返青期休牧对三江源区土壤微生物量碳、氮和氮矿化的影响

返青期休牧措施可以有效提高高寒草甸生产力,为了解其对氮矿化及微生物的影响。以玛沁县大武镇高寒草甸为试验样地,设立5个休牧时间,分别为CK(放牧)、休牧20d、30d、40d、50d,在牧草生长季(5—9月)研究了土壤微生物量和有效氮素的动态变化。结果表明:土壤微生物量碳(SMBC)和土壤微生物量氮(SMBN)均随着休牧时间的增加而呈现上升趋势。SMBC在生长初期(5月、6月)休牧50d处理下较CK分别增加了22.49%、123.33%,生长末期休牧40d处理下含量较高。5月份SMBN在休牧40d下显著高于其他处理,其余月份均在休牧50d处理下含量较高。土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)在生长季呈现先升高后降低的趋势。多数情况下,休牧30d土壤NH_(4)^(+)-N含量高于CK处理;不同休牧时间对土壤NO_(3)^(-)-N含量影响不明显。土壤氮矿化速率在不同月份间差异显著,但总体上呈现休牧30—40d土壤氮矿化速率较高、CK较低的趋势。因此,在返青期对三江源区高寒草甸进行适当的休牧活动利于其有机氮的转化。

氮沉降对喀斯特森林土壤氮循环及酶活性的影响

为阐明氮沉降对喀斯特森林土壤氮循环影响的短期效应,以典型喀斯特森林采集的土壤为研究对象,用硝酸钾(KNO_(3))和硫酸铵[(NH_(4))_(2)SO_(4)]分别模拟氧化态和还原态氮沉降,设置对照(CK)、低量氧化态氮沉降(Oxi⁃L,氮添加量40 mg·kg^(-1))、低量还原态氮沉降(Red⁃L,氮添加量40 mg·kg^(-1))、高量氧化态氮沉降(Oxi⁃H,氮添加量80 mg·kg^(-1))和高量还原态氮沉降(Red⁃H,氮添加量80 mg·kg^(-1))5个处理,在氮添加后的0、1、3、7、14、30、60 d测定土壤的氮相关指标,计算土壤净氮转化速率。结果表明:氮沉降量对喀斯特森林土壤净硝化速率没有显著影响,但对土壤净氨化速率和净氮矿化速率的影响与沉降形态和沉降时间有关;氧化态氮沉降在氮添加后的前7 d显著降低了喀斯特森林土壤净硝化速率和净氮矿化速率(P<0.05),但对土壤净氨化速率没有显著影响;还原态氮沉降显著降低了喀斯特森林土壤净氨化速率和净氮矿化速率(尤其是在氮添加后的前7 d,P<0.05),显著提高了土壤净硝化速率(P<0.05);还原态氮沉降显著提高了土壤微生物生物量碳(MBC)含量(P<0.05),而氧化态氮沉降对土壤MBC含量没有显著影响;高量氧化态氮沉降显著降低了土壤微生物生物量氮(MBN)含量(P<0.05),高量还原态氮沉降显著提高了土壤MBN含量(P<0.05);氮沉降对喀斯特森林土壤脲酶活性没有显著影响,氮沉降量和沉降形态对喀斯特森林土壤硝酸还原酶活性的影响受沉降时间的调控,氮沉降量对喀斯特森林土壤亚硝酸还原酶活性没有显著影响,但氮沉降形态对土壤亚硝酸还原酶活性有一定影响;喀斯特森林土壤净氮转化速率主要受土壤总氮、可溶性有机碳、可溶性有机氮、MBC以及铵态氮和硝态氮的调控,受土壤脲酶、硝酸还原酶以及亚硝酸还原酶活性的影响较小。

