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土壤微生物和氮添加对柠条根际微生境及根系形态的调控作用
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作者 张盛晰 何炎红 +4 位作者 郝龙飞 聂正英 刘婷岩 王云鹏 滑永春 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期80-89,共10页
【目的】探究氮沉降背景下土壤微生物对柠条根际微生境特征的影响,探明微生境变化对柠条根系形态构建的调控规律,为脆弱生态系统的生态修复提供理论依据。【方法】在土壤灭菌处理(灭菌土和非灭菌土)基础上,对1年生柠条盆栽苗木进行接菌... 【目的】探究氮沉降背景下土壤微生物对柠条根际微生境特征的影响,探明微生境变化对柠条根系形态构建的调控规律,为脆弱生态系统的生态修复提供理论依据。【方法】在土壤灭菌处理(灭菌土和非灭菌土)基础上,对1年生柠条盆栽苗木进行接菌和未接菌试验,并设置3个氮添加[不施氮(0N)、低氮(LN)和高氮(HN)]处理。生长季结束后,对比分析各处理的土壤微生物生物量、土壤养分转化相关酶和土壤养分等指标以及苗木细根形态变化,探究微生态环境变化与根系形态构建的关联性。【结果】1)在不施氮和低氮处理中,非灭菌土处理的柠条根际土壤微生物生物量碳含量均显著高于灭菌土处理;在高氮处理中,灭菌土处理的柠条非菌根苗土壤微生物生物量碳含量最低。在不同氮添加处理中,灭菌土处理的柠条菌根苗根际土壤碳转化相关酶活性均高于非菌根苗(P<0.05),而非灭菌土处理和接菌处理交互作用下的柠条根际土壤可溶性碳含量高于单一处理(P<0.05)。2)在不同氮添加处理中,非灭菌土处理下柠条非菌根苗根际土壤微生物生物量氮含量显著高于灭菌土处理(P<0.05);非灭菌土处理和接菌处理交互作用下的柠条根际土壤氮转化相关酶活性显著高于单一处理(P<0.05)。在低氮和高氮处理下,土壤灭菌处理的非菌根苗根际有效氮含量显著高于其他处理(P<0.05)。3)在高氮处理中,非灭菌土处理和接菌处理交互作用下的柠条根际土壤微生物生物量磷含量和碱性磷酸酶活性显著高于其他处理(P<0.05),且柠条根际土壤有效磷含量介于非灭菌土处理和接菌处理的单一作用之间。4)在高氮处理中,灭菌土处理的柠条菌根苗各根系形态指标最大;而不施氮处理中,非灭菌土处理的柠条非菌根苗各根系形态指标最小。5)冗余分析表明,影响苗木根系形态的关键因子中解释度最大的为微生物生物量碳含量,且为正调控作用。多元线性回归分析表明,对苗木根系形态影响最大的是碱性磷酸酶活性,且表现为负调控作用。【结论】在外源氮输入背景下,非灭菌土处理和苗木接菌处理协同作用有利于维持植物根际微生境的平衡,且高氮处理中根际微生境的限制因子转化为磷元素;接菌处理促进柠条根系生长,土壤灭菌限制根系生长。根系生长与土壤碳、磷元素循环关系密切,土壤微生物生物量正调控根系形态构建,磷转化相关酶表现为负调控根系形态构建。 展开更多
关键词 柠条 土壤灭菌 苗木接菌 氮添加 根际微生境 根系形态
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基于MPC的直流微电网混合储能改进下垂控制策略研究
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作者 陶奕嘉 杨秀 +2 位作者 张美霞 刘志鹏 张盛晰 《智慧电力》 北大核心 2024年第11期89-97,共9页
针对常规的直流微网下垂控制方法很难保证节点电压的稳定性,导致在负荷变化时出现较大的电压跌落并且该方法有误差累积的问题。提出了一种基于模型预测控制的改进下垂控制策略,将其应用于光伏直流微电网混合储能系统,通过在电压外环运... 针对常规的直流微网下垂控制方法很难保证节点电压的稳定性,导致在负荷变化时出现较大的电压跌落并且该方法有误差累积的问题。提出了一种基于模型预测控制的改进下垂控制策略,将其应用于光伏直流微电网混合储能系统,通过在电压外环运用模型预测控制法预测虚拟电阻并引入电压二次补偿。在电流内环中应用了延迟补偿机制,改善系统的响应速度并降低控制延迟。通过Matlab/Simulink平台搭建仿真模型,对比分析了不同控制下的系统超调量和调节时间,并在随机负荷波动时,验证了本文提出的控制策略在维持电压稳定和提升系统响应速度方面均具有明显的优势。 展开更多
关键词 光伏直流微电网 混合储能系统 模型预测控制 电压二次补偿
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砒砂岩区不同生态修复植被根际土壤微生态环境特征 被引量:1
