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不同有机物料对草甸土理化性质、有机碳组分及腐殖质的影响 被引量：1
1
作者 罗卓云 贺婉莹 +4 位作者 佟师师 王庆阳 曹殿云 陈温福 兰宇 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第2期23-30,共8页
分析不同有机物料对草甸土理化性质、有机碳及腐殖质的影响,为防止草甸土肥力退化、提高草甸土生产力做理论支撑。试验共设置4个处理:单施化肥(CK)、生物炭与化肥配施(BF)、秸秆与化肥配施(SF)、有机肥与化肥配施(OF),各处理等量肥料添... 分析不同有机物料对草甸土理化性质、有机碳及腐殖质的影响,为防止草甸土肥力退化、提高草甸土生产力做理论支撑。试验共设置4个处理:单施化肥(CK)、生物炭与化肥配施(BF)、秸秆与化肥配施(SF)、有机肥与化肥配施(OF),各处理等量肥料添加,BF、SF、OF处理等碳量添加。结果表明:(1)3种有机物料添加均可增加土壤速效钾、碱解氮及土壤pH,其中生物炭添加对于土壤速效钾和碱解氮增加较多,分别可达17.53%与30.54%,秸秆添加对土壤pH提高最多,为16.96%;生物炭添加还使土壤有效磷提高27.39%。(2)生物炭和有机肥添加下土壤腐殖质各组分含量均增加,秸秆添加下土壤富里酸和胡敏素含量增加,而胡敏酸却降低,总之,有机肥提高土壤胡敏酸更有优势,可达37.37%,生物炭提高土壤胡敏素较多,可达148.12%。(3)3种有机物料添加均可增加土壤有机碳及活性有机碳组分含量。有机物料对草甸土有机碳、理化性质及腐殖质有显著影响,且与碳源类型密切相关。生物炭对于改善土壤速效养分更有优势,生物炭与有机肥提高腐殖质能力较强,而秸秆降低胡敏酸,3种有机物料均有利于土壤有机碳及活性有机碳组分的积累。 展开更多
关键词 有机物料 生物炭 土壤理化性质 土壤腐殖质 有机碳组分
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石灰与有机物料联用对双季稻产量和土壤团聚体碳氮分布的影响
2
作者 袁浩亮 聂军 +4 位作者 黎鹏 鲁艳红 廖育林 曹卫东 张江林 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第1期89-99,共11页
【目的】石灰、紫云英和稻草已被广泛应用于南方稻区,但三者协同改良土壤的效果和机制仍不清楚。本研究探讨石灰、紫云英和稻草协同利用对稻田土壤团聚体组成及碳氮分布的长期影响,为其高效利用提供理论依据。【方法】选取南方稻区广泛... 【目的】石灰、紫云英和稻草已被广泛应用于南方稻区,但三者协同改良土壤的效果和机制仍不清楚。本研究探讨石灰、紫云英和稻草协同利用对稻田土壤团聚体组成及碳氮分布的长期影响,为其高效利用提供理论依据。【方法】选取南方稻区广泛分布的河砂泥田和红泥田土壤,进行了6年微区定位试验。试验包括3个处理:常规施肥(F)、紫云英+稻草+常规施肥(GRF)、紫云英+稻草+石灰+常规施肥(GRFL)。晚稻收获后,采集0—20 cm土层样品,用湿筛法将土壤团聚体分为4级,测定各级团聚体的数量、占比,以及有机碳和氮含量,计算土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)以及粒径>0.25 mm团聚体含量(R0.25),调查早稻、晚稻和周年水稻产量,并分析了不同粒级团聚体有机碳、氮储量与水稻周年产量的相关性。【结果】就河砂泥田而言,与F处理相比,GRF和GRFL处理水稻周年产量分别显著提高了17.29%和20.88%;GRF处理显著提高了0.25~2 mm粒径团聚体含量13.53%,R0.25显著提高了6.66%。与GRF处理相比,GRFL处理的MWD和GMD分别提高了10.45%和12.00%,并显著提高了>2、0.053~0.25和<0.053 mm粒径团聚体的有机碳和全氮含量及有机碳总储量。水稻产量与>2和0.25~2 mm粒径土壤团聚体中有机碳储量呈显著正相关。就红泥田而言,与F处理相比,GRF和GRFL处理水稻周年产量分别显著提高了13.99%和14.98%;GRF处理0.25~2 mm粒径团聚体含量显著提高了41.41%,R0.25显著提高了5.25%,并显著提高了>2和0.25~2 mm粒径土壤团聚体中碳、氮含量及总储量。但与GRF相比,GRFL处理的MWD和GMD分别降低了1.73%和8.66%,R0.25显著降低了3.17%;有机碳和氮储量分别降低了4.70%和4.74%。水稻产量与>2和0.25~2 mm粒径土壤团聚体中有机碳储量呈显著正相关。【结论】紫云英与稻草联合利用能够显著提高水稻产量,促进土壤大团聚体形成并改善土壤结构。在联合利用的基础上添加石灰能进一步提高河砂泥田土壤团聚体稳定性,提高土壤有机碳和氮储量,但降低了红泥田土壤团聚体稳定性和碳氮储量。 展开更多
关键词 石灰 有机物料 河砂泥田 红泥田 团聚体组分 有机碳 全氮
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配施不同有机物料对玉米养分积累及土壤微生物特征的影响
3
作者 蒋雨洲 崔馨宇 +5 位作者 张燕 张宏媛 石云强 邵勇 王鹏 李玉义 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第5期943-955,共13页