曝气方式对活性污泥脱氮除磷效能的影响

随着出水标准的不断提高,大量以氧化沟为主体工艺的城镇污水处理厂面临升级改造问题。文章进行了氧化沟生化池表曝改底曝前后污染物去除效果,以及活性污泥硝化速率、反硝化潜力和释磷潜力的测试分析。结果表明,改造后优化了曝气充氧效果,活性污泥的脱氮效果得到强化,出水氨氮平均值从2.8 mg/L降低至1.2 mg/L,降低幅度为57.1%;出水总氮平均值从10.2 mg/L降低至8.4 mg/L,降低幅度为17.6%。释磷潜力由0.5 mg PO_(4)^(3-)-P/(g VSS·h)增加至3.1 mg PO_(4)^(3-)-P/(g VSS·h),显著提高了生物除磷能力,出水总磷质量浓度从0.21 mg/L降低至0.15 mg/L。出水COD_(Cr)平均质量浓度也有5.2 mg/L的下降。氧化沟表曝改底曝的方式大大提升了活性污泥的整体脱氮除磷及有机物去除能力,实现出水从不达标到稳定达标排放的转变。

渤海和南黄海沉积物中氨氧化微生物对硝化潜势的相对贡献

硝化作用是海洋氮循环的核心过程。作为硝化过程关键步骤的氨氧化过程的主要参与者,氨氧化古菌和氨氧化细菌对硝化作用的相对贡献是海洋氮循环关注的热点问题之一。本文选取渤海和南黄海20个站位的表层沉积物,通过微宇宙培养实验研究了沉积物中氨氧化古菌和氨氧化细菌对硝化潜势的相对贡献。结果表明,渤海和南黄海海域表层沉积物中潜在硝化速率(以氮计,下同)为0.0046~0.2831μmol/(g·d),其中氨氧化古菌潜在硝化速率为0.0043~0.2743μmol/(g·d),氨氧化细菌潜在硝化速率为0.0004~0.0560μmol/(g·d)。氨氧化古菌是硝化潜势的主要贡献者,在渤海海域的贡献率为59.79%~97.95%,在南黄海海域的贡献率为18.47%~94.26%。渤海海域潜在硝化速率显著高于南黄海海域。此外,本研究海域中盐度是影响潜在硝化速率的关键环境因子,对渤海海域的分析则表明越高的NO_(3)^(-)浓度可能指示着越高的硝化潜势。在河口及近海沉积物中,氨氧化古菌在硝化过程中起着更加重要的作用;河口和近岸沉积物硝化潜势总体高于远海。本研究为进一步认识近海海洋氮循环过程提供了参考依据。

毛竹扩张对日本柳杉林土壤氮矿化速率温度敏感性的影响

【目的】亚热带毛竹扩张对相邻森林造成极大影响,然而毛竹扩张如何影响针叶林土壤氮矿化速率及其稳定敏感性鲜有报道。【方法】在江西马头山国家级自然保护区选择毛竹向日本柳杉林扩张的典型样带,采用野外原位培养和室内恒温培养相结合的方法,探讨毛竹扩张对日本柳杉林土壤氮矿化速率及其温度敏感性的影响。【结果】毛竹向日本柳杉林扩张显著降低土壤氨化速率(P<0.01)和净氮矿化速率(P<0.05),但增加土壤硝化速率(P<0.01)。相关分析的结果显示,土壤氨化速率与降低的土壤有机碳(SOC)含量呈显著正相关关系,而与增加的铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量呈显著负相关关系;土壤硝化速率与降低的土壤含水量(SWC)呈显著正相关关系。毛竹扩张过程中增加土壤N素的来源,削弱植物生长对NH_(4)^(+)-N需求的压力,这可能毛竹扩张降低土壤氨化速率的主要原因。降低的土壤含水量有利于异氧微生物对NO_(3)^(-)-N的固持作用,这可能是毛竹扩张增加土壤硝化速率的主要原因。土壤氮矿化速率的温度敏感性Q10值介于0.80~3.34。毛竹扩张增加土壤氨化速率(P<0.01)和净氮矿化速率(P<0.05)的Q10值,但降低土壤硝化速率的Q10值(P<0.01)。【结论】毛竹具有偏好吸收NH_(4)^(+)-N的特性,随着大气温度的不断升高,NH_(4)^(+)-N可获得性的逐步增加可能是气候变暖背景下毛竹实现种群扩张的重要机制之一。

