元素硫和双氰胺对蔬菜地土壤硝态氮淋失的影响

采用温室盆栽淋洗试验,以NH₄HCO₃为氮肥源,研究了元素硫(S₀)和双氰胺（DCD）对种葱和不种作物土壤NO₃^--N淋失量和NO₃^--N、NH₄⁺-N浓度的影响.结果表明,在12周试验期间,与对照相比,S₀+DCD和S₀处理NO₃^--N淋失量分别低83%～86%和83%;NH₄⁺-N淋失量分别高16.8～21.0 mg·盆^-1和20.4～25.0 mg·盆^-1;而同期无机氮（NO₃^--N、NH₄⁺-N）淋失量则低60%.试验结束后,,S₀+DCD和S₀处理土壤无机氮含量分别比对照高79.9%～85.4%和74.9%～82.6%,以NH₄⁺-N为主.S₀+DCD处理无机氮淋失量比S₀和DCD处理分别低4.6%～14.4%和15.4%～30.1%;试验结束后土壤无机氮分别高6.1%和16.8～36.0%.在Na₂S₂O₃+DCD、Na₂S₂O₃和DCD处理中也发现类似结果.可见S₀施入土壤具有与DCD同样的氨稳定和硝化抑制作用.S₀与DCD配合施用可使DCD的硝化抑制性增强,其作用机理是S₀氧化中间体S₂O₃^2-、S₄O₆^2-,具有抑制硝化和DCD降解作用,延缓DCD硝化抑制效果.S0与DCD配合施用可用于延缓太湖流域蔬菜地土壤NH₄⁺-N向NO₃^--N转化,减少氮向水体迁移风险.     

红豆草与土壤氮含量对大气二氧化碳浓度升高的响应

在封闭的植物培养箱中,通过盆栽实验,研究了红豆草和土壤氮含量对CO₂浓度增加的响应.结果表明,与正常CO₂浓度(355～370 μmol·mol^-1)相比,CO₂浓度升高(700 μmol·mol^-1),植物生物量增加25.1%(P＜0.01),但植物体氮浓度降低25.3%(P＜0.001),植物全氮没有显著的变化.经3个月盆栽实验后,与原始土壤相比,两种CO₂浓度处理土壤全N、NO₃^--N和NH₄⁺-N都有所降低,而土壤微生物氮则显著增加,这可能与植物生长有关.不同CO₂浓度处理土壤NH₄⁺-N浓度基本一致,但在高CO₂浓度下,土壤NO₃^--N浓度显著降低,而微生物生物氮显著增加.对整个土壤-植物系统而言,盆栽实验后,整个系统全氮有少量增加,但变化不显著,特别是在高CO₂浓度条件下,土壤-植物系统全氮最大,这可能与培养材料红豆草为豆科植物,而且在高CO₂浓度下生物量增加,导致氮的固定量增加有关.     

草坪系统对城市降雨初期径流氮污染控制作用

为了控制城市旅游区降雨径流污染,在武汉动物园鹿苑区构建草坪系统,研究了草坪系统对城市降雨初期径流氮污染的控制与持留作用。结果表明：草坪系统使预处理后降雨径流中的总氮（TN）、溶解态总氮（DN）和铵态氮（NH₄⁺-N）浓度分别降低16.0％、13.9％和75.6％;草坪系统对氮素的持留率为NH₄⁺-N>90%、TN、DN>65％、硝态氮 (NO₃^--N)>5％;水力负荷显著影响TN出水浓度和处理效率,进水浓度相近、水力负荷从3.3 cm·d^-1升高到8.3 cm·d^-1,TN去除率由28.0%降低至19.8%;草坪宽度影响污染物出水浓度,NH₄⁺-N浓度随着草坪宽度增加而下降,而NO₃^--N浓度变化趋势与之相反,DN在流程10 m处出现最低值。草坪系统在净化降雨初期径流的同时利用了营养盐和水资源,降低了草坪维护的水肥投入。     

畜禽粪便堆肥过程中各种氮化合物的动态变化及腐熟度评价指标

对不同畜禽粪便在堆肥过程中各种含氮化合物的动态变化进行了研究,结合综合性腐熟度评价指标——种子发芽指数（GI）,探讨了畜禽粪便堆肥过程中与氮有关的腐熟度评价指标.结果表明：随着堆肥的进行,除奶牛粪外,其它畜禽粪便的全氮（TN）含量均呈先下降而后平稳变化趋势,奶牛粪则呈先增加而后平稳变化趋势;各种畜禽粪便中,碱解性氮（HN）含量先增后降;NH₄⁺-N含量先下降而后保持平稳;NO₃^- -N含量则持续增加;NH₄⁺ -N/NO₃^- -N迅速降低.堆肥腐熟度指标中,除综合性评价指标GI值外,HN/TN和NH₄⁺ -N/TN也可作为评价畜禽粪便腐熟程度的优选指标,而NO₃^- -N/TN只能作为一般性评价指标.根据综合性评价指标GI值达到腐熟要求的标准（GI>0.50）,除仔猪粪外,其它畜禽粪便在HN/TN<20.77％、NH₄⁺ -N/TN<10.06％及NO₃^- -N/TN>0.38％时基本达到腐熟要求.     

