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添加混合凋落物对沙丘草地土壤有机碳矿化的影响 被引量：16
1
作者 杨红玲 李玉霖 +1 位作者 宁志英 张子谦 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2510-2519,共10页
土壤有机碳矿化是调节温室气体排放、土壤有机质形成以及土壤生物和植物营养供应的重要过程,植物残体分解释放CO_2对土壤有机碳矿化有着重要影响。通过对科尔沁沙地沙丘草地4种优势植物叶凋落物的混合培养试验,测定了凋落物培养过程中C... 土壤有机碳矿化是调节温室气体排放、土壤有机质形成以及土壤生物和植物营养供应的重要过程,植物残体分解释放CO_2对土壤有机碳矿化有着重要影响。通过对科尔沁沙地沙丘草地4种优势植物叶凋落物的混合培养试验,测定了凋落物培养过程中CO_2释放速率及其累积释放量,比较了混合凋落物CO_2释放量实测值与预测值的差异,分析了凋落物化学成分和物种多样性(包括物种丰富度和物种组成)与土壤有机碳矿化的相关关系,以期解释添加混合凋落物对土壤有机碳矿化的影响。结果表明,混合凋落物物种丰富度对土壤有机碳矿化的影响不显著,而凋落物一些化学性质与土壤有机碳矿化紧密相关;所有混合组合处理中,80%的凋落物组合处理对土壤有机碳矿化产生显著(P<0.05)的非加和效应;氮含量较高的豆科植物达乌里胡枝子凋落物与禾本科植物凋落物混合后土壤有机碳矿化表现极显著(P<0.001)的协同非加和效应,而禾本科植物凋落物交互混合后土壤有机碳矿化产生显著拮抗非加和效应,这可能是凋落物化学成分相似或凋落物叶片的空间异质性引起的。 展开更多
关键词 外源有机物 凋落物化学成分 物种多样性 非加和效应
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土壤溶解性有机物的动态变化对水溶态铜的影响 被引量：6
2
作者 石含之 刘帆 +9 位作者 黄永东 吴志超 李富荣 徐守俊 邓腾灏博 文典 王旭 王富华 江棋 杜瑞英 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期1896-1902,共7页
目前中国部分地区土壤铜污染严重,耕地点位超标率高达2.1%。重金属毒性及生物有效性由其形态决定,而并非其总量决定。水溶态铜含量活性最高,最容易被植物吸收利用,因而受到广泛关注。秸秆常用于土壤重金属污染原位钝化修复中。秸秆还田... 目前中国部分地区土壤铜污染严重,耕地点位超标率高达2.1%。重金属毒性及生物有效性由其形态决定,而并非其总量决定。水溶态铜含量活性最高,最容易被植物吸收利用,因而受到广泛关注。秸秆常用于土壤重金属污染原位钝化修复中。秸秆还田后会产生溶解性有机物,这部分周转最快、活性最高的土壤有机质对土壤中水溶态铜含量有重要影响。基于此,本研究选取中国3种地带性土壤(红壤、褐土和黑土),设计添加铜和秸秆的土壤培养试验,温室培养12个月,每4个月取样一次。测定土壤中水溶态铜、溶解性有机碳(DOC)、氮(DON)和溶解性有机物的紫外光谱特性。研究结果表明,(1)红壤、褐土及黑土的秸秆处理中DOC含量较对照显著增加292%—567%,107%—202%,114%—141%。培养后8个月,3种土壤中DON含量较对照显著下降。其中,红壤、褐土及黑土中DON含量下降的幅度分别为88%—90%,47%—93%,62%—88%。在培养的第8—12个月,红壤和褐土的秸秆处理中DON含量较对照分别显著增加28%,22%,说明微生物在激发效应过程中优先利用溶解性有机氮。(2)秸秆处理中溶解性有机物芳香环上取代基种类增加,芳香性增强,分子量增加;随时间推移,3种土壤中溶解性有机物的芳香性及分子量随时间逐渐下降。(3)由于溶解性有机物对铜离子的络合作用,有机物加入后3种土壤中水溶态铜含量较对照显著增加;多元线性逐步回归分析结果表明:在3种土壤中,DOC含量与水溶态铜含量呈显著正相关。该研究表明,相比于溶解性有机物的紫外光谱性质,溶解性有机物的含量对水溶态铜含量的影响更大。 展开更多
关键词 地带性土壤 外源铜 老化 秸秆 溶解性有机物 紫外-可见光谱参数
