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1.
川西亚高山原始林及其采伐后通过不同恢复措施形成的不同类型森林土壤呼吸和总硝化速率的对比分析及其耦合关系的研究相对匮乏。采用气压过程分离系统(Ba PS)技术研究了川西亚高山岷江冷杉原始林及其砍伐后恢复的粗枝云杉阔叶林、红桦-岷江冷杉天然次生林和粗枝云杉人工林土壤呼吸和总硝化速率的季节动态及其影响因素。结果表明:生长季内平均土壤呼吸速率和总硝化速率分别以粗枝云杉阔叶林和粗枝云杉人工林较高,均以岷江冷杉原始林较低。土壤呼吸和总硝化速率在生长季内具有明显的季节动态,呈以7月份最高的单峰趋势。土壤呼吸和总硝化速率与土壤温度显著相关,而与土壤水分相关性不显著,表明土壤温度是调控呼吸和总硝化作用季节动态的主要因子。土壤呼吸的温度敏感性(Q_(10))介于2.59—4.71,以岷江冷杉原始林最高,表明高海拔的岷江冷杉原始林可能更易受到气候变化的影响。林型间土壤呼吸和总硝化速率主要受凋落物量、p H和有机质的影响。不同林型间土壤呼吸和总硝化速率显著正相关,表明土壤呼吸和总硝化速率存在耦合关系。  相似文献   
2.
不同氮效率水稻生育后期根表和根际土壤硝化特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过田间试验研究了不同氮效率粳稻品种4007(氮高效)和Elio(氮低效)生育后期在N0(0 kgN hm-2)、N180(180 kgN hm-2)和N300(300 kgN hm-2)水平下根表、根际和土体土壤pH值、铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)含量、硝化强度和氨氧化细菌(AOB)数量.结果表明无论是齐穗期、灌浆期还是成熟期,根表土壤pH值均显著低于根际和土体土壤.土壤pH值范围在5.95至6.84之间变化.土壤NH+4-N含量随水稻生长显著下降,且随施氮量增加而显著增加.根表土壤NH+4-N有明显亏缺区,且随距水稻根表距离增加,NH+4-N含量逐渐升高.土壤NO-3-N含量随水稻生长显著增加,施氮处理均显著高于不施氮处理,但N180和N300处理差异不显著.NO-3-N含量表现为根际>土体>根表.水稻根表和根际土壤硝化强度随水稻生长显著下降,而土体土壤硝化强度随时间延长小幅增加.施氮显著提高4007水稻根表土壤在齐穗和收获期硝化强度以及Elio在齐穗期根际硝化强度,但在施氮处理N180和N300中无显著差异.在整个采样期间,土壤硝化强度均表现为根际>根表>土体.水稻根表和根际AOB数量随水稻生长而显著降低,而土体土壤AOB数量无显著变化.例如,根表土壤AOB数量在齐穗期、灌浆期和收获期分别为16.7×105、8.77×105个g-1 dry soil和8.01×105个g-1 dry soil.根表和根际土壤AOB数量无显著差异,但二者显著高于土体土壤AOB数量.就两个氮效率水稻品种而言,土壤pH值基本无差异.4007土壤NH+4-N含量均显著高于Elio.在齐穗期水稻根表、根际和土体土壤NO-3-N含量在N180水平下均表现为Elio显著高于4007.而在灌浆期和收获期,水稻根表、根际和土体土壤则表现为4007显著高于Elio.在所有采样期,两个水稻品种土体土壤硝化强度和AOB数量在3个施氮量下均无显著差异.Elio根表和根际土壤硝化强度和AOB数量在水稻灌浆期之前一直显著高于4007,而在灌浆期之后则显著低于4007,且最终产量和氮素利用率(NUE)显著低于4007,这可能是由于4007灌浆期后硝化作用强,根际产生的NO-3-N含量高,从而4007根吸收NO-3-N的量也高造成的.因此水稻灌浆期和收获期根表和根际硝化作用以及AOB与水稻高产及氮素高效利用密切相关.  相似文献   
3.
聂铭  李振轮 《生物工程学报》2020,36(8):1493-1503
亚硝酸盐是氮循环过程的中间产物,其积累超过一定量则会抑制微生物的生长与代谢,也会给人与水生生物带来健康风险。而在高氮污水生物脱氮工艺中,持续维持亚硝酸盐的积累能实现短程硝化过程,降低生物脱氮的能耗进而降低运营成本。本文综述了在水环境中亚硝酸盐积累的生物过程与积累原因,并对影响亚硝酸盐积累的因素进行了总结,旨在为提高污水处理过程中氮的去除效率,降低运营成本,减少排放污水及自然水体中亚硝态氮含量提供参考。  相似文献   
4.
We examined the decomposition of Medicago lupulina, Melilotus alba and Poa pratensis at 3, 9, and 25 °C during 4 weeks. There was a strong temperature effect on the rate of CO2 evolution, and thus the extent of energy exhaustion from the added substrates. However, there was no concomitant retardation of N mineralisation at low temperatures. In the analysis of variance of mineralized N the residue type gave a 10 times larger contribution to the regression than the temperature (T), whereas for CO2 evolution residue type and temperature were equally important contributors. This indicates that although the temperature has a statistically significant effect on N-mineralisation it is substantially less than compared with the effect on carbon mineralisation in the materials examined. The retardation of carbon mineralisation was least strong in Melilotus alba that had a relatively low cellulose content, and a higher content of low molecular compounds. Though more research will be necessary to consolidate and explain this phenomena, it is likely that an important factor is a decrease in the bioavailability of C-rich polymers at low temperatures, and thus a preferential utilization of N-rich low molecular substances. Nitrification was not effectively deterred at 3 °C. Thus, in terms of management, it is pertinent to reconsider the timing of green manure and catch crop incorporation in cool temperate climate regions, since the rapid release of nitrogen, coupled with the relatively undeterred nitrification may result in a high N leaching risk by early incorporation, but a low risk for N immobilization at late incorporation, if N rich residues are used.  相似文献   
5.