【目的】探究化肥配施不同有机物料对玉米养分积累与土壤酶活性及微生物特征的影响,为维护土壤微生物生态系统和农业可持续发展提供养分管理技术支撑。【方法】田间定位试验连续两年在黑龙江大庆进行,试验包括1个单施化肥对照(CK)和3个... 【目的】探究化肥配施不同有机物料对玉米养分积累与土壤酶活性及微生物特征的影响,为维护土壤微生物生态系统和农业可持续发展提供养分管理技术支撑。【方法】田间定位试验连续两年在黑龙江大庆进行,试验包括1个单施化肥对照(CK)和3个化肥配施有机物料(腐熟秸秆、腐植酸、鸡粪)处理。在玉米收获期,采样测定玉米地上部养分积累、土壤酶活性和土壤细菌与真菌微生物多样性。【结果】与CK相比,配施有机物料处理提高了玉米地上部氮、磷的积累量。腐熟秸秆处理的细菌和真菌群落结构与其他3个处理差异显著。与单施化肥对照相比,施用鸡粪和腐熟秸秆显著增加了土壤中差异细菌的数量,降低了差异真菌的数量,腐植酸处理降低了差异细菌和真菌的数量。所有处理中,细菌特有的差异微生物种类数量均高于真菌,相对丰度>5%的4个细菌门分别为变形菌门(Proteobacteria)、酸性菌门(Acidobacteriota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)和放线菌门(Actinobacteriota),3个细菌科分别为鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、芽单胞菌科(Gemmatimonadaceae)和维近单胞菌科(Vicinamibacteraceae),1个细菌属为鞘脂单胞菌属(Sphingomonas);相对丰度>5%的3个真菌门分别为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota),1个真菌科为毛壳菌科(Chaetomiaceae),1个真菌属为柄孢壳菌属(Podospora)。除腐植酸处理提高了土壤蔗糖酶活性,腐熟秸秆和腐植酸处理提高了过氧化氢酶活性外,其他有机物料处理的酶活性相较于CK没有显著变化。相关性分析表明,细菌中酸性菌门的相对丰度与土壤过氧化氢酶活性呈负相关(P<0.05),放线菌门的相对丰度与磷酸酶活性呈正相关(P<0.01);真菌中担子菌门的相对丰度与玉米植株氮、钾积累呈负相关(P<0.05);被孢霉门的相对丰度与玉米植株钾积累呈正相关(P<0.05)。【结论】在化肥基础上配施不同有机物料显著增加了玉米地上部的氮、磷养分积累量,提高了玉米产量。腐熟秸秆与化肥配施显著改变了土壤真菌和细菌的组成,施用鸡粪和腐熟秸秆增加了土壤中差异细菌的数量。酶活性与土壤微生物群落组成密切相关,尤其是细菌和真菌属水平上的Sphingomonas和Podospora,并且玉米植株氮、磷积累均与土壤蔗糖酶活性呈显著正相关关系。 展开更多
关键词 有机物料 化肥 玉米养分积累 微生物组成 土壤酶活性
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生物质物料对重黏土水稳性团聚体的影响及其机制
4
作者 杨驰浩 王秀萍 +1 位作者 姚荣江 刘广明 《土壤》 北大核心 2025年第3期649-656,共8页
为研究生物质物料对土壤水稳性团聚体的影响,筛选改善重黏土结构的优化方法,以金湖县重黏耕地为研究对象,设置不施加物料(CK)、玉米秸秆(MS)、哈茨木霉(TH)、酶解鱼蛋白(FP)、哈茨木霉+酶解鱼蛋白(TH+FP)、玉米秸秆+哈茨木霉(MS+TH)、... 为研究生物质物料对土壤水稳性团聚体的影响,筛选改善重黏土结构的优化方法,以金湖县重黏耕地为研究对象,设置不施加物料(CK)、玉米秸秆(MS)、哈茨木霉(TH)、酶解鱼蛋白(FP)、哈茨木霉+酶解鱼蛋白(TH+FP)、玉米秸秆+哈茨木霉(MS+TH)、玉米秸秆+酶解鱼蛋白(MS+FP)和玉米秸秆+哈茨木霉+酶解鱼蛋白(MS+TH+FP)共8个处理,开展室内培养试验,探究不同生物质物料组合模式对土壤水稳性团聚体组成的影响及其潜在机制。结果表明:与CK处理相比,所有处理培养90 d和180 d时的土壤大团聚体含量与团聚体稳定性均显著提高,其中MS处理培养180 d时的大团聚体含量较培养90 d时有所降低,且显著低于MS+TH处理;培养至180 d时,有秸秆添加的各处理总有机碳含量较CK处理显著提高7.47%~10.97%,TH+FP和有秸秆添加各处理(除MS+TH+FP外)的大团聚体有机碳含量较CK处理显著提高4.65%~11.83%。相关分析显示,团聚体稳定性与总有机碳及各级团聚体有机碳含量、大团聚体有机碳对总有机碳含量的贡献率显著正相关,与微团聚体及黏粉粒有机碳对总有机碳含量的贡献率显著负相关。冗余分析显示,有机碳对团聚体分布及稳定性有显著影响。培养至180 d时,FP和MS+TH处理的团聚体稳定性显著高于其他处理,较CK处理分别提升16.55%和15.25%,是改善重黏土团粒结构的优选方案。 展开更多
关键词 重黏土 生物质物料 水稳性团聚体 团聚体有机碳
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采伐剩余物不同处理方式对杉木林土壤酸解有机碳及土壤微生物群落的影响
5
作者 郎彩芳 吴传敬 +3 位作者 许恩兰 林伟盛 刘小飞 郭剑芬 《水土保持学报》 北大核心 2025年第1期170-177,188,共9页