增温和氮添加对亚热带杉木林土壤氮转化速率的影响

温度和氮供应水平是影响森林土壤氮转化过程的重要驱动因子,因此增温和外源氮输入势必会改变土壤氮转化过程的速率和方向,而且二者的交互作用会使氮转化过程的响应更加复杂。为此,本研究依托亚热带杉木幼林增温×氮沉降模拟实验平台,设置了对照、增温、氮添加、增温×氮添加4种处理,以揭示增温和氮沉降及其交互作用对土壤氮矿化速率、硝化速率及氨化速率的影响。结果显示,土壤净氮矿化速率、净硝化速率及净氨化速率具有显著的季节变化特征。同时,增温整体上显著提高土壤净氮矿化速率、净硝化速率和净氨化速率,但是氮转化速率对增温的响应呈现明显季节性。氮添加整体上也显著提高土壤净氮矿化速率和净氨化速率,未显著影响净硝化速率,且氮转化速率对氮添加的响应也呈现明显的季节性。此外,增温×氮添加处理显著提高了净氮矿化和净硝化速率,但是未呈现协同效应;未显著影响土壤净氨化速率。上述结果表明,增温、氮添加及增温×氮添加处理促进土壤氮矿化和硝化作用,但是增温×氮添加未呈现协同效应,说明增温和氮添加处理会加速微生物氮循环,一方面可能会缓解亚热带森林生态系统植物氮限制,另一方面可能会加速森林土壤氮损失。

温度和水分对华中地区菜地土壤氮素矿化的影响

为研究华中地区菜地土壤的矿化特征和矿化规律,拟定菜地土壤合理的氮肥施用量,本文以华中地区两种典型菜地土壤——黄棕壤和潮土为研究对象,利用室内连续培养试验研究了温度、水分对菜地土壤矿化的影响。结果表明,黄棕壤的矿化速率和氨化速率均随着温度的升高而升高;硝化速率在15%和25%含水量下随温度的升高而升高,而在35%含水量下随温度的升高而降低。潮土矿化速率在15%含水量时随温度的升高而升高,而在25%和35%含水量下随温度的升高先增加后减小;硝化速率在15%和35%含水量时随温度的升高而增加,25%含水量时随温度的升高先增加后降低;氨化作用随温度的升高而降低。黄棕壤的矿化量在含水量为25%、温度35℃时高达34.9 mg.kg 1;潮土的矿化量在含水量为25%、温度为25℃时最高,为63.9mg.kg 1。不同温度下潮土矿化量均大于黄棕壤。黄棕壤的氨化速率随含水量的增加而增加,硝化速率随含水量的增加而降低,矿化速率则在含水量25%时最大。潮土的氨化、硝化和矿化作用随水分变化不明显。本研究还发现,25%的含水量是黄棕壤微生物活性的水分临界点,潮土的水分临界点不明显。通过对土壤氮素的矿化速率与水分含量和温度之间的函数关系模拟发现,黄棕壤模拟效果好于潮土。

不同密度下的鲤鱼扰动作用对沉积物-水界面硝化、反硝化和氨化速率的影响

为研究不同密度下的鲤鱼(Cyprinus carpio)扰动作用对沉积物-水界面硝化、反硝化及硝酸盐氨化速率的影响,实验设置了一个对照组(不放鲤鱼组,用C0表示)和5个不同鲤鱼放养密度组(2、4、6、8、10尾/水槽,分别用C2、C4、C6、C8、C10表示),定期用无扰动底泥采集器采集沉积物样品,乙炔抑制法测定沉积物-水界面的硝化、反硝化及硝酸盐氨化速率,示踪颗粒法测定鲤鱼的物理扰动深度。主要实验结果如下:(1)在5种密度下,鲤鱼对底泥的物理扰动深度主要集中在1—5 cm。(2)空白组(C0)沉积物-水界面硝化速率显著高于鲤鱼放养组(P<0.05),而放养密度较大的C8和C10组,其沉积物-水界面的硝化速率显著高于低密度放养组(C2、C4和C6)(P<0.05)。(3)实验期间,空白组(C0)沉积物-水界面几乎检测不出反硝化速率,而鲤鱼放养组则总体表现为放养密度越大,沉积物-水界面反硝化速率越高。(4)各组硝酸盐氨化速率波动范围不大,但放养密度较大的C8和C10组,其硝酸盐氨化速率相对其他组较高。实验结果表明:在实验条件下,鲤鱼对沉积物-水界面的硝化和反硝化作用均有明显的促进作用,放养密度越高促进作用越明显,在沉积物中有机碳含量充足的情况下,鲤鱼的扰动可以对富营养化池塘起到很好的去氮作用。

