中国有机肥料养分资源潜力和环境风险分析

基于<中国农业年鉴2006)和其他文献的基础数据,计算了2005年中国人畜禽排泄物和秸秆数量及其产生的养分量.结果表明,2005年中国人畜禽排泄物总量为46.25亿t,秸秆总产量为6.43亿t.中国有机肥料养分资源潜力巨大,2005年人畜禽排泄物和秸秆共产生N、P2O5、K2O养分量分别为2824.52、1282.93、2947.99万t,分别为化肥N、P2O5、K2O投入量的1.08、0.86和4.56倍.但不同区域差异较大,其中河南、山东和四川省人畜禽排泄物产生N、P2O5、K2O量最多,均>400万t,西北地区和北京、天津、上海等地人畜禽排泄物产生的养分总量较少.秸秆中N、P2O5、K2O含量在河南和山东2个粮食主产省最高,均>150万t;西北地区秸秆养分产生量相对较少.单位农田面积人畜禽排泄物的N、P2O5和K2O养分负荷量以北京最高,达到787.26 kg·hm-2,其次是天津和上海,分别为515.31和505.35 kg·hm-2,环境风险较大.     

粪化石

粪化石（coprolite）指石化的脊椎动物的排泄物,它是化石中的珍品。常见的有鱼、爬行动物、哺乳动物的粪化石。而恐龙的粪化石却不多见。恐龙专家彭光照曾在《化石》1998年第4期撰写“恐龙的粪便”一文,介绍了圣巴巴加州大学的女研究生陈卡伦在蒙大拿洛基斯博物馆实验室工作时,该馆恐龙专家霍勒尔告诉她一些他认为可能是7500万年前鸭嘴龙的粪便化石。     

畜尿排泄特征及其对草地植被和家畜选择采食的作用

综述了畜尿特征及其对草地植被和家畜选择采食的作用.畜尿主要成分为尿素,尿斑N浓度一般为20～80 g N/m2.家畜排尿量和尿斑大小与家畜种类、饮水次数和放牧季节有关.畜尿空间分布表现为数量和浓度的不同,常呈线形函数形式随机分布于家畜采食路线周围,尿斑中心与边缘的尿N浓度差别很大.通常,畜尿对草地植物的影响限于尿斑区域,约为尿斑面积的2倍,作用时间可持续6～12个月;对草地植物生长具长期促进和短期灼烧作用,其效应大小与尿N浓度和施尿时期有关.一般畜尿促进禾草生长,抑制豆科草的生长和固氮作用.尿斑处植物的N成分比非施尿斑块高,植物吸收的N量随家畜年排泄N不同而异,尿排泄对植物生长的正效应发生于≤250 kg N/(hm2·a)情况下.畜尿排泄增加草地植物多度、丰富度和群落多样性,并受放牧、培育措施的影响.不同植物对畜尿的响应不同,放牧家畜对尿斑不同植物的选食性和补偿性生长差异,是引起和维持草地异质性的重要因素之一.放牧家畜具优先选食和反复采食尿斑植物或高营养斑块的特点,亦经常在远离高营养植被斑块的地方采食.具体草地管理与生产实践中,可通过在草地采食不足的地方设置饮水点、补饲料及搭荫棚等措施,提高家畜对整个草地的利用,以降低家畜对尿排泄物密集区高N植被斑块的过度采食.     

