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改变碳输入对亚热带针阔混交林土壤化学性质和微生物群落的影响 被引量：1
1
作者 李静凯 朱丽琴 +4 位作者 黄荣珍 刘萍渝 王金平 房焕英 侯斌 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期95-104,共10页
为探究有机碳输入改变对土壤微生物群落特征的影响,促进亚热带针阔混交林土壤肥力提升和生态系统恢复,本研究以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷与马尾松针阔混交林为研究对象,原位设置凋落物输入+根系输入+菌根输入(LRM,对照)、双倍凋... 为探究有机碳输入改变对土壤微生物群落特征的影响,促进亚热带针阔混交林土壤肥力提升和生态系统恢复,本研究以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷与马尾松针阔混交林为研究对象,原位设置凋落物输入+根系输入+菌根输入(LRM,对照)、双倍凋落物输入+根系输入+菌根输入(2LRM)、凋落物去除+根系输入+菌根输入(NRM)、凋落物去除+根系去除+菌根输入(NNM)和凋落物去除+根系去除+菌根去除(NNN)5种处理,利用高通量测序技术研究混交林表层土壤微生物群落特征,并探讨其与土壤化学性质的关系。结果表明:2LRM和NNN处理显著降低了土壤酸性磷酸酶的活性,NRM、NNM和NNN处理显著降低了土壤真菌的丰富度指数和多样性指数,改变有机碳输入对细菌Alpha多样性的影响不显著。混交林土壤优势细菌门为酸杆菌门(15.5%~40.2%)、变形菌门(23.6%~35.5%)和放线菌门(11.2%~17.7%),优势真菌门为担子菌门(32.5%~47.8%)、子囊菌门(26.9%~48.8%)和被孢菌门(12.8%~34.5%)。NRM处理使子囊菌门的相对丰度提高了62.1%,使担子菌门的相对丰度降低了27.6%。NNM处理使放线菌门和被孢菌门的相对丰度分别提高了57.8%和169.8%,使酸杆菌门和担子菌门的相对丰度分别降低了57.7%和22.7%。NNN处理使被孢菌门的相对丰度提高了61.0%。土壤有机质、蔗糖酶和多酚氧化酶是影响土壤细菌群落变化的关键因子,pH和蔗糖酶是影响土壤真菌群落的关键因子。研究表明,有机碳输入增加和减少均降低了真菌Alpha多样性,均未改变细菌Alpha多样性,地上凋落物和地下根系的同时去除对微生物群落组成影响最大。 展开更多
关键词 土壤微生物 有机碳输入 高通量测序 土壤化学性质 木荷与马尾松混交林
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可见光/棓酸协同Fe^(3+)活化高碘酸盐降解磺胺嘧啶
2
作者 梁卉 晏彩霞 +4 位作者 张悦 陈雅冰 丁明军 王鹏 聂明华 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2827-2838,共12页
针对目前Fe^(2+)/高碘酸盐(PI)体系难以持续有效,且仅适用于酸性条件的缺陷,开发了可见光(VL)和棓酸(TA)协同Fe^(3+)活化PI体系.结果表明,VL联合TA可加速Fe^(3+)/Fe^(2+)之间的循环,显著增强活化PI的性能.VL/TA/Fe^(3+)/PI体系在30min... 针对目前Fe^(2+)/高碘酸盐(PI)体系难以持续有效,且仅适用于酸性条件的缺陷,开发了可见光(VL)和棓酸(TA)协同Fe^(3+)活化PI体系.结果表明,VL联合TA可加速Fe^(3+)/Fe^(2+)之间的循环,显著增强活化PI的性能.VL/TA/Fe^(3+)/PI体系在30min内可实现磺胺嘧啶(SD)的完全降解,且在中性和酸性条件下效果更优.水中常见阴离子如Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)对体系降解SD影响较小,但HCO_(3)^(-)的存在显著抑制了SD的去除,而腐殖酸(HA)则表现出促进作用.通过淬灭实验及电子顺磁共振分析,发现羟基自由基(HO·)和单线态氧(^(1)O_(2))是体系中降解SD的主要活性物种.基于质谱分析鉴定出的6种降解中间产物,提出了SD三种可能降解路径.以萝卜作为毒性评估模式植物,表明SD污染水体经体系修复后的毒性显著降低.同时,体系在不同实际水体中均表现出优异的处理效能.此外,体系对天然水体中普遍存在的多种典型新污染物都具有良好的降解效果,展示出广阔的应用前景. 展开更多