种植水稻和长期施用无机肥对红壤氨氧化细菌多样性和硝化作用的影响

以中国科学院红壤生态试验站发育于第四纪红黏土的植稻红壤为研究对象,研究了长期种植水稻和施用无机肥对土壤β-变形杆菌纲中氨氧化细菌多样性和硝化作用的影响。原始红壤改种水稻13年后,氨氧化细菌16SrDNA的DGGE条带数量增加,条带谱与原始红壤的差异较大,相似性为61%,说明种植水稻后土壤氨氧化细菌群落结构发生了变化。PCR-DGGE方法研究结果也显示,长期施用无机氮肥的处理(NP、NPK和NK),DGGE带谱相似性较高,达到73%,硝化率和硝化势均高于未施用氮肥的处理。逐步回归分析显示硝化率和硝化势均随着土壤脲酶活性的提高而显著增加。推测尿素可提高土壤水解氮含量,使土壤脲酶活性提高,促进硝化细菌的生长,进而提高硝化率和硝化势。

基于不同测试终点的土壤锌毒性阈值及预测模型

采用基质诱导硝化(PNR)、大麦根伸长、西红柿及小白菜生长毒性测试方法,结合Log-logistic模型,对我国16种典型土壤中锌(Zn)的毒性阈值(ECx)进行了测定,同时对Zn毒性与土壤主要影响因子间的量化关系及其预测模型进行了研究.结果表明:我国土壤中Zn的毒性阈值在不同测试物种间存在较大差异,以小白菜、大麦、西红柿及土壤微生物(PNR)测试的EC10均值分别为322,356,336,297mg/kg,以土壤微生物测试最低,以大麦根伸长测定结果最高;EC50均值则分别为:846,1471,1160,768mg/kg.不同测试方法对土壤中Zn毒性的敏感性顺序为:土壤微生物(PNR)>西红柿>小白菜>大麦,而不同测试方法的稳健性顺序则相反,表明PNR法是土壤Zn毒害最敏感的测试方法,而西红柿则是对土壤Zn污染胁迫最敏感的植物品种;不同毒性测试结果显示,EC50阈值的测定结果要敏感于EC10,而EC10测定结果的变异系数普遍大于EC50的测定结果.pH值是影响土壤Zn毒性阈值最为重要的因子,而基于土壤pH值,CEC,有机碳含量的归趋化预测模型可以很好地预测土壤中Zn的生态风险阈值.