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温湿度和外源有机质对茶园土壤基础呼吸作用的影响 被引量：6
3
作者 范利超 杨明臻 韩文炎 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1383-1389,共7页
采用室内培养法研究了不同温度、水分和添加外源有机质对茶园土壤基础呼吸作用的影响。结果表明:土壤呼吸速率随着培养时间的变化而变化;温度对土壤呼吸的影响显著,在25℃条件下土壤呼吸碳积累量最大;水分对土壤呼吸速率的影响不显著,... 采用室内培养法研究了不同温度、水分和添加外源有机质对茶园土壤基础呼吸作用的影响。结果表明:土壤呼吸速率随着培养时间的变化而变化;温度对土壤呼吸的影响显著,在25℃条件下土壤呼吸碳积累量最大;水分对土壤呼吸速率的影响不显著,土壤水分为田间持水量的60%时,土壤呼吸碳积累量最大;添加外源有机质可以显著地增加土壤呼吸速率,且不同类型有机质对土壤呼吸速率的激发效应不同,土壤呼吸碳积累量表现为菜饼>尿素>腐熟猪粪>茶树枯落物>CK;土壤呼吸速率随着有机质添加量的增加而增大,且在一定范围内与有机质添加量呈显著的线性正相关。 展开更多
关键词 茶 土壤 基础呼吸 温度 含水量 外源有机质
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外源有机物添加种类对农田黑土有机碳激发效应的影响及作用机理 被引量：4
4
作者 李娜 滕培基 +2 位作者 雷琬莹 龙静泓 李禄军 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1588-1601,共14页
外源有机物添加通过激发效应影响土壤有机碳(SOC)的矿化和稳定。目前研究较少考虑不同种类外源有机物添加对同一土壤类型不同SOC含量的土壤激发效应及作用机理。本研究以中国东北典型黑土带上4个不同SOC含量的表层农田黑土为研究对象,... 外源有机物添加通过激发效应影响土壤有机碳(SOC)的矿化和稳定。目前研究较少考虑不同种类外源有机物添加对同一土壤类型不同SOC含量的土壤激发效应及作用机理。本研究以中国东北典型黑土带上4个不同SOC含量的表层农田黑土为研究对象,向土壤中添加13C标记的玉米秸秆、葡萄糖和丙氨酸,研究不同种类外源有机物添加对黑土SOC激发效应的影响及作用机理。研究发现,与不添加外源有机物处理相比,外源有机物添加均促进了4个不同SOC含量的农田土壤中SOC的矿化,并引起土壤正激发效应。添加葡萄糖和丙氨酸处理的4个土壤在培养前30 d累积激发量均显著大于添加秸秆处理;土壤本底SOC含量越高的土壤,添加丙氨酸和葡萄糖产生的累积激发量越大,但相对累积激发量越小。随着培养时间增加,4个土壤的SOC矿化和激发效应降低并趋于稳定且处理间无显著差异。傅里叶红外光谱发现,外源有机物添加后4个土壤脂肪族碳官能团的相对峰面积略有增加,芳香族碳官能团峰面积略有下降,土壤和外源有机物添加种类对脂肪族和芳香族碳官能团的影响均表现为土样>添加物种类。结构方程模型表明,外源有机物添加产生的正激发效应主要受土壤细菌和放线菌磷脂脂肪酸的影响,受土壤SOC含量影响较小。该研究结果表明,外源有机物添加显著增加了农田黑土中k型微生物生长代谢,促进了微生物对SOC中难分解组分的降解,外源有机物与土壤自身有机碳分解的“共代谢”理论是本研究黑土产生正激发效应的主要作用机理。 展开更多
关键词 外源有机物 土壤有机碳矿化 激发效应 磷脂脂肪酸 农田黑土
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外源酶强化厨余垃圾好氧堆肥降解及氮素转化 被引量：1
5
作者 向远昆 何莹莹 +2 位作者 张艺蝶 姚全福 谢丽 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1015-1020,1026,共7页