玄武湖菹草种群的发生原因及人工收割对水环境的影响

利用以沉水植物为主的水生植物进行水体生态修复是目前研究的热点问题, 为研究南京玄武湖2005-2006年的菹草(Potamogeton crispus)种群发生的原因及人工收割对水体的影响, 对玄武湖不同湖区定期监测其透明度、溶解氧、pH、TN、TP等水质指标, 并进行分析, 结果表明: 对湖泊蓝藻水华的应急处理, 使水体透明度提高179.5%, DO含量增高24.1%, TN、TP分别降低54.1%、74.5%, pH由9.1降至8.7, 水质改善是菹草种群萌发并能大规模生长的主要原因。而菹草生长阶段短期内对菹草进行大规模收割使水体DO含量降低42.1%, 透明度下降51.5%(P0.05), 收割虽从水体中携带走部分氮、磷营养盐, 但差异不显著(P0.05), 且收割后TP出现升高现象。故在对草藻型湖泊生态修复过程中, 可先期通过物理或化学手段改善水体透明度、调节pH、降低营养盐, 使其满足水生植物萌发及幼苗生长的需求, 为水生植物后期存活并生长打下基础, 在后期生态管理过程中, 应逐步收割植株, 缓慢从水体携带营养盐, 以达到改善水质, 恢复及重建水生生态系统的目的。       

不同氮素水平下二氧化碳加富对草莓叶片光抑制的影响

用便携式调制叶绿素荧光仪和光合仪研究了强光下不同供氮水平（12、4和0.4 mmol·L^-1）和不同CO₂浓度下（700和390 μl·L^-1）丰香草莓叶片的荧光参数及净光合速率的变化.结果表明,CO₂和氮素对草莓叶片光抑制有明显的互作效应.在富CO₂下,12 mmol·L^-1供氮水平的草莓叶片净光合速率升高了62.7%,4和0.4 mmol·L^-1供氮水平则分别降低了7.4%和21.3%;12 mmol·L^-1供氮水平的F_m和F_v/F_m在强光胁迫时降辐减小,暗恢复时F_m和F_v/F_m恢复程度提高,而4和0.4 mmol·L^-1供氮水平却相反.表明氮素供应不足时草莓叶片在富CO₂环境下光合作用出现适应性下调,光抑制增强.     

长江三角洲地区雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值的变化

2003年6月至2005年7月,利用自行设计的雨水收集器对位于长江三角洲地区的常熟、南京和杭州3个观测点进行了全年性雨水观测,分析了雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N和铵态氮自然丰度(δ¹⁵NH₄⁺)值的变化.结果表明：研究区3个观测点雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N和δ¹⁵NH₄⁺值均呈相似的季节性变化规律,两者的规律性变化在以田间农事耕作为主的常熟观测点尤其明显,而位于市区的南京观测点和位于城乡结合部的杭州观测点的规律性次之;雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N的峰值出现在6月下旬到8月上旬,然后逐渐下降,冬季降到最低;雨水中δ¹⁵NH₄⁺值在6月下旬到8月中旬为负值,在8月下旬到11月中下旬为正值,12月至翌年3月又变为负值,5至6月中旬又转变为正值.雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N和δ¹⁵NH₄⁺值的季节变化与不同作物生育期间氮肥的施用、当地气候的季节性变化以及其他NH3释放源的NH3挥发有关（人和动物排泄物、氮污染水体及有机氮源中的氨挥发）,其对大气湿沉降中NH₄⁺的来源、形态组成及陆地不同NH₃排放源的强度具有明显的指示意义.     