多年冬种紫云英对两种典型双季稻田土壤肥力及硝化特征的影响

以湖南紫潮泥和江西黄泥田两种典型稻田下的绿肥定位试验为依托,分析了晚稻收获后两种土壤的养分性状、硝化强度、硝化势及氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的amoA基因丰度,探讨多年冬种紫云英对两类稻田土壤肥力、硝化作用及氨氧化微生物的影响。两地试验处理一致,包括:1)不施肥不种紫云英(CK);2)冬种紫云英不施化肥(GM);3)不种紫云英单施化肥(CF);4)冬种紫云英配施化肥(GM+CF)。结果表明,冬种紫云英可以改善两种典型稻田土壤pH,即提高江西酸性土壤pH、降低湖南碱性土壤pH;提高土壤全氮、有机质、无机氮和有效磷含量。两种典型水稻土的硝化能力不同,江西黄泥田的硝化强度及硝化势均明显低于湖南紫潮泥。在湖南紫潮泥中,各处理硝化强度在0.269~0.325μg/(g·h)之间,处理间差异不显著;硝化势在培养第5周达到10.25%,紫云英配施化肥在一定程度上抑制了紫潮泥的硝化作用。江西黄泥田中,各处理硝化强度在0.010~0.021μg/(g·h)之间,硝化势从培养第3周开始上升,在培养第5周达到5.41%;单独种植翻压紫云英相对于不施肥对照提高了土壤硝化强度及硝化势,与施用化肥处理效果相当,绿肥配施化肥对硝化作用的促进最强。AOA在紫潮泥和黄泥田中均占优势地位,紫潮泥中AOA-amoA基因丰度显著高于黄泥田,冬种紫云英对紫潮泥中AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度均无明显影响,而显著提高了黄泥田中AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度,与冬种紫云英对硝化强度和硝化势的影响一致。

浙江慈溪不同利用年限水稻土主要微生物过程强度的比较

测定了浙江慈溪5个不同利用年限水稻土(50～2000a)的微生物功能多样性、呼吸作用强度、硝化作用强度及产甲烷势,比较分析了水稻土主要微生物过程强度与利用年限的相关性.结果发现,2000a水稻土的单一碳源底物利用能力最高,而1000a水稻土的短期利用能力也明显高于50～700a的水稻土;随着利用年限的延长,水稻土微生物群落的Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数均趋于升高,利用年限相距500a以上的水稻土的碳源利用特性在主成分PCA1或PCA2上有较好的分离;随着利用年限的延长,水稻土的呼吸强度显著降低,硝化强度和产甲烷势也趋于下降.结果表明,水稻土在持续利用之后,微生物群落功能多样性得到一定加强,而一些调控温室气体排放的微生物过程强度明显减弱.

施氮及灌溉方式对玉米地土壤硝化潜势及微生物量碳的影响

研究了不同施氮量及灌溉方式下玉米地土壤的微生物量碳及硝化潜势。结果表明：未施氮肥条件下,喷灌比漫灌土壤平均硝化潜势低0.57-4.77 mg/（kg.d）;不同时期喷灌施肥土壤平均硝化潜势变化量为2.18-4.77 mg/（kg.d）,幅度较小;而漫灌施肥土壤硝化潜势的变化量为-0.57-28.4 mg/（kg.d）,幅度较大。土壤微生物量碳的变化受施肥与灌溉方式的影响,9月份土壤微生物量碳均低于7月份,未施氮肥条件下,喷灌下降9.05 mg/kg,变化幅度较小;而漫灌下降176.52 mg/kg,变化幅度较大。施氮肥均降低土壤微生物碳量;不同时期漫灌施肥与漫灌未施肥、喷灌施肥与喷灌未施肥相比分别降低土壤平均微生物量碳108.78-0.57 mg/kg,58.82-86.71 mg/kg。

中国典型生态系统土壤硝化强度的整合分析

针对国内外1959年至2013年间发表的2 900篇中国土壤硝化相关论文,获得288组中国土壤硝化强度数据,涉及26个省份,初步构建了开放式的中国土壤硝化信息系统。进一步利用整合分析,评估了土壤理化性质与土壤硝化强度的可能联系。结果表明:不同生态系统之间硝化速率由大到小依次为:农田(NO-3-N 1.39±0.27 mg kg-1d-1)、草地(0.74±0.17)、森林(0.66±0.16)、沙漠(0.17±0.08)、湿地(0.06±0.04)。在统计显著性的前提下,硝化强度与环境因子之间表现出一定的相关性趋势:即硝化强度与p H、有效磷、硝态氮正相关,与有机碳、速效氮和碳氮比负相关。在较大时空尺度下,生态系统类型是土壤硝化过程地理分异规律的最优解释因子,可能在硝化微生物形成与演替过程中发挥了重要作用。