中温淀粉酶、葡萄糖氧化酶及β-葡聚糖酶分别以60 mg/kg的比例加入厨余垃圾好氧堆肥堆体中,考察其对好氧堆肥过程堆肥周期、固氮效果、有机物降解的影响及其潜在机制。结果表明,尽管堆肥过程中三种外源酶添加没有强化高温期的峰值表现,... 中温淀粉酶、葡萄糖氧化酶及β-葡聚糖酶分别以60 mg/kg的比例加入厨余垃圾好氧堆肥堆体中,考察其对好氧堆肥过程堆肥周期、固氮效果、有机物降解的影响及其潜在机制。结果表明,尽管堆肥过程中三种外源酶添加没有强化高温期的峰值表现,但是中温淀粉酶和葡萄糖氧化酶可以使堆肥有机质降解率提高3.8%~4.1%,这可能归因于酶解预处理导致的酸积累。此外,中温淀粉酶和β-葡聚糖酶有效加速了堆肥的氨化过程,而葡萄糖氧化酶有利于硝态氮的累积,提升硝态氮含量6.0%,表明外源酶会产生酶的连锁反应,分别刺激β-葡萄糖苷酶和脱氢酶的活性。 展开更多
关键词 厨余垃圾 好氧堆肥 外源酶添加 有机物降解 酶活性
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外源有机质对土壤中菲热脱附的影响及机制
6
作者 蔡乔 牛兴蕾 +5 位作者 樊思琦 吕黎 籍龙杰 沈东升 申屠佳丽 龙於洋 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期333-344,共12页
热脱附是治理多环芳烃污染场地土壤的有效途径.污染场地土壤中可能存在多种复杂的外源性有机质,其在热脱附过程中的变化及对污染物去除效率的影响尚不清楚.本文以菲(Phe)为多环芳烃的代表,猪粪、秸秆、聚丙烯(PP)分别作为动物性、植物... 热脱附是治理多环芳烃污染场地土壤的有效途径.污染场地土壤中可能存在多种复杂的外源性有机质,其在热脱附过程中的变化及对污染物去除效率的影响尚不清楚.本文以菲(Phe)为多环芳烃的代表,猪粪、秸秆、聚丙烯(PP)分别作为动物性、植物性和人工合成外源有机质的代表添加至污染土壤中,利用管式炉模拟了200~400℃下的热脱附过程.结果显示,在相同条件下,含PP的土壤中Phe热脱附效率最高,含猪粪的土壤热脱附效率最低,但其去除率随温度变化的敏感度最高.固-气吸附平衡实验证明,3种土壤中Phe的热脱附去除率高低与3种外源有机质对Phe的吸附能力强弱相符.元素分析、傅里叶红外、三维荧光及扫描电镜表征证明,不同外源有机质在高温下发生的差异性变化也影响了土壤中Phe的热脱附规律.200~400℃热处理下PP发生了物理形态改变,造成土壤比表面积显著减小、平均孔径显著增大,有利于Phe从固相到气相的传质.两种天然有机质则在高温下发生了脂肪性减小、芳香性增大的化学改变,其中猪粪的化学结构随温度升高变化最显著,因此含猪粪土壤中Phe的去除率随温度变化的敏感性最高.本研究首次证明了场地土壤中潜在的外源有机质对热脱附修复效率的重要影响,为场地土壤热脱附修复工艺的精准优化提供了理论参考. 展开更多
关键词 外源有机质 猪粪 秸秆 聚丙烯 菲 热脱附 污染土壤
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基质有机质类型对干植草沟去除多环芳烃的影响 被引量：3
7
作者 张庭秀 李田 邱端阳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期19-26,共8页
基质层是影响干植草沟对道路径流净化效果的决定因素。为此,搭建6个不同基质层组成的干植草沟模拟柱,以路面径流中代表性多环芳烃(PAHs)配制的人工径流作为进水,考察各模拟柱去除PAHs的运行效果并进行质量平衡核算,评价外源有机质的存... 基质层是影响干植草沟对道路径流净化效果的决定因素。为此,搭建6个不同基质层组成的干植草沟模拟柱,以路面径流中代表性多环芳烃(PAHs)配制的人工径流作为进水,考察各模拟柱去除PAHs的运行效果并进行质量平衡核算,评价外源有机质的存在及类型对PAHs去除效果及其归宿的影响。结果表明:各模拟柱对萘(NaP)、菲(PhA)和荧蒽(FlA)的平均去除率分别为69.0%~87.5%、33.7%~72.9%和90.8%~96.8%,浅基质层相对不利于以溶解态为主的低分子质量(LMW)PAHs的去除;在基质中添加外源有机质有利于提高进水中PAHs的净化效果;在5个月的运行周期内,随着PAHs分子质量的增加,PAHs在基质中的积累越明显,生物降解的程度也相应降低,在接近实际使用的运行条件下,不同基质模拟柱中NaP、PhA和FlA的微生物降解率分别为62.1%~76.6%、32.2%~42.9%和17.1%~36.6%;生物炭和木屑有效地提高了PAHs的降解率,可作为良好的外源有机质材料在LID设施的实际应用中发挥作用,后者更具经济性。 展开更多
