简介:通过室内培养实验,研究了自然状态(对照)、外源铵态氮(NH4Cl)和硝态氮(KNO3)的3种浓度输入(1g/m^2、2g/m^2和4g/m^2氮)和互花米草入侵下,闽江河口短叶茳芏(Cyperusmalaccensis)潮滩土壤甲烷氧化速率。结果表明,与自然状态下相比,总体上,氨态氮输入促进了短叶茳芏潮滩土壤甲烷氧化,且随着氮输入浓度的增加,其促进作用逐渐增大;而硝态氮输入却抑制了短叶茳芏潮滩土壤的甲烷氧化,输入的硝态氮浓度越高,甲烷氧化速率越小;氮输入对潮滩土壤甲烷氧化速率无显著影响。互花米草(Spartinaalterniflora)潮滩土壤的甲烷氧化速率高于短叶茳芏潮滩,互花米草入侵使潮滩土壤的甲烷氧化速率增加了22.66%。低、高浓度氮输入与互花米草入侵共同作用促进了潮滩土壤甲烷氧化,而中浓度氮输入与互花米草入侵共同作用却抑制了潮滩土壤甲烷氧化。潮滩土壤甲烷氧化速率与输入氮的类型、浓度、培养时间和土壤类型等有关。
简介:研究了2008年5~10月对废水中氮的深度处理效果,采用Monod动力学模型对该人工湿地进行模拟并验证,分析进水中NH4^+-N和NO3^-N的含量与其去除率的相关性以及COD/NIL4^+—N、COD/NO3^—N对降解系数的影响。结果表明,①复合湿地组合形式对NH4+-N和NO3--N的去除率分别介于66.0%~77.1%和46.2%~77.2%之间;(2)Monod模型对人工湿地中NH4+—_N和NO3-—N去除率的预测值与实验观测值吻合程度较好;③NH4+-N和NO3--N的去除率分别随着其在进水中的含量的增加而增大;④进水中的COD/NH4+-N与凤Ht^+N呈负相关关系,而COD/NO3-—N与/(NO3-N呈正相关关系。人工湿地中硝化和反硝化作用受到进水中NH4—N和NO3-—N含量的限制,氮的去除率随着进水中NH4+—N和NO3-—N浓度的增加而增大。有机物和NH4+—N在人工湿地中的降解可能存在竞争氧的关系,可利用碳源构成了反硝化作用的限制因素。
简介:由人类活动产生的氮排放是影响河流氮通量输出的关键,本研究基于人类活动净氮输入模型和流域分布式水文模型(SWAT),计算了山美水库流域2001—2010年人为氮排放强度,模拟估算了同期的河流氮通量,对山美水库河流氮输出与人类活动净氮输入(NANI)之间的响应特征进行研究。结果表明,2001—2010年间,山美水库流域年均人类活动净氮输入强度为11023kgN·km^-2,其中氮肥施用量占NANI总量的60%,是NANI的主要来源;河流氮通量的年际变化特征深受河流年径流变化影响,与NANI并无显著相关;NANI、滞留氮库以及自然背景源对流域河流氮输出总量的贡献率分别达到52%、44%和4%,包括NANI和滞留氮库在内的人为氮输入是影响山美水库流域河流氮通量输出的关键因素。
简介:以炉渣、木块、砾石和木块、炉渣、砾石两组基质配置方式,构建无植物水平折流式潜流人工湿地,在不同水力停留时间(2d、3d和5d)条件下,比较两组湿地系统(HB1和HB2)对模拟生活污水中氮、磷污染物的去除效果,同时分析优化的基质配置方式和水力停留时间。结果表明,当水力停留时间为3d时,人工湿地系统的总氮去除率为71%~77%,当水力停留时间增加到5d时,其去除率为79%~80%,提高不明显;当水力停留时间为3d时,其总磷去除率达到最高值50%,继续增加水力停留时间,其去除率反而下降。因此,无植物水平折流式潜流人工湿地的最佳水力停留时间为3d。在进水端的前1/3基质区,HB1炉渣区和HB2木块区的氨氮质量浓度分别为13~17mg/L和18~19mg/L,硝态氮质量浓度为5.9~9.1mg/L和0.4~2.8mg/L。可见,炉渣能提高氨氮的去除率,木块有利于硝态氮的去除。HB1对氮污染物(尤其是氨氮)去除效果好于HB2,其基质配置方式为炉渣、木块和砾石;对磷的去除效果两种基质组合方式差别不大,木块、炉渣和砾石组合效果略好。
