DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 研究地概况和研究方法 2.1. 研究地概况 哈尔滨太阳岛外滩湿地西起阳明滩湿地，东至太阳岛湿地公园西区规划堤防，是包括松花江河漫滩、江边沼泽地、众多岗丘及丘间洼池等地貌类型的江漫滩湿地，属于温带大陆性季风气候，冬季漫长、夏季较短。年平均气温3℃，年平均降水量约为580 mm，集中在夏季6~8月。太阳岛外滩湿地中挺水植物优势种主要为香蒲(Typha orientalis)、芦苇(Phragmites australias)、桃叶蓼(Polygonum persicaria)和长杆苔草(Carex kirganica)等，浮水植物优势种主要为东北菱(Trapa manshurica)、浮萍(Lemna minor)和荇菜(Nymphoides peltatum)，沉水植物主要以穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、刚毛藻(Cladophora)、眼子菜(Potamogeton distinctus)和水绵(Spirogyra sp.)等优势种群。 2.2. 采样点设置和水环境类型划分 在不同的采样点之间，水环境有所差异。根据太阳岛外滩湿地大型底栖动物栖境特点(地质、水流类型和水生维管束植物群落状况)进行样本采集，共设置9个采样点(图1)。根据底质类型的不同，将9个样点分为淤泥–腐殖质底质(silt-humus， S-H)、泥–砂底质(mud-gravel， M-G)和泥–沙底质(mud-sand， M-S)三种类型；根据水流类型的不同，将9个样点分为流水水域(open lotic， OL)、季节性流水水域(seasonal lotic， SL)和静水水域(closed lentic， CL)三种类型；根据水生维管束植物组成类型的不同，将9个样点分为沉水–浮水–挺水植物水域(submergent-flouting-emergent plants， S-F-E)、浮水–挺水植物水域(flouting-emergent plants， F-E)和挺水植物水域(emergent plants， E)三种类型(表1)。其中S1安利桥、S2云鹭池和S4荷香泽均为淤泥底质，腐殖质比较丰富，着生大量的芦苇、东北菱和浮萍等水生植物。S3揽月泊、S5云水湾和S6野菱湖共3个样点，底质主要以泥沙和砂石为主，伴有少量的淤泥，此类型底质生长着较多的芦苇、桃叶蓼、长梗苔草(Carex glossostigma)和东北菱等漂浮植物，除了S6野菱湖，其他样点含有丰富的腐殖质。S7映天池、S8彩虹桥和S9江道，底质主要为砂石底和沙底类型，岸边主要以香蒲、芦苇为优势种的挺水植物(表1)。 2.3. 样本采集与处理 大型底栖动物样本采集工具主要为D-型抄网(直径0.3 m，40目尼龙纱)和彼得生采泥器(1/16 m 2 )。在浅水区采集样本使用D-型抄网，进行搅动水体以及底泥，采集1 m 2 样方，在沙底的深水区域使用彼得生采泥器进行采集，将收集到的样本放入40目分样筛中进行过滤，挑选大型底栖动物样本保存在85%的酒精溶液中。 样本鉴定利用肉眼直接观察，解剖镜或显微镜等工具，对照大型底栖动物的外部形态结构特征进行分类鉴定，大多数的样本鉴定至种，少数样本鉴定至科或属。 图1. 太阳岛外滩湿地采样点图示 Table 1 Classification of habitat types in Sun Island Bund Wetlan 分类依据 Classification basis 类型 Habitat Types 样点 Sampling sites 底质类型 Sediment 淤泥–腐殖质Silt-humus S-H S1、S 2、S4 泥–砂Mud-gravel M-G S3、S5、S6 泥–沙Mud-sand M-S S7、S8、S9 水流类型 Water state 流水Open lotic OL S5、S6、S9 季节性流水Seasonal lotic SL S1、S3、S8 静水Closed lentic CL S2、S4、S7 水生维管束植物类型 Composition of aquatic vascular vegetation 沉水–浮水–挺水植物Submergent-flouting-emergent vegetation S-F-E S2、S4、S7 浮水–挺水植物Flouting-emergent vegetation F-E S1、S3、S 5 挺水植物Emergent vegetation E S6、S8、S9 表1. 太阳岛外滩湿地栖息地类型划分 2.4. 数据分析 对鉴定的样本进行整理，建立相应的数据文件。采用Simpson多样性指数(D) [ 6 ] ，Margalef物种丰富度指数(d) [ 7 ] 、Shannon-Wiener多样性指数(H’) [ 8 ] 和Pielou均匀度指数(J’) [ 9 ] 这4项指数对太阳岛外滩湿地大型底栖动物生物多样性进行分析。 根据大型底栖动物对水环境污不同的染耐受性，环境中的敏感种类会随着污染加重而快速减少甚至消失，而耐污种类在一定污染程度内，能够忍受污染存活下来，甚至形成一定数量的种群。通过对寡毛类、摇蚊幼虫等耐污种与EPT (E蜉蝣目，P襀翅目和T毛翅目)和甲壳类等敏感种的多度进行数据转换，计算生物学污染指数(BPI)，以评价水质污染程度 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]。 Chandler生物指数(CBI)是根据大型无脊椎动物不同类群对水体污染的敏感性差异及各类群出现的多度分别给予记分。根据计算出的总分评价各样点水质状况，总分为0表示严重污染；0~45表示重污染；45~300表示中度污染；>300表示轻度污染或未污染 [ 13 ]。
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user: 4. 讨论 4.1. 底质对大型底栖动物生物多样性的影响 大型底栖动物的生活史几乎全部都在水体底部度过，底质环境是决定不同种类底栖动物生存的必备条件，河流底质为底栖动物栖息、避敌等生命活动提供了直接的生存环境，因此河流底质成分、表面构造、颗粒大小、营养成分和稳定程度等因素直接影响了底栖动物的群落结构及其分布。 对太阳岛外滩湿地大型底栖动物多样性指数的比较分析，地质类型不同，生物多样性也不同，其中泥–沙类型(M-S)的Simpson多样性指数最大为10.04，Pielou均匀度指数为0.91 ± 0.02，并且在不同的地质类型中表现差异显著(P < 0.05)。 底质对大型底栖动物分布的影响包括不同的基质，如岩石、砾石、沙、泥沙等。底质是影响底栖生物分布的重要因子 [ 14 ]。首先，底质能影响大型底栖动物分布的种类，比如岩石底质适合一些爬行和滑行的种类以及营固着生活的种类分布 [ 15 ]。而泥质底和泥沙底则适合一些爬行、底埋和穴居的种类分布 [ 16 ]。其次，底质也会影响到大型底栖动物的栖息密度。另外，底质还影响着大型底栖动物的多样性指数，多样性指数不仅反映物种种类的多少，同时反映了物种间的均匀程度 [ 17 ]。