[目的]酸解有机碳是土壤中重要的有机碳组分,其质量分数变化将影响土壤微生物群落组成,为探讨土壤酸解有机碳和微生物群落对森林采伐剩余物不同处理方式的响应。[方法]对福建三明格氏栲自然保护区杉木成熟林的采伐剩余物进行清除(R)、火... [目的]酸解有机碳是土壤中重要的有机碳组分,其质量分数变化将影响土壤微生物群落组成,为探讨土壤酸解有机碳和微生物群落对森林采伐剩余物不同处理方式的响应。[方法]对福建三明格氏栲自然保护区杉木成熟林的采伐剩余物进行清除(R)、火烧(RB)和保留(RR)3种处理,在种植杉木3 a后采集不同土层(0~10、10~20 cm)土壤,对土壤酸解有机碳组分(活性组分Ⅰ、Ⅱ及惰性组分)和微生物群落进行研究。[结果]1)采伐剩余物处理对0~10 cm土层土壤酸解有机碳组分无显著影响。10~20 cm土层,RR和R处理下活性组分Ⅰ(LPⅠ)质量分数(7.2、6.8 g/kg)明显高于RB(4.7 g/kg)处理,RB处理活性组分Ⅱ(LPII)和惰性组分(RP)质量分数(1.06、3.59 g/kg)显著低于R(1.32、7.79 g/kg)处理。RB处理0~10 cm土层土壤酸解有机碳组分质量分数均明显高于10~20 cm土层。2)0~10 cm土层RB处理微生物生物量碳质量分数(335.1 mg/g)显著低于RR和R(540,453.7 mg/g)处理,不同处理各土层土壤微生物生物量氮均无显著性差异。各土层RR处理土壤微生物生物量磷和总PLFAs质量分数都显著高于RB处理。0~10 cm土层RB处理F∶B显著高于RR和R处理,RR处理GP∶GN显著高于RB和R处理。3)土壤酸解有机碳组分与总微生物生物量及各微生物类群PLFAs质量分数均呈正相关。[结论]保留采伐剩余物处理有利于将不同土壤有机碳组分质量分数维持在较高水平,并对土壤微生物生物量和土壤微生物群落组成具有积极作用。研究结果对于采取合理的杉木林经营措施和提高土壤生产力有重要意义。 展开更多
关键词 土壤酸解有机碳组分 采伐剩余物处理方式 微生物群落组成 杉木林
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氮肥配施调理剂对土壤团聚体和有机碳及莜麦产量的影响 被引量：2
6
作者 杨金翰 田小明 +4 位作者 胡晨阳 索文康 董萌萌 谢世兴 王梦园 《草地学报》 北大核心 2025年第1期147-156,共10页
为明确氮肥配施土壤调理剂对土壤物理结构及有机碳组分和莜麦(Avena chinensis L.)产量的影响。本试验设置不添加(CK)、80%氮肥(N_(80))、100%氮肥(N_(100))、80%氮肥+调理剂(PN_(80))、100%氮肥+调理剂(PN_(100))5个处理,研究其对土壤... 为明确氮肥配施土壤调理剂对土壤物理结构及有机碳组分和莜麦(Avena chinensis L.)产量的影响。本试验设置不添加(CK)、80%氮肥(N_(80))、100%氮肥(N_(100))、80%氮肥+调理剂(PN_(80))、100%氮肥+调理剂(PN_(100))5个处理,研究其对土壤物理结构与土壤有机碳组分和莜麦产量之间的相互作用关系。结果表明:在氮肥基础上添加调理剂能够通过增加土壤毛管孔隙度(7.2%~30.6%)、降低土壤容重(3.4%~13.5%),改善土壤物理结构,促进土壤有机碳组分含量(2.8%~73.4%),增加莜麦地上部干物质量和产量。其中,80%氮肥+调理剂(PN_(80))处理能够在产量稳定的情况下进一步改善土壤物理结构和促进有机碳组分的积累。该结果明确了调理剂对土壤物理结构及有机碳组分和莜麦产量的作用方式,这为当地莜麦绿色生产提供了技术依据。 展开更多
关键词 调理剂 土壤物理结构 土壤有机碳组分 莜麦产量 相关性
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橘园坡位变化对红壤胶体颗粒组成及胶体磷含量的影响
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作者 刘卓玲 王艳玲 +2 位作者 张佳敏 李欢 高磊 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期409-419,共11页
为明确坡位变化对红壤胶体颗粒组成及胶体磷含量的影响,本研究以江西鹰潭孙家典型红壤小流域观测站内位于坡顶、坡上、坡中及坡底的橘园红壤为研究对象,基于Stoke′s定律采用水分散-虹吸法依次获得粒级为<0.1、0.1~<0.45、0.45~&l... 为明确坡位变化对红壤胶体颗粒组成及胶体磷含量的影响,本研究以江西鹰潭孙家典型红壤小流域观测站内位于坡顶、坡上、坡中及坡底的橘园红壤为研究对象,基于Stoke′s定律采用水分散-虹吸法依次获得粒级为<0.1、0.1~<0.45、0.45~<1μm及1~5μm的胶体颗粒,对比分析了各坡位橘园红壤中胶体颗粒的分布比例、有机质、非晶质氧化铁(Feo)、非晶质氧化铝(Alo)及胶体颗粒所携带的磷素(Pcoll)的含量变化差异;以坡顶橘园红壤为例,借助于热场发射电子扫描显微镜、X射线能量色散谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)观察了各粒级胶体颗粒的微观形貌及元素富集特征;明确了各粒级胶体颗粒的组成矿物及相对比例。结果表明:不同坡位橘园红壤中1~5、0.45~<1、0.1~<0.45μm胶体颗粒的分布比例分别为20.1%~24.8%、4.1%~6.1%、0.2%~0.6%;且随坡位降低,1~5μm胶体颗粒的分布比例呈先增加后降低的趋势,0.45~<1μm与0.1~<0.45μm胶体颗粒则呈降低-增加-降低的趋势。随橘园坡位的降低,各粒级胶体颗粒内有机质和Alo占比呈先增加后降低的趋势,以坡中和坡上有机质占比分别为最低与最高,而坡顶和坡上Alo的占比分别为最低与最高;Feo占比呈先降低后增加的趋势,以坡上和坡中的占比分别为最低与最高。随胶体颗粒粒级的减小,各粒级胶体颗粒内有机质与Feo占比呈先降低后增加的趋势,Alo占比则呈先增加后降低的趋势。不同坡位橘园红壤中各粒级Pcoll含量为0.66~1.57 g·kg^(-1),且均随坡位降低呈先降低后增加的趋势,坡中各粒级Pcoll含量最低,坡底Pcoll含量最高;且胶体粒径越小,Pcoll含量相对越高。通过SEM-EDS观察到坡顶橘园红壤中0.1~<0.45μm胶体颗粒的结合程度最好,颗粒排列紧实呈团状,<0.1μm胶体颗粒的结合程度最差,颗粒呈分散状,而1~5μm和0.45~<1μm胶体颗粒呈片状散落排布,结合程度相仿;磷主要赋存于1~5μm和0.1~<0.45μm胶体颗粒表面,铁则主要赋存于<0.1μm胶体颗粒表面;各粒级胶体颗粒的主要组成矿物为高岭石与多水高岭石。相关分析表明,橘园红壤中总碳、总氮、全磷、有机质、Alo等指标仅对橘园红壤中0.1~<0.45μm胶体颗粒中的胶体磷含量有显著影响。 展开更多