简介:在福建泉州湾开展了刈割+机耕船方法(机械法)治理互花米草(Spartinaalterniflora)试验,调查了该法治理互花米草的效果,并对互花米草治理迹地土壤的理化性状进行了监测,为互花米草治理迹地的再利用提供依据。2006年7月初对互花米草进行刈割,待其新萌生株生长至10~15cm后,用机耕船对滩涂进行高强度耕作,以充分破坏其根系,其后,如仍有零星新萌生株,则用人工踩踏使其深埋淤泥之中。近一年多的治理效果监测表明,该法治理迹地在第二年以后没有发现新萌生植株,治理效果理想;与未治理互花米草的草滩相比,治理一个月后,治理迹地的土壤容重减小了21.2%~23.5%,之后,土壤容重逐渐增大,但在治理后一年时的土壤容重仍小于未治理互花米草的滩涂;随着互花米草根系的逐渐死亡和分解,治理迹地中根系生物量呈明显下降趋势,且下降速率在治理后第二年的4月开始明显增大,至10月时残存根系基本分解完毕;在治理后13个月,治理迹地0—20cm和20~40cm土层土壤中水解氮比治理前分别提高了16.2%和11.7%,有效磷含量分别提高了11.9%和16.7%,全氮含量分别提高了16.4%和17.5%。由此可见,机械法治理互花米草效果十分理想,2006—2007年的治理成本约为7500~9000元/hm^2,该方法为红树林等乡土植被的恢复及滩涂的再利用创造了条件。
简介:采用柱状芯样模拟法,探究长春西湖沉积物中氨氮和全磷的释放通量及变化;利用原位覆盖技术,选用建筑回填土作为覆盖材料,建立3种覆盖模式(30cm细小土块均匀覆盖、30cm中大土块随机覆盖和60cm中大土块随机覆盖),评价不同覆盖模式对沉积物中两种营养盐释放的控制效果。研究结果表明,在沉积物直接与上覆水完全接触的条件下,氨氮和全磷的释放通量先迅速上升,都在1d后达到最大值,随后不断降低,分别在第44天和第39天达到最小释放通量。氨氮和全磷的释放通量与实验天数的关系为对数(R^2=0.9381)和乘幂(R^2=0.7325)关系。3种覆盖模式都对沉积物中氨氮和全磷有很好的控释效果;其中,采用细小粒径土壤或较厚土壤覆盖,可以获得对氨氮更好的控释效果,但不同覆盖厚度和方式对磷的阻隔效果无明显差异。
简介:于2007年8月,采用样方法对新疆艾比湖湿地植物进行了调查,并应用Х^2检验、Pearson相关分析、Spearman秩相关分析对艾比湖地区野生湿地植物群落不同生活型主要种的种间关系进行了检验,共分析了19个种,共171个种对间的相关关系。结果表明,艾比湖湿地植物的种间关系中呈显著或极显著相关的种对数占种对数量的22.2%,种间联结主要为正关联。其中,同种生活型层内,草本层种间关联系数较大;不同生活型内,灌木层与草本层的优势种种间关联系数较大。调查情况表明,艾比湖湿地群落处于退化状态,群落内植物种以草本、灌木为主。其中,灌木对于该保护区内群落结构的保持有重要的作用,对草本层的生存产生有利的影响,群落内小斑块多呈灌一草结构。
简介:研究了山仔水库夏、冬季表层沉积物内源氮负荷,并应用柱状样模拟法对氮释放速率进行了探究。结果显示,该水库表层沉积物总氮含量范围840.00~3108.71μg·g^-1,其中氨氮占总氮含量7.267%-11.21%。同一季节,总氮含量空间分布规律是随进口、库心、大坝逐渐增加.柱状样模拟实验得到夏、冬季氮释放速率分别为90.31-128.37mg·(m^2·d)^-1和72.52~93.79mg·(m^2·d)^-1,释放速率与总氮含量分布具有一致性。山仔水库表层沉积物存在较大的内源氮释放能力且在夏季内源氮更易释放,为水体提供充足的营养物质,可能引起并促进水华的持续。因此,采取措施适宜方法控制内源氮释放非常重要。