关键词 可见光 Fe^(3+) 棓酸 高碘酸盐 磺胺嘧啶
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松材线虫灾毁迹地不同地表处理对土壤化学和生物性状的影响
3
作者 李静凯 邹显花 +5 位作者 秦易 郭志娟 涂龙平 黄智军 朱丽琴 黄荣珍 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第4期31-40,共10页
松材线虫病是松树毁灭性病害,目前对疫木进行除治性采伐是主要的治理途径,而由此也造成大面积的松材线虫灾毁迹地和裸露地表。因此,采用防草布覆盖、生物降解膜覆盖、施用土壤改良剂聚丙烯酰胺(PAM)3种地表处理措施,对松材线虫灾毁迹地... 松材线虫病是松树毁灭性病害,目前对疫木进行除治性采伐是主要的治理途径,而由此也造成大面积的松材线虫灾毁迹地和裸露地表。因此,采用防草布覆盖、生物降解膜覆盖、施用土壤改良剂聚丙烯酰胺(PAM)3种地表处理措施,对松材线虫灾毁迹地土壤化学性质和土壤微生物特征进行比较,以探索不同地表处理措施对松材线虫灾毁迹地土壤养分的保持效果差异,为松材线虫灾毁迹地的地力提升和生态修复提供理论依据。研究结果表明,松材线虫灾毁迹地土壤呈酸化趋势,且有机质含量降低,而95%PAM处理对土壤酸化和土壤有机质降低的缓解作用最显著,10~60 cm土层的pH降幅比对照低81.63%~95.24%,同时,95%PAM处理对速效钾的提升效果最优,增幅最大达到对照的116.05%;对土壤全氮降低的缓解作用,则是95%生物降解膜覆盖处理表现最佳,同时它显著提高了20~60 cm土层的有效磷含量,提高幅度是对照的208%~220%。不同地表处理措施下松材线虫灾毁迹地的土壤细菌、真菌、放线菌、丛枝菌根真菌含量、磷脂脂肪酸(PLFA)总量整体上不断增加。67%生物降解膜覆盖在处理1年后对土壤细菌和PLFA总量提高效果最好,分别比对照高18.98%和16.37%,同时其香农指数与均匀度指数最高,革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌和真菌/细菌也较优。综上,不同地表处理措施对松材线虫灾毁迹地土壤化学性质的提升效果由优到劣依次为施用土壤改良剂PAM、覆盖生物降解膜、覆盖防草布,优选可采取95%PAM处理与67%生物降解膜覆盖相结合的方式,从而达到较优的地力提升效果。 展开更多
关键词 灾毁迹地 松材线虫 地表覆盖 聚丙烯酰胺 土壤微生物 养分保持
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活性焦对沉积物营养盐释放及沉水植物生长的影响
4
作者 刘鑫 李威 +4 位作者 栗宁 刘淑琼 代涛涛 钟家有 陈宇炜 《湖泊科学》 北大核心 2025年第5期1511-1522,共12页
原位覆盖是修复富营养沉积物的常用方法,碳基材料相对于其他修复材料具有来源广泛、环境友好、无二次污染的优势。本研究对活性焦进行了预处理和结构表征,首次评估了活性焦对沉积物的修复潜力并研究了活性焦(363.9 g/m^(2))和沉水植物... 原位覆盖是修复富营养沉积物的常用方法,碳基材料相对于其他修复材料具有来源广泛、环境友好、无二次污染的优势。本研究对活性焦进行了预处理和结构表征,首次评估了活性焦对沉积物的修复潜力并研究了活性焦(363.9 g/m^(2))和沉水植物轮叶黑藻(Hydrilla verticillata,32.4 g/m^(2))单独处理以及联合处理对富营养沉积物营养盐释放的抑制效果及活性焦对沉水植物生长的影响。