土壤氮（N）素循環(huán)是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的元素循環(huán)過程之一,也是溫室氣體氧化亞氮（N₂O）產(chǎn)生的主要來源,對全球氣候及生態(tài)環(huán)境變化有著重要意義。水稻土是我國尤其是南方地區(qū)常見的土壤類型,占耕地面積的20%。其中有機肥、秸稈還田等常見的農(nóng)田管理措施以及水稻根系分泌物和凋落物等都會源源不斷地向土壤中輸入有機物質(zhì),這些有機物質(zhì)為土壤提供N素,影響土壤N素循環(huán)和N₂O釋放。但是目前關(guān)于外源有機物是如何影響稻田土壤硝化活性和N₂O釋放及其相關(guān)微生物機理的認(rèn)知還不系統(tǒng)。因此本研究首先選取我國南方地區(qū)四處長期定位試驗站調(diào)查有機肥對硝化微生物豐度和群落的影響;然后通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗研究易分解有機物對硝化活性和活性硝化微生物的影響機制;接著將一種有機物料拓展為三種不同C/N 比的有機物料,將一種水稻土壤拓展為兩種pH值不同的水稻土壤深入探究在不同C/N 比的有機物料和不同性質(zhì)的土壤條件下的硝化活性和活性硝化微生物;最后研究易分解有機碳源對不同pH土壤N₂O釋放路徑的影響。得到的主要研究結(jié)果如下:（1）長期施用有機肥顯著增加... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
文中縮略
第一章 緒論
    1.1 我國水稻土概況
    1.2 水稻田在N_2O排放中的作用
    1.3 稻田土壤N_2O的主要產(chǎn)生途徑及相關(guān)微生物
        1.3.1 經(jīng)典硝化過程(兩步硝化)
        1.3.2 完全硝化過程(一步硝化)
        1.3.3 硝化細菌反硝化
        1.3.4 異養(yǎng)硝化
        1.3.5 反硝化過程
        1.3.6 聯(lián)合反硝化
        1.3.7 硝酸鹽異化還原為銨
    1.4 影響主要硝化反硝化微生物分布的非生物因素
        1.4.1 氨氧化微生物
        1.4.2 亞硝酸鹽氧化菌
        1.4.3 反硝化細菌
    1.5 影響土壤N_2O釋放的非生物因素
        1.5.1 土壤pH
        1.5.2 土壤水分狀況
        1.5.3 土壤溫度
        1.5.4 土壤有機質(zhì)
        1.5.5 肥料施用
    1.6 問題的提出
    1.7 論文研究目標(biāo)、內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.7.1 研究目標(biāo)
        1.7.2 研究內(nèi)容
        1.7.3 技術(shù)路線圖
第二章 長期施用有機肥對稻田土壤硝化微生物的影響
    2.1 長期施用有機肥對南方不同水稻土硝化微生物的影響
        2.1.1 引言
        2.1.2 材料與方法
        2.1.3 結(jié)果與分析
        2.1.4 討論
        2.1.5 結(jié)論
    2.2 長期施用有機肥對稻季及油菜季土壤硝化微生物的影響
        2.2.1 引言
        2.2.2 材料與方法
        2.2.3 結(jié)果與分析
        2.2.4 討論
        2.2.5 結(jié)論
    2.3 本章小結(jié)
第三章 易分解有機物對水稻土硝化活性和活性微生物的影響
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 土壤采集及理化性質(zhì)測定
        3.2.2 ~(15)N示蹤及DNA-SIP微宇宙培養(yǎng)實驗
        3.2.3 DNA提取及超高速密度梯度離心
        3.2.4 定量PCR
        3.2.5 高通量測序及系統(tǒng)發(fā)育分析
        3.2.6 統(tǒng)計分析
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 愈傷組織礦化及土壤硝化
        3.3.2 硝化微生物豐度及群落組成的變化
        3.3.3 活性氨氧化菌
        3.3.4 活性氨氧化菌系統(tǒng)發(fā)育分析
    3.4 討論
        3.4.1 硝化作用
        3.4.2 活性硝化菌的自養(yǎng)生長
        3.4.3 活性硝化菌的系統(tǒng)發(fā)育分析
    3.5 結(jié)論
