如木质素酶、纤维素酶、蔗糖酶等,胞外酶数量和活性增加,是鸟粪促进薹草分解的关键因素,而样品中初始养分含量以及分解过程碳、氮、磷化学计量比的变化是造成其分解速率和养分释放差异显著的主要原因. 展开更多
关键词 鄱阳湖 越冬水鸟 湿地植物 分解过程 湿地碳、氮、磷生物地球化学循环
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强化序批式生物膜反应器脱氮与人工湿地除磷联合工艺初探 被引量:3
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作者 卢文健 李军 +1 位作者 韦甦 倪永炯 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期64-67,共4页
为解决脱氮除磷对碳源的竞争及不同泥龄需要等问题,提出强化序批式生物膜反应器(SBBR)脱氮与人工湿地除磷联合工艺。通过将SBBR系统分为2格,并采用交替运行的方式(进水和曝气),强化了碳源保存,进一步提高脱氮效率;SBBR系统出水进入栽种... 为解决脱氮除磷对碳源的竞争及不同泥龄需要等问题,提出强化序批式生物膜反应器(SBBR)脱氮与人工湿地除磷联合工艺。通过将SBBR系统分为2格,并采用交替运行的方式(进水和曝气),强化了碳源保存,进一步提高脱氮效率;SBBR系统出水进入栽种菖蒲(Acorus calamus L.)的人工湿地,利用基质和植物吸附等作用进一步除磷。结果表明:(1)2格交替运行SBBR脱氮效果良好,稳定时出水COD均值为34mg/L,去除率约为93%;出水NH4+-N均值为2.0mg/L,去除率约为94%;出水TN维持在4.5mg/L左右,去除率约为86%;出水TP在2mg/L附近波动,除磷效果并不理想,有时还会出现出水TP高于进水TP的释磷现象。(2)人工湿地除磷效果良好且稳定。当进水TP为0.6~6.7mg/L时,出水TP维持在0.3~0.7mg/L。(3)该联合工艺有良好的脱氮除磷效果。系统出水NH4+-N、TN、TP均值分别为2.0、2.4、0.5mg/L,去除率均值分别为94%、92%、90%。 展开更多
关键词 序批式生物膜反应器 人工湿地
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莱州湾南岸滨海湿地的氮、磷循环过程及调控对策 被引量:5
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作者 张绪良 谷东起 +1 位作者 丰爱平 隋玉柱 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 2008年第5期1127-1133,共7页
在莱州湾南岸滨海湿地的生物地球化学循环过程中,N、P元素主要来源于通过河流输入的工业废水、城市生活污水、农田地表径流、灌溉余水和海水养殖池养殖废水,通过潮上带、潮间带湿地最终被输送到潮下带近海湿地,引起潮下带近海湿地水体N... 在莱州湾南岸滨海湿地的生物地球化学循环过程中,N、P元素主要来源于通过河流输入的工业废水、城市生活污水、农田地表径流、灌溉余水和海水养殖池养殖废水,通过潮上带、潮间带湿地最终被输送到潮下带近海湿地,引起潮下带近海湿地水体N、P含量的不断升高,2000年通过河流输入到莱州湾南岸的N总量为46 271.1 t,P总量为2 092.1 t。潮上带、潮间带自然湿地的底质、土壤和植物对N、P元素有显著的吸收、净化作用。以2000年为例,若不考虑自然湿地的吸收、净化作用,仅靠水体交换、扩散稀释,输送到潮下带近海湿地的N、P在海水中的含量为6.74 mg.L-1、0.299 mg.L-1,而当年潮下带近海湿地水体N、P含量实测值分别为0.086 mg.L-1、0.029 mg.L-1,计算值分别是实测值的78.4倍、10.3倍;说明自然湿地对输入的N、P有明显的吸收净化效应。为降低莱州湾南岸潮下带近海湿地海水中的N、P含量,提出了发展循环经济,减小莱州湾南岸滨海湿地的N、P输入通量,对自然湿地进行有效的保护和生态恢复,建设人工湿地、提高湿地的环境净化功能等调控措施。 展开更多
关键词 莱州湾南岸滨海湿地 吸收湿地调控生物地球化学循环