结果表明,活性焦具有较大的比表面积和丰富的中孔结构,与对照组相比,活性焦处理组上覆水高锰酸盐指数、叶绿素a、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH 3-N)、溶解性活性磷(SRP)浓度和沉积物TN、TP、NH 3-N、SRP总释放通量均显著降低。活性焦和沉水植物联合处理对上覆水和沉积物指标的提升效果优于活性焦或沉水植物单一处理。此外,活性焦处理使沉水植物生长率提高了40.32%,并显著降低了沉水植物体内活性磷的含量,从而降低了沉水植物衰亡后磷释放的风险。以上结果表明,活性焦具有较好的应用于富营养化水体生态修复的潜力,与沉水植物联合具有协同作用。 展开更多
关键词 活性焦 沉水植物 沉积物 释放通量 生长率
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植物地下觅养性状对土壤富磷斑块塑性响应的研究进展
5
作者 朱丽琴 黄荣珍 +4 位作者 彭志远 邹显花 廖迎春 李静凯 陈光水 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期191-200,共10页
磷是影响植物生长的关键养分元素之一,地下细根觅养塑性是植物提高土壤磷吸收的重要方式。在自然环境条件下,土壤养分具有异质性或斑块状分布特点,特别是相对固定的养分(如磷)。植物如何调整地下觅养性状对养分斑块的塑性响应尚不清楚,... 磷是影响植物生长的关键养分元素之一,地下细根觅养塑性是植物提高土壤磷吸收的重要方式。在自然环境条件下,土壤养分具有异质性或斑块状分布特点,特别是相对固定的养分(如磷)。植物如何调整地下觅养性状对养分斑块的塑性响应尚不清楚,特定细根性状预测地下觅养性状塑性响应更具有较大不确定性。本研究总结植物地下觅养塑性的影响因素,阐述细根(形态、构型、增殖、化学、生理)和菌根真菌性状对富磷斑块的塑性响应,从真菌侵染方式、根系形态结构、养分获取策略等方面分析地下觅养性状及其塑性响应在丛枝菌根和外生菌根树种间的差异。基于地下觅养的碳成本假设,指出细根形态塑性和生理塑性在许多情况下是资源竞争的结果。真菌菌丝的增殖塑性更能提高植物养分获取效率,但当根系和菌根真菌均存在于养分斑块时,根系增殖比真菌反应更敏感。本研究还探讨细根性状对地下觅养塑性的预测,指出细根直径是地下觅养性状变化的重要预测指标。围绕当前植物地下觅养塑性研究存在的不足,从地下觅养塑性框架、地下觅养机制、细根性状对植物养分获取塑性的预测、细根觅养塑性与防御塑性之间的关系等方面提出今后的研究方向,深入理解植物地下磷养分获取策略及其对环境变化的适应机制。 展开更多
关键词 地下觅养性状 富磷斑块 塑性响应 丛枝菌根 外生菌根
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基于^(13)C示踪的2个杉木家系幼苗光合碳分配动态 被引量：1
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作者 杨梦佳 邹显花 +7 位作者 郭志娟 彭钊 何妍 彭志远 姚必达 黄国敏 朱丽琴 黄荣珍 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期35-46,共12页
【目的】探究2个杉木家系幼苗在不同CO_(2)浓度下对外源碳的固定及其光合碳在不同器官中的运输与分配规律,为揭示杉木固碳及光合碳分配策略对CO_(2)浓度升高的响应机制提供理论依据。【方法】以南方林区广泛种植的洋口No.020和No.061杉... 【目的】探究2个杉木家系幼苗在不同CO_(2)浓度下对外源碳的固定及其光合碳在不同器官中的运输与分配规律,为揭示杉木固碳及光合碳分配策略对CO_(2)浓度升高的响应机制提供理论依据。