本文關(guān)鍵詞：城市有機垃圾熱解生物炭對紫色土氮素特征與微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以城市有機垃圾(OFMSW)為熱解原料生產(chǎn)的生物炭含有豐富的氮素和有機質(zhì),當(dāng)添加這種生物炭到氮素營養(yǎng)缺乏的紫色土中時,它也許能夠通過直接引入氮素或者改變土壤理化性質(zhì)來改變土壤的微生物群落結(jié)構(gòu),進而影響土壤的氮循環(huán)。為了研究這種生物炭對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和土壤理化特征特別是氮營養(yǎng)元素特征的影響,本研究設(shè)計了一個為期12個月的土壤盆栽培養(yǎng)試驗。試驗使用了700°C終溫制得的OFMSW熱解生物炭來改良一種紫色土,共設(shè)置了4個處理,生物炭添加量分別為0%、1%、3%和5%(w/w),并分別命名為0%BC、1%BC、3%BC和5%BC。按試驗設(shè)計進行土壤采樣,檢測土壤理化特性變化,并提取土壤DNA,采用高通量測序技術(shù)在Mi Seq平臺上進行測序,分析土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)。試驗的主要研究結(jié)果及結(jié)論如下:在試驗的前5個月,含炭紫色土的p H略低于不含炭紫色土,但是之后4個處理的p H基本相同,維持在8.0左右;3%和5%的生物炭添加量顯著提高了土壤有機質(zhì)(SOM)和總氮(TN)含量,提高效果隨添加量的上升而增強;供試生物炭降低了紫色土的NH+4-N吸附量,同時提高了土壤中可提取的氨氮和3NO-N-的含量,3%的生物炭添加量具有較好的提升效果,但改良土壤的氨氮和3NO-N-的絕對含量依然較低,仍需使用氮肥補充土壤氮素。培養(yǎng)期間,含炭紫色土和不含炭紫色土擁有不同的細菌群落結(jié)構(gòu)。3%和5%含炭量的紫色土的細菌α-多樣性降低,與硝化和反硝化作用關(guān)系比較密切的變形菌門、厚壁菌門和放線菌門的相對豐度也出現(xiàn)了不同程度上升,但當(dāng)細化到綱時,相同門內(nèi)的各個細菌綱對生物炭的施用做出了不同的響應(yīng)。5%BC中硝化螺旋菌綱的相對豐度低于其他處理。在屬水平,各菌屬對環(huán)境變化的響應(yīng)各不相同,典范對應(yīng)分析(CCA)顯示,能被環(huán)境變量很好解釋的菌屬大致可分為3組:第1組菌屬在試驗后半年的3%BC和5%BC中相對豐度較高,該組菌屬對環(huán)境變化也更為敏感,另外它們的相對豐度正相關(guān)于土壤TN、SOM、3NO-N-含量和生物炭添加量。第2組菌屬在1%BC和3%BC中更為豐富,對土壤TN、SOM和3NO-N-含量的變化不敏感,相對豐度正相關(guān)于土壤NH+4-N吸附量和環(huán)境溫度;第3組菌屬在試驗前半年的0%BC和1%BC中相對豐度更高,其相對豐度負相關(guān)于土壤TN、SOM、3NO-N-、生物炭添加量和環(huán)境溫度,正相關(guān)于土壤p H。CCA還顯示,第一和第二排序軸加起來只能解釋細菌屬豐度變化的35.8%,這說明試驗監(jiān)測的環(huán)境變量只能解釋部分細菌群落結(jié)構(gòu)變化,細菌群落結(jié)構(gòu)變化可能還受到其他環(huán)境變量的影響。各環(huán)境變量對菌屬相對豐度變化的解釋量排序如下:TN(16%)生物炭添加量(15.8%)SOM(15.7%)NH+4-N吸附量(13.3%)p H(11.5%)3NO-N-(10.3%)。
【關(guān)鍵詞】：城市有機垃圾(OFMSW) 生物炭 紫色土 氮 微生物群落結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S151.9;X705
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 概述9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究進展10-17
• 1.2.1 熱解生物炭的理化特征及其土壤環(huán)境效應(yīng)10-12
• 1.2.2 土壤中微生物介導(dǎo)的氮轉(zhuǎn)化及生物炭對其的影響12-14
• 1.2.3 土壤中參與氮循環(huán)的菌群14-15
• 1.2.4 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的研究方法15-17
• 1.3 研究目的、意義、內(nèi)容、技術(shù)路線17-19
• 1.3.1 研究目的17
• 1.3.2 研究意義17
• 1.3.3 研究內(nèi)容17-18
• 1.3.4 研究技術(shù)路線18-19
• 2 生物炭對紫色土理化特征及氮素特性的影響19-37
• 2.1 前言19
• 2.2 材料與方法19-24
• 2.2.1 試驗材料19-21
• 2.2.2 試驗設(shè)計和取樣21-23
• 2.2.3 土樣和生物炭性質(zhì)的測定23-24
• 2.2.4 數(shù)據(jù)分析24
• 2.3 結(jié)果與討論24-35
• 2.3.1 生物炭對紫色土pH值的影響24-26
• 2.3.2 生物炭對紫色土有機質(zhì)含量的影響26-28
• 2.3.3 生物炭對紫色土銨態(tài)氮吸附量的影響28-30
• 2.3.4 生物炭對紫色土中氨氮含量的影響30-31
• 2.3.5 生物炭對紫色土中硝酸鹽氮的影響31-33
• 2.3.6 生物炭對紫色土中全氮的影響33-34
• 2.3.7 土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 3 生物炭影響紫色土中細菌群落結(jié)構(gòu)37-55
• 3.1 前言37-38
• 3.2 材料與方法38-39
• 3.2.1 試驗材料38
• 3.2.2 試驗設(shè)計和取樣38
• 3.2.3 土壤樣本DNA提取及PCR擴增38-39
• 3.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析39
• 3.3 結(jié)果與分析39-53
• 3.3.1 生物炭對細菌群落結(jié)構(gòu)的影響39-50
• 3.3.2 土壤理化特性變化與土壤細菌群落結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系分析50-53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 4 研究結(jié)論與展望55-57
• 4.1 研究結(jié)論55-56
• 4.1.1 生物炭對紫色土理化及氮素特征的影響55
• 4.1.2 生物炭對紫色土細菌群落結(jié)構(gòu)的影響55-56
• 4.2 不足之處與研究展望56-57
• 致謝57-59
• 參考文獻59-69
• 附錄69-79
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69
• B. 作者在攻讀碩士期間參加的科研項目69-70
• C. 微生物群落組成70-79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：286111