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应用CNMM-DNDC模拟小流域土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷迁移 被引量:5
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作者 李思琪 李勇 +5 位作者 张伟 郑循华 胡鹏程 范继辉 汪涛 朱波 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1511-1521,共11页
水力侵蚀是我国分布最广、危害最严重的水土流失类型,由此导致的土壤和生源要素流失会引起土壤质量下降、河流湖泊富营养化等生态环境问题。水文生物地球化学模型水力侵蚀过程的优化,对定量评估水力侵蚀强度并识别其空间分布特征具有重... 水力侵蚀是我国分布最广、危害最严重的水土流失类型,由此导致的土壤和生源要素流失会引起土壤质量下降、河流湖泊富营养化等生态环境问题。水文生物地球化学模型水力侵蚀过程的优化,对定量评估水力侵蚀强度并识别其空间分布特征具有重要意义。因此,本研究以土壤水力侵蚀物理模型ROSE为基础,在分布式流域水碳氮耦合模型CNMM-DNDC中拓展了土壤水力侵蚀流失和颗粒态碳氮磷元素富集模块。以川中丘陵区盐亭截流紫色土农林复合小流域(简称“截流小流域”)为例,开展了地块尺度验证和小流域尺度的土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷流失的高时空分辨率模拟应用。结果表明:增加了土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷富集模块的CNMM-DNDC模型,能够较好地模拟截流小流域玉米-小麦轮作径流小区产沙量和颗粒态氮流失量的季节动态特征,模型验证阶段模拟值和观测值均表现出显著线性拟合关系(R^(2)分别为0.83和0.85),改进的CNMM-DNDC模型能够用于模拟评估流域水土流失和颗粒态碳氮磷流失强度空间分布。截流小流域由地表径流引起的土壤水力侵蚀、颗粒态碳氮磷流失强度与土地利用和地形特征密切相关,其中坡耕地和居民区土壤水力侵蚀最严重,同时也是截流小流域颗粒态碳氮磷流失的主要来源。模型的模拟结果显示,2004—2006年截流小流域栅格尺度土壤侵蚀模数均值分别为400 t∙km^(−2)∙a^(−1)、701 t∙km^(−2)∙a^(−1)和1550 t∙km^(−2)∙a^(−1),属于轻度水力侵蚀区域。2004—2006年截流小流域由水力侵蚀引起的颗粒态碳年总流失量的平均值分别为63.9 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)、107.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)和200.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1),同期颗粒态氮年总流失量的平均值分别为6.3 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)、10.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)和19.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1),颗粒态磷年总流失量平均值分别为0.9 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)、1.5 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)和2.8 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)。本研究拓展了CNMM-DNDC模型对土壤水力侵蚀产沙和随之的颗粒态碳氮磷迁移的模拟功能,为水土流失和面源污染的研究和防控提供先进的模型工具。 展开更多
关键词 生物地球化学模型 流域模型 土壤水力侵蚀 元素富集 水土流失
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湿地氮循环过程及其研究进展 被引量:7
