短期氮添加对荒漠草原土壤微生物特征的影响

为探究荒漠草原土壤微生物特征对短期氮添加的响应,以宁夏荒漠草原为对象,参照国内外同类研究和当地的氮沉降量,设置N0、N1、N2、N3、N4的5个处理,其纯氮添加量分别为0,2.5,5,10,15 g/(m^(2)·a),以尿素为氮源进行为期2年的氮添加试验,对不同氮添加处理下荒漠草原浅层土壤微生物特征进行了研究。结果表明:(1)随氮添加量的增加,荒漠草原0—20 cm土层土壤铵态氮含量呈升高的变化趋势,硝态氮含量呈先升高后下降的变化趋势。在0—10 cm土层,N1、N2、N3、N4处理草地铵态氮含量较N0处理分别增加了109.61%,136.52%,197.19%,198.88%,硝态氮含量以N2处理草地最高,显著高于N0、N3、N4处理(P<0.05)。(2)与N0相比,施氮后0—10 cm土层土壤微生物量氮含量显著下降,N1、N2、N3和N4处理分别较N0处理降低了37.54%,38.11%,28.56%,29.81%。(3)随氮添加量的增加,荒漠草原0—10 cm土层土壤真菌数量呈逐渐减少的变化趋势,N0、N1处理草地显著大于N3、N4处理草地(P<0.05)。PcoA分析显示高氮添加处理(N3、N4)对荒漠草原土壤amoA区、nirK区微生物的群落结构有显著改变。高氮添加(N3、N4)会对荒漠草原土壤微生物群落产生负面影响,具体表现为真菌数量减少,硝态氮含量降低,氮转化微生物的α多样性和优势菌丰度降低,群落结构发生显著改变。

不同类型底栖动物对表面流人工湿地系统水质净化的影响

研究以表面流人工湿地为研究对象,探讨不同类型底栖动物在夏季和冬季对人工湿地系统氮磷去除效果的影响,并通过人工湿地系统运行前后不同介质氮磷含量变化及不同介质微生物丰度变化进行水质净化机理分析。结果表明,夏季添加河蚌和添加田螺均能增强人工湿地系统NO3-N和TN去除效果,其中添加河蚌使得系统NO3-N和TN平均去除率较对照组分别提升37.19%和24.32%,添加田螺使得系统NO3-N和TN平均去除率较对照组分别提升22.98%和12.46%。冬季添加摇蚊幼虫使得表面流人工湿地NO3-N、TN和TP平均去除率分别在37.8%、54.0%和94.8%,与对照组相比分别增加了29.51%、15.16%和37.62%,添加河蚌和田螺受底栖动物半冬眠活动和代谢降低影响没有显著水质提升效果。这表明通过添加底栖动物可以增强表面流人工湿地运行效果,选取适合的底栖动物种类组合可能在全年提升人工湿地水质净化效果。机理研究结果表明,底栖动物通过增强底泥和基质中微生物硝化反硝化作用、植物氮吸收和基质氮吸附等促进人工湿地氮去除,通过增强下层基质磷吸附沉淀和植物磷吸收提升水质磷去除。研究结果将为底栖动物在人工湿地的应用及表面流人工湿地运行效果提升提供理论依据和合理借鉴。

通风量对蛋鸡粪堆肥氨气排放的影响

通风量是影响堆肥进程和氨气排放的关键因素。试验以鸡粪和锯末作为堆肥原料，利用动态箱法进行蛋鸡粪堆肥，探讨不同通风量对蛋鸡粪堆肥进程的影响。结果表明：①通风能显著提高堆体物料pH值，降低含水率；②氨气排放集中在堆肥的升温与高温阶段，整个堆肥期间，0．15、0．05、0m3／min·m3组氨气排放总量分别为7823．70、7313．13、6299．06mg／d；③对照组氨化细菌拷贝数显著高于0．05、0．15m3／min·m3组（P〈0．05），这与铵态氮含量变化规律一致；0．15m3／min·m3组氨氧化菌和反硝化菌拷贝数都显著高于0．15m3／min·m3组和对照组（P〈0．05）。说明0．15m3／min·m3组可能是通过减弱氨化作用（减少铵态氮的形成）和提高氨氧化作用促进铵态氮向硝态氮的转化而减少氨气排放。综上所述，在本试验条件下，0-4d通风量设置为0．15m3／min·m3，4～9d通风量设置0．05m3／min·m3，可以在达到堆肥产品腐熟与无害化标准的基础上降低堆肥过程氨气排放。