简介:2015年5月7日、7月13日和9月10日,以太湖流域构建的平缓坡度人工林河岸缓冲带为研究对象,比较了不同宽度(5m、15m、30m和40m)、不同植物类型(杨树林、中山杉林和杨树中山杉混交林)、不同植物密度(400株/hm2、1000株/hm2和1600株/hm2)的河岸缓冲带对不同深度径流水中总氮(TN)、铵态氮(NH4+—N)和硝态氮(NO3-—N)的去除率。研究结果表明,随着缓冲带宽度的增加,对径流水中各形态氮的去除率增大。15m宽的河岸缓冲带已经能很好地去除各种形态的氮。在同一宽度和植物类型条件下,缓冲带对40cm深度的径流水中的铵态氮和硝态氮的去除率较大,对20cm深度的径流水中的总氮的去除率较大。种植混交林的缓冲带对总氮的去除率较高,种植杨树林的缓冲带对铵态氮的去除率较高。不同植物密度的缓冲带对各形态氮的去除率差异不显著。
简介:探索研究流域非点源氮污染控制的有效措施,对于治理改善水环境恶化具有重要的现实和长远意义。以山美水库流域为研究区域,建立AnnAGNPS氮污染模型,通过情景模拟技术分别模拟了河岸缓冲带、适量施肥、免耕、少耕、梯田和退耕还林等最佳管理措施的非点源氮污染削减效率。结果表明:(1)梯田与退耕还林对氮的削减率较高,均高于15%;免耕较低,为13%;少耕、合理施肥、河岸缓冲带削减效果有限,低于10%。(2)河岸缓冲带、少耕、免耕、梯田等措施的总氮削减率在不同月份的变化趋势与泥沙削减变化趋势一致,在7月和8月有较高的削减率;合理施肥与退耕还林的总氮削减率则与流域施肥状况相关性更高,在2—4月份有较高的削减率,因此山美水库流域水环境改善应结合非点源氮污染治理和流域水土流失治理。
简介:以九龙江流域典型的农业源头溪流——五川溪为研究区域,开展每月一次共2年的NO,一采样用于溪流氮饱和特征的研究.结果表明,2005年和2007年溪流的NO,一浓度分别为35.5~319.5μeqL^-1和5.0~353.6μxeqL^-1,根据Stoddard和Traaen提出的氮饱和划分准则,五川流域分别处于氮饱和阶段2/3和阶段2,接近氮饱和.氮饱和阶段随着NO。一浓度的增加而上升,五川溪流的氮饱和阶段存在着时间上的变化.河流生态系统中氮负荷增加,使河流达到氮饱和状态,并最终改变溪流系统硝化和反硝化等氮的生物地球化学循环过程.随着NO,一浓度的增加,五川源头溪流已成为流域内重要的NO3^-源.
简介:以亚热带森林生态系统为研究对象,于2009--2012年原位模拟氮沉降(对照,CK,0kg·hm^-2·a^-1、低氮LN,30kg·hm^-2·a^-1和高氮HN,100kg·hm^-2·a^-1),分析亚热带阔叶林(罗浮栲、浙江桂)和针叶林(杉木)森林土壤中可溶性有机碳变化,以探究土壤不同层次、不同植被类型和凋落物是否去除条件下土壤可溶性碳对氮沉降的响应.结果表明:针叶林土壤不同层次可溶性有机碳的差异较大,表层0~15cm在HN水平下最高;而15~30cm和30~40cm在LN水平下最高,HN水平下15—30cm可溶性有机碳含量显著降低;而阔叶林(罗浮栲、浙江桂)15—30cm和30—40cm土壤可溶性有机碳随施氮水平有小幅度的升高.通过模拟氮沉降前后表层土壤(0~15cm)可溶性有机碳含量的比较,发现针叶林和阔叶林对氮沉降的响应存在差异,氮沉降后瞬时效应显示,杉木林土壤可溶性有机碳含量随氮水平而降低,但阔叶林并没有降低,甚至有增加趋势,尤其是在罗浮栲林.土壤自身碳含量的差异也是影响其响应氮沉降的重要因素;且模拟氮沉降后瞬时的效果在一定程度上影响最终的长期结果,而凋落物去除处理的效果短时间还无法观察到.