本文调查结果显示，由于泥质底中腐殖质多，有机质丰富，为大型底栖动物的生长繁殖提供了丰富多样的食物来源，因此该生境中反映出物种数多、多样性高的生物分布特征；泥砂底质的水体中软体动物种类远远少于泥质底和泥砂底，说明软体动物更倾向于生活在粒径较小的底质类型中。 4.2. 水生维管束植物对大型底栖动物的影响 水生维管束植物是湿地生态系统中较为明显的生物特征，并通过多种途径影响湿地生态系统。不同水生植物组成不同的栖息环境，因而影响着淡水生境的结构和功能 [ 18 ] ，其中沉水植物还能为水体中大型底栖动物提供饵料和栖息繁衍场所。并且，湿地植物种类丰富，不同湿地植物的根系形态、对土壤有机物的积累贡献、输氧能力等方面有很大不同，这直接或间接地影响着湿地大型底栖动物群落。所以水生维管束植物在维护淡水水生生态系统多样性方面具有重要作用 [ 19 ]。谢志发等 [ 20 ] 对长江口崇明东滩湿地大型底栖动物群落研究发现，水生植物群落随着植被类型的丰富，大型底栖动物种类和生物量逐渐增加。郑莉等 [ 21 ] 通过对黄河三角洲湿地大型底栖动物与植物研究中发现，植物群落多样性与大型底栖动物多样性密切相关。本研究的结果显示，太阳岛外滩湿地水生植物类型最为丰富的沉水–浮水–挺水型植被所在的水域中，主要分布在云鹭池、荷香泽和映天池三个封闭水域，大型底栖动物物种组丰富，并且Simpson多样性指数，Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数也最高，其原因是这类水域植被类型丰富，生境多样化高，为不同大型底栖动物的生长繁殖提供了多种多样的栖息繁殖、摄食和隐蔽环境。
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user: 摘 要 为了研究浮游动物在北方寒冷地区湿地生态系统中的功能以及水环境等因素的影响，根据浮游动物的大小、摄食习性等因素将淡水浮游动物划分为各个功能群，以北方沼泽型湿地泰湖国家湿地公园为例，于2018年夏季(8月)对泰湖国家湿地公园设置11个采样点，进行了浮游动物采样，深入研究了该区浮游动物功能群的分布和结构特征。结果表明，泰湖国家湿地公园夏季浮游动物共划分为7个功能群：RF、PF、SCF、MCF、LCF、MCC和LCC，其中以功能群RF占优势。通过Pearson相关分析和RDA多元统计分析，结果表明，浮游动物功能群间的相互作用是影响泰湖国家湿地公园浮游动物功能群的主要因素，部分水环境因子也产生一定影响。由于存在食物竞争和捕食关系，SCF、LCF、MCF、MCC和LCC功能群具有较显著的相关性，RF和PF功能群无明显相关性。pH和 N O 3 − -N同各浮游动物功能群呈正相关，TN和COD Cr 同各浮游动物功能群呈负相关，其它水环境因子同浮游动物功能群不具有明显相关性。种间竞争和浮游植物上行效应是影响寒冷地区沼泽型湿地浮游动物功能群结构和生物量的主要因素。 关键词 :浮游动物，功能群，泰湖，湿地 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 浮游动物是水生生物的重要组成部分，是水生态系统特征的重要标志。浮游动物作为天然水域食物链中重要的一环，在能量传递、物质循环等过程中起着重要作用 [ 1 ]。不同种类的浮游动物对水环境的敏感程度各有差异，其群落结构演替、生物密度以及污染指示种的变化常用来表征水体的营养水平 [ 2 ]，其物种组成、生物量和次级生产力的动态变化，会直接或间接影响整个生态系统的变化，如该区域初级生产者和高级消费者的产量、丰度和分布，进而影响到湿地的生态功能。近年来，水污染日趋严重，水体富营养化等水域生态学问题日益突出，而浮游动物是控制浮游植物的关键因素，其生命周期短，受环境影响反应明显，当地水环境状况、发展趋势以及长期污染结果，都可以显现在浮游动物群落结构与功能的变化上，因此对水体当中浮游动物的深入研究越来越重要。传统的研究方法多以系统分类学为基础，根据低分类等级将水生生物分为浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类等大类群，以此为单位进行研究以反应水质状况和生物多样性，但是这种方法可能会忽略食物链中某些细小环节的不可缺失的作用，难以突出水生生物在整个生态系统中独特的生态功能 [ 3 ]，因此Reynold et al. (2002)提出了功能群的概念，根据生物大小、摄食习性等划分出功能群，其中的物种特征具有同环境更为紧密的联系 [ 3 ]，可以更直接地反应生态环境影响水生生物群落的生态过程，更深入地理解水生态系统及其生物多样性状况 [ 4 ]，为不同地区水生生物资源的管理提供更科学的意见，为发展和校验群落生态学理论提供些许助力，也可以为运用模型进行定量化研究生态系统功能打下一定的基础 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。目前，国内对水生态系统功能群的研究多倾向于浮游植物、底栖动物和鱼类，而关于浮游动物功能群的研究相对浅薄，且主要集中于海洋生态系统 [ 8 ]，对于淡水生态系统浮游动物功能群的划分以及分析开展甚少。 泰湖国家湿地公园位于黑龙江省齐齐哈尔市泰来县城东侧，外形呈不规则圆形，是黑龙江省内为数不多毗邻城区、生态环保的国家湿地公园之一。泰来地势西高东低，泰湖就位于城区东部，雨水、污水、工业废水都有向低处排放的特点，一直以来，泰湖就是泰来生活污水和工业废水受纳水体。20世纪90年代前，泰来造纸厂污水直接排放进入泰湖，导致其污染严重，造纸厂被取缔后，泰湖水质得到了一定改善。近年来由于旅游业的发展，湿地公园内建设了许多景点、游客服务区，并开设了许多游乐项目，使泰湖湿地公园受到的人为干扰不断加重，且公园毗邻城区，周围持续受到来自附近居民活动、生活污水的影响。泰湖受外界干扰较大，水体环境处于不稳定的状态。本文以泰湖湿地为例，对该淡水生态系统浮游动物功能群进行划分并分析，着重探讨湿地浮游动物功能群的结构及水环境，为泰湖湿地的恢复及管理提供一定参考意见。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 采样点设置 于2018年8月对泰湖国家湿地公园11个采样点进行野外布点，如图1所示，采样点设立原则为沿整个湿地流域尽可能均匀分布，兼顾全流域的水系和道路格局，使采集样品遍布全区，具有全湿地的代表性，每个采样点取水500毫升。 图1. 泰湖国家湿地公园浮游动物采样点设置图 2.2. 采样与处理 浮游动物定性样品采用13号浮游生物网在水中进行横“∞”字形捞取；浮游动物定量样品用5 L有机玻璃采水器取上、中、下层混合水样20 L，然后用13号浮游生物网过滤浓缩，立刻加入4%体积的甲醛溶液固定。在室内静置48 h后，采用虹吸法除去上清液，浓缩至30 mL。原生动物定量取0.1 mL用浮游植物计数框在显微镜下全片计数，轮虫定量取1 mL用浮游动物计数框在显微镜下全片计数，枝角类和桡足类用浮游动物计数框在显微镜下观察计数 [ 9 ]。分别根据《微型生物监测新技术》 [ 10 ] 、《中国淡水轮虫志》 [ 11 ] 、《中国动物志》(淡水枝角类) [ 12 ] 和《中国动物志》(淡水桡足类) [ 13 ] 来鉴定原生动物、轮虫类、枝角类和桡足类。