The applicability of batch respirometry, as a simple technique for monitoring off-line nitrifying activity and kinetic parameters, was evaluated using two sets of ammonia and nitrite concentrations. The O2 uptake rate (OUR) profiles obtained from the assays were adjusted to a substrate inhibition model. The maximum specific ammonia-oxidizing biomass activity (rSmax) was 0.079 g N-NH4 + g VSS–1 d–1 with a half saturation coefficient (KS) of 11 mg N-NH4 + l–1 and an inhibition coefficient (Ki) of 3300 mg N-NH4 + l–1. Besides, the maximum specific value of nitrite-oxidizing activity was 0.082 g N-NO2 g VSS–1 d–1 with a KS of 4.1 mg N-NO2 l–1 and Ki of 1400 mg N-NO2 l–1.  相似文献   
6.
滨海湿地生态系统微生物驱动的氮循环研究进展   总被引:5,自引:0,他引:5  
滨海湿地生态系统介于陆地生态系统和海洋生态系统之间,其类型多种多样,环境差异极大,微生物种类丰富。近年来,随着人为氮源的大量输入,造成滨海湿地生态系统富营养化污染问题日趋严重。本文主要总结了滨海湿地生态系统微生物驱动的固氮、硝化、反硝化、厌氧氨氧化、NO_3~-还原成铵等主要氮循环过程,并综述了通过功能基因(如nifH、amoA、hzo、nirS、nirK、nrfA)检测微生物群落多样性及其环境影响因素的相关研究,旨在更好理解微生物驱动氮循环过程以去除氮,以期为减轻富营养化和危害性藻类爆发提供科学依据。  相似文献   
7.
8.
晋西北不同年限小叶锦鸡儿灌丛土壤氮矿化和硝化作用   总被引:1,自引:0,他引:1  
白日军  杨治平  张强  张训忠 《生态学报》2016,36(24):8008-8014
利用PVC管顶盖埋管法研究了晋西北黄土高原区小叶锦鸡儿人工灌丛不同定植年限(5,10,20,30,40a)土壤氮矿化与硝化速率的动态和净矿化与硝化总量。结果表明,⑴小叶锦鸡儿灌丛土壤无机氮主要以NO_-~3-N形式存在,不同生长年限相同月份的土壤硝态氮(NO-3-N)含量分别是铵态氮(NH+4-N)含量的1.5—15.4倍;⑵土壤氮素硝化速率和矿化速率随生长年限延长而加快,30年生时达到高峰,数值达40.2,44.1 mg m~(-2)d~(-1)。从季节性变化看,7—8月份是硝化速率和矿化速率快速增长期,30年生小叶锦鸡儿灌丛土壤硝化速率和矿化速率分别达到86.9,93.1 mg m~(-2)d~(-1),显著高于其它生长年限(P0.05);(3)土壤氮素硝化与矿化总量同样随小叶锦鸡儿生长年限延长而增加,30年生时达到最高,与5年生相比,分别增加了3.7和3.1倍。(4)5—10月份小叶锦鸡儿生长期内,各年限土壤全氮量的2.3%被矿化成无机氮,其中87%最终被转化成NO-3-N形式存在于土体中。  相似文献   
9.
杜睿 《生态科学》2006,25(3):202-206
以大量的室内模拟培养实验,以内蒙古温带草甸草原土壤为研究对象,利用AIM乙炔抑制法,模拟野外条件对原样土壤样品进行N2O产生过程进行研究。实验结果表明:内蒙古温带草甸草原土壤N2O产生过程以硝化作用为主。其中异养硝化作用起主导作用,自养硝化潜势和反硝化潜势在草原植物不同生长季节变化不同,总体上异养硝化潜势>自养硝化潜势>反硝化潜势。由于自养硝化作用在不同季节的发生,使得草甸草原土壤N2O的产生潜势也高、低起伏变化。从而揭示了内蒙古温带草原土壤以异养硝化作用过程为主产生N2O和N2O排放通量较低的微生物学机理。  相似文献   
10.
West Coast prairies in the US are an endangered ecosystem, and effective conservation will require an understanding of how changing climate will impact nutrient cycling and availability. We examined how seasonal patterns and micro-heterogeneity in edaphic conditions (% moisture, total organic carbon, % clay, pH, and inorganic nitrogen and phosphorus) control carbon, nitrogen, and phosphorus cycling in an upland prairie in western Oregon, USA. Across the prairie, we collected soils seasonally and measured microbial respiration, net nitrogen mineralization, net nitrification, and phosphorus availability under field conditions and under experimentally varied temperature and moisture treatments. The response variables differed in the degree of temperature and moisture limitation within seasons and how these factors varied across sampling sites. In general, we found that microbial respiration was limited by low soil moisture year-round and by low temperatures in the winter. Net nitrogen mineralization and net nitrification were never limited by temperature, but both were limited by excessive soil moisture in winter, and net nitrification was also inhibited by low soil moisture in the summer. Factors that enhanced microbial respiration tended to decrease soil phosphorus availability. Edaphic factors explained 76% of the seasonal and spatial variation in microbial respiration, 35% of the variation in phosphorus availability, and 29% of the variation in net nitrification. Much of the variation in net nitrogen mineralization remained unexplained (R 2 = 0.19). This study, for the first time, demonstrates the complex seasonal controls over nutrient cycling in a Pacific Northwest prairie.  相似文献   
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