海底蚀变玄武岩中次生组分去除实验研究

选择有大量次生方解石沉淀的海底蚀变玄武岩为研究对象,研磨、均一化后将粉末样品分为49份,其中48份分别以0.25,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 mol/L 6种浓度的足量HCl溶解0.5,1,2,4,8,16,32,64 h,选取溶解残渣测定其主要氧化物和特征微量元素含量,研究确定HCl溶解法去除海底玄武岩中次生组分的浓度—时间组合。结果表明,1.0 mol/L-0.5 h,1.0 mol/L-1 h,1.0 mol/L-2 h,1.0 mol/L-4 h,1.5 mol/L-0.5 h,1.5 mol/L-1 h,2.0 mol/L-0.5 h,2.0 mol/L-1 h和2.5 mol/L-0.5 h等9种HCl浓度—时间组合是可供去除海底蚀变玄武岩中次生碳酸盐的理想方案。

凋落物和根系去除对土壤N_(2)O排放的影响——整合分析

基于全球范围内开展的凋落物去除和根系去除实验,获取61对土壤N_(2)O排放数据,通过整合分析方法,定量地评估去除凋落物和根系对土壤N_(2)O排放的影响与调控因素。结果表明,去除凋落物处理后,土壤N_(2)O排放显著降低(-16.5%);去除根系处理后,土壤N_(2)O排放显著增加(+131.6%)。凋落物和根系去除情况下,N_(2)O排放的变化与土壤水分和硝态氮含量的变化具有显著的正相关关系,表明土壤水分和硝态氮含量的变化是土壤N_(2)O排放响应植物输入降低的主要调控因素。研究结果揭示了凋落物去除和根系去除对土壤N_(2)O排放的影响与调控因素,有利于理解未来全球变化背景下植物输入的改变如何影响土壤N_(2)O的排放。

西藏嵩草草甸植物功能群去除影响群落生物量及土壤理化性质

气候变化导致生态系统生物多样性丧失,进而影响生态系统服务功能及其稳定性。在生物多样性与生态系统功能关系的研究当中,植物群落功能群多样性更能推动生态系统的运转。本研究利用为期两年的植物功能群去除实验研究短期(2a)植物功能群丧失对生态系统中群落生物量及土壤理化性质的影响。结果表明,与对照相比,短期(2a)去除莎草科植物功能群以及去除全部植物后,地上生物量显著降低(P<0.05),而地下生物量均无显著变化。与对照相比,短期(2a)不同植物功能群去除后土壤pH值均上升但差异不显著,土壤含水量均无显著变化,而土壤铵态氮、速效磷及速效钾含量显著降低(P<0.05)。研究表明,短期内优势功能群丧失对群落地上生物量存在显著负效应。优势功能群对其他功能群丧失后生物量的补偿作用也更强。土壤含水量的响应可能存在滞后效应,土壤速效养分对植物功能群丧失响应更为敏感。

硫酸氢钾对土壤细颗粒中重金属淋洗去除作用

重金属污染土壤水洗后细颗粒(粒径<75μm)的处理与处置是目前较为关注的问题。采用硫酸氢钾(KHSO_(4))对重金属Pb、Zn、Cd含量分别超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)限值0.2、1.6、43倍的土壤细颗粒进行淋洗去除实验,考查了淋洗时间、固液比、淋洗温度和淋洗剂浓度对土壤细颗粒中重金属淋洗去除效果的影响。结果表明:随着淋洗时间由5 min升高到720 min、固液比由1∶5(g/mL)降低到1∶20(g/mL)和温度由5℃升高到45℃,土壤细颗粒中Pb、Zn、Cd的去除率分别增加0.7、1.1、1.2倍,2.6、0.8、0.5倍和0.6、0.6、0.1倍;另外,随着KHSO_(4)溶液浓度的提高,对土壤细颗粒中Zn和Cd的去除率均逐渐提高,Pb的去除率在KHSO_(4)溶液浓度为0.5 mol/L时达到最大,而在KHSO_(4)溶液浓度为0.5~1 mol/L时Pb的去除率逐渐降低,这可能是由于SO_(4)^(2-)与Pb^(2+)生成了PbSO_(4)沉淀;KHSO_(4)对土壤细颗粒中不同形态重金属的去除效果依次为可交换态>可还原态>可氧化态>残渣态;淋洗后土壤细颗粒中全钾含量上升,没有SO_(4)2-的残留。

物种多样性与生态系统功能的关系研究进展

物种的空前丧失促使人们越来越多地开始研究物种多样性与生态系统功能的关系,并探讨其潜在的作用机制。本文根据最新研究进展,归纳了微宇宙实验、"生态箱"实验、Cedar Creek草地多样性实验和欧洲草地实验等代表性实验中关于物种多样性与生产力、稳定性、抗入侵性等生态系统功能的焦点问题,介绍了去除实验在多样性与生态系统功能研究中的应用。在此基础上,提出未来研究所面临的挑战,并对研究趋势进行了展望。主要挑战和趋势有:将小尺度上开展的实验研究扩展到较大的时空尺度上;综合考虑生物因素和非生物因素对多样性变化、生态系统功能的交互作用;营养级之间的相互作用、物种共存机制对物种多样性与生态系统功能关系的影响。

高寒草甸对植物多样性短期丧失的响应

采用人工剔除高寒草甸不同植物功能群模拟植物多样性丧失,添加氮肥模拟氮沉降,研究不同植物功能群丧失和氮沉降对高寒草甸植物和土壤群落结构和功能的影响.结果表明:随着植物多样性的丧失,植物生物量、物种丰富度及植被盖度都显著降低(P<0.05),土壤线虫数量也随之大幅减少,细菌多样性有明显差别.其中土壤线虫数量与植物生物量呈显著正相关(P<0.05),与土壤硝态氮和土壤有机碳呈显著负相关(P<0.05).土壤氨态氮与植物生物量、物种丰富度及植被盖度呈显著正相关(P<0.05).