不同放牧强度下土壤氨氧化和反硝化微生物的变化特征

土壤硝化及反硝化功能微生物在氮素可利用性、硝酸盐淋溶和氧化亚氮温室气体排放等方面起着关键作用,在指示不同放牧强度对生态系统的影响及预测草地生态系统退化状况等方面具有重要意义。以内蒙古干旱半干旱草原不同放牧强度(轻度、中度和重度)的长期试验样地为对象,应用定量PCR和限制性末端片段长度多态性(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)的方法,研究土壤氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)、氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和反硝化细菌的丰度、群落结构和多样性对不同放牧强度的响应。结果表明,土壤p H和铵态氮含量分别在7.90—8.18和6.37—35.92 mg/kg之间,中度放牧处理显著增高了土壤pH(P=0.03),而铵态氮含量在重度放牧处理中最高(P=0.02)。不同放牧强度下土壤异养呼吸相比未放牧处理均显著降低(P=0.02)。土壤AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度范围分别为每克干土(4.94—7.60)×10~9个拷贝数和(0.68—3.75)×10~6个拷贝数,放牧处理对AOA-amoA基因丰度无显著影响,中度放牧处理显著降低了AOB-amoA基因丰度(P=0.04);反硝化微生物nosZ基因丰度随在轻度放牧处理中最低(P=0.03)。土壤铵态氮含量是影响AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度的主要因子,而nosZ基因丰度主要受反硝化底物含量及土壤通气状况的影响。冗余分析表明由放牧所引起的可利用性氮含量的变化是导致氨氧化和反硝化微生物群落结构显著变化的主要因素。

红壤稻田不同生育期土壤氨氧化微生物群落结构和硝化势的变化

以福建省红壤稻田土壤为对象,通过提取土壤总DNA,利用特异引物进行PCR(聚合酶链反应)扩增和DGGE(变性梯度凝胶电泳)并结合DNA克隆测序,研究了水稻生长过程中稻田土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌群落结构的变化。结果显示:稻田土壤具有丰富的氨氧化细菌和氨氧化古菌资源。水稻生长过程中土壤氨氧化细菌群落组成较为稳定,只表现出水稻生长前期(苗期、分蘖期)和中后期(孕穗期、成熟期)间存在一定差异。而土壤氨氧化古菌群落组成变化较大,在水稻生长的苗期、分蘖期、孕穗期和成熟期4个时期间均存在一定差异。在水稻生长过程中,土壤氨氧化细菌群落多样性指数无显著性变化,但氨氧化古菌群落多样性指数随水稻生长明显提高,孕穗期后才达到平稳。水稻生长前期土壤硝化势也具有显著上升趋势,孕穗期时达到最高,而后有所下降。土壤硝化势与氨氧化古菌群落多样性指数具有显著正相关性,与氨氧化细菌没有相关性。研究表明,氨氧化古菌对红壤稻田土壤硝化作用的影响程度较大,证实了氨氧化微生物尤其是氨氧化古菌在稻田土壤微生物组成及其生态系统功能中的重要性。

乳山湾近海沉积物潜在硝化速率的测定

在测定乳山湾近海沉积物潜在硝化速率(PNR)的过程中发现,培养前后溶解无机氮(DIN)含量显著下降,表明体系中存在DIN损失,且损失的溶解无机氮含量与硝化总量的比值为2.72%~40.02%.进一步通过实时荧光定量PCR技术测定培养过程中亚硝酸盐还原酶基因(nitrite reductase gene,nirK)的表达情况,发现氨氧化古菌(AOA)和好氧氨氧化细菌(AOB)均有nirK基因的表达,表明硝化微生物的反硝化过程(ND)是导致无机氮损失的原因之一.若仅根据测得的硝酸盐和亚硝酸盐浓度估算乳山湾近海沉积物的潜在硝化速率会低估PNR(C0和C2 2个站位,考虑ND过程得到的总PNR分别是未考虑ND过程的15.9倍和22.1倍,而对于AOA的PNR则是22.3倍和46.1倍),因此在计算时,必须将体系中损失的无机氮计算在内.