关键词 橘园红壤 坡位变化 胶体磷 矿物组成 有机-无机胶结物质
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等碳投入三种有机物料对稻田土壤有机碳组分和温室气体排放的影响
8
作者 周美春 周建江 +3 位作者 王圣燕 赵燕 王明玉 赵远 《江苏农业学报》 北大核心 2025年第6期1124-1135,共12页
本研究旨在探究水稻秸秆、生物炭和有机肥3种有机物料等碳投入对稻田土壤有机碳组分和温室气体排放的影响。以单季稻种植系统为研究对象,等碳施入有机物料,结合三维荧光光谱技术,考察稻田温室气体排放、土壤有机碳含量、可溶性有机质(D... 本研究旨在探究水稻秸秆、生物炭和有机肥3种有机物料等碳投入对稻田土壤有机碳组分和温室气体排放的影响。以单季稻种植系统为研究对象,等碳施入有机物料,结合三维荧光光谱技术,考察稻田温室气体排放、土壤有机碳含量、可溶性有机质(DOM)荧光组分以及微生物量碳的响应规律。与对照(单施氮磷钾肥)相比,有机肥处理(氮磷钾肥配施有机肥)显著提高了水稻产量。施用有机物料处理下的土壤溶解性有机碳含量均显著高于对照(P<0.05);有机肥处理降低了土壤微生物量碳含量。有机物料的投入影响了土壤DOM的组成和特性,导致土壤腐殖化水平降低,增加了可溶性微生物副产物与芳香蛋白类Ⅱ物质。3种有机物料的等碳投入对温室气体排放的影响不同,其中有机肥处理显著增加了全球增温潜势(GWP),较对照提高40.97%(P<0.05),而生物炭处理显著降低了土壤的GWP和温室气体排放强度(GHGI)(P<0.05),分别降低了29.86%和39.13%,水稻秸秆处理对GWP和GHGI无显著影响(P>0.05)。相关性分析结果表明,土壤溶解性有机碳含量与N_(2)O累积排放量、CO_(2)累积排放量之间呈显著负相关(P<0.05),N_(2)O累积排放量与荧光指数和芳香蛋白类Ⅰ荧光区域积分呈显著正相关(P<0.05),相反,芳香蛋白类Ⅱ荧光区域积分和可溶性微生物副产物荧光区域积分均与N_(2)O累积排放量呈极显著负相关(P<0.001);芳香蛋白类Ⅱ荧光区域积分与CO_(2)累积排放量呈显著负相关(P<0.05)。综上,等碳投入有机物料改变了土壤有机碳含量及溶解性有机质组分,从而影响温室气体的排放。 展开更多
关键词 有机物料 水稻 温室气体 土壤有机碳 全球增温潜势 温室气体排放强度
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土壤pH和有机物料碳氮比对强还原处理去除设施土壤硝酸盐效果和途径的影响
9
作者 杨志远 徐灵颖 +1 位作者 续勇波 杨睿哲 《土壤》 北大核心 2025年第1期24-34,共11页
为探究不同pH和有机物料碳氮比(C/N)组合优化调控下强还原土壤灭菌(Reductive soil disinfestation,RSD)处理去除土壤硝酸盐的效果和途径,以20年连作大棚土壤为研究对象,通过14 d培养试验,测定了RSD处理过程中不同pH和有机物料C/N组合... 为探究不同pH和有机物料碳氮比(C/N)组合优化调控下强还原土壤灭菌(Reductive soil disinfestation,RSD)处理去除土壤硝酸盐的效果和途径,以20年连作大棚土壤为研究对象,通过14 d培养试验,测定了RSD处理过程中不同pH和有机物料C/N组合对土壤、土面水硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量以及温室气体排放的影响。结果表明:pH变化对土壤NO_(3)^(-)-N去除无显著影响,pH 5、pH 7、pH 8、pH 9处理土壤NO_(3)^(-)-N含量在41.94~44.33 mg/kg。不同有机物料C/N对土壤NO_(3)^(-)-N去除的影响并非递减关系,C/N 60处理土壤NO_(3)^(-)-N去除效果最差,且N_(2)O排放量最高;C/N 90处理土壤NH_(4)^(+)-N含量显著高于其他处理。不同处理土壤及土面水NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量和温室气体排放动态变化趋势较为一致,但不同pH条件下最佳有机物料C/N处理的NO_(3)^(-)-N去除效率并不相同。综合来看,低pH土壤环境下,高有机物料C/N有利于土壤NH_(4)^(+)-N存蓄和NO_(3)^(-)-N去除,且能兼顾温室气体减排;调高pH后,适当改用低有机物料C/N有利于减少NO_(3)^(-)-N去除过程中的温室气体排放。 展开更多
关键词 生石灰 碳氮比 有机物料 设施土壤 硝态氮 温室气体
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不同有机物料与粘土矿物配施对新垦水田土壤有机碳积累的影响
10
作者 尹献远 张鑫 +1 位作者 徐秋桐 章明奎 《农学学报》 2025年第3期51-59,共9页