控(微囊)藻鲢、鳙排泄物光能与生长活性

利用叶绿素荧光技术,通过原位培养滤食性鱼类鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)摄食微囊藻(Microcysis)后的排泄物,研究鲢、鳙滤食对藻类光能及生长活性的影响。结果表明,微囊藻经鲢、鳙滤食后,排泄当天,其叶绿素荧光参数PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光合活性(Fv/Fo)、PSⅡ实际光能转化效率(Yield)和光合电子传递速率(ETR)显著低于对照组(P0.05),而光化学猝灭(qP)和非光化学猝灭(NPQ)显著高于对照组(P0.05)。随后,微囊藻的光合活性逐渐恢复,鲢、鳙组的Fv/Fm、Fv/Fo、Yield和qP分别在第3天和第5天开始呈上升趋势,至实验结束时显著高于对照组,其中鲢组高于鳙组。而NPQ呈下降趋势,第13 d极显著低于对照组(P0.01)。原位培养期间,鲢、鳙组藻细胞密度和叶绿素a(Chl a)浓度呈增长趋势,且鲢组明显高于鳙组;鳙组藻类游离胞外多糖含量增长幅度高于鲢组。实验结束时,鲢、鳙组浮游藻类总生物量分别为对照组7.78、6.55倍,绿藻(Chlorophyta)和硅藻(Bacillariophyta)相对生物量增加,但微囊藻贡献率达93%以上。相关性分析显示,鲢组藻细胞密度、Chl a浓度和胞外多糖含量与Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、ETR、qP均极显著正相关(P0.01),而与NPQ呈极显著负相关(P0.01)。鳙组藻细胞密度、Chl a浓度和胞外多糖含量仅与ETR呈极显著正相关(P0.01),与NPQ呈极显著负相关(P0.01)。可见,鲢、鳙单次滤食未对微囊藻造成生理上的致命损伤,藻类由于超补偿生长,其光合及生长活性在短期恢复并显著增强,有潜在加速水体富营养化可能,鲢、鳙增殖放流以控制蓝藻水华的措施值得商榷。     

牲畜排泄物返还对草地土壤氮转化和氧化亚氮(N2O)排放的影响研究进展

牲畜排泄物返还被认为是对草地的一种天然的施肥措施,也是草地养分归还的一种重要途径,对于维持土壤肥力和植被生产力具有十分重要的生态学意义。论述了放牧牲畜粪便和尿液自身降解及其氮素变化、粪尿返还对草地土壤氮转化和氧化亚氮(N₂O)排放的作用机制及影响效应,指出排泄物氮输入使粪尿斑块成为草地土壤氮转化和N₂O排放的活跃点,且不同排泄物类型、土壤理化特性和气候条件等使土壤氮素矿化、固持、硝化及反硝化等关键过程具有复杂性和差异性,进而导致不同类型草地生态系统N₂O排放对牲畜排泄物返还的响应不尽相同。建议未来在全球气候变化背景下,应加强草地牲畜排泄物-植被-土壤体系氮素生物地球化学循环过程的系统研究,进一步加深天然草地关键氮素转化过程和N₂O排放的微生物作用机制方面的认识,从而有助于为优化放牧牲畜排泄物的管理模式、制定科学合理的草地土壤养分调控策略和维持草地生态系统可持续发展提供科学有效的理论指导。     

鲢鲴混养对水体环境的影响

为评估鱼类混养及其排泄物对水体环境的潜在影响,采用室内受控实验研究了鲢（Hypophthalmichthys molitrix）和黄尾鲴（Xenocypris davidi）混养对水体鱼腥藻和水质的影响。实验设置鲢投放组、鲢鲴组合投放组和空白对照组,实验周期14 d。结果发现,鱼类的放养增加了实验水体的营养负荷,有鱼实验组水体中总氮、总磷、氨氮和高锰酸盐指数均高于对照组,且实验后期鲢组的营养盐浓度均高于鲢鲴组;有鱼实验组水体中叶绿素a浓度和藻密度均降低,且鲢鲴组较鲢组降低更为明显;黄尾鲴的加入可以减少水体中鱼类排泄物的积累,鲢鲴组鱼类生物量较鲢组多,但排泄物重量却低于鲢组;鲢鲴组对鱼腥藻的消化率更高,实验结束时达到79.33%,极显著高于鲢组（P<0.01）。即在鲢控藻的基础上,混养黄尾鲴可以减少鲢摄食鱼腥藻后的排泄物重量,减少因鱼类排泄物造成的二次污染。     