控释氮肥对洞庭湖区双季稻田表面水氮素动态及其径流损失的影响

用渗漏池模拟洞庭湖区2种主要稻田土壤(河沙泥和紫潮泥),研究了施用尿素(CF)和控释氮肥(CRNF)对双季稻田表面水pH、电导率(EC)、全氮（TN）、铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）浓度变化规律及TN径流损失的影响.结果表明,双季稻田施用尿素后,表面水TN、NH₄⁺-N浓度分别在第1、3天达到高峰,然后迅速下降;NO₃^--N浓度普遍很低;早稻表面水pH在施用尿素后15 d内(晚稻3 d)逐渐升高;EC与NH₄⁺动态变化一致.与尿素相比,施用CRNF能显著降低双季稻田表面水pH、EC、TN和NH₄⁺-N浓度,70% N控释氮肥的控制效果最显著;但后期NO₃^--N浓度略有升高.径流监测结果表明,洞庭湖区种植双季稻期间施用尿素的TN径流损失为7.70 kg·hm^-2,占施氮量的2.57%;施肥后20 d内发生的径流事件对双季稻田TN径流损失的贡献极为显著;与施用尿素相比,施用控释氮肥显著降低了施肥后10 d内发生的第1次径流液中的TN浓度,施用CRNF和70%N CRNF的氮素径流损失分别降低24.5%和27.2%.     

川中丘陵区冬灌田甲烷和氧化亚氮排放研究

采用静态暗箱/气相色谱法对川中丘陵区冬灌田CH₄和N₂O排放特征进行连续一年的田间原位测定.结果表明,种植水稻区(种植区)在水稻生长季平均CH₄排放速率为22.76±2.76 mg·m^-2·h^-1,休闲期平均为1.43±0.20 mg·m^-2·h^-1,全年平均为9.64±1.17 mg·m^-2·h^-1;全年CH₄排放主要集中在水稻生长季,其累计CH₄排放量占全年总CH₄排放量的91.2%未种植水稻区(对照区) 全年CH₄平均排放速率为2.03±0.18 mg·m^-2·h^-1,水稻生长季CH₄排放量占全年总排放量的86.2%.N₂O的排放在稻田落干时呈现脉冲排放.在水稻生长季,对照区CH₄和N₂O的季节排放速率分别为4.53±0.38mg·m^-2·h^-1和32.01±5.02 μg·m^-2·h^-1,而种植区则分别为22.76±2.76 mg·m^-2·h^-1和73.04±5.03 μg·m^-2·h^-1,植株参与导致CH₄和N₂O排放速率分别增加302%和128%.CH₄和N₂O的排放随土水分条件的变化呈互为消长关系.在冬灌田中,即使考虑500年的时间尺度,全年N₂O排放产生的全球增温潜势也只有CH₄的7.9%,与CH₄相比,冬灌田排放的N₂O所产生的温室效应很小.     

巢湖富营养化对河蚬和环棱螺分布及种群密度影响

2001年9月和2002年9月两次对巢湖河蚬和环棱螺的调查表明,在富营养化程度较重的西湖区,河蚬生物量分别为17.87和47.29 g·m^-2;环棱螺生物量分别为45.45和12.56 g·m^-2.而在富营养化程度较轻的东湖区,河蚬的生物量分别为67.86和96.18 g·m^-2;环棱螺的生物量分别为32.00和31.21 g·m^-2.河蚬和环棱螺的种群密度和生物量均随水体富营养化的加剧而下降.近岸带河蚬和环棱螺的密度和生物量明显高于敞水区.河蚬的分布型为核心型,而环棱螺更接近随机性分布.河蚬和环棱螺的种群密度和生物量与水深均无明显相关(P>0.05).环棱螺生物量与总氮TN、硝态氮NO₃-N、总磷TP和溶解性磷PO₄-P浓度呈显著负相关,而河蚬生物量仅与PO₄-P呈负相关.现有河蚬资源量与1981年相比有较大幅度的下降.探讨了其它环境因子对河蚬和环棱螺分布和生长的影响.     

生物浮岛与漂浮植物对开放池塘水质净化效果

采用自主研发流量可控的密闭漂浮性水槽开展河道原位模拟实验, 研究了挺水植物菖蒲(种植于浮岛上)与漂浮植物凤眼莲对受到城市污水污染的开放池塘水质净化效果以及系统中氮磷等污染物的归趋。结果表明, 菖蒲和凤眼莲对水体藻类密度和叶绿素a削减率达到90%以上, 对COD_Mn浓度削减率达到45%以上。经过10 m长水槽后, 种植了凤眼莲的水槽水体其TN和TP浓度分别由3.71和0.24 mg/L降低至1.71和0.09 mg/L, 而设置有菖蒲浮岛的水槽其水体TN和TP浓度则分别降低至2.69和0.16 mg/L。在水体N、P的总削减量中, 凤眼莲吸收作用分别占84.31%和77.52%, 而在菖蒲浮岛系统中, 菖蒲的吸收作用仅分别占7.72%和8.55%, 菖蒲净化系统中氮、磷的物理沉淀量显著高于凤眼莲组, 分别达到35.26%和51.58%, 但仍有57%和39%以上的氮和磷去向未知, 推测可能与浮岛上生长的生物膜有关。研究结果可为选用凤眼莲和浮岛植物修复技术进行污染水体生态修复理论研究与实践运用提供借签和参考。     