滇中高原云南松林枯落物输入对土壤碳氮储量及其分布格局的影响

为了更好地理解土壤碳氮对枯落物输入变化的响应,通过枯落物添加与去除实验(DIRT)对滇中高原云南松林枯落物输入变化对土壤碳氮储量及其分布格局的影响进行了研究。2018年3月至2019年2月分别设置6种枯落物输处理,分别为对照(CO)、去除枯落物(NL)、双倍枯落物(DL)、去除根系(NR)、无输入(NI)以及去除有机层与A层(O/A⁃Less),研究了不同处理条件下土壤剖面上碳氮储量的分布规律。研究结果表明:(1)不同处理全碳储量为134.49—170.92 t/hm^(2),全碳储量在不同处理间表现为:S_(C(NL))=170.92 t/hm^(2)>S_(C(CO))=168.10 t/hm^(2)>S_(C(NR))=153.26 t/hm^(2)>S_(C(NI))=147.20 t/hm^(2)>S_(C(O/A⁃Less))=143.54 t/hm^(2)>S_(C(DL))=134.49 t/hm^(2),不同处理0—20 cm土层全碳储量占0—60 cm土层全碳储量的40.86%—53.56%;不同处理全氮储量表现为:S_(N(CO))=11.83 t/hm^(2)>S_(N(NL))=9.70 t/hm^(2)>S_(N(DL))=8.70 t/hm^(2)>S_(N(NR))=8.35 t/hm^(2)>S_(N(O/A⁃Less))=8.21 t/hm^(2)>S_(N(NI))=8.09 t/hm^(2)。不同处理0—20 cm土层的全氮储量占0—60 cm土层全氮储量的39.28%—46.04%。云南松林地枯落物添加去除实验发现去除枯落物短期内可以增加土壤碳储量,其他处理均在一定程度上减少了土壤碳氮储量。(2)地上枯落物输入对表层(0—20 cm)土壤碳氮影响显著,根系输入对深层(20—40 cm)土壤碳氮影响显著;(3)土壤C、N存在耦合关系,不同处理土壤全碳含量与全氮含量极显著正相关,并且土壤全碳含量与土壤各化学计量比均呈极显著正相关关系;土壤容重与土壤碳氮含量具有极显著负相关关系。

碳输入方式对土壤细菌群落的影响

土壤微生物群落对生物地球化学循环和植物生长起着重要作用.而植物碳输入也是影响土壤微生物生长和组成的重要因素.针对不同的碳输入方式(去除根和凋落物),总结了不同地区添加和去除植物残体(根和凋落物)对土壤微生物和土壤有机碳的影响,并分析了可能的潜在机制,并对今后碳输入方式对土壤微生物影响的研究方法进行了展望,为林下植被的科学管理提供理论依据.

生物炭携载纳米零价铁对溶液中Cr(Ⅵ)的去除

利用液相还原法,使生物炭携载纳米零价铁,可以有效解决纳米零价铁在水处理应用中自身团聚问题,从而提高Cr(Ⅵ)的去除效率。研究发现:在添加相同剂量纳米的条件下,当炭铁质量比为5∶1时,生物炭携载纳米零价铁对溶液中Cr(Ⅵ)的去除率可达到96.8%,比纯纳米零价铁去除Cr(Ⅵ)的效率高35.9%;TEM和BET分析表明,生物炭携载纳米零价铁比纯纳米零价铁有更好的分散性和更高的比表面积,这是其去除Cr(Ⅵ)效果更好的主要原因;当溶液中Cr(Ⅵ)的反应初始浓度从25 mg/L提升至125 mg/L时,表观速率常数kobs从0.104 1 min^(-1)降低至0.023 5 min^(-1),说明反应速率随着Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而降低;当反应溶液初始p H在4.5~8.5之间时,携载纳米零价铁的生物炭对溶液中Cr(Ⅵ)的去除率均达到92.1%以上,表明生物炭携载纳米零价铁具有较广的p H适应范围,且对Cr(Ⅵ)具有较好的去除效果。

土壤蒸气抽排模拟装置

土壤蒸气抽排是一种具有发展前景的污染场址现场修复技术,它能经济高效地去除非饱和带土壤中的挥发性有机污染物。本文介绍了作者自主设计制作的一套土壤蒸气抽排模拟装置;叙述了利用这套模拟装置进行的一维、二维抽排气体流场模拟实验,和污染物去除模拟实验;一维、二维流场模拟实验所得的数据与运用各自流场模型计算出的数据相吻合,污染物去除模拟实验结果与污染物去除理论描述相符合;由此表明了这套模拟装置能较为准确地模拟实际土壤蒸气抽排情况,可用于进一步的土壤蒸气抽排研究。