水稻生育期内红壤稻田氨氧化微生物数量和硝化势的变化

利用荧光定量PCR(Real-timePCR)技术,通过特异引物检测amoA基因拷贝数分析了水稻不同生育期红壤稻田土壤中氨氧化细菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea,AOA)的数量变化,并测定了土壤潜在硝化势。结果显示:红壤稻田土壤中AOA数量显著高于AOB,二者比例在1.6～120.7之间;红壤稻田根层土中AOA数量显著高于表土,随水稻生长根层和表土中AOA数量均逐渐增加,且根层土中增加幅度更大;在水稻生长前期表土中AOB数量较多,孕穗期后根层土中AOB数量显著增加且高于表土。水稻生长期内土壤潜在硝化势也具有逐渐增加趋势,且根层土潜在硝化势增加幅度更大。根层土中潜在硝化势与AOB和AOA数量均呈显著正相关,而表土中潜在硝化势只与AOA数量存在显著正相关。研究表明,红壤稻田土壤中AOA数量更为丰富,且与硝化作用的关联程度更为密切,证实了氨氧化微生物在红壤稻田土壤微生物组成及其生态系统功能中的重要性。

咸水滴灌对棉田土壤氨氧化细菌及酶活性的影响

【目的】研究不同盐度灌溉水对棉田土壤氨氧化细菌及酶的影响。【方法】试验设置三个灌溉水盐度(电导率EC):0.35(淡水)、4.61(微咸水)和8.04 d S/m(咸水),分别以FW、BW和SW表示。【结果】咸水、微咸水灌溉显著增加土壤盐度,土壤中铵态氮显著增加,硝态氮显著降低;微咸水和淡水灌溉处理土壤潜在硝化势无显著差异,但是咸水灌溉处理显著降低了土壤潜在硝化势;微咸水处理土壤氨氧化细菌数量与淡水处理差异不显著,但是咸水灌溉处理氨氧化细菌数量较淡水处理降低了59.38%;不同灌溉水盐度对土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶影响相似,随着灌溉水盐度的增加,土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性显著降低。盐分对羟胺还原酶活性影响不大。【结论】适宜盐度的微咸水滴灌对土壤氨氧化细菌和潜在硝化势无显著影响,但高盐度的咸水灌溉会导致氨氧化细菌数量减少,潜在硝化势和关键酶活性降低,直接影响硝化/反硝化作用。

河流底泥潜在硝化速率模型研究

为深入认识河流NH_4^+-N的转化降解过程,以生物量、温度和c(NH_4^+-N)这3项因子为对象,开展河流底泥潜在硝化速率模型研究.采集典型污染河流底泥样品,设置3个生物量梯度(高、中、低)、5个c(NH_4^+-N)梯度(0. 13、0. 63、1. 13、2. 13、4. 13mmol/L)、4个温度梯度(15、20、30、40℃),测定不同条件下河流底泥潜在硝化速率,并进一步构建了潜在硝化速率模型,定量分析了生物量、温度和c(NH_4^+-N)对潜在硝化速率的影响.结果表明:①生物量对底泥的潜在硝化速率有显著影响,高、中、低生物量条件下,河流底泥潜在硝化速率范围分别为0. 10～0. 26、0. 03～0. 16和0. 02～0. 07μmol/h.②底泥潜在硝化速率随温度呈现指数增长,但高温具有抑制作用,各温度梯度下k (硝化速率常数)分别为5. 9、9. 3、18. 1、10. 6μmol/(g·h),15～30℃范围内θ(温度校正系数)为1. 074.③c(NH_4^+-N)对潜在硝化速率的限制作用符合Monod方程,高、中、低生物量条件下Ks(半饱和浓度)的平均值分别为0. 02、0. 05、0. 13 mmol/L.研究显示,潜在硝化速率模型较好反映了生物量、温度和c(NH_4^+-N)对河流底泥潜在硝化速率的影响,为定量认识底泥硝化能力提供了有效手段.