植物殘體等外加碳源進入土壤后的分解及轉(zhuǎn)化是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),其中微生物參與的生化過程決定了土壤有機質(zhì)的積累或釋放。作為物質(zhì)循環(huán)和能量流動的統(tǒng)一體,土壤-微生物-外加碳源相互影響和制約,中間的過程影響著土壤作為地球上最大碳庫的功能。本研究選取長期不同施肥處理的農(nóng)田土進行室內(nèi)培養(yǎng)實驗,探究不同結(jié)構(gòu)性的外加碳源在不同施肥土壤中的礦化模式,以及微生物在其中同化外加碳源和土壤有機碳的過程。得到了以下結(jié)果:(1)長期施肥會通過改變土壤的物理化學特性(如pH、DOC濃度等),從而間接改變土壤中微生物的群落組成與結(jié)構(gòu)。不同施肥處理下,土壤細菌和真菌群落結(jié)構(gòu)均發(fā)生了變化。(2)葡萄糖在土壤中被礦化的速度比秸稈快,30天內(nèi),葡萄糖被礦化了21.0-52.1%,秸稈被礦化了 10.8-20.5%。葡萄糖和秸稈的添加均會引起土壤的正激發(fā)效應(yīng),其中有機肥處理產(chǎn)生的正激發(fā)效應(yīng)比CK處理高了 47.1-60.0%。外加碳源累積礦化量和累積激發(fā)量與施肥處理有關(guān),有機肥的處理會提高礦化和激發(fā)強度。(3)向土壤中添加13C-葡萄糖后,所有處理的重層DNA的優(yōu)勢種群均為Actinobacteria,Proteobacteria和Firmicutes。不同施肥處理的重層細菌群落組成差異較大。能夠分解利用土壤自身有機質(zhì)的微生物,其作為“背景微生物”,群落組成較穩(wěn)定,包括貧營養(yǎng)型微生物如Acidobacteria,能夠利用結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的碳源。(4)富營養(yǎng)型微生物如Fimicutes在小分子碳源(如葡萄糖)礦化的早期具有競爭優(yōu)勢,在礦化后期會被其他類型群落如Chlorofexi、Actinobacteria等所取代。從秸稈降解的第一階段到第二階段,纖維素分解基因的豐度顯著下降,木質(zhì)素分解基因的豐度顯著上升。
【學位單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S154.3
【部分圖文】：

ＲＤＡ分析顯示，ＣＫ處理的細菌群落緊密團聚，ＮＰＫ處理的細菌群落也緊密逡逑團聚，并且ＣＫ處理在ＲＤＡ２軸的方向上遠離施加了有機肥的處理，ＮＰＫ處理逡逑在ＲＤＡ１軸的方向上遠離施加了有機肥的處理（圖２－２）。施加了有機肥的ＮＰＫＭ逡逑和Ｍ處理具有相似的細菌群落結(jié)構(gòu)�；冢停铮睿簦澹茫幔颍欤镏脫Q檢驗，ＲＤＡ１和ＲＤＡ２逡逑分別解釋了邋６８．邋７％和８．邋９９％不同處理間細菌群落結(jié)構(gòu)的變異。ＲＤＡ１軸與ｐＨ、逡逑ＤＯＣ、ＭＢＣ等強相關(guān)，而ＲＤＡ２軸與Ｃ：Ｎ、Ｎ0ｒＮ濃度、ＮＨ４－Ｎ濃度等強相逡逑關(guān)（圖２－２）。這說明土壤性質(zhì)的改變影響了土壤細菌群落組成和結(jié)構(gòu)。土壤ｐＨ逡逑是最重要的微生物群落結(jié)構(gòu)變異的影響因素。ＭＢＣ、ＤＯＣ、ＮＣＶ－濃度等也影響逡逑微生物群落結(jié)構(gòu)（表２－２）。逡逑１４逡逑