本研究旨在探究不同来源有机物料和粘土矿物配合施用对新垦水田土壤有机质的提升效果。选取浙江省红砂田和黄泥田等2种不同质地新垦红壤水田,采用室内模拟培养的方法,探讨了不同有机物料在新造红壤水田中的矿化特征,分析了不同有机物料... 本研究旨在探究不同来源有机物料和粘土矿物配合施用对新垦水田土壤有机质的提升效果。选取浙江省红砂田和黄泥田等2种不同质地新垦红壤水田,采用室内模拟培养的方法,探讨了不同有机物料在新造红壤水田中的矿化特征,分析了不同有机物料组合对土壤有机碳积累与组分的影响及有机—矿物配施对新造水田土壤中有机碳积累的影响。结果表明:不同有机物料在土壤中的矿化率不同,施用生物质炭、风化煤腐殖酸、泥炭、树枝堆肥有利于土壤有机碳的积累,施用生物有机肥有利于提高土壤微生物生物量,以生物质炭—风化煤—生物有机肥、生物质炭—树枝堆肥—生物有机肥和泥炭—秸秆—生物有机肥等3种有机物料组合较佳。不同比例有机物料组合对土壤中有机碳积累影响的研究表明,生物质炭(2/5)+风化煤腐殖酸(1/5)+生物有机肥(2/5)、生物质炭(2/5)+树枝堆肥(1/5)+生物有机肥(2/5)和泥炭(2/5)+秸秆(1/5)+生物有机肥(2/5)等3种配比方案对新造水田土壤有机碳质量的全面提升较为合适。在施用组合有机物料的同时,施用蒙脱石于砂壤质新造水田有利于土壤水稳定性团聚体的提高,同时可促进有机碳和微生物生物量碳共同提升,增加土壤有机碳的稳定性。 展开更多
关键词 新垦水田 有机碳数量与质量 提升 有机物料 粘土矿物 土壤团聚体 稳定性 微生物生物量
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顾及光谱位置及秸秆还田活动影响的土壤有机质高光谱估算
11
作者 谭超 林镇宏 +4 位作者 贺秋华 栾海军 余姝辰 郑雅玲 邹娟 《测绘通报》 北大核心 2025年第2期89-95,共7页
土壤有机质(SOM)是衡量土壤健康和肥力的重要指标,准确估算SOM对农业可持续发展至关重要。高光谱技术结合机器学习为SOM的大范围且无损监测提供了可能。然而,现有研究尚未充分探讨土壤活性物质作用的敏感光谱范围内光谱位置的物理意义... 土壤有机质(SOM)是衡量土壤健康和肥力的重要指标,准确估算SOM对农业可持续发展至关重要。高光谱技术结合机器学习为SOM的大范围且无损监测提供了可能。然而,现有研究尚未充分探讨土壤活性物质作用的敏感光谱范围内光谱位置的物理意义及农业秸秆还田活动的光谱效应。因此,本文提出了创新的Pearson相关系数与光谱位置联合优化算法(PAS),以解决这个问题。试验结果表明:PAS算法中,光谱位置与相关系数的比例为3∶7时,可有效提升模型预测性能;1260 nm特征波长是秸秆有机成分的光谱效应典型位点;1300 nm特征波长为1260 nm与SOM的相互作用典型位点;1320 nm特征波长受1260 nm、SOM及1340 nm的综合影响。本文论证了秸秆还田活动的光谱效应对SOM估算的重要影响,以及文中方法量化秸秆还田活动固碳效应的潜力。 展开更多
关键词 土壤有机质 高光谱 土壤活性物质 秸秆还田 地理加权回归 土壤固碳
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不同外源碳输入对两种杉木林土壤有机碳分解激发效应的影响
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作者 陶玉兰 刘新颖 +1 位作者 赵学超 王清奎 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2698-2709,共12页
有机碳分解是陆地生态系统土壤碳循环的重要过程,外源碳输入可以通过调控微生物的群落结构与活性来影响土壤有机碳的分解,即激发效应。然而,外源碳的质量及添加方式对土壤激发效应的影响及其对土壤性质的响应尚不清楚。为此,采集了低高... 有机碳分解是陆地生态系统土壤碳循环的重要过程,外源碳输入可以通过调控微生物的群落结构与活性来影响土壤有机碳的分解,即激发效应。然而,外源碳的质量及添加方式对土壤激发效应的影响及其对土壤性质的响应尚不清楚。为此,采集了低高两种养分含量的杉木人工土壤作为研究对象,向其输入^(13)C标记的杉木凋落叶和葡萄糖。杉木凋落叶的添加分为两种方式:完整叶片覆于土表(IL)和叶片粉碎后均匀加入土中(CL)。通过室内培养120 d,测定土壤释放CO_(2)的量及其^(13)C值,并分析土壤养分和微生物群落结构。结果表明:(1)添加完整杉木叶产生负激发效应,而添加葡萄糖则相反。它们产生的土壤累积激发碳差异显著且效应强度受到土壤养分的显著调控,在低养分土壤中分别为-1.22 mg C/g SOC和4.80 mg C/g SOC,在高养分土壤的为-1.73 mg C/g SOC和1.56 mg C/g SOC。(2)与IL相比,CL处理下土壤累积激发碳为正激发(2.21 mg C/g SOC),而在高养分土壤中呈负激发(-1.72 mg C/g SOC)。(3)与CK相比,外源碳输入后土壤碳氮磷三类酶活性在两林地中均显著增加。(4)在两种土壤中,土壤细菌含量在IL与CL处理之间均差异显著(P<0.01),其中在低养分土壤中CL处理下土壤细菌含量比IL处理高27.0%,而在高养分土壤中仅增加了19.2%。(5)土壤累积激发碳与土壤氮酶活性呈正相关,与细菌呈负相关。综上可知,外源碳的质量及添加方式影响了土壤有机碳的分解过程且受到土壤性质的调控,尤其是土壤微生物群落组成和酶活性,该研究成果为亚热带杉木林土壤有机碳的管理提供了理论支撑。 展开更多
关键词 杉木林 土壤有机碳分解 激发效应 土壤性质 微生物群落组成
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外源有机物料性质对黑土农田土壤微生物碳组分的影响 被引量：6
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作者 王子郡 黄菁华 +2 位作者 麦建军 胡斐南 赵世伟 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期980-995,共16页