按体积法统计来轮虫的生物量，枝角类和桡足类生物量则分别按体长、体重回归方程式计算 [ 9 ]。 按照《水监测分析方法》(第4版) (国家环保总局编委会，2002)相关规定对理化指标pH、总氮浓度(TN)、总磷浓度(TP)、氨态氮( NH 4 + -N)、硝态氮( NO 3 − -N)、化学需氧量(COD Cr )、5日生化需氧量(BOD 5 )进行分析测试。其中，pH、氨态氮浓度、硝态氮浓度利用YSI-6600多功能水质分析仪现场测定，结束后把样品冷藏带到室内按照上述方式进行其他理化指标的检测。利用这些指标的测量结果全面认识水质状况，全方位反映泰湖国家湿地公园整体和各个采样点水质特征。 2.3. 浮游动物功能群划分 如表1所示，根据浮游动物的体长和摄食习性等，将淡水生态系统浮游动物划分为10个浮游功能群：原生动物滤食者PF、原生动物捕食者PC、轮虫滤食者RF、轮虫捕食者RC、小型浮游动物滤食者SCF、小型浮游动物捕食者SCC、中型浮游动物滤食者MCF、中型浮游动物捕食者MCC、大型浮游动物滤食者LCF和大型浮游动物捕食者LCC [ 14 ]。 Table 1 Descriptor zooplankton functional groups in freshwater ecosyste 功能群 Functional groups 缩写 Abbreviation 大小/mm Size 摄食习性 Feeding habits 原生动物滤食者 Protozoas filter feeders PF 滤食者，以细菌、藻类和有机质为食 原生动物捕食者 Protozoas carnivora PC 捕食者，以小型原生动物为食 轮虫滤食者 Rotifers filter feeders RF 滤食者，以细菌、藻类和有机质为食 轮虫捕食者 Rotifers carnivora RC 捕食者，以原生动物、其他轮虫和小型甲壳动物等为食 小型浮游动物滤食者 Small copepods and claocera filter feeders SCF <0.7 滤食者，以细菌、藻类、有机质和原生动物为食 小型浮游动物捕食者 Small copepods and claocera carnivora SCC <0.7 捕食者，以轮虫、枝角类、双翅目昆虫(摇蚊幼虫)和寡毛类为食 中型浮游动物滤食者 Middle copepods and claocera filter feeders MCF 0.7~1.5 滤食者，以细菌、藻类、有机质和原生动物为食 中型浮游动物捕食者 Middle copepods and claocera carnivora MCC 0.7~1.5 捕食者，以轮虫、枝角类、双翅目昆虫(摇蚊幼虫)和寡毛类为食 大型浮游动物滤食者 Large copepods filter feeders LCF >1.5 滤食者，以细菌、藻类、有机质和原生动物为食 大型浮游动物滤食者 Large copepods carnivora LCC >1.5 捕食者，以轮虫、枝角类、双翅目昆虫(摇蚊幼虫)和寡毛类为食 表1. 淡水浮游动物功能群分类 2.4. 数据分析 通过log10(x + 1)进行理化数据处理，使之更趋于正态分布，而后采用Pearson相关分析研究不同浮游动物功能群之间的相互作用及其同水环境因子的关系。采用Canoco for windows 4.5软件进行DCA分析，得出SD值小于3 (SD = 1.915)，因此对物种数据和相关环境因子数据进行RDA分析 [ 15 ]。
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user: 4. 讨论 总的来看，浮游动物的多样性以及浮游动物功能群的分布，受水体温度、营养盐、浮游植物的上行效应、鱼类摄食的下行效应和种间竞争等因素影响 [ 16 ] [ 17 ]，而在不同温度带地区，其主要影响因子则略有差异。在热带、亚热带地区受温度影响较小，生物多耐受高温，浮游植物季节变化不显著，其功能群变化主要由水体营养水平决定 [ 8 ]，浮游动物生态过程受温度变化影响的几率较小，因此在这些地区高级消费者的摄食是影响浮游动物的主要因素；而在温带地区，温度和营养盐的变化更为明显，是影响浮游动物的主要环境因子 [ 18 ] ；而目前对于寒带地区浮游动物的影响因素则不甚清楚。泰湖国家湿地公园属于寒区沼泽型湿地，经RDA分析结果，总磷和总氮是影响该地区浮游动物功能群的主要水环境因子，pH和硝态氮同各浮游动物功能群呈正相关，总氮和化学需氧量同各浮游动物功能群呈负相关，其它水环境因子同浮游动物功能群不具有明显相关性。泰湖国家湿地公园毗邻城区，周围持续受到来自附近居民活动、生活污水的影响。泰湖受外界干扰较大，水体环境处于不稳定的状态，水体存在氮污染，整体上水质普遍有较重化学污染，在夏季高温作用下，水中大量氮经氧化作用转化为硝态氮，同时也有一部分在水分充沛的情况下还原为氨态氮。夏季雨水较多，大量周围含氮废水涌入湿地，也是导致水体氮含量较高的原因。总氮的升高会促进浮游植物的生长，通过浮游植物的上行效应，进而影响浮游动物的生长。TP水平较高，结合较高的TN浓度，说明泰湖水体富营养化程度较高。富营养化使得夏季水体藻类大量繁殖，功能群RF既可滤食浮游植物，也可滤食细菌和碎屑 [ 19 ]，因此在各个采样点功能群分布均占优势。 目前国内已有许多侧重于水环境因子对水生态系统中浮游动物影响的研究 [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]，而浮游动物间的相互作用则甚少被提及。本次调查经RDA结果显示前2个轴系解释了位于寒冷地区的泰湖浮游动物功能群变化的29.6%，而苗藤等 [ 20 ] 在对热带水体惠州西湖的RDA研究结果显示为34.6%，这两个温度差异较大的地区其结果的相似性，就说明不仅温度等水环境因子会影响浮游动物功能群，同时还有其他因素，对浮游动物功能群的结构与分布存在着不可忽视的影响 [ 23 ]，据本文Pearson分析结果表明，浮游动物间的相互作用如种间竞争，也是影响浮游动物功能群的一个十分重要的因素。通过对浮游动物功能群的划分，功能群RF和PF同其他浮游动物功能群并无显著相关性，但功能群SCF、LCF、MCF、MCC和LCC间的相关性不可忽视，习丽红等 [ 24 ] 对热带富营养水体的研究结果也表明轮虫类同枝角类间对于食物的竞争较弱，所以功能群相关性也较弱。而功能群SCF、LCF、MCF、MCC和LCC，则由于存在食物竞争和捕食关系具有较显著的相关性。RF和PF功能群虽同为捕食关系，但由于水体富营养化，夏季浮游植物丰富，竞争强度相对较弱，不呈现明显相关性。
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user: 5. 结论 1) 泰湖国家湿地公园夏季浮游动物调查中共发现浮游动物31属52种，划分为RF、PF、SCF、MCF、LCF、MCC和LCC共7个浮游动物功能群，其中功能群RF是最主要、最具代表性的功能群。本研究着重探讨了寒区沼泽型湿地夏季水环境以及浮游动物功能群结构，对淡水生态系统浮游动物功能群划分和该类型水生态系统管理及恢复提供一定参考意见。 2) 浮游动物功能群间的相互作用和水环境因子是影响泰湖国家湿地公园浮游动物功能群的主要因素。由于存在食物竞争和捕食关系，SCF、LCF、MCF、MCC和LCC功能群具有较显著的相关性，RF和PF功能群无明显相关性。pH和 NO 3 − -N同各浮游动物功能群呈正相关，TN和COD Cr 同各浮游动物功能群呈负相关，其它水环境因子同浮游动物功能群不具有明显相关性。