第四章 不同C/N比有機物料對水稻土硝化活性和活性微生物的影響
    4.1 不同C/N比有機物料對水稻土硝化活性和硝化微生物的影響
        4.1.1 引言
        4.1.2 材料與方法
        4.1.3 結(jié)果與分析
        4.1.4 討論
        4.1.5 結(jié)論
    4.2 不同C/N比有機物對水稻土活性硝化微生物的影響
        4.2.1 引言
        4.2.2 材料與方法
        4.2.3 結(jié)果與分析
        4.2.4 討論
        4.2.5 結(jié)論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 有機碳源存在的條件下稻田土壤氧化亞氮(N_2O)排放路徑研究
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 供試土壤
        5.2.2 培養(yǎng)體系建立
        5.2.3 樣品采集及測定
        5.2.4 DNA提取及功能基因定量
        5.2.5 統(tǒng)計分析
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 NH_4~+-N和NO_3~--N濃度及硝化速率
        5.3.2 N_2O釋放量
        5.3.3 硝化反硝化過程對N_2O的相對貢獻
        5.3.4 硝化反硝化功能基因的變化
        5.3.5 PLS-PM分析
    5.4 討論
    5.5 結(jié)論
第六章 研究結(jié)論、創(chuàng)新點及展望
    6.1 結(jié)論
        6.1.1 不同硝化微生物對長期施用有機肥的響應(yīng)不同
        6.1.2 易分解有機物礦化的NH_3是硝化作用底物并優(yōu)先促進AOA的自養(yǎng)生長
        6.1.3 不同C/N比有機物料對不同pH的土壤硝化過程及活性硝化微生物的影響
        6.1.4 葡萄糖和不同pH值的水稻土壤對N_2O釋放路徑的影響
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 不足之處與研究展望
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]稻田N2O排放影響因素與減排研究進展[J]. 夏仕明,陳潔,蔣玉蘭,陳璐,劉賀,劉立軍.  中國稻米. 2017(02)
[2]有機碳氮添加對酸性森林土壤氨氧化過程的影響[J]. 徐杰,韓成,張金波,鄧歡,鐘文輝.  土壤學(xué)報. 2017(04)
[3]農(nóng)田土壤N2O排放的主要影響因素[J]. 謝勇,榮湘民,何欣,石敦杰.  湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(11)
[4]施磷處理對中性紫色土土壤硝化作用的影響[J]. 趙浩淳,周志峰,秦子嫻,郭濤.  土壤學(xué)報. 2016(01)
[5]好氧氨氧化微生物系統(tǒng)發(fā)育及生理生態(tài)學(xué)差異[J]. 于少蘭,喬延路,韓彥瓊,張曉華.  微生物學(xué)通報. 2015(12)
[6]施肥對稻田甲烷與氧化亞氮排放的影響[J]. 易瓊,逄玉萬,楊少海,盧鈺升,付弘婷,李蘋,蔣瑞萍,唐拴虎.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2013(08)
[7]土壤氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵微生物過程及機制[J]. 賀紀(jì)正,張麗梅.  微生物學(xué)通報. 2013(01)
[8]一個新的古菌類群——奇古菌門（Thaumarchaeota）[J]. 張麗梅,賀紀(jì)正.  微生物學(xué)報. 2012(04)
[9]穩(wěn)定性同位素核酸探針技術(shù)DNA-SIP原理與應(yīng)用[J]. 賈仲君.  微生物學(xué)報. 2011(12)
[10]溫度和土壤類型對氮素礦化的影響[J]. 王簾里,孫波.  植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2011(03)

博士論文
[1]秸稈還田下稻田溫室氣體排放及其對水分管理的響應(yīng)[D]. 湯宏.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]施肥對稻田濕地土壤碳氮磷庫及其相關(guān)酶活變化的影響研究[D]. 王少先.浙江大學(xué) 2011

碩士論文
[1]硝化與反硝化作用對農(nóng)田土壤N2O排放的貢獻[D]. 林存剛.西南大學(xué) 2006



本文編號：3638032