生化厕所简介

生化厕所是一种可通过生化分解将人体排泄物转化为可用作肥料的腐殖土的新型厕所。就生化厕所的结构、类型、工作机制及生产应用前景作一综合论述。     

鲢、鳙在东湖生态系统的氮、磷循环中的作用

我们研究了鲢、鳙在停食状况下氮、磷的排泄量及在有鱼及无鱼的水环境中鱼类及微囊藻的氮、磷释放率。结合有关参数进行换算,从量的方面评价了鲢、鳙在东湖生态系统物质循环中所起作用:①鲢、鳙摄食过程加速了水体氮、磷释放进程(有鱼水体氮、磷释放率分别为无鱼水体的1.88和1.41倍),但其释放量(粪便的氮、磷释放量分别为水体氮、磷总含量的11.45％和3.4％)不足以左右东湖水体初级生产量的变动;②鲢、鳙摄食过程一方面提高了对初级生产量的利用率,而另一方面却通过鱼体积贮从水体中移出大量氮(52.20吨)、磷(11.36吨),分别占水体浮游物总氮、磷的3.01％和5.28％;③鲢、鳙大量摄食浮游动物,降低了被摄食种群的密度,缩短被摄食种群生物量周转期(1982年被摄食种群的生产量为1981年的1.05倍,鲢、鳙放养量为1981年的7倍;这两年鱼摄食量分别占其被摄食种群产量的31.73％及0.63％,被摄食种群的ρ/B系数分别为67.92及48.01);这样水体中浮游动物产量的相对稳定,也就促使浮游植物产量相对平衡。     

仿爱夜蛾成虫排泄物对敦煌石窟壁画的损害及其治理

通过模拟实验与现场调查相结合的方法研究了仿爱夜蛾Apopestes spectrum (Esper)成虫对敦煌石窟壁画的损害及其治理。结果表明：仿爱夜蛾成虫在石窟中的时空分布具有一定 的规律性,成虫密度在上、中、下3层洞窟呈依次增加的趋势,与洞窟内温、湿度有关;在1年 内表现为8月份洞窟内成虫数量多,与洞外成虫羽化的高峰期相一致。成虫排泄物污染壁画面积 年平均达150 mm²/蛾,且对不同颜料的影响有差异,对白色和蓝色影响较大,对红色和褐色 的影响较小。排泄物不仅直接污染壁画表面,而且,其残余物中含有磷酸盐和碳酸盐等,酸性 物质在与壁画颜料、地仗及空气的作用过程中均对壁画产生腐蚀。在开展物理防治的基础上, 选用15%灭幼脲三号胶悬剂或2.5%敌杀死乳油,于6月上旬防治2～3龄幼虫,灭幼脲喷药后第10天和敌杀死喷药后72 h的防治效果可分别达到85.6%和97.6%。     

鲢鳙控藻排泄物生态效应研究进展

利用鲢鳙控藻非经典生物操纵来控制蓝藻水华至今还存在分歧,主要集中在可能引起水体浮游生物个体小型化和微型藻类生物量激增等生态问题。这一现象的产生是由多种因素引起的,其中排泄物的影响不容忽视。根据国内外文献,综述了鲢鳙控藻排泄物的物质组成、未消化藻类的生长和光合活性以及消化部分在养殖水体中的迁移转化和对水体营养盐的直接贡献。由于养殖水体营养物质来源和生物转化过程的错综复杂性,往往很难用传统的方法来界定排泄物来源的氮对生态系统群落结构与功能改变的贡献及其传递过程。针对目前研究现状,建议借助叶绿素荧光成像系统和同位素示踪技术,从鱼类排泄物的角度评价鲢鳙控藻的生态后效及各自影响程度的差异,为非经典生物操纵的机理探讨和可行性分析提供参考依据。