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user: 摘 要 随着国家对氮氧化物排放做出的新标准，对脱硝技术有了新的要求。臭氧氧化脱硝技术应运而生。本文介绍了臭氧脱硝的原理与优势，同时对臭氧脱硝产生的臭氧污染做了进一步的解释。 关键词 :臭氧氧化脱硝，原理与优势，臭氧污染 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 臭氧氧化脱硝的原理 臭氧脱氮氧化物系统是以臭氧为原料，将烟气中低价态的NOx氧化为高价态的NOx，并以高价氮氧化物优良的溶解性和酸碱中和反应为基础将其通过脱硫系统脱除。燃煤锅炉燃烧过程中产生的NOx主要组成为：约95%NO和5%NO 2 。NO不易溶于水，同时也不和碱性物质反应，而NO 2 是相对易溶于水，同时可以和脱硫反应中的碱性物产生中和反应生成亚硝酸盐，可以很容易地溶解在碱液中形成硝酸根。臭氧氧化法的原理主要是依据氮氧化合物与臭氧的反应速度较快，虽然NO和NO 2 不溶于水，但是氧化产物N 2 O 5 易溶于水，主要的反应和物质的溶解度见表1~表2。 Table 1 Main reactio 反应 反应速度 62，500 2 NO 2 + O 3 → N 2 O 5 + O 2 125 SO 2 + O 3 → SO 3 + O 2 5 CO + O 3 → CO 2 + O 2 1 表1. 主要反应 从表1可以看出，O 3 和NOx的反应速度是O 3 和其他反应的数倍。特别O 3 和NO的反应速度是O 3 和CO的62，500倍，因此选择性很好。 Table 2 Solubility of major substance 物质 NO NO 2 SO 2 N 2 O 5 HNO 3 25℃时的溶解度(g∙L −1 ) 0.063 1.260 126 >126 与水无限混溶 表2. 主要物质的溶解度 臭氧的氧化能力极强，臭氧氧化脱硝技术正是利用这一特性，将烟气中难溶的低价态的NO氧化成为易溶的高价态的氮氧化物，从而实现了烟气中氮氧化物有效脱除的效果。在此过程中，不仅可以有效地对氮氧化物进行脱除，而且还可以避免在此过程中的二次污染。因此，臭氧脱硝不仅仅能够脱除一些高浓度的氮氧化污染物，更为关键的则是不至于限制其余污染治理系统运行的正常效果，能够保证与传统脱硝技术联合实用甚至直接予以替换。 臭氧氧化法脱硝分为三个过程：1) 臭氧的发生以及在烟道中的射入；2) 臭氧在烟道中对NOX的降解；3) 尾部碱液对各种污染物的吸收。
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user: 2. 臭氧氧化脱硝的优势 现在国家对氮氧化物的排放有了严格的要求，燃煤火电厂对原有的脱硝系统进行升级，来提高脱硝的效率。目前国内外烟气脱硝的方式广泛采用的是选择性催化还原(SCR)法，去除效率可达90%，但常常由于初期投资和运行成本费用较高，氨气存在泄露等危险，后者对运行管理水平要求高，常常成为SCR系统的制约因素之一。 臭氧氧化法作为一种新型的烟气多脱工艺，近年来在烟气脱硝行业得到迅猛的推广应用。臭氧氧化脱硝技术，解决了很多锅炉传统工艺上的难题。就其本身来说，该技术不需要对锅炉及其附属设施进行改造，无需更换风机、不需考虑阻力，更不需要停炉影响生产。只需在风机和脱硫塔之间合适位置投加，相比其他技术，投资省，工艺简洁，安装、操作简单。 除此之外，相比于其他的烟气脱硝技术，臭氧氧化法还有如下的技术优势 [ 1 ] ： 1) 显著的脱硝效率，该技术脱硝的效率可以实现近零排放； 2) 相比于SCR法，臭氧氧化法的运行成本有优势； 3) 同时实现对汞、挥发性有机化合物(VOCs)以及二噁英的有效脱除； 4) 调整灵活，可根据烟气的初始NOX排放浓度变化，根据简单的摩尔比关系调节臭氧投加量，以实现运行成本的优化控制； 5) 无需昂贵的金属催化剂，不存在催化剂中毒等现象。 根据以上的技术优势，利用臭氧进行脱硫脱销工艺在国外已有工程实例。在我国的石化行业烟气的脱硝也有广泛的应用 [ 2 ]。 臭氧脱硝工艺适用温度90℃~250℃之间的烟气，弥补了SCR脱硝解决不了的温度区域。在同等脱硝效率的基础上，投资低于SCR技术，也没有催化剂更换成本，阻力增加较小，对于改造项目不会影响引风机出力。总体来说，对于温度区间不满足、改造空间受限、引风机余量不足的项目，提供了另一种技术选择。
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user: 3. 臭氧氧化脱硝对臭氧污染的影响 蓝天白云一定是好天气吗？答案是否定的。据生态环境部发布的重点区域和74个城市空气质量状况显示，夏季以臭氧为首要污染物的超标天数超过了PM2.5，位居第一。根据2018年5月31日发布的《2017中国生态环境状况公报》显示，2017年京津冀、长三角、珠三角等重点区域地级城市及直辖市、省会城市和计划单列市的74个城市全年臭氧污染天数占全年污染天数的43.1%。如今，臭氧污染已经成为多个城市的首要污染物，许多民众也都开始注意和重视这类问题。 存在于地球的平流层中的臭氧，是对人类有益的臭氧，是需要人类保护的，而在对流层中的臭氧是对人类的健康有危害的。臭氧具有强氧化性，可严重影响人类的健康，主要是刺激和损害深部呼吸道，并可损害中枢神经系统。同时臭氧也对植物有危害，抑制植物生长，影响生态环境。 那么，臭氧脱硝会不会加剧臭氧污染呢？ 臭氧污染中的臭氧污染物是典型的二次污染物，不是由污染源直接排放产生的，而是经由排放到空气中的氮氧化物和挥发性有机化合物在光化学反应下衍生的。在城市生活中，机动车尾气、化石燃料燃烧、工业生产，都会产生氮氧化物。挥发性有机物的来源就更多了，汽车喷涂、印刷厂油墨挥发、加油站油气挥发、化工行业生产过程、溶剂使用等都有所影响。为了降低臭氧污染，各行各业对于氮氧化物的排放都有一定的标准。 臭氧的化学性质很不稳定，在常温下会慢慢分解，含量为1%以下的臭氧，在常温常态常压的空气中分解半衰期为20~30分钟左右。臭氧分解速度随着温度的升高而加强，当温度超过100℃时，臭氧分解将会非常的剧烈，臭氧立即转化为氧气的温度是270℃。臭氧在空气中的分解速度远不及水中的分解速度。在含有杂质的水溶液中臭氧迅速分解成氧气。由于臭氧脱硝工艺在湿法脱硫之前，反应温度通常在100℃以上，且在脱硫塔还会被浆液再次洗涤，未与NO充分反应的臭氧会在后续的工艺流程中分解为氧气，因此从烟囱排入大气的臭氧几乎可以忽略 [ 3 ]。