【方法】以南方林区广泛种植的洋口No.020和No.061杉木幼苗为对象,设置对照CO_(2)浓度(400±50)μmol·mol^(-1)(C400)及CO_(2)浓度分别升高到(800±50)μmol·mol^(-1)(C800)和(1000±50)μmol·mol^(-1)(C1000)这3个CO_(2)浓度梯度,利用^(13)C标记法对不同浓度CO_(2)进行标记,量化示踪标记后不同阶段各杉木家系幼苗固定的光合碳在各组织器官的流向和分配,分析幼苗净光合速率、各器官生物量分配比例及生长差异,阐明不同CO_(2)浓度条件下各杉木家系幼苗的固碳能力及光合碳的体内分配规律差异。【结果】在不同CO_(2)浓度处理下,各杉木家系幼苗的各组织器官的^(13)C分配和生物量分配比例均大致呈现叶>茎>根的规律。随着CO_(2)浓度增加,各杉木家系幼苗的净光合速率与各器官δ^(13)C值总体上随之增加;No.020加快对根的^(13)C运输,表现为处理1天后,C800与C1000处理下根的^(13)C分配比例分别较C400处理增加50.40%和109.63%。CO_(2)处理浓度亦影响各杉木家系幼苗的光合碳分配策略,进而改变生物量分配。30天后,相较C400处理:C800与C1000处理下的No.020地上部^(13)C分配比例分别增加了6.23%和6.03%,No.020茎的^(13)C分配比例分别增加了39.50%和50.31%(P<0.05),No.061根系^(13)C分配比例分别增加了22.40%和70.26%(P<0.05),No.061茎的^(13)C分配比例分别减少了2.45%和15.10%(P<0.05);C1000处理下No.061茎的生物量分配比例减少12.44%,根的生物量分配比例增加5.22%。【结论】正常大气CO_(2)浓度下,No.020杉木幼苗具有更强的代谢转运能力。CO_(2)浓度升高促进2个杉木家系幼苗提高净光合速率,增加光合碳合成,促进No.020杉木幼苗加快对光合碳的向下运输,并影响2个基因型杉木的光合碳分配策略,其中,No.020倾向于向地上部尤其是茎中储存光合碳,而No.061倾向牺牲茎的光合碳分配以增加根系光合碳供给。 展开更多
关键词 ^(13)C标记 杉木 不同家系 CO_(2)浓度升高 光合碳分配
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疫木采伐迹地不同土壤管理措施的水肥流失阻控效果
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作者 邹显花 李静凯 +3 位作者 童浩 陈贵斌 姬绍晖 黄荣珍 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期561-570,共10页
为探究松材线虫灾毁迹地地表快速覆盖和有效控制坡面水肥流失的技术措施,运用径流小区定位观测的方法,分析比较生物膜(SWM)、防草布(FCB)覆盖和施用聚丙烯酰胺(PAM)等土壤管理措施对松材线虫灾毁迹地的径流、泥沙及养分流失量的阻控效... 为探究松材线虫灾毁迹地地表快速覆盖和有效控制坡面水肥流失的技术措施,运用径流小区定位观测的方法,分析比较生物膜(SWM)、防草布(FCB)覆盖和施用聚丙烯酰胺(PAM)等土壤管理措施对松材线虫灾毁迹地的径流、泥沙及养分流失量的阻控效果。结果表明:SWM-95%处理的泥沙流失阻控效果最佳,其养分流失量低于其他处理。SWM-67%处理的泥沙及养分流失量最高。FCB、PAM处理的水肥流失量在处理时间为90、180 d时均低于对照(CK),且PAM处理效果更优,95%-PAM处理的径流量和泥沙流失量在处理时间为90、180 d时分别比CK降低了52.1%、75.6%和71.7%、73.0%。PAM处理对氮、钾流失的阻控效果较优,而对泥沙流失中磷养分的阻控效果不佳。PAM处理的水肥流失阻控效果在处理时间为270 d时显著减弱,而FCB处理的阻控效果仍优于其他处理,且表现为95%处理梯度>67%处理梯度。对林地土壤养分含量进行比较分析,不同土壤管理措施处理的养分含量总体上均高于CK,其中,SWM-67%处理的全磷、速效磷含量显著高于其他处理(P<0.05),PAM、FCB处理则对氮、钾的全量与速效养分有较好的保持作用。此外,不同土壤管理措施处理均促进了新造林杉木树高的生长,其中FCB、PAM处理效果更优。综合可见,在松材线虫灾毁迹地,可采用95%-PAM处理,使裸露地表的水土流失短期内得到快速有效控制,对于立地条件要求较高的林地可采取95%-PAM处理与67%-FCB处理相结合的方式,在节约成本的同时达到最优效果。 展开更多