【目的】探索在不同性质和用量的有机物料输入后黑土农田微生物碳组分的变化规律及其对土壤有机碳的贡献,明确东北黑土农田固碳的微生物过程,为黑土培肥和可持续发展提供理论支持。【方法】采用室内培养方法,供试黑土采自黑龙江省克山... 【目的】探索在不同性质和用量的有机物料输入后黑土农田微生物碳组分的变化规律及其对土壤有机碳的贡献,明确东北黑土农田固碳的微生物过程,为黑土培肥和可持续发展提供理论支持。【方法】采用室内培养方法,供试黑土采自黑龙江省克山试验站的典型黑土农田,供试有机物料包括玉米秸秆(S)、生物炭(B)、水溶性有机肥(D),各有机物料均设3个施用量水平(低量、中量和高量),并以施化肥(F)和不施肥(CK)为对照,共计11个处理。在培养开始后的第5、15、30、60、105天分别采样,测定土壤有机碳(SOC)含量、微生物生物量碳(MBC)含量、细菌生物量(Ba)、真菌生物量(Fu)和微生物残体碳(MRC)含量。细菌与真菌生物量以其特征磷脂脂肪酸含量表征,微生物残体碳由不同土壤氨基糖含量表征的细菌与真菌残体量转换计算。【结果】与CK和F处理相比,3类有机物料输入均增加了土壤SOC、MBC和MRC含量,提升了MRC对SOC的贡献(MRC/SOC)。土壤MBC和MRC含量随秸秆和生物炭施用量的增加而提升,随水溶性有机肥施用量的增加而下降。在105天培养期内,所有处理MBC、MRC峰值均出现在培养第30、60天,3个有机物料分别以S3、B3和D1的提升效果最大。与CK相比,培养105天时S3、B3和D1处理的MBC分别提高了39.1%、8.2%和28.9%,真菌残体碳(FRC)含量分别提高了47.9%、43.5%和58.1%,S3和D1处理的细菌残体碳(BRC)含量分别提高了18.5%和16.5%。9个有机物料C/N和全氮(TN)含量与微生物碳组分的回归分析发现,有机物料C/N低于29.89、28.57时,分别与培养105天的MBC和BRC呈正相关关系,高于该阈值时呈负相关关系(P<0.05);有机物料TN含量低于0.18、0.11 g/kg时,分别与MBC和FRC呈正相关关系(P<0.05),超过该阈值时呈负相关关系(P<0.05),而BRC始终与有机物料TN含量呈正相关关系(P<0.05)。在9个有机物料处理中,MBC占SOC的比例为3.8%~9.4%,MRC占SOC的比例则高达24.1%~35.3%。与CK和F处理相比,生物炭输入显著增加了SOC含量,但未显著提升MBC的占比;秸秆和水溶性有机肥输入显著提升了MBC和MRC占SOC的比例。【结论】含氮量较高、碳氮比值较低的秸秆增加了土壤微生物生物量碳和残体碳含量及其对有机碳的贡献,且高施用量时效果更显著;氮含量和碳氮比值低的生物炭增加了土壤有机碳含量,促进了真菌生物量和残体碳增加,但未提升微生物生物量碳对有机碳的贡献;含氮量高的水溶性有机肥低施用量时有利于提升微生物生物量碳和残体碳含量及其对土壤有机碳的贡献,但高施用量作用相反。因此,增加秸秆和生物炭投入量,控制水溶性有机肥投入量有利于微生物碳组分的积累,促进土壤有机碳的固定。 展开更多
关键词 东北黑土 有机物料含氮量 有机物料碳氮比 土壤有机碳 微生物残体碳 微生物生物量碳
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黄土高原次生林演替对团聚体有机碳含量及化学稳定性的影响 被引量：7
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作者 刘颖异 刘涵宇 +7 位作者 张琦 李向阳 刘剑剑 刘伟超 王兴 任成杰 杨改河 韩新辉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1940-1950,共11页
次生林演替过程中土壤团聚体有机碳的积累机制和化学稳定性研究较少。为探明次生林演替对土壤团聚体有机碳含量及其化学组成稳定性的影响,选取黄土高原次生白桦林(演替初期),山杨辽东栎混交林(演替中期)和辽东栎林(演替后期)为研究对象... 次生林演替过程中土壤团聚体有机碳的积累机制和化学稳定性研究较少。为探明次生林演替对土壤团聚体有机碳含量及其化学组成稳定性的影响,选取黄土高原次生白桦林(演替初期),山杨辽东栎混交林(演替中期)和辽东栎林(演替后期)为研究对象,分析演替过程中不同粒径土壤团聚体有机碳含量变化特征。采用傅里叶红外光谱技术(FTRI)测定活性(AC)和非活性(IC)有机碳化学组成,以(IC/AC)作为有机碳化学组成稳定性指标,并分析其影响因素。结果表明:次生林演替过程中土壤团聚体有机碳含量表现出逐渐增加的趋势且各群落间差异显著(P<0.05),以演替后期的中等粒径团聚体为最高(37.63 g/kg)。土壤团聚体AC中多糖体有机碳含量最高(55.87%),而IC中芳香族有机碳含量最高(94.45%),演替过程中IC与AC总体变化趋势均呈现先降后增。IC/AC随着演替的进行呈先降低后升高的趋势,其中演替后期微团聚体有机碳化学组成稳定性最强达到了3.95。微团聚体含量(WM)与土壤全氮、全磷、全钾一起,显著促进了团聚体有机碳化学组成稳定性(P<0.05)。综上,次生林演替有利于促进土壤团聚体有机碳的积累以及有机碳化学稳定,其中微团聚体起到了关键性作用。 展开更多
关键词 土壤团聚体 有机碳化学组成 次生林演替 傅里叶红外光谱技术(FTRI) 黄土高原
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希拉穆仁荒漠草原围封区植物群落土壤有机碳研究 被引量：3
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作者 魏亚娟 刘美英 +4 位作者 解云虎 高玉寒 刘美萍 悦普庆 刘澜波 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期35-43,共9页