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user: 4. 结论 通过以上的分析知道，臭氧氧化脱硝技术的应用，不对锅炉及其附属设备改造，很好地解决了很多锅炉不能使用传统工艺解决的难题。同时臭氧氧化脱硝工艺中未反应的臭氧对臭氧污染几乎是没有影响的。反而因为脱硝效率高，减少了排放到大气中的氮氧化物，从而减少了臭氧的二次污染。
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user: 摘 要 根据烟粉虱在喀什地区无法在室外越冬及设施农业发展等特点，分别在距离越冬场所附近10 km、20 km、30 km、40 km处的棉田，定点调查烟粉虱的发生发展情况，初步掌握了棉田烟粉虱的消长规律，为棉田烟粉虱的防治储备技术。 关键词 :喀什，棉田，烟粉虱，消长，规律，防治 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 喀什地区农田烟粉虱属于Q型 [ 1 ] ，寄主广泛且在不断扩大，主要危害棉花、番茄、辣椒、茄子、西葫芦、黄瓜、西甜瓜和十字花科蔬菜等；是喀什地区番茄黄化曲叶病毒病的主要传毒媒介，据相关检测，岳普湖县、麦盖提县、泽普县、伽师县、疏勒县等5县的烟粉虱携带番茄黄化曲叶病毒带毒率分别为50%、20%、25%、33.3%、33.3% [ 2 ] ，甚至造成部分设施番茄绝收，给蔬菜、瓜、果带来严重危害和较大损失。进入2010年，随着物流业的发达、花卉市场的丰富、设施农业的扩大和循环种植，烟粉虱已逐年上升为喀什地区农业主要害虫，不但给设施农业带来严重损失，而且对大田作物构成日趋严重的威胁。
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user: 2. 调查方法 1) 根据喀什地区烟粉虱冬季一般在温室(大棚)内越冬的特性 [ 3 ] ，在距离县城1 Km、10 Km、20 Km、30 Km、40 Km的棉田内调查；从棉花出苗到9月底，每5天调查一次，每处“之”字型定五点，每点调查10 (棉花进入蕾期)~20 (棉花苗期)株棉花，每处合计调查50~100株，总计调查250~500株。 2) 不定期开展面上普查。2018年于8月上旬，在麦盖提、伽师、岳普湖等县随机进行棉田面上烟粉虱发生、危害情况调查。
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user: 3. 调查结果 1) 离县城不同距离棉田烟粉虱的调查结果见表1、图1。 表1、图1显示：a) 烟粉虱属于迁飞扩散型害虫，且其迁飞时的气候决定其迁飞数量、迁飞距离、和扩散危害程度； b) 离越冬场所越近，烟粉虱侵入棉田越早；但距离温室较远的(10 Km)棉田，烟粉虱发生程度与温室种植蔬菜及烟粉虱的防治关系密切； c) 危害轻微的棉田烟粉虱成虫高峰期在9月底~10月初，少见幼虫，很少产生危害。 2) 越冬场所附近棉田烟粉虱的调查结果见表2、图2。 表2、图2显示：烟粉虱严重发生的棉田成虫高峰期在6月底~7月底，幼虫高峰期在7月上旬~8月上旬，幼虫高峰期也是危害高峰期；8月中旬以后，危害严重的棉株下部叶片脱落，中上部叶片或流油、或煤污，营养条件的恶化，使烟粉虱逐渐迁出棉田或迁到棉田内杂草上危害。 3) 同一块棉田烟粉虱的发生情况见表3 (单位：只)。 表3显示：棉田地边烟粉虱数量明显高于棉田内，地边数量是地内50~100 m的2~3倍；烟粉虱迁飞能力不强，其扩散主要借助气流等。 4) 普查结果：8月7~10日，在麦盖提县、伽师县、岳普湖县棉田烟粉虱危害普查中，共调查20个块棉田，平均有虫株率12.4%，百株成虫16.7只；伽师县的4乡30村6组10亩、一乡11村5组的30亩、麦盖提县一乡试验场2组50亩棉田呈现“流油”、下部叶片“脱落”等严重危害现象。 Table 1 Survey statistics of cottonseed meal in different distances from the county sea 类别 时间 调查棉田距离县城的距离(Km) 10 20 30 40 有虫株率(%) 百株成虫数(只) 有虫株率(%) 百株成虫数(只) 有虫株率(%) 百株成虫数(只) 有虫株率(%) 百株成虫数(只) 6.15 0 0 0 0 0 0 0 0 20 0 0 0 0 0 0 0 0 25 0 0 0 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0 7.5 1 1 0 0 0 0 0 0 10 2 2 1 1 0 0 0 0 15 2 2 0 0 1 1 1 1 20 1 1 1 1 0 0 0 0 25 4 4 3 3 1 1 2 2 30 3 3 2 2 0 0 0 0 8.5 19 26 8 12 6 8 0 0 10 34 51 31 51 22 31 25 36 15 32 48 38 57 30 42 24 23 20 39 56 49 74 39 46 26 29 25 61 69 58 67 57 68 25 31 30 95 142 76 83 83 123 38 40 9.5 100 390 90 112 85 121 40 41 10 100 787 96 130 93 125 52 39 15 100 1466 97 145 94 133 50 68 20 0 0 0 0 0 0 0 0 25 0 0 0 0 0 0 0 0 表1. 离县城不同距离棉田烟粉虱调查统计表 图1. 距离越冬场所不同距离棉田烟粉虱2018年消长规律 Table 2 The questionnaire on the growth and decline of tobacco in the greenhous 类别 日期 有虫株率(%) 百株成虫数(只) 百株幼虫数(只) 备注 4月30日 0 0 0 棉花一叶一心 5月10 12 19 0 两叶一心 5月20 48 269 200 三叶一心 5月30 81 890 1500 现蕾蚜虫打药 6月10 100 2100 2000 蕾期 6月20 100 7500 5000 见花 6月30 100 13，000 15，000 花期 7月10 100 12，000 20，000 见油斑 7月20 100 13，000 20，000 流油 7月30 100 12，500 22，000 流油 8月10 100 11，500 25，000 前一晚下雨 8月20 100 8000 15，000 煤污 8月30 100 3000 5000 煤污 9月10 100 1000 500 危害严重、老叶脱落或严重煤污，成虫多转移到田间杂草或迁飞 9月20 9月30 表2. 温室边棉田烟粉虱消长调查表 图2. 越冬场所附近棉田烟粉虱2018年发生发展规律 Table 3 The same cotton field， at the same time， Tanabe， Tanaka adult population survey statistics tabl 日期 类别 地边 距地边50 M 距地边100 M 备注 8月20日 1420 554 521 8月30日 1392 618 591 9月10日 1840 1320 960 地边已有幼虫危害状、而地中少见幼虫 表3. 同一棉田、同一时间，田边、田中成虫量调查统计表