关键词 松材线虫 灾毁迹地 地表土壤管理 聚丙烯酰胺 防草布 生物膜 水土流失
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硒缓解水稻镉胁迫的研究进展
8
作者 邓邦骏 张利超 +5 位作者 邱进 陈洁宁 郭修远 胡盛明 崔龄 胡良 《宁夏农林科技》 2024年第2期9-13,共5页
Cd污染问题对现代农业可持续发展和农产品质量安全构成严重威胁,稻米Cd污染防治是全面推进乡村振兴重点工作的任务之一,已成为迫切需要解决的重大生态环境问题。Se是人与动物必需的微量元素之一,Se对重金属可以产生拮抗作用,阻挡重金属... Cd污染问题对现代农业可持续发展和农产品质量安全构成严重威胁,稻米Cd污染防治是全面推进乡村振兴重点工作的任务之一,已成为迫切需要解决的重大生态环境问题。Se是人与动物必需的微量元素之一,Se对重金属可以产生拮抗作用,阻挡重金属对植物的危害,被誉为“重金属的天然解毒剂”。施用Se肥能减轻Cd对水稻生长的毒害,降低水稻对Cd的吸收,然而其机理机制尚无定论。针对Cd对水稻的危害、Se对水稻中Cd含量的影响作用进行分析,总结并论述现阶段Se对水稻Cd胁迫的缓解作用,以期制定相应措施降低Cd对水稻的毒害,进而提升稻米品质,保障人民身体健康。 展开更多
关键词 SE CD 水稻 胁迫
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水葫芦生物炭联合高碘酸盐高效去除水中磺胺嘧啶
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作者 张悦 袁玉龙 +5 位作者 晏彩霞 姜一晗 苏美淇 丁明军 王鹏 聂明华 《中国环境科学》 EI CAS 2024年第7期3767-3779,共13页
以入侵植物水葫芦为原料,制备了水葫芦生物炭(EBC),发现EBC能够高效活化高碘酸盐(PI),促进磺胺嘧啶(SD)的降解,且效能优于喜旱莲子草BC和加拿大一枝黄花BC.相较于其他热解温度,500℃条件下制备的EBC(EBC500)可更好地活化PI,在较低剂量的... 以入侵植物水葫芦为原料,制备了水葫芦生物炭(EBC),发现EBC能够高效活化高碘酸盐(PI),促进磺胺嘧啶(SD)的降解,且效能优于喜旱莲子草BC和加拿大一枝黄花BC.相较于其他热解温度,500℃条件下制备的EBC(EBC500)可更好地活化PI,在较低剂量的PI(0.15mmol/L)条件下,20min内可将SD完全去除.随着EBC500和PI投加量的提升,SD的去除速率不断提高.猝灭实验和电子顺磁共振分析表明,碘自由基(⋅IO_(3),⋅IO_(4))、超氧自由基(O_(2)^(•−))、单线态氧(1 O_(2))是EBC500/PI体系降解SD的主要活性物种.同时,在EBC500和PI投加量分别为0.15g/L和0.15mmol/L的条件下,SD能够在较宽泛的初始pH值范围内(5~9)被完全去除.Cl^(−)、SO_(4)^(2−)和NO_(3)^(−)对SD的降解没有显著影响,但HCO_(3)^(−)和腐殖酸会抑制SD的去除.EBC500/PI体系可较好地应用于实际水体中SD的去除,对于其他典型磺胺类抗生素的降解也有良好的应用潜能,且EBC500具有良好的重复使用性.此外,根据6种中间产物,提出了SD的降解途径.通过生态毒性分析和植物种子萌发实验证明,EBC500/PI体系可显著降低SD溶液的生物毒性,说明该体系具有广阔的应用前景. 展开更多
关键词 高级氧化技术 高碘酸盐 生物炭 磺胺嘧啶 降解
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