稻作系统对淡水养殖池塘富营养化的修复效应及应用前景

养殖池塘富营养化是目前制约我国淡水养殖业可持续发展的关键因素。稻作系统具有显著的净化水质能力,如何将稻作系统和淡水养殖系统进行生态耦合实现氮、磷养分的循环利用,是淡水养殖池塘富营养化生态修复的一个重要研究方向。通过文献调研和实地考察,综合分析了浮床种稻-原位修复、稻田湿地-异位修复、稻鱼生态种养3种耦合方式对养殖池塘富营养化的修复效应,以及氮、磷养分综合利用效率,归纳总结了不同模式的技术特点以及应用中存在的问题,并就修复技术研究和生态补偿提出了培育生态修复专用水稻品种,加强稻作系统生态修复理论研究和技术推广,建立养殖池塘富营养化修复的生态补偿机制等建议。     

水生维管束植物对滇池水体的净化效应

利用天然湖塘、湖湾放养水生维管束植物以净化污染水体的研究尚少见报道。本文在滇池北端的草海边利用天然濒湾、湖塘分别放养水葫芦、荇菜荇茭白、莲、满江红5种植物,了解其对富营养及重金属污染水体的净化作用;同时讨论在草海生态系统的水、植物、底泥三部分中,8种元素(N、P、Pb、Cd、Cr、Zn、Cu,Ni)的分布及迁移特征。结果:(1)得出5种植物在一定生长期间内对水和底泥中N、P及重金属的去除率以及对水体COD、浊度、pH值的改善情况;(2)计算了在5月份生长期时,几种植物对N、P及重金属的净化效率;(3)从水中N、P及重金属的分布、迁移特征,讨论了在水-底泥-植物之间元素含量的相互关系。为建立低投资、高效率、易管理的植物净化处理设施提供参考。     

Biomanipulation by introduction of herbivorous zooplankton. A helpful shock for eutrophic lakes?

In 1988 and 1989Daphnia magna were introduced into the Gewerbepark Pond and into the University Pond, and also into a limnocorral (10 m diameter, 5 m deep) in Postfelden Reservoir. Limnological parameters were regularly monitored in all the three water bodies over three months or longer. The objective of the experiments was to induce a clear-water period in turbid eutrophic waters by direct manipulation of the zooplankton community. Introduction of four million individuals ofD. magna (10 ind. 1⁻¹) caused a long lasting clear-water period in the limnocorral. While Secchi-disc transparency in the reservoir decreased from 1.3 m to<1 m during summer, transparency increased to a stable level of about 4 m in the corral. Despite very low phytoplankton biomass,D. magna was still abundant. The experiment was terminated after three months because of oxygen depletion in the corral. In the Gewerbepark Pond 3.3 million individuals ofD. magna (0.6 ind. 1⁻¹) were introduced at the beginning of August. The daphnids soon increased 60-fold in their density causing a persistently high water transparency and low phytoplankton biomass up to November. Ammonia concentration rose steeply, whereas that of nitrate and oxygen decreased. Subsequently in summer, concentrations of chlorophyll as well as of inorganic phosphorus and nitrogen were extremely low. Instead of the phytoplankton,Elodea canadensis grew enormously and covered 12% of the pond surface. The biomanipulation experiment in University Pond failed, probably due to predation by carp.     

两种水生植物对抗生素污染水体的修复作用

采用水培方法,通过检测水样中氨苄青霉素（Ampicillin）、盐酸四环素（Tetracycline）、盐酸土霉素（Oxytetracycline）和盐酸金霉素（Chlortetracycline）含量的动态变化,确定水生植物大漂（Pistia stratiotes）和凤眼莲（Eichhornia crassipes）对水体中抗生素的清除作用。结果显示：①在系列高浓度（10～50 μg/mL）抗生素的条件下,凤眼莲去除水中盐酸金霉素与盐酸土霉素的效果优于大漂;②对于采集的污水（抗生素浓度＜2.5 μg/mL）,培养72 h后,大漂和凤眼莲对盐酸四环素的去除率分别达80%和90%以上,对氨苄青霉素的去除率分别达80%和70%以上。大漂和凤眼莲对4种抗生素污染的水体均表现出不同程度的修复功能,特别是凤眼莲效果更佳,可作为去除水体抗生素污染的首选材料。     