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user: 4. 结论 1) 目前，喀什地区棉田全部有烟粉虱发生，部分棉田已经造成严重危害。 2) 喀什地区棉田烟粉虱发生程度，取决于设施农业的种植种类及其蔬菜、瓜果上烟粉虱的防治质量。 3) 烟粉虱越冬场所附近的棉田，一般年份重点查治范围以1~2 Km为宜。 4) 烟粉虱的防治方法需借助棉蚜防治方法：加强预测预报，增强预警能力；抓住早期发生时机，坚持点片防治策略；选对药(吡虫啉或阿维菌素等具有内吸性的低毒、高效农药)，打好药(打透、打匀，科学轮换) [ 4 ] 。
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user: 摘 要 不同林型由于植被，土壤等环境因子的差异会影响土壤动物的群落结构。在吉林龙湾国家级自然保护区，选取蒙古栎林、杂木林、红松人工林、长白落叶松人工林四个典型生境，研究不同林型对中小型土壤动物多样性的影响。结果表明：本研究共获取中小型土壤动物630个，隶属于6纲12目16科。阔叶林土壤动物个体数明显多于针叶林，在种类上阔叶林也略多。节跳虫科和甲螨亚目是四个生境共同优势类群。单因素方差分析表明，7月份红松人工林节跳科个体密度显著高于蒙古栎林(P < 0.05)。10月份杂木林节跳科个体密度显著高于红松人工林(P < 0.05)。主成分分析表明不同林型对土壤动物优势类群和常见类群影响较大。典范对应分析表明土壤相对湿度和土壤腐殖质是影响不同林型土壤动物群落多样性的主要土壤因子。不同林型对土壤动物多样性的影响要考虑土壤和植被等因素的综合作用。 关键词 :林型，中小型土壤动物，多样性，龙湾国家级自然保护区 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来土壤动物生态学研究已成为当前生态学研究的热点与前沿领域 [ 1 ] 。土壤动物是陆地生态系统中的重要组成部分 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]，在生态系统中扮演着重要的消费者和分解者角色，是森林生态系统可持续经营管理的重要结构组分 [ 6 ] 。同时土壤质量、土地利用方式等与土壤动物也息息相关 [ 7 ] [ 8 ]，土壤动物已成为土壤和土地质量评价的一个重要指标 [ 9 ] 。 土壤动物群落与植物群落之间存在着动态的相互作用 [ 2 ] 。不同的植被条件下土壤动物有其特异性，不同的林地类型，甚至是同一林地类型不同的地域与时间下，土壤动物都具有不同的群落结构，丰富度，均匀度和优势类群等特征。近40年来，东北森林土壤动物生态学研究取得丰富的成果 [ 1 ]，但目前对于不同林型特别是针叶林和阔叶林的土壤动物多样性对比研究比较少，所以研究不同林型对土壤动物多样性的影响具有一定必要性，同时该研究对明确地上与地下生态系统的相互作用有重要意义。 本文以吉林龙湾国家级自然保护区为例，选取蒙古栎林、杂木林、红松人工林、长白落叶松人工林作为四个典型生境进行土壤动物多样性的研究对比，并探讨其对土壤环境因子响应，旨在揭示不同林型土壤动物群落的结构特征和差异。一方面为保护区生态系统质量的评价、维护、管理和生态文明建设提供相关的土壤动物学依据；另一方面也有助于从不同林型角度为研究土壤动物多样性提供借鉴。
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user: 2. 研究区概况 研究区为吉林龙湾国家级自然保护区。保护区位于长白山系龙岗山脉中段，吉林省通化市辉南县境内。地理坐标为42˚16′20″N~42˚26′57″N，126˚13′55″E~126˚32′02″E，海拔449~1233.3 m。本区属于北温带大陆性季风气候，四季分明，春季风大干旱，夏季湿热多雨，秋季温和凉爽，冬季漫长寒冷，在植被区划中属温带针叶落叶阔叶混交林区域。林木资源丰富，针叶林主要以红松(Pinus koraiensis)人工林和长白落叶松(Larix olgensis)人工林为主，落叶阔叶林主要以夏绿杂木林和蒙古栎(Quercus mongolica)林为主。地带性土壤为暗棕壤，非地带性土壤有白浆土、草甸土、沼泽土等。
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user: 3. 研究方法 3.1. 样地选取 根据实地考察，选取保护区蒙古栎林、杂木林、红松人工林、长白落叶松人工林四个典型生境作为试验样地。另外在四个生境分别布设iButton温湿度记录仪(DS 1923)，用于测定土壤温度和土壤相对湿度。 3.2. 样品采集与土壤动物分离鉴定 2018年的5月、7月、10月在四个典型生境进行中小型土壤动物取样，取样面积为10 cm × 10 cm，取样深度0~10 cm土层，共采集36个样品(4生境 × 3重复 × 3次实验)。中小型土壤动物样品带回实验室。采用Tullgren法分离中小型土壤动物，样品保存在75%的酒精溶液中。另外采集四个生境0~10 cm土壤样品用于理化性质分析，同时收集iButton温湿度记录仪。利用体视显微镜(OLYMPUS SZX16)对中小型土壤动物进行分类鉴定 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 和数量统计。一般鉴定到科，少数种类鉴定到目。土壤动物成虫和幼虫生态功能存在较大差异，因此分开统计成虫和幼虫个体数量 [ 13 ] 。 3.3. 土壤理化性质测定 表1为龙湾自然保护区不同林型土壤理化性质，采用腐殖质组成修改法 [ 14 ] [ 15 ]，测定土壤样品腐殖质含量。土壤有机碳采用重铬酸钾外加热法测定。iButton温湿度记录仪(DS 1923)测定土壤温度和土壤相对湿度。 Table 1 Soil physiochemical properties of different forest types in the Longwan National Nature Reserv 取样时间 土壤理化性质 蒙古栎林 杂木林 红松人工林 长白落叶松人工林 5月 土壤温度(℃) 14.33 12.33 12.09 13.07 土壤相对湿度(%) 70.76 81.84 79.33 68.15 土壤有机碳(g/kg) 90.27 188.91 86.98 105.49 土壤腐殖质(g/kg) 21.78 31.16 29.82 26.80 7月 土壤温度(℃) 20.68 20.06 20.68 19.91 土壤相对湿度(%) 93.73 90.43 94.53 91.04 土壤有机碳(g/kg) 95.20 171.74 113.86 94.74 土壤腐殖质(g/kg) 23.79 30.49 29.48 26.47 10月 土壤温度(℃) 8.63 6.90 8.63 8.03 土壤相对湿度(%) 75.83 70.89 74.08 71.89 土壤有机碳(g/kg) 79.09 151.90 78.16 69.27 土壤腐殖质(g/kg) 11.39 32.83 44.67 19.43 表1. 龙湾自然保护区不同林型土壤理化性质 3.4. 数据处理 单因素方差分析同一取样时间不同林型甲螨亚目，辐螨亚目，节跳虫科和长角跳虫科个体密度差异。LSD法进行多重比较。对于不服从正态分布的数据进行log(X)转换。采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析。主成分分析不同样带对土壤动物群落的影响。典范对应分析定量研究土壤因子(土壤有机碳、土壤腐殖质、土壤温度和土壤相对湿度)对中小型土壤动物多样性的影响。在进行排序分析之前，对中小型土壤动物个体密度进行对数转换，采用Canoco 4.5排序软件进行主成分分析和典范对应分析。