[目的]明晰各植物群落土壤有机碳含量,以期为草原保护提供理论依据。[方法]以希拉穆仁荒漠草原围封区6种植物群落(短花针茅、洽草、羊草、克氏针茅、银灰旋花、蒙古韭)为研究对象,对0—30 cm土层各植物群落土壤机械组成、土壤有机碳含... [目的]明晰各植物群落土壤有机碳含量,以期为草原保护提供理论依据。[方法]以希拉穆仁荒漠草原围封区6种植物群落(短花针茅、洽草、羊草、克氏针茅、银灰旋花、蒙古韭)为研究对象,对0—30 cm土层各植物群落土壤机械组成、土壤有机碳含量和根系特征进行研究。[结果](1) 6种植物群落0—30 cm土层土壤机械组成主要以粉粒和极细砂为主,其平均值分别介于26.50%~54.62%和16.90%~34.08%。(2) 6种植物群落根系生物量随土层深度逐渐减小,且根系生物量总量介于229.21~731.71 g/m^(2)。由根系分布特征判断,短花针茅群落各土层根系呈“E”型分布,其他植物群落均呈“V”型分布。(3)各植物群落土壤有机碳含量随土层深度逐渐降低。0—30 cm平均有机碳含量介于6.07~11.75 g/kg。(4)根系生物量、土壤有机碳含量与黏粒含量呈极显著正相关,与粉粒含量呈显著正相关,表明土壤粉粒、黏粒含量越多,植物群落根系生物量和土壤有机碳越丰富。[结论]围封可以有效促使土壤有机碳增加,但有机碳对不同植被群落的响应有所差异,草原有机碳储量准确度应根据草原植被群落特征而定。 展开更多
关键词 植物群落 根系生物量 有机碳 土壤机械组成 围封区 希拉穆仁
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增温对生物土壤结皮微生物群落组成及其呼吸作用的影响 被引量：1
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作者 田国霞 朱娉婷 +2 位作者 张淇 黄敏 李琪 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期51-59,共9页
生物土壤结皮作为干旱区土壤表层主要的覆盖者,生存于其中的微生物在调节旱区碳循环的气候敏感性方面发挥着重要作用。目前气候变暖对生物结皮微生物群落及其呼吸作用的研究结论尚有分歧。为了更加准确预测未来干旱地区的碳收支,本文归... 生物土壤结皮作为干旱区土壤表层主要的覆盖者,生存于其中的微生物在调节旱区碳循环的气候敏感性方面发挥着重要作用。目前气候变暖对生物结皮微生物群落及其呼吸作用的研究结论尚有分歧。为了更加准确预测未来干旱地区的碳收支,本文归纳了模拟气候变暖的增温试验中不同试验周期、不同季节和不同类型的生物结皮碳排放规律,并结合微生物丰度和有机碳的变化分析了引起碳排放差异的内在原因。短期增温(低于2 a)导致生物结皮中苔藓或地衣丰度显著性降低,从而增加土壤有机碳含量,碳排放量是否同步增加取决于土壤含水量。长期增温(大于5 a)降低了微生物对温度和湿度的敏感性,微生物丰度和组成趋于稳定,从而使有机碳含量和净碳排放量保持相对稳定。已有的研究结果揭示了生物结皮碳排放规律和原因,但微生物参与的内在调控机制仍不明确。因此,今后需重点探究结皮微生物碳代谢对增温的响应机制,为评估干旱区碳平衡提供重要理论依据。 展开更多
关键词 生物土壤结皮 增温 微生物群落组成 有机碳 净碳排放量
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荒漠草原放牧遗留效应和模拟降水对土壤粒径组成及有机碳的影响 被引量：1
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作者 付净瑶 王忠武 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期72-80,共9页
为研究荒漠草原土壤粒径组成及有机碳含量对不同强度放牧遗留效应和降水变化的响应,以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象,在不放牧、轻度放牧、重度放牧3个不同放牧强度小区设置模拟降水试验平台并开展野外控制试验,4个降水梯度分别为减... 为研究荒漠草原土壤粒径组成及有机碳含量对不同强度放牧遗留效应和降水变化的响应,以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象,在不放牧、轻度放牧、重度放牧3个不同放牧强度小区设置模拟降水试验平台并开展野外控制试验,4个降水梯度分别为减少50%自然降水、自然降水、增加50%自然降水、增加100%自然降水。于生长季8月进行土壤样品采集,测定了土壤粒径组成及土壤有机碳含量。结果表明:1)放牧遗留效应和降水变化及其交互作用均对土壤有机碳含量有显著影响(P<0.05),放牧遗留效应对土壤有机碳含量呈正向影响,而降水变化对土壤有机碳含量呈负向影响。2)放牧遗留效应和降水变化及其交互作用均对土壤黏粒、粉粒含量有显著影响(P<0.05),轻度放牧遗留效应下土壤黏粒、粉粒含量显著高于重度放牧遗留效应,增加降水和重度放牧遗留效应都会导致土壤中黏粒、粉粒含量减少。重度放牧遗留效应使土壤砂粒含量增加。3)放牧遗留效应和降水变化会直接影响土壤有机碳含量,也会通过影响土壤粒径组成间接对土壤有机碳含量造成影响。综上,轻度放牧遗留效应和适宜的降水量下短花针茅荒漠草原的土壤质地较好,有机碳含量较高,围封六年后留存的放牧效应依然对荒漠草原土壤有机碳含量及粒径组成有影响,放牧遗留效应和极端降水会导致土壤粒径组成发生改变,影响土壤有机碳的积累。 展开更多
关键词 荒漠草原 模拟降水 放牧遗留效应 土壤粒径组成 土壤有机碳含量
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塔里木河中游不同生境胡杨林土壤有机碳及活性组分特征 被引量：4
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作者 马继龙 王新英 +2 位作者 刘茂秀 史军辉 艾吉尔·阿不拉 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期182-188,共7页
