【摘要】：近年來,越來越多的研究關(guān)注農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中生物質(zhì)炭的使用及其對氮循環(huán)的影響。生物質(zhì)炭能夠影響土壤氮素組成、氮礦化作用、硝化作用等氮轉(zhuǎn)化過程。與農(nóng)田土壤不同,森林土壤中的生物質(zhì)炭主要來自火災(zāi)中植物的燃燒,植被恢復(fù)后,土壤中會同時存在植物和生物質(zhì)炭。因此,本文主要關(guān)注典型亞熱帶森林植物及其制備的生物質(zhì)炭對森林土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響,分別探究不同碳氮比的植物物料、不同溫度制備的生物質(zhì)炭對土壤理化性質(zhì)和氮素轉(zhuǎn)化過程的影響以及植物物料和生物質(zhì)炭的交互作用,旨在為闡明森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤氮素循環(huán)及其機理提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)植物物料的有機質(zhì)較易分解,能顯著提高土壤有效碳源—可溶性有機碳,從而提高土壤呼吸作用。添加碳氮比較低的毛竹,土壤凈氮礦化量增加;添加碳氮比較高的苦櫧,土壤則發(fā)生氮固定作用,土壤有效氮素顯著降低。植物物料能顯著提高土壤pH,其中灰分較高的苦櫧對pH的提高大于毛竹;植物物料添加能夠顯著提高土壤的氨氧化細菌豐度,苦櫧對土壤氨氧化細菌的影響較大。相關(guān)性分析表明,土壤氨氧化細菌豐度與pH呈顯著正相關(guān),氨氧化古菌豐度與有效氮素呈顯著負相關(guān)。(2)添加生物質(zhì)炭的土壤,pH和全碳含量顯著提高,NO3--N含量顯著降低,此結(jié)果與經(jīng)過火災(zāi)后的土壤變化一致。隨著熱解溫度的提高,生物質(zhì)炭的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,碳氮比越高,pH越高。生物質(zhì)炭添加能夠提高土壤pH,且700℃生物質(zhì)炭對pH的提高效果顯著大于300℃生物質(zhì)炭。添加生物質(zhì)炭3d后,土壤氨氧化細菌豐度與pH顯著正相關(guān)。生物質(zhì)炭碳氮比較高,且難以分解,會提高土壤碳氮比,降低土壤礦質(zhì)態(tài)氮,且700℃生物質(zhì)炭對氮礦化的抑制較強。(3)植物物料和生物質(zhì)炭對pH和可溶性有機氮都有顯著的交互作用;苦櫧和苦櫧生物質(zhì)炭對土壤氨氧化古菌豐度也有顯著交互作用。有機物質(zhì)的碳氮比影響氮礦化作用,苦櫧和苦櫧生物質(zhì)炭對土壤碳氮比有顯著交互作用,所以對土壤凈氮礦化速率、礦質(zhì)態(tài)氮(NH4+-N和N03--N)也存在顯著交互作用。因此,植物物料和生物質(zhì)炭對土壤氮素轉(zhuǎn)化的交互作用值得關(guān)注。
【圖文】：

學(xué)碩士學(xué)位論文邐１緒論逡逑論逡逑壤氮素轉(zhuǎn)化逡逑素是地球上所有生命的重要組成成分，存在于蛋白質(zhì)、核酸等許多重要的逡逑分子中，在細胞和組織的形成過程起重要作用（李春儉，２０１５）。因此，氮逡逑生物和植物生長發(fā)育所必需的大量元素。氮素還能參加一系列化學(xué)反應(yīng)，生逡逑種形態(tài)物質(zhì)，對大氣、陸地和水體等生態(tài)系統(tǒng)以及人類健康產(chǎn)生各種影響。逡逑■■—■■■■■■？＊邋逡逑

邐１緒論逡逑氧化過程，以及從亞硝鹽到硝酸鹽的亞硝酸鹽氧化作用（圖１－２），作用的微生物逡逑分別是氨氧化微生物和亞硝酸鹽氧化微生物。氨氧化過程是一個包括了許多酶和逡逑蛋白的復(fù)雜過程。氨氧化過程中，氨首先被氨單加氧酶（Ａｍｏ）氧化為羥胺，主逡逑要由氨氧化細菌（ＡＯＢ）和氨氧化古菌（ＡＯＡ）共同催化完成；第二步，羥胺逡逑氧化還原酶（Ｈａｏ）將羥胺氧化成亞硝酸。亞硝酸氧化過程較少被研宄，它僅限逡逑于四種變形菌屬（黃巧云等，２０１５）。在正常條件下，氨氧化到亞硝酸是限速步逡逑驟，亞硝酸氧化到硝酸鹽較快。逡逑氨單加氧酶邐羥胺氧化還原酶亞硝酸氧化還原酶逡逑（ＡＭＯ）邐（ＨＡＯ）邐（Ｎ０Ｘ／ＮＸＲ）逡逑ｎｈ３邋0邋ｎｈ４＋邐＞邋ｎｈ２ｏｈ邐＞ｎｏ２＇邐＞邋ＮＯ，逡逑限速步驟逡逑圖１－２典型硝化作用路徑逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｐａｔｈｗａｙ逡逑一般認(rèn)為氨氧化微生物活性是氨氧化過程的關(guān)鍵，，控制著整個硝化作用的速逡逑率。氨氧化微生物包括氨氧化細菌（ＡＯＢ）和氨氧化古菌（ＡＯＡ）
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S714

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本文編號：2683208