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user: 5. 讨论 本研究中节跳虫科和甲螨亚目是蒙古栎林、杂木林、红松人工林和长白落叶松人工林生境共同的优势类群。这一共性结果在很多研究中均得到证实，例如对东北地区大，小兴安岭 [ 16 ] [ 17 ] 和帽儿山不同林型土壤动物的对比研究 [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]，以及长白山红松阔叶混交林土壤动物生态分布的研究 [ 21 ] 。这也决定了对土壤动物分类研究需要更加深入，鉴定到更高的分类阶元属和种的水平，结果会有很大的差异，这也是今后需要关注的内容。本研究针叶林和阔叶林特有类群也存在差异(表2)，其中杂木林生境只有鳞跳科，象甲科和铁甲科分布。蒙古栎林生境只有舟蛾科幼虫分布。红松人工林生境只有跳虫科和鞘翅目幼虫分布。长白落叶松人工林生境只有马陆目和步甲科分布。这也说明土壤动物对环境因子较为敏感，一些敏感性种类仅在某一时期土壤条件适宜时，种群数量才逐渐增加，并成为常见类群，这与黑龙江帽儿山土壤动物群落研究结果 [ 20 ] 基本一致。 土壤环境是影响土壤动物多样性的直接因素。本研究5月份杂木林土壤相对湿度为81.84%，土壤腐殖质为31.16 g/kg均高于其他三个生境(表1)。7月和10月土壤腐殖质含量也较高分别为30.49 g/kg和32.83 g/kg (表1)。另外本研究总体上土壤相对湿度和土壤腐殖质对不同林型土壤动物群落多样性影响较大(图3)。这也决定了杂木林生境土壤动物个体数和类群数均多于其他生境(表2)。吉林龙湾自然保护区臭冷杉阔叶混交林、红松阔叶混交林、杂木林和蒙古栎林土壤动物群落多样性的研究 [ 22 ] 也表明杂木林中小型土壤动物群落结构复杂，物种丰富，组成类群较多。但是本研究中蒙古栎林土壤腐殖质在各个月份的含量均低于其他生境，然而土壤动物的个体数和类群数高于红松林和落叶松林(表2)。分析原因可能与土壤温度有关，蒙古栎林多生长在山脊的位置决定了土壤养分比较贫瘠，然而土壤温度较高，本研究中蒙古栎林土壤温度在各个月份的均高于其他生境。因此，土壤因子对土壤动物多样性的影响要综合土壤理化性质的各个因子。另外有研究指出植被差异能够显著影响地下生物多样性组成和结构等 [ 23 ] 。所以研究不同林型对土壤动物多样性的影响要考虑土壤和植被等因素综合作用。 凋落叶和一些落叶植物能够改变土壤生物的特性 [ 24 ]，并且植物叶片的数量与特性能影响土壤生物的种群动态 [ 25 ] 。然而本试验只是研究0~10 cm土层的中小型土壤动物，并没有研究凋落物层中小型土壤动物。地上和地下土壤动物存在紧密联系，应该作为一个整体探讨其对不同林型的响应。对于森林生态系统而言，凋落物的种类和数量决定土壤养分的多少以及养分循环的速率，进而也影响土壤动物群落多样性特征。今后的研究会关注不同林型地上凋落物多样性和地下土壤动物多样性相互作用关系，以及食物网中的上行效应如何调控土壤动物多样性等问题。
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user: 6. 结论 本试验通过研究吉林龙湾国家级自然保护区不同林型对中小型土壤动物多样性的影响，得出以下结论： 1) 本研究共获取中小型土壤动物630个，隶属于6纲12目16科。节跳虫科和甲螨亚目是蒙古栎林、杂木林、落叶松林、红松林生境共同的优势类群。 2) 单因素方差分析表明，7月份红松人工林节跳科个体密度显著高于蒙古栎林(P < 0.05)。10月份杂木林节跳科个体密度显著高于红松人工林(P < 0.05)。 3) 主成分分析表明不同林型对土壤动物优势类群和常见类群影响较大。典范对应分析表明土壤相对湿度和土壤腐殖质是影响不同林型土壤动物群落多样性的主要土壤因子。 4) 不同林型对土壤动物多样性的影响要考虑土壤和植被等因素的综合作用。
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user: 摘 要 本试验研究两种调理剂配合施用对设施土壤氮素转化与作物氮素吸收的影响，以腐植酸和生物炭作为供试材料，共设六个处理。结果表明，腐植酸和生物炭以不同配比配合施用的各处理中对甜高粱对于氮素吸收效果较好的是1/2腐植酸 + 生物炭处理，对于土壤氮素转化效果较好的是腐植酸 + 生物炭处理，这些处理对降低土壤氮素积累、促进土壤氮素转化有积极作用。 关键词 :调理剂，腐植酸，生物炭，氮素转化 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 氮素是植物生长发育过程中的必需元素，对农作物的品质具有重要作用 [ 1 ] 。农户为了获得高产高效益，向设施农田中施入大量氮肥导致土壤中氮素的积累，降低氮肥利用率，影响植物对氮素的吸收，给植物的生长和土壤质量带来不良影响，并对环境造成威胁。土壤调理剂能够有效改善土壤的理化性状和养分，以及有利于土壤微生物的产生 [ 2 ] 。目前，国内外对于单一土壤调理剂的报道有很多，但是关于调理剂配合施用的研究较少。腐植酸作为一种天然有机物质，具有酸性、亲水性和较高的吸附能力等优势 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。而生物炭具有较大比表面积、发达孔隙结构、较高阳离子交换量、促进植物生长的营养元素 [ 6 ] 等特点，两种调理剂都可以提高氮肥利用率，减少氮素淋溶等 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] ，本试验将两种调理剂进行不同配比，研究二者配施对设施土壤氮素转化和作物氮素吸收的影响。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 供试材料 本试验为盆栽试验，试验于天津农学院环境科学实验室阳台进行，该区属大陆性季风气候，年平均气温在12℃~15℃，年平均降水量为550~600毫米左右，试验时间夏秋季节。以饲用甜高粱(品种：甜杂2号)作为供试作物，两种供试调理剂为腐植酸和草本生物炭(秸秆炭)，供试土壤采自天津市武清区大孟庄镇后幼庄村集约化设施菜田，质地中等，全氮含量为2.46 g/kg，有机质含量为32.91 g/kg，有效磷含量为371.15 mg/kg，含盐量为4.53 g/kg，土壤酸碱性为中性，碳氮比为7.75，土壤存在氮磷积累较重、碳氮失调、酸化、盐渍化等退化问题。 2.2. 