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作者 马欣欣 王中良 《安徽农业科学》 CAS 2012年第17期9454-9458,9488,共6页
从湿地氮循环的主要研究对象和基本研究方法出发,讨论了同位素方法在氮循环研究中的应用,总结了氮同位素用于研究湿地系统的生物地球化学过程以及各形态氮的迁移转化等方面的应用实例,并对湿地氮循环同位素及其相关技术方法的发展趋向... 从湿地氮循环的主要研究对象和基本研究方法出发,讨论了同位素方法在氮循环研究中的应用,总结了氮同位素用于研究湿地系统的生物地球化学过程以及各形态氮的迁移转化等方面的应用实例,并对湿地氮循环同位素及其相关技术方法的发展趋向进行了展望,最后归纳提出了氮同位素在我国湿地生态系统氮循环研究中的不足及未来的发展方向。 展开更多
关键词 湿地 循环 同位素 生物地球化学过程 全球变化
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多糖微生物菌液对油菜吸收养分和土壤氮磷淋失的影响 被引量:3
11
作者 余松灿 王循睿 +4 位作者 马铭 王轶婷 郝建朝 周炜 刘惠芬 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期245-251,共7页
为探究富含多糖微生物菌液和化肥混合使用对植物吸收养分和控制土壤氮磷淋失的影响,采用油菜盆栽试验方法,把一定体积微生物菌液和不同量化肥进行混合灌溉油菜,油菜收获后,测定油菜和上下两层土壤的理化性质。结果表明,T5处理(50 mL微... 为探究富含多糖微生物菌液和化肥混合使用对植物吸收养分和控制土壤氮磷淋失的影响,采用油菜盆栽试验方法,把一定体积微生物菌液和不同量化肥进行混合灌溉油菜,油菜收获后,测定油菜和上下两层土壤的理化性质。结果表明,T5处理(50 mL微生物菌液,1.2 g尿素和0.72 g磷酸二氢钠混合加入到4.5 kg土壤中)油菜生物量最大,油菜对氮、磷、钾具有较高同化吸收能力;随着化肥用量的增加,上层土壤有效磷含量增加缓慢,下层土壤有效磷含量与对照没有显著性差异,磷的垂直淋失风险较小;当化肥用量低于T5处理用量时,上层土壤铵态氮含量高于对照,而土壤硝态氮含量低于对照,下层土壤铵态氮和硝态氮含量与对照没有显著性差异,说明氮淋失量较小;化肥用量高于T5处理用量时,与对照相比,上层土壤硝态氮和铵态氮含量显著增加,下层硝态氮增加不显著,但是土壤铵态氮显著增加,提高了氮垂直淋失风险。加入微生物菌液可以活化土壤中的钾元素,有利于油菜对钾的吸收。研究表明,微生物菌液与适量化肥混合使用,有助于化肥减量和油菜不减产,不但对土壤氮、磷淋失具有一定抑制作用,还可促进油菜对土壤中钾的吸收。 展开更多
关键词 生物菌液 多糖 垂直淋失 生物地球化学循环
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氮素输入对沼泽湿地碳固定和周转的影响 被引量:4
12
作者 张洛梓 陈清 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期28-35,共8页
湿地是地球表层各圈层之间相互作用的一个重要界面,是陆地生态系统碳(C)、氮(N)循环的重要组成部分。目前,人口增加、工农业发展、污水排放等人类活动导致湿地生态系统的N负荷增加,N输入的持续增强已成为全球性的环境问题,对湿地各种生... 湿地是地球表层各圈层之间相互作用的一个重要界面,是陆地生态系统碳(C)、氮(N)循环的重要组成部分。目前,人口增加、工农业发展、污水排放等人类活动导致湿地生态系统的N负荷增加,N输入的持续增强已成为全球性的环境问题,对湿地各种生态过程产生深刻的影响。该文总结了外源N输入对湿地植物生长、光合C固定、有机碳矿化、呼吸作用和土壤C库的影响,在此基础之上总结了对不同湿地植物生物量和光合速率产生负面影响的N输入临界负荷值,简要分析了国内湿地之间N负荷临界值存在差异的原因,深入理解N输入对中国沼泽湿地生态系统C固持和周转的影响。 展开更多
关键词 湿地 负荷 生物 循环 土壤
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淋溶过程对亚高山针叶林土壤碳、氮海拔分布特征的影响 被引量:1
13
作者 何晓丽 吴艳宏 +1 位作者 周俊 马婷婷 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期187-194,共8页