邐＾邐４邐■：邋ｉ邋Ｉ．邋＊■？邐＿？邐｜？邐｜？邐＞；■邋ｉ邋ｋ＆邋ｋ４逡逑ｈ＇？ａｎ邋ｐｒｏｘｒｉｃｒｓｉ％：逡逑圖２－１不同施肥處理下主要細菌（門水平）的相對豐度，＊表示處理間相對豐度逡逑有顯著性差異（Ｐ邋＜邋０．０５）逡逑ＲＤＡ分析顯示，ＣＫ處理的細菌群落緊密團聚，ＮＰＫ處理的細菌群落也緊密逡逑團聚，并且ＣＫ處理在ＲＤＡ２軸的方向上遠離施加了有機肥的處理，ＮＰＫ處理逡逑在ＲＤＡ１軸的方向上遠離施加了有機肥的處理（圖２－２）。施加了有機肥的ＮＰＫＭ逡逑和Ｍ處理具有相似的細菌群落結(jié)構(gòu)�；冢停铮睿簦澹茫幔颍欤镏脫Q檢驗，ＲＤＡ１和ＲＤＡ２逡逑分別解釋了邋６８．邋７％和８．邋９９％不同處理間細菌群落結(jié)構(gòu)的變異。ＲＤＡ１軸與ｐＨ、逡逑ＤＯＣ、ＭＢＣ等強相關(guān)，而ＲＤＡ２軸與Ｃ：Ｎ、Ｎ0ｒＮ濃度、ＮＨ４－Ｎ濃度等強相逡逑關(guān)（圖２－２）。這說明土壤性質(zhì)的改變影響了土壤細菌群落組成和結(jié)構(gòu)。土壤ｐＨ逡逑是最重要的微生物群落結(jié)構(gòu)變異的影響因素。ＭＢＣ、ＤＯＣ、ＮＣＶ－濃度等也影響逡逑微生物群落結(jié)構(gòu)（表２－２）。逡逑１４逡逑

葡萄糖在不同施肥土壤中的礦化及微生物對其的同化逡逑率在第１天達到最高值之后迅速減小。葡萄糖累積礦化量根據(jù)施肥處理的不同而逡逑不同（圖２－３）。與對照處理ＣＫ相比，在施用肥料的處理中葡荀糖的礦化量更逡逑大，尤其是在長期施用有機肥的處理Ｍ中，在２８天的室內(nèi)培養(yǎng)后，Ｍ處理中逡逑５２１邋ｍｇ邋Ｃ每ｋｇ邋土的葡萄糖被微生物分解，顯著高于另外三個處理（Ｐ〈0．邋0５），逡逑同時ＣＫ處理中只有２１．０％的葡萄糖碳被微生物分解。逡逑１０００邋ｎ邋邐逡逑ＣＫ逡逑９００邋－邐－邋0邋－邋ＮＰＫ逡逑－邐—ＮＰＫＭ逡逑８００邋－邐？邐？邋Ｍ逡逑７００－逡逑１邐６００邋－逡逑Ｓ邐５００邋－令－？－？？？々邐令邐＾逡逑Ｉ邐－－邐＾＾逡逑８邐３００－逡逑？：／邐？邋Ｊ３邐0邐0逡逑２００邋－邋．７邐２＾－＾邐邐邐■逡逑１００－逡逑0邋＂Ｔ邐１邐｜邐１邋Ｉ邐１邋Ｉ邐１邋Ｉ邐＿邋Ｉ邐１邋Ｉ邐１邋Ｉ邐１逡逑０邐４邐８邐１２邐１６邐２０邐２４邐２８逡逑Ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ邋ｄａｙｓ逡逑圖２－３邋土壤添加葡萄糖后的累積葡萄糖礦化量逡逑在培養(yǎng)第１、７、２８天后葡萄糖的累積礦化量與ｐＨ，邋ＴＣ，邋ＭＢＣ，邋ＤＯＣ均正逡逑相關(guān)（Ｐ〈邋０．０５）。然而，葡萄糖的累積礦化量并不與土壤Ｎ有關(guān)性質(zhì)具有顯著逡逑的相關(guān)性（表２－３）。逡逑１６逡逑

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本文編號：2818055