环丙沙星在深浅两层潮土层中吸附-解吸特性研究

采用OECD guideline 106批平衡吸附解吸试验方法研究了环丙沙星在潮土0~20 cm和20~40 cm两个垂直土层中的吸附-解吸行为。结果表明,环丙沙星在潮土中的吸附和解吸过程均分为快速反应和慢速平衡两个阶段,且经过24 h达到吸附和解吸平衡。准二级动力学方程能较好地拟合吸附和解吸过程,吸附速率常数为0.571 kg·min-1·mg-1。两个潮土层对环丙沙星的吸附和解吸均不同程度地偏离线性模型,采用Freundlich方程可以对吸附和解吸数据进行良好的非线性拟合(P<0.01),吸附容量分别为672.977和693.426,其吸附等温线属于'S'型等温线。环丙沙星在两个潮土层中吸附以物理吸附为主。在解吸的过程中存在滞后现象,且解吸滞后系数均随着初始浓度的增加而增大,0~20 cm土层的解吸滞后系数均大于20~40 cm土层。在p H值为4~9条件下,环丙沙星的吸附参数lg Kd值随p H的增加先增加后降低,当p H值为5时,吸附效果最好,0~20 cm土层lg Kd值为3.36,20~40 cm土层lg Kd值为3.90。阳离子吸附可能是潮土对环丙沙星吸附的主要机制之一。

增施氮肥对青藏高寒草原不同类群植物群落特征的影响

选择西藏自治区班戈县典型高寒草原为研究对象,设置围栏内小区施肥控制试验,从2013年7月试验样地建成至2014年9月期间,施加不同氮肥水平[对照(0,N_0)、低氮[7.5g·(m^2·a)^(-1),N_1]和高氮[15.0g·(m^2·a)^(-1),N_2)],调查高寒草原不同类群植被地上生物量、类群覆盖度、均匀度和重要值等群落特征对施肥的响应,探讨高寒草原地上植物群落特征对氮肥添加的响应。结果表明,1)短期增施氮肥与不施肥对照相比,会显著提高禾本科生物量和地上总生物量(P<0.05),高氮水平下的菊科地上生物量有增加趋势,但与不施肥对照间差异不显著(P>0.05);2)短期增施氮肥对禾本科、菊科、莎草科、蔷薇科以及杂类草等类群群落覆盖度以及地上总盖度没有显著影响,但是禾本科在群落总盖度中所占比例逐渐提高,对照、低氮和高氮水平的分别占总盖度的58.73%、61.90%和63.99%;3)短期增施氮肥下,所有类群植物的均匀度和重要值没有显著差异,优势物种亦没有显著差异。

鸭粪和环丙沙星对潮土微生物群落功能多样性的影响

为了评价鸭粪中残留的环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)对土壤微生物群落功能多样性的影响,布置培养试验,设五个处理,分别是Ⅰ:CK(对照)、Ⅱ:CIP(人工添加的CIP)、Ⅲ:DF(添加不含抗生素的鸭粪)、Ⅳ:DF+CIP(在Ⅲ的基础上再外源添加CIP)、Ⅴ:DF(CIP)(粪源CIP即含有CIP的鸭粪),培养81 d。借助Biolog技术研究了不同来源的CIP对土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,培养1 d后,反映土壤微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)表现为DF>DF+CIP>DF(CIP)>CK>CIP,说明环丙沙星对土壤微生物活性具有一定的抑制作用,且随着培养时间的延长其抑制作用减弱;添加鸭粪显著增强了土壤微生物活性和群落功能多样性;与人工添加进鸭粪中的环丙沙星相比,粪源环丙沙星对微生物活性的抑制作用更强,并显著降低了土壤中利用碳源微生物的物种丰富度指数(H)、均匀度指数(E)、优势度指数(Ds)和碳源利用丰富度指数(S);在培养过程中,土壤微生物利用的主要碳源种类随培养时间延长有所变化,初期利用的主要是糖类、羧酸类、聚合物类、胺类以及氨基酸类,后期主要是糖类和羧酸类。

青藏高原高寒草原土壤微生物量对氮磷肥添加的响应

土壤微生物在维持和提高高寒草地植被生产力水平、改善土壤环境等方面起着重要作用,基于连续2年(2014和2015年)的小区施肥控制试验,探讨高寒草原土壤剖面微生物量碳、氮对氮、磷肥添加的响应。结果如下。1)施用无机氮、磷肥对土壤微生物量碳的影响主要表现在0~10 cm土层,其均值分别是10~20 cm和20~30 cm土层的1.67倍和1.28倍。2)单施高量氮肥显著降低土壤微生物量碳、氮含量,N_2P_0(15 g N/m^2,0 g P_2O_5/m^2)处理0~10 cm和10~20 cm土层的微生物量碳分别比空白处理显著降低60.39%和29.2%;在施磷肥的基础上增施氮肥提高土壤微生物量碳、氮含量,当施磷30 g P_2O_5/m^2时,施氮15 g N/m^2处理0~10 cm土层微生物量碳比不施氮处理增加61.54%,差异显著。3)单施磷肥各土层微生物量碳、氮含量相对于空白均无显著差异;在施氮15 g N/m^2的基础上增施15和30 g P_2O_5/m^2磷肥,0~10 cm土层微生物量碳含量比不施磷处理分别显著增加159.8%和279.98%,10~20 cm土层微生物量氮含量分别显著增加53.78%和38.66%;施磷7.5 g P_2O_5/m^2时,10~20cm土层微生物量氮含量比不施磷处理显著增加68.35%。

施肥对高寒草原草地质量指数及土壤性质影响的综合评价

本研究以西藏自治区班戈县的典型高寒草原为研究对象,设置田间小区控制试验,于2013-2015年施加不同数量氮磷肥(N:0、7.5、15.0 g N·m^-2,P:0、7.5、15.0、30.0 g P2O5·m^-2),调查各处理不同类群植物生物量、分析土壤理化性质,进而评价氮磷养分添加对高寒草原草地质量和土壤环境质量的影响。试验结果表明:1)氮磷配施优于氮磷肥单施,不同氮磷配施处理均能提高草地质量指数(IGQ),以N1P1(7.5 g N·m^-2,7.5 g P2O5·m^-2)施肥处理的草地质量指数最大(90.27),相较对照增加了67.16%(P<0.05)。2)选择土壤有机质(OM),全氮(TN)、全磷(TP)、有效氮(AN)、有效磷(AP)和pH作为土壤环境质量评价指标,应用主成分分析法对不同土层(0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm)12个施肥处理的土壤理化性质进行分析。结果表明,短期施肥主要影响土壤0~10 cm土层环境质量的变化;增施氮肥土壤pH呈下降趋势;高磷添加处理(30.0 g P2O5·m^-2)增加了土壤全磷、有效磷含量,但植物吸收效率下降。3)结合草地质量指数和土壤理化性质变化进行草地质量综合评价,结果表明氮磷肥配施好于单施,且N1P1(7.5 g N·m^-2,7.5 g P2O5·m^-2)处理相对得分最高,为本试验条件下的适宜施肥量。