以塔里木河中游不同生境典型胡杨河岸林为研究对象,分析旱生、中生和周期性水淹3种不同生境下0~100 cm土体中土壤有机碳及活性组分含量变化特征。结果表明,1)3种生境胡杨林SOC含量均值依次为中生(3.65 g/kg)>旱生(3.56 g/kg)>周... 以塔里木河中游不同生境典型胡杨河岸林为研究对象,分析旱生、中生和周期性水淹3种不同生境下0~100 cm土体中土壤有机碳及活性组分含量变化特征。结果表明,1)3种生境胡杨林SOC含量均值依次为中生(3.65 g/kg)>旱生(3.56 g/kg)>周期性水淹(3.35 g/kg);随土壤深度的增加,SOC含量均呈波动性下降趋势。2)3种生境土壤MBC含量均值依次为中生(408.93 mg/kg)>周期性水淹(289.80 mg/kg)>旱生(182.75 mg/kg),而EOC和DOC含量为周期性水淹(2.28 g/kg、104.39 mg/kg)>中生(1.92 g/kg、67.40 mg/kg)>旱生(1.89 g/kg、57.79 mg/kg);随土壤深度的增加,EOC含量总体增加后降低,DOC含量呈降低趋势;MBC在不同生境和土层间均差异显著(P<0.05);EOC仅表层(0~10 cm)与下层(60~100 cm)差异显著(P<0.05);中生生境DOC土层间差异显著(P<0.05)。3)40~100 cm土层MBC/SOC、20~60 cm土层EOC/SOC、10~100 cm土层DOC/SOC在3种生境间差异显著(P<0.05)。4)3种生境SOC与DOC均呈显著正相关(r>0.58,n=15),活性组分之间相关性在中生生境下最显著。综合以上分析,不同生境和土层对SOC及活性组分含量产生显著影响,旱生和周期性水淹生境SOC及活性组分含量在0~20 cm土层维持着较高水平,中生生境则在20~40 cm土层保持着较高的SOC活性组分分配比例,其土壤微生物活性最高,SOC转化速率较高。 展开更多
关键词 胡杨河岸林 生境 土壤有机碳 活性组分
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云南不同母质发育农田土壤有机碳的积累特征及其影响因素
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作者 周鑫妘 吴鹏 +2 位作者 李海侠 王杨 胡静远 《土壤与作物》 2024年第4期404-414,共11页
土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库,研究土壤中有机碳的储存及稳定机制和减少土壤中CO_(2)气体的排放,有助于应对全球气候变化,实现碳中和的目标。云南省地处中国西南边陲,在气候、地形、地貌等多种复杂因素相互作用下形成多种母质类型... 土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库,研究土壤中有机碳的储存及稳定机制和减少土壤中CO_(2)气体的排放,有助于应对全球气候变化,实现碳中和的目标。云南省地处中国西南边陲,在气候、地形、地貌等多种复杂因素相互作用下形成多种母质类型发育的土壤,具有特色性和代表性。云南省不同母质发育的农田土壤有机碳(SOC)积累特征尚不清楚,其影响因素有待研究。系统采集云南省内不同母质发育农田土壤表层(0~10 cm)样品102件,研究发现:(1)不同母质发育土壤SOC含量由高至低依次为:泥炭沉积物>泥岩>灰岩>玄武岩>粘土岩>花岗岩>白云岩>砂岩>砂页岩>砂砾岩;(2)单因素方差分析结果表明,母质类型显著影响其发育表层土壤的SOC含量;(3)相关性分析结果表明,土壤理化性质及气候和地形环境因素中,SOC与含水率、全氮、活性铁、海拔高度呈显著正相关关系,与年均气温呈显著负相关关系;土壤化学元素中,SOC与P、S、Zn、Mn呈显著正相关关系。除土壤母质的影响外,气候和地形等自然地理条件对SOC的积累特征也有一定影响。 展开更多
关键词 土壤有机碳 成土母质 土壤理化性质
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碳基纳米零价铁复合材料的合成与应用研究进展 被引量：3
20
作者 孙福祺 李建亮 +1 位作者 丁杰 何岸飞 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期18-25,30,共9页
由活性炭、生物质炭、石墨烯、碳纳米管和介孔碳等碳基材料作为纳米零价铁(nZVI)载体的环境功能复合材料具有高孔隙率、大比表面积、强吸附性和还原性等特点,被广泛应用于有机污染物和重金属的去除。综述了液相还原共沉淀、碳热还原、... 由活性炭、生物质炭、石墨烯、碳纳米管和介孔碳等碳基材料作为纳米零价铁(nZVI)载体的环境功能复合材料具有高孔隙率、大比表面积、强吸附性和还原性等特点,被广泛应用于有机污染物和重金属的去除。综述了液相还原共沉淀、碳热还原、水热碳化和机械化学等碳基纳米零价铁复合材料(C@nZVI)的合成和表征方法。通过总结C@nZVI的主要应用对象和处理性能,归纳了各种C@nZVI的结构、特性和去除污染物的机理。C@nZVI不仅应用于水中有机污染物和重金属污染物的去除,还用于贵金属回收、电化学催化以及脱氮除磷生物反应器等新领域。目前,在C@nZVI合成方法的优化、C@nZVI的回收与利用,以及C@nZVI应用于复合污染修复等方向的研究仍需完善。总结归纳了C@nZVI合成与应用的最新进展,为C@nZVI的进一步研究和应用提供了最新信息。 展开更多
关键词 碳基材料 纳米零价铁 环境功能复合材料 有机污染物 重金属
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