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植物残体对青藏高原高寒草甸土壤、微生物和胞外酶C∶N∶P化学计量特征的影响 被引量：4
1
作者 肖向前 张海阔 +5 位作者 冯娅斯 王吉鹏 梁辰飞 陈有超 朱高荻 蔡延江 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期58-66,共9页
植物残体是引起土壤、微生物和胞外酶C∶N∶P改变的关键因素,但是其作用机理尚不明确。本研究以青藏高原东缘高寒草甸为对象,通过测定土壤、微生物生物量和胞外酶活性等指标,探究移除地上植物或根系及植物残体添加对土壤、微生物和胞外... 植物残体是引起土壤、微生物和胞外酶C∶N∶P改变的关键因素,但是其作用机理尚不明确。本研究以青藏高原东缘高寒草甸为对象,通过测定土壤、微生物生物量和胞外酶活性等指标,探究移除地上植物或根系及植物残体添加对土壤、微生物和胞外酶C∶N∶P的影响。结果表明:与无人为扰动草甸相比,移除地上植物显著降低了土壤C∶N(变幅为-23.7%,下同)、C∶P(-14.7%)、微生物生物生物量C∶P、N∶P,显著提高了微生物生物量C∶N、胞外酶C∶N∶P。与移除地上植物相比,移除地上植物和根系显著降低了土壤C∶N(-11.6%)、C∶P(-24.0%)、N∶P(-23.3%)和微生物生物量C∶N,显著提高了微生物生物量N∶P和胞外酶N∶P;移除地上植物后添加植物残体显著提高了微生物生物量C∶N、C∶P和胞外酶C∶N,显著降低了胞外酶N∶P。与移除地上植物和根系相比,移除地上植物和根系后添加植物残体显著降低了土壤C∶N(-16.4%)、微生物生物量C∶P、N∶P和胞外酶N∶P,显著提高了胞外酶C∶N。综上可知,去除植物显著影响土壤、微生物和胞外酶的C∶N∶P,微生物生物量和胞外酶C∶N∶P对植物残体的响应更为敏感。有无根系是添加植物残体时土壤、微生物和胞外酶的生态化学计量稳定性强弱的关键所在。添加植物残体的措施适用于植物根系尚且完好的草甸,有利于高寒草甸土壤碳固存,对没有根系的草甸土壤可能不适用,会增加土壤CO_(2)排放。 展开更多
关键词 凋落物 高寒草地 微生物生物量 土壤胞外酶 化学计量比
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牦牛粪尿返还对高寒草地土壤水解酶活性的影响 被引量：1
2
作者 梁海彬 张振 +3 位作者 朱高荻 陈有超 杜子银 蔡延江 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2262-2272,共11页
本研究以青藏高原东缘高寒草地为研究对象,设置对照(CK)、尿液(UE)、粪便(DE)、粪便+尿液(UDE)4个试验处理,开展模拟放牧牦牛不同排泄行为试验,探究牦牛粪尿返还对高寒草地土壤理化性质、微生物生物量碳氮和水解酶活性的影响。结果表明... 本研究以青藏高原东缘高寒草地为研究对象,设置对照(CK)、尿液(UE)、粪便(DE)、粪便+尿液(UDE)4个试验处理,开展模拟放牧牦牛不同排泄行为试验,探究牦牛粪尿返还对高寒草地土壤理化性质、微生物生物量碳氮和水解酶活性的影响。结果表明:牦牛尿液、粪便及粪便+尿液处理对土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)含量无显著影响(P>0.05)。尿液处理会抑制土壤脲酶(UA)、蔗糖酶(SA)活性,增强亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性,但对β-木糖苷酶(BX)活性无显著影响(P>0.05)。粪便排泄对土壤LAP活性有促进作用,对SA和BX活性有抑制作用,对UA活性无显著影响(P>0.05)。粪便+尿液处理抑制了土壤UA、LAP、SA和BX活性。冗余分析表明,NH4+-N含量和pH是驱动土壤酶活性变化的主要环境因子。 展开更多
关键词 放牧 牲畜排泄物 酶活性 高寒草地
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低密度聚乙烯微塑料对空心菜生长和生理特征的影响 被引量：3
3
作者 周颖 蒋文婷 +4 位作者 刘训悦 朱高荻 唐荣贵 章海波 蔡延江 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期4170-4178,共9页
土壤中微塑料污染及其毒理学效应逐渐引起关注,但微塑料对农作物生长和生理的影响机制研究仍相对匮乏.为探讨微塑料对农作物生长和生理生化的影响,选用不同质量分数(0%、0.2%、5%和10%)的低密度聚乙烯(LDPE MPs)进行盆栽试验,研究了其... 土壤中微塑料污染及其毒理学效应逐渐引起关注,但微塑料对农作物生长和生理的影响机制研究仍相对匮乏.为探讨微塑料对农作物生长和生理生化的影响,选用不同质量分数(0%、0.2%、5%和10%)的低密度聚乙烯(LDPE MPs)进行盆栽试验,研究了其对柳叶空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)种子发芽率、光合色素含量、生物量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量等的影响效应.结果表明,LDPE MPs显著抑制了(P<0.05)空心菜种子活力,且质量分数越高抑制效果越显著.然而,5%LDPE MPs显著促进空心菜地上生物量;0.2%LDPE MPs显著促进空心菜叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,而10%LDPE MPs则显著提高了过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性;丙二醛(MDA)含量随LDPE MPs质量分数的增加呈梯度式下降,较对照处理降低了15.53%~27.39%.LDPE MPs显著提高了空心菜叶片可溶性糖含量.综上可知,LDPE MPs可抑制空心菜种子活力,但会促进其生物量累积;空心菜可通过调节抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量来缓解LDPE MPs造成的氧化胁迫.研究结果可为评估微塑料对蔬菜生产的影响提供参考依据. 展开更多
关键词 微塑料 空心菜 种子发芽 生长 抗氧化酶