为揭示淋溶过程在山地养分循环中的重要作用,研究了贡嘎山东坡海拔2600~3200 m针叶林土壤碳(C)、氮(N)的海拔分布特征,分析了不同海拔4个样点的针叶林土壤C、N含量及碳氮比(C/N),并结合其他土壤物理、化学和生物指标探讨了淋溶过程对土... 为揭示淋溶过程在山地养分循环中的重要作用,研究了贡嘎山东坡海拔2600~3200 m针叶林土壤碳(C)、氮(N)的海拔分布特征,分析了不同海拔4个样点的针叶林土壤C、N含量及碳氮比(C/N),并结合其他土壤物理、化学和生物指标探讨了淋溶过程对土壤C、N海拔分布特征的影响。结果显示:分解强烈的凋落物层(O H层)的C、N含量和碳氮比(C/N)随海拔升高有降低趋势。由于凋落物碳(C lit)含量分别与O H层C、N含量显著正相关(P<0.05),因此,O H层C、N海拔分布特征主要由C lit输入量控制。与O H层相比,矿质土层(A、B和C层)中C、N含量及C/N并未发现明显的梯度变化趋势。A层C、N含量在2781 m样点较低,而B和C层C、N含量均在2781 m样点最高。天然降雨中C、N含量明显低于壤中流中C、N含量,展现了淋溶作用对C、N空间分布的影响。上述结果表明,淋溶过程对西南亚高山针叶林土壤C、N空间分布格局具有不可忽略的影响。 展开更多
关键词 碳、海拔分布特征 淋溶过程 针叶林土壤 亚高山 山地养分循环 C、N生物地球化学循环
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流溪河水库流域碳氮营养盐浓度的时空变化特征及其影响因素 被引量:3
14
作者 牛香豫 唐国平 +2 位作者 顾慧 陈桃 陈晓桦 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期352-360,共9页
流溪河水库流域是亚热带典型的山地河源区,研究此流域的碳氮营养盐浓度时空变化特征及其影响因素对揭示亚热带流域生物地球化学循环与保障水资源供给具有重要意义。基于地形、气象、土地利用、土壤和实地采样获得的水质数据,采用相关分... 流溪河水库流域是亚热带典型的山地河源区,研究此流域的碳氮营养盐浓度时空变化特征及其影响因素对揭示亚热带流域生物地球化学循环与保障水资源供给具有重要意义。基于地形、气象、土地利用、土壤和实地采样获得的水质数据,采用相关分析及Elastic Net回归分析法,探讨了流溪河水库流域溪流碳氮营养盐浓度的时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)从时间上看,枯水期各采样点溪流碳氮营养盐浓度总体变化不大,但空间差异明显,其中NO_(3)^(-)与NH_(4)^(+)浓度具有强相关性。(2)流域坡度大小是引起不同溪流碳氮营养盐浓度存在差异的重要因子,且三级以上坡度对碳氮营养盐浓度变化产生显著的正面影响。(3)流域平均相对湿度也显著影响溪流碳氮营养盐的浓度。流域相对湿度越大,溪流的溶解有机碳浓度相对较高,但氮营养物浓度相对较低;同DOC相比,NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)对气象条件变化敏感度较低。(4)土地利用如建成区面积占比等人类活动显著影响碳氮营养盐的浓度,表现为建成区面积占比与DOC浓度呈负相关关系。此外,森林覆盖度增大会提高溪流DOC和NO_(3)^(-)的浓度,但对NH_(4)^(+)浓度的影响不显著。(5)土壤类型也影响流域碳氮营养盐的浓度,简育低活性强酸土对NO_(3)^(-)浓度产生正面影响,人为堆积土对NH_(4)^(+)浓度产生正面影响。研究结果可为流域水资源保护和了解碳氮营养物浓度的变化及影响因素提供有益信息。 展开更多
关键词 营养物 弹性网络回归 人类活动 土地利用 生物地球化学循环
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模拟大气氮沉降对中国森林生态系统影响的研究进展 被引量:86
15
作者 鲁显楷 莫江明 +10 位作者 张炜 毛庆功 刘荣臻 王聪 王森浩 郑棉海 MORI Taiki 毛晋花 张勇群 王玉芳 黄娟 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期500-522,共23页