The response of planktonic and microbenthic algal assemblages to nutrient enrichment in shallow coastal waters,southwest Sweden

Field and laboratory nutrient (nitrogen and phosphorus) enrichment experiments were performed using natural phytoplankton and microphytobenthic assemblages from the brackish water Öresund, S.W. Sweden. The response of algae from a low-nutrient area (Falsterbo Canal) was compared to that of algae from a polluted, nutrient-rich area (Lomma Bay).The biomass (measured as chlorophyll a) of both phytoplankton and microphytobenthos from the Falsterbo Canal increased after the addition of nitrogen. Phytoplankton growth was stimulated by the addition of phosphorus to the nitrogen-rich water of the polluted Lomma Bay. Sediment chlorophyll a showed no significant increase after the addition of nutrients in the Lomma Bay. In containers without sediment, phytoplankton uptake was calculated to account for ≈ 90% of the disappearance of inorganic fixed nitrogen from the water. In the sediment containers the microphytobenthos was estimated to account for ≈20% of the nitrogen uptake. The rest was presumably lost mainly through denitrification.When containers with microphytobenthos from Lomma Bay were kept in the dark, phosphorus was released at a rate of up to ≈ 180 μM · m^?2 · day^?1. We suggest that by producing oxygen microbenthic algae keep the sediment surface oxygenated thereby decreasing phosphorus transport from the sediment to the overlying water.     

Phytoremediation of ethion by water hyacinth (Eichhornia crassipes) from water

The potential of water hyacinth (Eichhornia crassipes) to remove a phosphorus pesticide ethion were investigated. The disappearance rate constants of ethion in culture solutions were 0.01059, 0.00930, 0.00294, and 0.00201 h-1 for the non-sterile planted, sterile planted, non-sterile unplanted, and sterile unplanted treatment, respectively, which were significantly different and implied that plant uptake and phytodegradation contributed 69% and that of microbial degradation took up 12% to the removal of the applied ethion. The accumulated ethion in live water hyacinth plant decreased by 55-91% in shoots and 74-81% in roots after the plant growing 1 week in ethion free culture solutions, suggesting that plant uptake and phytodegradation might be the dominant process for ethion removal by the plant. This plant might be utilized as an efficient, economical and ecological alternative to accelerate the removal and degradation of agro-industrial wastewater polluted with ethion.     

重污染河道治理中的浮游动物群落结构变化研究

利用氧化塘-河道原位生物修复的方法对广州市古廖涌黑臭水体进行治理,并对治理前、氧化塘处理、原位生物修复河段上游和下游四个不同治理阶段的水体进行水质和浮游动物的监测,试图通过对监测结果的对比分析,确定反应河道黑臭水体不同治理程度的浮游动物群落结构特征和指示种。研究结果表明,在不同的修复阶段,水体COD_cr、BOD₅、氮和磷等污染物逐步得到去除,透明度大大提高;浮游动物群落结构发生显著变化,浮游动物群落生物多样性和均匀度提高,浮游动物种类和数量明显增加,尤其是轮虫的种类和数量的变化。水体修复完成后,浮游动物的优势种轮虫由花箧臂尾轮虫(Brachionus capsuliflorus)转变为角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)和Brachionus rubens,枝角类优势种为微型裸腹溞(Moina micrura),桡足类在数量上以无节幼体(Naupii)占绝对优势;可作为重污染河道水体修复的指示浮游动物主要有轮虫的花箧臂尾轮虫、角突臂尾轮虫、Brachionus rubens、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、奇异六腕轮虫(Pedalia mira)、胶鞘轮虫(Collothecasp.),桡足类的无节幼体,枝角类的微型裸腹溞。     

硝化细菌对加州鲈池塘水质影响及底质净化作用

为研究有益菌硝化细菌(Nitrifying bacteria)对加州鲈(Micropterus salmoides)高密度养殖池塘水质及底质的影响,在模拟加州鲈高密度养殖池塘单独施用硝化细菌,通过检测养殖水体pH、氨氮(NH4+-N)、亚硝酸盐氮、总氮(TN)及总磷(TP)等水质指标,底质沉积物中有机物、全氮及全磷等指标以及池塘浮游动植物量,以评价硝化细菌处理对加州鲈高密度养殖水体水质影响及底质净化作用。结果表明,硝化细菌能够稳定养殖水体pH,降低水体亚硝酸盐氮浓度,减缓养殖水体TN浓度上升,去除底质沉积物中有机物及全磷含量,有机物去除率达54.17%,全磷去除率达43.34%。硝化细菌处理前期浮游动植物总量高于对照池塘,后期逐渐减少并趋于稳定。