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作者 许吉康 何炎红 +3 位作者 刘婷岩 郝龙飞 张盛晰 李赵毅 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期531-539,共9页
通过研究准格尔旗生态修复植被油松(Pinus tabulaeformis)人工林、柠条(Caragana korshinskii)人工林、自然恢复草地和撂荒地中土壤微生态环境特征,为砒砂岩区生态修复技术提供有效补充。本研究分析了4种植被类型土壤微生态环境中微生... 通过研究准格尔旗生态修复植被油松(Pinus tabulaeformis)人工林、柠条(Caragana korshinskii)人工林、自然恢复草地和撂荒地中土壤微生态环境特征,为砒砂岩区生态修复技术提供有效补充。本研究分析了4种植被类型土壤微生态环境中微生物群落结构及微生物生物量碳、氮和磷含量、土壤养分转化相关酶活性和土壤化学性质的变化规律,探讨了土壤微生物群落结构与土壤微生态环境间的关联性,并探明不同生态修复植被类型中土壤微生境的主要影响因素。结果表明(:1)4种植被类型中油松人工林土壤溶解性有机碳最高,为4.26 mg·kg^(-1);柠条人工林土壤有效氮最高,为11.69 mg·kg^(-1);而油松人工林、柠条人工林、自然恢复草地中的土壤有效磷含量无显著差异。(2)油松人工林根际土壤养分转化相关酶活性和土壤微生物生物量碳、氮和磷均显著高于其他植被类型。(3)油松人工林的土壤真菌相对丰度最大,为31.36%;柠条人工林和撂荒地土壤革兰氏阳性菌相对丰度最大,分别为35.73%和37.27%;土壤革兰氏阴性菌的相对丰度随可利用有机碳的减少呈增加趋势,油松人工林最小(36.82%),自然恢复草地最大(42.13%)。(4)土壤真菌相对丰度与土壤养分转化相关酶均呈正相关关系;偏好易分解碳源的革兰氏阴性菌与土壤微生态环境因子的相关性较小,而革兰氏阳性菌与土壤碳转化相关指标均显著负相关。(5)冗余分析发现,碱性磷酸酶作为解释度最大的环境因子,与真菌呈极显著正相关关系,与格兰氏阳性菌呈极显著负相关关系。综上,砒砂岩区生态修复植被类型中油松人工林微生态环境的稳定性相对较高,可以作为砒砂岩区最优生态修复树种,在根际土壤微生态环境变化中碱性磷酸酶和真菌协同作用有效调控砒砂岩区的环境修复。 展开更多
关键词 植被类型 微生物群落结构 微生物生物量 土壤酶活性 土壤有效养分
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35kV变电站低碳配置方案研究
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作者 兰峰 邱轩宇 +2 位作者 薛炳磊 张盛晰 张景翯 《变压器》 2023年第9期47-50,共4页
电力系统节能减排在实现“双碳”目标中具有重大意义。本文中作者从变电站电气工程低碳技术展开研究,通过对变压器、电抗器、导线等主要电气设备以及站用设备的节能降耗分析,提出了一种35kV变电站的绿色低碳配置方案。
关键词 变电站 低碳节能 损耗计算
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菌根真菌调控灌木铁线莲根际土壤生态化学计量特征对氮沉降的应激响应 被引量:4
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作者 郝龙飞 刘婷岩 +2 位作者 何永琴 张盛晰 赵媛 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期151-160,共10页
【目的】对比1年生灌木铁线莲菌根苗与非菌根苗根际土壤生态化学计量特征对氮沉降的响应规律,分析菌根生物技术对苗木根际土壤微生态环境的调控机制,为探究全球气候变化背景下生态系统稳定性提供理论参考。【方法】以1年生盆栽灌木铁线... 【目的】对比1年生灌木铁线莲菌根苗与非菌根苗根际土壤生态化学计量特征对氮沉降的响应规律,分析菌根生物技术对苗木根际土壤微生态环境的调控机制,为探究全球气候变化背景下生态系统稳定性提供理论参考。【方法】以1年生盆栽灌木铁线莲菌根苗(3种丛枝菌根真菌接种处理:根内根孢囊霉、摩西斗管囊霉单一接种和2种AMF菌剂等质量1∶1混合接种)和非菌根苗(未接菌处理)为研究对象,设置4个氮沉降处理,即不施氮(0N,0 g·m^(-2)a^(-1))、低氮(LN,3 g·m^(-2)a^(-1))、中氮(MN,6 g·m^(-2)a^(-1))和高氮(HN,9 g·m^(-2)a^(-1)),分析1年生灌木铁线莲根际土壤有效养分生态化学计量比、微生物生物量化学计量比、酶化学计量比和微生物养分限制(向量长度表示微生物碳相对限制程度;向量角表示微生物氮或磷相对限制程度)等指标,探究接菌和氮沉降处理对根际土壤微生物代谢的调控机制。