人类活动加剧了活性氮的生产和排放,并导致氮沉降日益增加并全球化。目前,人类活动对全球氮循环的干扰已经超出了地球系统安全运行的界限。中国已成为全球氮沉降的高发区域,高氮沉降已经威胁到生态系统的健康和安全,并成为生态文明建设... 人类活动加剧了活性氮的生产和排放,并导致氮沉降日益增加并全球化。目前,人类活动对全球氮循环的干扰已经超出了地球系统安全运行的界限。中国已成为全球氮沉降的高发区域,高氮沉降已经威胁到生态系统的健康和安全,并成为生态文明建设过程中亟待理清和解决的热点问题。对国际上和中国森林生态系统模拟氮沉降研究的概况进行了综述,并从生物学和非生物学两大过程重点阐述模拟氮沉降增加对中国主要森林生态系统影响的研究进展。中国自2000年以后才开始重视大气氮沉降产生的生态环境问题,中国科学院华南植物园在国内森林生态系统模拟氮沉降试验研究上做出了开创性的贡献。模拟氮沉降研究表明,持续高氮输入将会显著改变森林生态系统的结构和功能,并威胁生态系统的健康发展,特别是处于氮沉降热点区域的中国中南部。森林生态系统的氮沉降效应依赖于系统的氮状态、土地利用历史、气候特征、林型和林龄等。最后,对未来的研究提出了一些建议,包括加强长期跟踪研究和不同气候带站点之间的联网研究,特别是在森林生态系统对长期氮沉降响应与适应的过程机制、地下碳氮吸存潜力研究、以及与其他全球变化因子的耦合研究等方面,以期为森林生态系统的可持续发展提供理论基础和管理依据。 展开更多
关键词 沉降 全球变化 森林生态系统 饱和 限制 生物地球化学循环 生物多样性 吸存
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潮土农田微生物研究进展 被引量:14
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作者 林先贵 冯有智 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期416-434,共19页
土壤微生物对不同施肥的响应和反馈对于评价和解释科学施肥具有极为重要的意义。本文总结了本课题组在我国华北平原潮土碳、氮、磷循环相关微生物对不同施肥,特别是对单施有机肥的响应方面的研究结果,明确了潮土地力提升过程中的微生物... 土壤微生物对不同施肥的响应和反馈对于评价和解释科学施肥具有极为重要的意义。本文总结了本课题组在我国华北平原潮土碳、氮、磷循环相关微生物对不同施肥,特别是对单施有机肥的响应方面的研究结果,明确了潮土地力提升过程中的微生物学机制。长期定位试验研究结果表明,长期平衡施肥,特别是施用有机肥能够显著增加潮土中有机碳和养分含量,特别是磷含量,进而改变土壤微生物群落结构,提高微生物生物量碳、转化酶活性、呼吸强度及微生物功能多样性(碳代谢活性),并且土壤微生物代谢熵与代谢热显著降低。相反,在缺素特别是缺磷条件下,土壤微生物不仅代谢效率低下,而且代谢过程会散逸相对多的热量、排放相对多的CO2,导致土壤质量明显下降。长期施用氮肥可增强潮土硝化活性、增加氨氧化细菌的数量和多样性,且无机氮肥比有机氮肥影响更显著;但是,科学施用氮肥的前提是必须合理地添加磷肥,才能更好地促进潮土作物生长、减少氮素损失和提升土壤地力。对于缺磷的潮土,长期施用磷肥,尤其是平衡施肥使得作物对菌根真菌(AMF)依赖性下降,进而导致土壤中AMF多样性下降,更多的土壤养分分配给其他微生物,有利于潮土农田地力的可持续性。潮土中一种土著微生物Bacillus asahii对长期施用有机肥的响应最为显著,该物种需要2~4 a会成为潮土中优势微生物,其有着独特的生理特征和丰富的代谢多样性,能够加速和促进其他微生物对潮土有机质累积和磷素循环过程的作用,在作物生长和土壤地力中起到"领军性"的作用。以上认知加深了对长期施用有机肥提升华北平原潮土地力过程中微生物学机制的认识,有助于指导调控土壤微生物更好地服务农田生态系统。 展开更多
关键词 潮土 生物 长期施肥 有机肥 循环 BACILLUS asahii
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茶园土壤酸化国际研究概况和趋势 被引量:3
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作者 王贺新 盛曼曼 +5 位作者 杨向德 赵强 焦纪伟 潘洪阳 叶新新 陈晓辉 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2107-2116,共10页