关键词 干植草沟 多环芳烃 外源有机质 去除机制 生物降解
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外源硅和有机质对水稻土溶液中砷形态变化的影响 被引量：9
8
作者 王钊 杨阳 +2 位作者 崔江慧 陈正 刘文菊 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期183-188,共6页
采用水稻种植区的砷污染土壤,结合高效液相色谱(HPLC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用分析测试系统,探索了淹水模式下灭菌/不灭菌土壤中添加硅和有机质对砷污染土壤溶液中砷赋存形态的影响。结果表明:在土壤溶液中检测到的砷形态只... 采用水稻种植区的砷污染土壤,结合高效液相色谱(HPLC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用分析测试系统,探索了淹水模式下灭菌/不灭菌土壤中添加硅和有机质对砷污染土壤溶液中砷赋存形态的影响。结果表明:在土壤溶液中检测到的砷形态只有无机三价砷As(Ⅲ)、无机五价砷As(Ⅴ)和有机的二甲基砷DMA(Ⅴ),未检测到单甲基砷MMA(Ⅴ)的存在;As(Ⅲ)为砷的主要赋存形态,所占比例约为91%,As(Ⅴ)次之,约占8%,DMA(Ⅴ)含量相对最低,约为1%;在灭菌的情况下,随淹水时间的延长,添加外源硅增加了土壤溶液中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的浓度;而在自然淹水的土壤中添加有机质明显降低了土壤溶液中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、DMA(Ⅴ)和水溶性总砷的浓度(P<0.05)。结合水稻生长的实际环境条件和该研究结果进行分析显示,淹水20d后添加有机质的不灭菌自然土壤溶液中总砷浓度较低,为99.2ng/ml,因此,在砷污染的水稻种植区建议采用短周期干湿交替的水分管理模式和适量施用有机肥,尽量降低土壤溶液中总砷的浓度,从而控制土壤中砷的生物有效性。 展开更多
关键词 淹水模式 外源硅和有机质 土壤灭菌 不灭菌 砷形态
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外源氮磷输入对泥炭地DOM结构复杂性的影响
9
作者 朱晓艳 卢禹晗 +4 位作者 武忠 董向前 王琪琛 柳钟惠 路永正 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期6807-6816,共10页
通过对兴凯湖长期N、P添加平台设置不同浓度的处理,分析DOM的浓度和光谱学特征,来探究外源N、P及其交互效应对泥炭地DOM结构复杂性的影响.研究结果表明,外源N、P输入没有显著改变DOM的浓度,但DOM的芳香化程度在高氮(N_((2)))、低磷(P_((... 通过对兴凯湖长期N、P添加平台设置不同浓度的处理,分析DOM的浓度和光谱学特征,来探究外源N、P及其交互效应对泥炭地DOM结构复杂性的影响.研究结果表明,外源N、P输入没有显著改变DOM的浓度,但DOM的芳香化程度在高氮(N_((2)))、低磷(P_((1)))以及NP交互效应下显著提高了58.5%~82.9%.此外,高磷(P_((2)))和低氮高磷(N_((1))P_((2)))处理增加了DOM的内源输入.DOM的荧光组分主要以类腐殖质物质和类蛋白质物质为主,单独N、P处理提高了类蛋白质含量,而NP交互效应增加了类腐殖质含量.这些结果表明外源N、P输入会通过刺激植物生长以及促进微生物活性来增加DOM的结构复杂性. 展开更多
关键词 泥炭地 外源氮磷输入 土壤可溶性有机质 三维荧光 抗分解性
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