简介:采用随机取样、定点调查的方法,分析杭州西溪湿地灌草植物群落的类型与时间、空间的关系,并用多样性指数分析春、夏、秋、冬四季中植物群落组成的特点。结果表明,西溪湿地物种对时间生态位的利用比较充分,四季中群落组成有较为明显的变化;春季物种最为丰富,9m2中达29种,香农—威纳指数H’为2.73,与其他季节相比差异显著;冬季物种最少,为11种,H’为2.14;夏秋季物种多样性介于春、冬季之间。西溪湿地的现有植物组成是人与自然因素共同作用的结果,而人的影响更大。西溪湿地典型的湿地物种偏少,外来有害入侵物种的比例较高,建议在去除影响景观、影响本土物种多样性的入侵种的同时,增加低湿的生境,并补种湿地物种。
简介:全球变化背景下研究增温和养分有效性对细根生物量的影响,对于理解林木养分吸收、生产力和碳吸存具有重要意义。选择杉木为研究对象,通过在福建省三明市陈大镇国有林场内设置土壤增温和氮沉降双因子试验,研究杉木幼树不同月份细根生物量的变化,结果发现:1)土壤增温、氮沉降分别对总细根生物量有显著的抑制和促进作用,土壤增温与氮沉降的交互作用对总细根生物量则无显著影响。2)增温对4月、7月、11月份细根总生物量均有极显著影响,增温对细根总生物量的抑制效应以7月最大;氮沉降对7月和11月细根总生物量有显著影响,7月份的促进作用大于11月份。3)土壤增温对0~1mm细根生物量的抑制作用大于1~2mm细根,表明0~1mm根系对增温的响应更加敏感。4)土壤增温对表层0~10cm细根生物量的抑制作用大于较深层的细根生物量;而氮沉降只对表层土壤细根生物量有显著促进作用,表明土壤增温和氮沉降均能显著改变细根的垂直分布。结论表明,土壤增温显著抑制细根生物量,而氮沉降显著促进细根生物量,并引起细根生物量在不同径级、不同土层分配格局的变化,从而可能对杉木适应性和生长产生影响。
简介:于2015年11月25日,在鄱阳湖湿地灰化薹草(Carexcinerascens)集中生长区,采集0-10cm深度土壤和植物样品。于2015年12月15日-2016年3月21日,在河南大学环境科学实验室,进行室内模拟实验,研究恒干、恒湿、干湿交替、水位上升、水位下降及添加灰化薹草碎末处理下,土壤中不同形态氮的含量。结果表明,土壤全氮初始平均质量比为1403.7mg/kg,实验结束时,在未添加灰化薹草碎末的恒干、恒湿、干湿交替、水位上升和水位下降处理下,土壤全氮平均质量比分别为1413.3mg/kg、1358.0mg/kg、1325.0mg/kg、1414.7mg/kg和1446.0mg/kg;添加灰化薹草碎末的干湿交替、水位上升和水位下降处理下,土壤全氮平均质量比分别为1612.3mg/kg、1329.3mg/kg和1395.7mg/kg。与实验初始相比,添加灰化薹草的恒湿和干湿交替处理下,0-2cm深度土壤全氮含量减小了10.9%,恒湿处理下,0-2cm深度土壤铵态氮含量增幅最大。在灰化薹草分解过程中,2-5cm深度土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量都增大,但是,在添加灰化薹草碎末的各处理下,0-2cm深度土壤全氮和有机氮含量小于未添加处理,灰化薹草分解提供了丰富的碳源,使土壤中微生物的活性增强。
简介:本研究以杜塘水库大坝断面沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧/厌氧连续培养模拟试验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中氨氮和硝酸盐氮的浓度变化以及沉积物中氨氮和总氮质量分数的变化,并分析培养前后沉积物中与氮循环相关微生物的变化,研究微生物对氮释放的影响.结果表明,灭菌组沉积物氨氮和硝酸盐主要通过上覆水-沉积物浓度梯度作用力进行扩散释放,较快达到平衡;而未灭菌组氨氮和硝酸盐的释放受溶解氧浓度影响,缺氧环境在微生物的作用下会促进反硝化作用以及氨氮的释放,沉积物中含有10^4CFU/g的氨化细菌和反硝化细菌,暗示着沉积物中微生物作用下的氨化作用和反硝化作用较为激烈.
简介:为了解水耕人为土碳氮磷的元素组成及其养分限制作用,通过调查湘东地区不同母质发育的水耕人为土,野外共挖掘39个样点的土壤剖面并采集不同发生层的土壤样品,研究区域尺度上母质、土类和发生层对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及其化学计量比的影响。结果表明,水耕人为土耕作层SOC、TN(二级水平)和TP(一级水平)含量丰富。虽然SOC与TN的相关性显著,但SOC与TP、TN与TP却无显著相关性,水耕人为土中也没有存在稳定的C∶N∶P。C∶N剖面加权平均值的范围介于6.30~31.38(均值为11.22),C∶P介于1.91~29.79(均值为11.62),N∶P介于0.12~2.70(均值为1.05)。母质对水耕人为土的碳氮磷化学计量比无显著影响。潜育水耕人为土的C∶N、C∶P和N∶P均显著高于简育、铁聚水耕人为土,这显示出土类强烈地影响土壤碳氮磷的化学计量比。随着土壤剖面的加深,C∶N、C∶P和N∶P均显著降低,SOC降幅远高于TN和TP,底土中氮、磷的限制作用减弱。本研究表明,水耕人为土氮磷的限制作用可能与母质无关,但受到土类和土壤发生层的强烈影响。