茶园土壤酸化是国际关注热点,已成为限制茶产业可持续发展的关键因素。为全面梳理茶园土壤酸化研究的国际发展动态,把握该领域研究的重心和前沿热点,本文对Web of Science(WoS)核心合集数据库(2000—2023年)发表的118篇相关文献进行分... 茶园土壤酸化是国际关注热点,已成为限制茶产业可持续发展的关键因素。为全面梳理茶园土壤酸化研究的国际发展动态,把握该领域研究的重心和前沿热点,本文对Web of Science(WoS)核心合集数据库(2000—2023年)发表的118篇相关文献进行分析。结果表明,自2018年开始,国际上关于茶园土壤酸化的研究呈明显增加态势;我国发文量最多且影响力最大。这些研究主要聚焦于茶园土壤酸化对土壤理化性质、碳氮磷循环、土壤微生物生态系统、茶叶产量与品质的影响,以及土壤铝毒与茶树耐铝机制、茶园土壤酸化改良等领域。酸化将导致土壤团聚体稳定性被破坏,缓冲性能降低,土壤通透性变差,进而造成土壤持水能力下降,根系生长受阻,同时还导致盐基离子大量淋失,盐基饱和度降低,土壤养分有效性下降,加剧了铝的活化与溶出,并增加茶叶重金属(如Cd、Pb和Cr等)含量。不仅如此,酸化能够加速土壤碳氮磷的损失,降低土壤微生物多样性,抑制某些有益微生物(如假单胞菌和慢生根瘤菌)的生长,损害微生物活性,从而影响茶树正常生长发育以及茶叶产量和品质。因此,不同程度的酸性茶园土壤需通过针对性措施进行防控,如施用有机肥或生物炭,有效缓解土壤酸度的同时提升土壤肥力。另外,铝的生物地球化学循环以及土壤酸化对茶园系统氮磷循环的影响分别为该领域研究焦点和持续性研究热点与前沿话题。本研究有助于全面了解国际茶园土壤酸化研究现状及进展,为茶园土壤酸化改良及应用提供重要参考。 展开更多
关键词 茶园 土壤酸化 土壤理化性质 循环 土壤微生物群落结构 土壤酸化改良
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粤西海域表层沉积物生源要素分布与污染评价 被引量:24
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作者 谷阳光 王朝晖 +5 位作者 吕颂辉 杨宇峰 冯杰 方军 舒永红 牟德海 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2010年第3期347-353,共7页
采集2006年7月至2007年11月中国粤西海陵湾、水东港、雷州湾和流沙湾表层沉积物,分析沉积物中生物硅(biogenic silica,BSi)、总有机碳(total organic carbon,TOC)、总氮(total nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP)4种生源要素含量... 采集2006年7月至2007年11月中国粤西海陵湾、水东港、雷州湾和流沙湾表层沉积物,分析沉积物中生物硅(biogenic silica,BSi)、总有机碳(total organic carbon,TOC)、总氮(total nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP)4种生源要素含量.结果表明,粤西海域生源要素含量与国内外港湾相比属中等水平,整体来说夏季各种生源要素含量较高,BSi、TOC、TN和TP的平均质量分数分别为0.27%、0.90%、0.27%和0.027%,冬季BSi、TOC、TN和TP的平均质量分数分别为0.24%、0.67%、0.06%和0.022%.沉积物中TOC/TN值表明,海陵湾、水东港和雷州湾的TOC主要来源于水生,流沙湾TOC主要源自陆源.BSi的含量在春夏秋3个季节均较高,反映了较高的硅藻生产力;而夏季丰富的TOC、TN和TP含量则反映了夏季较高的初级生产力和大量陆源输入.生源要素污染评价表明,4个港湾中,TOC除流沙湾属Ⅱ类污染,其余3个港湾属于Ⅰ类污染;TP均属于Ⅰ类污染;而TN均属于Ⅱ类污染. 展开更多
关键词 生物地球化学 海洋污染 沉积物 生物 总有机 中国粤西海域
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