【摘要】：輸入土壤中的有機物料能夠顯著影響土壤肥力的維持和生物群落的發(fā)展,而且有機物料在土壤中的不均勻分布加劇了土壤空間異質(zhì)性,影響土壤生物群落的結(jié)構(gòu)和功能,而有關(guān)有機物料組成或質(zhì)量及其空間分布對土壤尤其是微域土壤的影響仍需要更多的研究。綜合考慮有機物料質(zhì)量和有機物料的空間分布形式將有助于更加全面和真正地了解有機物料分解對土壤生物群落的影響。本文采用三個獨立室內(nèi)培養(yǎng)試驗重點探討了有機物料質(zhì)量和空間分布對土壤生物群落的影響。首先,借助水稻和三葉草秸稈,分別以混勻、分層的形式創(chuàng)建有機物料在土壤中的空間分布類型。在分解第14、35和70 d分析土壤可溶性有機物、微生物生物量和微型動物群落的變化。結(jié)果表明:添加三葉草的土壤CO_2釋放速率顯著高于稻草處理。三葉草混勻處理的CO_2釋放速率最先達到高峰,但高峰值低于三葉草四層處理。在培養(yǎng)期內(nèi),三葉草作用下的CO_2累積量顯著高于稻草處理。與稻草相比,三葉草在土壤中的一層分布處理提高了土壤活性有機碳和氮的含量。三葉草混勻處理在培養(yǎng)初期更有利于細菌的發(fā)展,而真菌含量則隨培養(yǎng)時間呈下降趨勢。相比之下,稻草作用下的真菌含量變化則與稻草在土壤中的空間分布有關(guān),其中四層和混勻處理的真菌含量均顯著高于一層處理。隨培養(yǎng)時間的延長,稻草和三葉草處理的土壤線蟲數(shù)量均增加,且都在一層處理中增幅最大。有機物料在土壤中的異質(zhì)性分布(一層處理和四層處理)更有利于食細菌線蟲群落的發(fā)展,而混勻處理更有利于提高線蟲群落的多樣性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。其次,為了進一步深入了解有機物料與土壤接觸界面微域內(nèi)微型土壤動物的響應(yīng),試驗二同樣選擇了三葉草和稻草兩種有機物料,以一層的形式添加到土壤中,以距離有機物料的遠近(距有機物料1cm之內(nèi)的土壤為近距離微域土壤A,1cm之外的為較遠距離微域D)進行微域采樣,在培養(yǎng)第14、35和70 d分析不同微域土壤的可溶性有機物、微生物生物量和微型動物群落的變化。結(jié)果表明:與高C:N比的稻草相比,低C:N比的三葉草更明顯地促進了不同微域土壤可溶性有機碳氮(DOC、DON)和硝態(tài)氮(N03--N),隨培養(yǎng)時間的延長,不同微域內(nèi)活性有機物質(zhì)的差異逐漸減小。隨培養(yǎng)時間的延長,兩種質(zhì)量的有機物料作用下微域內(nèi)微生物生物量碳(MBC)均出現(xiàn)先上升后下降的趨勢。距稻草近的微域內(nèi)微生物生物量氮(MBN)顯著高于距稻草較遠的微域。兩種有機物料作用下的微域內(nèi)變形蟲數(shù)量隨培養(yǎng)時間呈上升趨勢,而鞭毛蟲數(shù)量變化趨勢則相反。在培養(yǎng)第14d,距離三葉草較近的微域內(nèi)線蟲數(shù)量顯著高于距三葉草遠的微域內(nèi)線蟲數(shù)量,而在培養(yǎng)后期,距三葉草近的微域內(nèi)線蟲數(shù)量減少,且顯著低于距三葉草遠的微域。不論培養(yǎng)時間如何,稻草作用下的不同的微域的線蟲始終沒有差異。培養(yǎng)期內(nèi),與三葉草相比,稻草減少了不同微域內(nèi)線蟲群落內(nèi)的食細菌者比例,刺激了食真菌者、植食者和捕雜食者線蟲,提高了微型動物群落的多樣性、成熟度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。在前面的試驗中,由于線蟲對有機物料的質(zhì)量和空間分布響應(yīng)劇烈,試驗三采用三因子交互培養(yǎng)試驗,動態(tài)監(jiān)測有機物料的質(zhì)量、空間分布及其與線蟲群落的交互對土壤可溶性有機物、土壤微生物和微型土壤動物的影響。結(jié)果表明:有機物料質(zhì)量對CO_2釋放的影響最為顯著,三葉草處理下的CO_2累積量顯著高于稻草處理。而其它因素對CO_2釋放速率和CO_2累積量均未表現(xiàn)出顯著影響。不論培養(yǎng)時間如何,添加三葉草處理下的土壤可溶性有機碳氮(DOC、DON)和微生物生物量碳(MBN)均顯著高于稻草處理。同時,在三葉草作用下,一層處理的土壤DON顯著高于混勻處理。在添加線蟲群落的處理中,兩種有機物料作用下的線蟲數(shù)量隨培養(yǎng)時間均不斷增加。到培養(yǎng)52d,兩種有機物料的一層處理對線蟲的促進作用更為顯著。和三葉草相比,稻草更為顯著地促進了線蟲和變形蟲數(shù)量的增加。對土壤線蟲的營養(yǎng)類群結(jié)果分析表明,到培養(yǎng)后期,和三葉草相比,稻草作用下的食真菌線蟲比例和多樣性指數(shù)顯著高于三葉草處理,而線蟲通道指數(shù)顯著低于三葉草處理。在三葉草處理中,混勻處理的多樣性指數(shù)顯著高于一層處理。綜上所述,施入土壤中的有機物料可以顯著提高土壤養(yǎng)分含量,土壤微生物和微動物群落結(jié)構(gòu)也對不同質(zhì)量的有機物料在土壤中的不同空間分布響應(yīng)不同。其中,可以通過有機物料種類的選擇調(diào)控土壤碳、氮的有效性及土壤生物食物網(wǎng)結(jié)構(gòu),有助于協(xié)調(diào)土壤碳、氮的生物轉(zhuǎn)化過程和植物吸收之間的矛盾。
[Abstract]:In this paper , the effects of organic material quality and spatial distribution on soil biological communities were studied . The results showed that the soil CO _ 2 release rate was significantly higher than that of rice straw . In the previous experiment , the soil soluble organic carbon nitrogen ( DOC , DON ) and microbial biomass carbon ( MBN ) were significantly higher than those of clover .
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S154.1

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本文編號：2130277