【结果】各氮沉降处理中,3种接菌处理苗木根际土壤可溶性有机碳与有效氮的比值和可溶性有机碳与有效磷的比值均高于未接菌处理。3种接菌处理中,HN处理根际土壤有效氮与有效磷的比值最大,显著(P<0.05)高于LN处理;而未接菌处理根际土壤有效氮与有效磷的比值则在MN处理最大,显著(P<0.05)高于LN处理。0N处理下,未接菌处理微生物生物量氮与微生物生物量磷的比值显著(P<0.05)高于其他3种接菌处理,而MN和HN处理下,未接菌处理微生物生物量氮与微生物生物量磷的比值显著(P<0.05)低于其他3种接菌处理。LN处理下,接种摩西斗管囊霉处理微生物生物量碳与微生物生物量氮的比值分别较未接菌处理、接种根内根孢囊霉处理和混合接菌处理显著(P<0.05)增加208.5%、109.2%和209.4%。0N处理下,3种接菌处理中与碳和氮转化相关酶的化学计量比、与碳和磷转化相关酶的化学计量比、向量长度和向量角均显著(P<0.05)高于未接菌处理;而HN处理下,不同接菌处理的向量长度间无显著差异。接菌处理对微生物碳限制和磷限制的总效应系数大于氮沉降处理,且接菌处理导致微生物碳限制和磷限制增加。【结论】接种菌根真菌可有效调控根际土壤生态化学计量特征对低氮沉降的响应,其中摩西斗管囊霉的调控能力最强;接菌处理对根际土壤微生物碳限制和磷限制的调控作用大于氮沉降处理。 展开更多
关键词 丛枝菌根真菌 氮沉降 有效养分化学计量比 微生物生物量化学计量比 酶化学计量比 微生物养分限制
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基于闭锁信号的主变低压侧加速跳闸保护方法 被引量:1
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作者 薛炳磊 张盛晰 张德坤 《山东电力技术》 2017年第10期36-39,44,共5页
变电站中一般不对35 kV/10 kV等级的母线配备专门的母线保护,而是由主变保护实现对母线的后备保护,导致动作时间过长。针对这一情况,提出一种基于闭锁信号的加速跳闸方案。该方案由出线保护、分段(母联)保护以及主变低压侧后备保护组成... 变电站中一般不对35 kV/10 kV等级的母线配备专门的母线保护,而是由主变保护实现对母线的后备保护,导致动作时间过长。针对这一情况,提出一种基于闭锁信号的加速跳闸方案。该方案由出线保护、分段(母联)保护以及主变低压侧后备保护组成。通过闭锁信号实现保护之间的配合以及断路器失灵时的加速动作。当某一级保护检测到故障时,向上级保护发送闭锁信号;保护动作以后,解除闭锁信号。通过实例分析,对保护方案的动作情况进行了分析。针对不同位置的故障情况,保护方案都能快速切除故障,证明了方案的有效性。 展开更多
关键词 变电站 主变 加速跳闸 保护
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砒砂岩区油松人工林土壤微生物群落结构及代谢特征的季节动态变化规律 被引量:1
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作者 潘海伟 郝龙飞 +4 位作者 秦富仓 李赵毅 张盛晰 许吉康 吴帅 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2023年第10期168-174,共7页
为了解黄河流域生态修复植被油松根际土壤微生态环境的季节性规律,选取砒砂岩区油松人工林为研究对象,在生长季的春、夏、秋3个季节分别采集林木根际土,探究季节变化对土壤微生物生物量、土壤养分转化相关酶、土壤速效养分、微生物群落... 为了解黄河流域生态修复植被油松根际土壤微生态环境的季节性规律,选取砒砂岩区油松人工林为研究对象,在生长季的春、夏、秋3个季节分别采集林木根际土,探究季节变化对土壤微生物生物量、土壤养分转化相关酶、土壤速效养分、微生物群落结构和代谢特征的影响。研究结果如下:砒砂岩区油松人工林根际土壤微生物生物量碳和氮含量、养分转化相关酶活性变化规律均为夏季>秋季>春季,与土壤有效养分变化规律相反,其中土壤碳、氮和磷的有效养分含量均在夏季最低,且夏季显著低于春季。夏季和秋季土壤养分转化相关酶向量长度显著高于春季,土壤养分转化相关酶向量角在春季大于45°,而在夏季和秋季小于45°,表明土壤微生物在春季受到磷元素限制,夏季和秋季土壤微生物的生长受到碳元素和氮元素限制。在不同季节土壤化学性质受到真菌、革兰氏阳性菌和放线菌的影响,通过RDA结果分析表明土壤微生物群落结构很好的解释了土壤化学性质的变化,其在春季、夏季和秋季对土壤化学性质的累计解释率分别为80.69%、82.22%和83.67%。综上,油松人工林微生物对养分的调控主要依赖于真菌、革兰氏阳性菌与放线菌,结合土壤养分转化相关酶向量长度和向量角分析发现,春季油松根际土壤微生物的限制因子为磷元素,而夏季与秋季为碳和氮元素。 展开更多