试验设计 将设施菜田土壤样品自然风干后过5 mm筛，每盆装土重3 kg (盆规格：高15 cm，口径21 cm)。共设空白对照、生物炭、腐植酸、腐植酸 + 生物炭、腐植酸 + 1/2生物炭、1/2腐植酸 + 生物炭等6个处理，每个处理3个重复，具体用量如表1所示，每盆定植2株。试验种植时间为2018年5月~11月，收获时甜高粱处于灌浆期。种植期间每隔2天灌水一次，每盆每次400~500 mL。 Table 1 The amount of humic acid and biochar used in each treatment (Unit: g/pot 调理剂Conditioner T1 T2 T3 T4 T5 T6 腐植酸 Humic acid 0 0 1.875 1.875 1.875 0.938 生物炭 Biochar 0 30 0 30 15 30 表1. 各处理腐植酸和生物炭用量(单位：g/盆) 2.3. 样品采集与测定 在盆栽收获时，将饲用甜高粱根、茎、叶和穗各部位分开，置于烘箱105℃杀青30 min后，在80℃下烘干至恒重后经粉碎过筛，测定各部位全氮含量。采集一部分土样进行风干研磨，过0.25 mm筛测定土壤全氮，再采取一部分鲜土样测定土壤微生物量氮，土壤样品全氮、微生物量氮分别采用凯氏定氮法、熏蒸法，植物样品全氮用浓硫酸-H 2 O 2 消煮后用凯氏定氮仪进行测定 [ 10 ] 。 盆高粱各部位吸氮量 = 收获期高粱各部位干物质重 × 高粱各部位含氮量。 2.4. 数据处理 试验数据采用Excel 2007方法进行数据处理，采用DPS7.05软件进行统计分析。
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user: 3 结果与分析 3.1. 两种调理剂配施对设施土壤氮素转化的影响分析 3.1.1. 两种调理剂配合处理对土壤全氮影响 土壤全氮是评价土壤肥力高低的指标 [ 11 ] 。图1为两种调理剂配施对土壤全氮的影响。如图1所示，两种调理剂配施的各处理中T4的全氮含量最低，为2.05 g/kg，其次是T3，但两者间未表现出显著性差异。与T1相比，T5达到显著水平，提高土壤全氮含量5.40%，其他处理未达到显著差异。 图1. 不同处理土壤全氮状况 3.1.2. 两种调理剂配合处理对土壤微生物量氮影响 土壤微生物量氮含量可以作为反映土壤微生物对氮素的矿化和固持作用的指标 [ 12 ] ，它是植物吸收利用氮素的主要来源，土壤中大部分的矿化氮都来源于微生物量氮。图2为两种调理剂配施对土壤微生物量氮的影响，由图2表明，两种调理剂配施各处理微生物量氮含量较T1均有不同程度的提高，其中T2的增幅最大，为34.44%，T4增幅次之，达到了24.18%，T5的增幅最小，为9.77%。T2除与T4差异不显著，与其他处理均达到显著差异，说明T2有利于提高土壤微生物量氮含量。 图2. 不同处理土壤微生物量氮状况 3.2. 两种调理剂配合处理对作物氮素吸收的影响分析 表2、图3是两种调理剂配合处理对饲用甜高粱各部位吸氮量占植株总吸氮量比例和各部位吸氮量的影响。见表2，在各部位吸氮量所占比例中以茎部最高，占37.0%~50.4%，叶部次之，为16.3%~37.9%，其次是根部，为12.9%~20.0%，穗部最低，为10.5%~15.7%，由此可见，饲用甜高粱吸氮量主要集中在 Table 2 Nitrogen absorption in different parts of sweet sorghum as a percentage of total plant nitrogen absorption under different treatment 处理(Treatment) 地上部(Above-ground plant parts) 根(Root) 茎(Stem) 叶(Leaf) 穗(Spike) T1 45.11% 21.55% 13.33% 20.00% T2 50.23% 19.63% 15.42% 14.72% T3 50.41% 16.26% 15.70% 17.63% T4 44.56% 31.19% 11.38% 12.87% T5 43.78% 24.63% 14.68% 16.92% T6 36.98% 37.86% 10.50% 14.66% 表2. 不同处理下甜高粱各部位吸氮量占植株总吸氮量百分比 茎叶部，以T6茎叶部吸氮量最高，T4次之。如图3所示，对于饲用甜高粱各部位吸氮量来说，根部吸氮量中除T4显著低于T1外，其他处理较T1无显著差异；饲用甜高粱茎部吸氮量各处理间无显著差异；饲用甜高粱叶吸氮量T6显著高于T1，较T1增加78.6%，而其他处理较T1无显著差异；穗吸氮量各处理较T1处理无显著差异，其中效果相对较好的是T2。总体来说，T6对于饲用甜高粱氮素吸收效果较好。 图3. 不同处理下甜高粱不同部位吸氮量
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user: 4. 讨论 土壤氮循环的核心内容是土壤氮素的转化 [ 13 ] ，促进氮素的形态转化可以直接影响作物对氮素的吸收利用和氮的损失 [ 14 ] [ 15 ] 。研究表明腐植酸能够通过与氮素结合效应 [ 16 ] ，调控土壤中氮素的形态转化，提高其利用效率，进而促进植物的生长 [ 17 ] 。高德才等 [ 18 ] 试验证明，适量生物炭的添加可以使土壤全氮含量的降低，并减少土壤中氮素的淋溶。本试验研究表明腐植酸和生物炭两种调理剂配施有利于土壤中氮素的转化，促进植物对氮素的吸收，提高氮素利用率，这与上述研究结果一致。邬真真等 [ 19 ] 研究出生物炭的添加可以使氮素保持在作物根际，更好得被作物吸收利用。有研究证实，腐植酸刺激根系生长，增加植物对氮素吸收 [ 17 ] ，但是本研究中腐植酸和生物炭两种调理剂的施加对饲用甜高粱根系的吸氮量影响效果并不显著，与前人研究成果不同，可能是由于盆栽试验种植时间较短，调理剂没有发挥出其功效，还有可能是因为盆规格较小，不利于高粱根伸展生长，需要进行下一步研究。
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user: 5. 结论 土壤全氮中，T4的全氮含量最低，为2.05 g/kg，其次是T3，但两者间未表现出显著性差异。与T1相比，T5达到显著水平，提高土壤全氮含量5.40%，其他处理未达到显著差异；而对于土壤微生物量氮，T2的增幅最大，为34.44%，T4增幅次之，达到了24.18%，T5的增幅最小，为9.77%。T2除与T4差异不显著之外，与其他处理均达到显著差异；结合土壤全氮和微生物量氮的变化得出，T4处理对于土壤氮素转化效果较好。从两种调理剂配合处理对饲用甜高粱各部位吸氮量占植株总吸氮量比例和各部位吸氮量的影响来看，在各部位吸氮量所占比例中茎部最高，占37.0%~50.4%，叶部次之，为16.3%~37.9%，饲用甜高粱吸氮量主要集中在茎叶部，以T6茎叶部吸氮量最高，T4次之。说明T6对于饲用甜高粱氮素吸收效果较好。综上所述，腐植酸和生物炭不同配比处理中对甜高粱氮素吸收效果较好的是1/2腐植酸 + 生物炭处理，而对于土壤氮素转化效果较好的是腐植酸 + 生物炭处理。