發(fā)布時間：2020-04-29 17:18

【摘要】：土壤養(yǎng)分保持是我國面臨的一個重要生態(tài)環(huán)境問題。在我國,人工林面積居世界首位,馬尾松(Pinus massoniana)和桉樹(Eucalyptus)具有速生豐產(chǎn)的特性而被廣泛種植,但由于長期單一的純林經(jīng)營模式帶來馬尾松和桉樹人工林地力衰退、林下生物多樣性降低、生產(chǎn)力下降等問題。生物質(zhì)炭(Biochar)作為土壤改良劑在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛應用,而對人工林土壤生態(tài)系統(tǒng)的改良研究相對較少。本研究采用秸稈為原料的生物質(zhì)炭,選取南亞熱帶典型人工林樹種--37年生馬尾松(針葉樹種)和15年生桉樹(闊葉樹種)純林土壤作為供試土樣,通過添加不同比例的生物和凋落物進行2組室內(nèi)培養(yǎng)實驗:Ⅰ:①土壤CK(S),②土壤+2%生物質(zhì)炭(2B),③土壤+5%生物質(zhì)炭(5B),④土壤+10%生物質(zhì)炭(10B),⑤土壤+20%生物質(zhì)炭(20B);Ⅱ:①土壤+5%凋落物CK(SL),②土壤+2%生物質(zhì)炭+5%凋落物(2BL),③土壤+5%生物質(zhì)炭+5%凋落物(5BL),④土壤+10%生物質(zhì)炭+5%凋落物(10BL),⑤土壤+20%生物質(zhì)炭+5%凋落物(20BL),每個處理5個重復。研究其對馬尾松和桉樹人工林土壤pH值、氮(N)、磷(P)含量,土壤酶活性的影響,探討兩種典型人工林土壤養(yǎng)分與微生物功能之間的關(guān)系,揭示不同比例生物質(zhì)炭和凋落物的輸入對典型人工林紅壤土壤養(yǎng)分循環(huán)的影響及其機理,為制定具有更高土壤養(yǎng)分固持的人工林經(jīng)營管理措施提供科學依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)不同添加比例的生物質(zhì)炭均能顯著提高馬尾松和桉樹人工林土壤pH值(p0.05),且pH值隨著生物質(zhì)炭添加比例的提高而增加,在所有處理中,20%的生物質(zhì)炭添加比例提高效果最為顯著。(2)在只添加生物質(zhì)炭情況下,20%的生物質(zhì)炭添加量在不同培養(yǎng)時間均能顯著提高馬尾松和桉樹林土壤硝態(tài)氮(NO3--N)含量,同時能顯著提高兩種林分的凈硝化速率而顯著降低其凈氨化速率(p0.05),但對兩種林分的銨態(tài)氮(NH4+-N)含量沒有影響;在有凋落物葉添加情況下,10%和20%的生物質(zhì)炭在不同培養(yǎng)時間均能顯著提高馬尾松和桉樹林土壤NO3--N含量(p0.05),20%的生物質(zhì)炭添加顯著提高馬尾松林凈硝化速率,而10%和20%的生物質(zhì)炭輸入顯著提高桉樹林的凈硝化速率(p0.05)。(3)在只添加生物質(zhì)炭情況下,添加不同比例生物質(zhì)炭對馬尾松的速效P含量均沒有影響中,而不同比例生物質(zhì)炭在不同培養(yǎng)時間均能顯著提高桉樹林的速效P含量(p0.05),20%的生物質(zhì)炭添加顯著提高馬尾松林的磷礦化速率,而不同比例生物質(zhì)炭在不同培養(yǎng)時間對桉樹林的P礦化速率沒有影響。在有凋落物葉添加情況下,不同比例生物質(zhì)炭在培養(yǎng)的90d和180d均能顯著提高馬尾松林的速效P含量(p0.05),而10%和20%的生物質(zhì)炭的添加在培養(yǎng)的90d和180d均能顯著提高桉樹林的速效P含量(p0.05)。兩種林分的P礦化速率隨著生物質(zhì)炭比例的增加而提高,但差異不顯著。(4)在只添加生物質(zhì)炭情況下,對于C轉(zhuǎn)化酶,20%的生物質(zhì)炭添加在不同培養(yǎng)時間均顯著提高馬尾松和桉樹林的α-葡糖苷酶(AG)活性,5%的生物質(zhì)炭添加在培養(yǎng)早期(30d)顯著提高馬尾松和桉樹林β-葡糖苷酶(BG)活性,但不同比例的生物質(zhì)炭添加在不同培養(yǎng)時間均能降低β-1,4木糖苷酶(BX)活性。對于N轉(zhuǎn)化酶活性的影響不規(guī)律。對于P轉(zhuǎn)化酶,在培養(yǎng)30d和90d,10%和20%的生物質(zhì)炭添加均能顯著抑制馬尾松林磷酸酶(AP)活性(p0.05),在培養(yǎng)30d,不同比例的生物質(zhì)炭添加均能抑制AP活性,但隨著培養(yǎng)時間的增加,這種抑制作用減弱。在有凋落物葉添加情況下,對于C轉(zhuǎn)化酶,10%和20%的生物質(zhì)炭添加在不同培養(yǎng)時間均顯著提高馬尾松的AG活性(p0.05),而在桉樹林中需要20%的生物質(zhì)炭添加量才能在不同培養(yǎng)時間顯著提高其AG活性(p0.05);10%和20%的生物質(zhì)炭添加在培養(yǎng)的30d和90天均顯著提高馬尾松和桉樹林的BG活性(p0.05);但不同比例的生物質(zhì)炭添加在培養(yǎng)中期(90d)均能顯著降低桉樹林BX活性。對于N轉(zhuǎn)化酶活性的影響無明顯規(guī)律。對于P轉(zhuǎn)化酶,在培養(yǎng)后期,10%和20%的生物質(zhì)炭的添加均能顯著提高馬尾松林的AP活性,而在早期,10%和20%的生物質(zhì)炭的添加均能顯著提高桉樹林的AP活性(p0.05)。
【圖文】：

技術(shù)路線圖(注:BC:生?

圖３－２不同比例生物質(zhì)炭的輸入對馬尾松土壤全氮（ＴＮ）含量的影響逡逑
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S714.8

【參考文獻】

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本文編號：2644805