关键词 油松人工林 季节变化 土壤微生态环境 微生物代谢特征
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氮沉降和接种菌根真菌对灌木铁线莲非结构性碳水化合物及根际土壤酶活性的影响 被引量:2
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作者 张晓荣 段广德 +3 位作者 郝龙飞 刘婷岩 张友 张盛晰 《南京林业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期171-178,共8页
【目的】通过研究氮沉降和接种菌根真菌处理对植物根际土壤酶活性和非结构性碳水化合物含量的影响,探讨全球氮沉降变化背景下植物根际微生态环境及植物生长的应对策略。【方法】以1年生盆栽灌木铁线莲单一接菌(根内根孢囊霉,编号+R;摩... 【目的】通过研究氮沉降和接种菌根真菌处理对植物根际土壤酶活性和非结构性碳水化合物含量的影响,探讨全球氮沉降变化背景下植物根际微生态环境及植物生长的应对策略。【方法】以1年生盆栽灌木铁线莲单一接菌(根内根孢囊霉,编号+R;摩西斗管囊霉,编号+F)、混合接菌(根内根孢囊霉和摩西斗管囊霉体积比1∶1的混合菌剂,编号+RF)的菌根苗和非菌根苗(未接菌,编号-M)为研究对象,设置4个氮沉降处理试验,即不施氮[CK,0 g/(m^(2)·a)]、低氮[LN,3 g/(m^(2)·a)]、中氮[MN,6 g/(m^(2)·a)]、高氮[HN,9 g/(m^(2)·a)],测定1年生灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物(NSC)[可溶性糖(SS)、淀粉(ST)],以及根际土壤酶[β-1,4葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-1,4-N-乙酰-氨基葡糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)]等指标。基于单因素方差分析、双因素交互作用分析和相关性分析方法,在氮沉降量增加的背景下,研究不同接菌处理对苗木根际土壤碳、氮、磷相关酶活性及苗木各器官内非结构性碳水化合物分配的影响,从而探讨接菌处理下各指标对不同氮沉降水平的响应差异。【结果】(1)除BG活性外,氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲根际土中氮、磷相关酶活性。HN处理下,接种菌根真菌显著降低苗木根际土壤NAG活性。-M处理下,与磷相关的根际土壤ACP和ALP活性在HN条件下显著增加。+R和+F处理下,ALP均在HN处理达到最大。(2)氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物。氮沉降处理下,各接菌处理苗木SS、ST和NSC含量高于未接菌处理苗木的,且在+F处理苗木的SS、ST和NSC含量均达到最大。(3)在LN、MN和HN处理下,-M处理苗木的各器官NSC含量大小顺序为茎<根<叶,而接菌处理苗木的各部位的大小顺序为根<茎<叶。HN处理下,+F处理苗木根内ST和NSC含量达到最大值,茎和叶内SS和NSC含量均达到最大值。(4)氮沉降和接种菌根真菌处理下,SS、ST、NSC含量与土壤氮相关的NAG活性显著负相关,而与磷和碳相关的酶显著正相关;其中苗木非结构性碳水化合物与磷相关土壤酶ALP活性的相关性系数最高,与碳相关土壤酶BG活性相关性系数最低。【结论】氮沉降和接种菌根真菌处理对灌木铁线莲苗木根际土壤氮、磷相关酶活性的影响高于对根际土壤碳相关酶活的影响,氮沉降处理显著增强菌根苗根际土壤磷酸酶活性。氮沉降背景下,接菌处理提高了苗木非结构性碳水化合物含量,其中接种摩西斗管囊霉的效果最为显著,且明显增加了高氮环境中苗木对根中非结构性碳的分配。 展开更多
关键词 灌木铁线莲 丛枝菌根真菌 氮沉降 土壤酶活性 非结构性碳水化合物
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