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不同形态氮添加对毛竹林土壤N_(2)O排放的影响 被引量：5
4
作者 蒋文婷 田立斌 +4 位作者 朱高荻 唐荣贵 林永新 潘灵强 蔡延江 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期857-868,共12页
【目的】氧化亚氮(N_(2)O)排放是亚热带地区氮损失的主要途径,我们研究了不同形态含氮化合物对土壤N_(2)O排放的影响。【方法】以毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤为研究对象进行了室内培养试验。设置土壤中添加KNO_(3)、NH_(4)NO_(3)... 【目的】氧化亚氮(N_(2)O)排放是亚热带地区氮损失的主要途径,我们研究了不同形态含氮化合物对土壤N_(2)O排放的影响。【方法】以毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤为研究对象进行了室内培养试验。设置土壤中添加KNO_(3)、NH_(4)NO_(3)、NH_(4)Cl、KCl处理,以去离子水作为对照(CK),在25oC黑暗条件下培养。在培养0.5 h,1、3、5、7、14、28、60天,测定土壤N_(2)O排放速率,铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(−)-N)、可溶性有机碳(DOC)和水溶性氮(WSN)含量,采用荧光定量PCR技术测定了土壤氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)、nirS、nirK、nosZⅠ、nosZⅡ基因丰度。【结果】培养第60天,氮添加与KCl添加处理均显著增加了土壤DOC含量,NH_(4)NO_(3)、NH_(4)Cl处理显著增加了WSN含量,但显著降低了土壤pH。氮添加及KCl添加处理均增加了土壤AOA、AOB、nirK基因丰度,降低了nosZⅠ、nosZⅡ基因丰度。氮添加处理N_(2)O排放速率均在培养第14天达到峰值,且相较于CK处理均增加了N_(2)O累积排放量,KNO_(3)、NH_(4)NO_(3)、NH_(4)Cl和KCl处理累积排放量的增幅分别为524.3%、771.1%、652.7%、98.6%。N_(2)O排放速率与NO_(3)^(−)、WSN、nirK基因丰度呈显著正相关,而与pH、nosZⅠ、nosZⅡ基因丰度呈显著负相关。【结论】铵态氮添加能显著促进毛竹林土壤N_(2)O的排放,其效果高于硝态氮,NH_(4)NO_(3)作为混合氮,外源性NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(−)-N同时输入对土壤N_(2)O排放的促进作用比单独添加NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(−)-N更显著,但并未出现叠加效应。 展开更多
关键词 亚热带毛竹林 氮素形态 N_(2)O排放通量 水溶性氮 pH nirK基因丰度 nosZⅠ基因丰度 nosZⅡ基因丰度
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水稻土和菜田添加碳氮后的气态产物排放动态 被引量：5
5
作者 刘燕 王海飞 +5 位作者 朱高荻 魏欢欢 何彦芳 高兵 苏芳 巨晓棠 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期326-336,共11页
【目的】动态连续监测添加碳氮底物后各气体产物—O2、NO、N2O、CH4和N2的排放,对土壤碳氮转化过程和气体产生过程做更深入的理解,揭示不同土地利用方式典型红壤的温室气体产生机制。【方法】采集长江中游金井小流域不同土地利用方式稻... 【目的】动态连续监测添加碳氮底物后各气体产物—O2、NO、N2O、CH4和N2的排放,对土壤碳氮转化过程和气体产生过程做更深入的理解,揭示不同土地利用方式典型红壤的温室气体产生机制。【方法】采集长江中游金井小流域不同土地利用方式稻田和菜地土壤为研究对象,利用全自动连续在线培养检测体系(Robot系统),通过两组试验分别研究土壤碳氮转化过程中各气体产物的动态变化。试验1采用菜地和稻田土壤进行好气培养,设置不施氮对照、添加40 mg/kg铵态氮、添加40 mg/kg铵态氮+1%硝化抑制剂、添加40 mg/kg硝态氮、添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖、缺氧条件下添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖6个处理。试验2采用稻田土壤进行淹水培养,设不施氮对照、添加40 mg/kg铵态氮、添加40 mg/kg铵态氮+1%硝化抑制剂、添加40 mg/kg铵态氮+1%秸秆、缺氧条件下添加40 mg/kg铵态氮+1%的葡萄糖、添加40 mg/kg硝态氮、添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖、缺氧条件下添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖8个处理。培养温度均为20℃,土壤水分含量为70%WFPS(土壤孔隙含水量),培养周期为15天。【结果】从菜地和稻田土壤不同碳氮添加处理气态产物及无机氮的动态变化可看出:1)菜地土壤好气培养初期硝化作用产生了大量N2O;受低碳和低含水量的限制,反硝化作用较弱。当提供充足碳源和厌氧条件,出现N2O和NO的大量排放。2)在好气稻田和淹水稻田培养过程中,反硝化作用是N2O产生的主要途径。3)稻田土壤中,提供充足碳源和厌氧条件,各气态产物出现的顺序依次是NO、N2O和N2,与三种气体在反硝化链式反应过程中的生成顺序一致。淹水稻田加铵态氮和碳源处理N2为主要产物,添加硝态氮处理后,N2O成为主要气态产物。当土壤碳源充足时,反硝化过程进行彻底,反硝化产物以终产物(N2)为主。4)在稻田土壤出现厌氧或添加碳源条� 展开更多
关键词 菜地和稻田 N2O排放 硝化作用 反硝化作用
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