本文關(guān)鍵詞：淹水對三峽庫區(qū)消落帶土壤氮形態(tài)分布及相關(guān)酶、細菌的影響

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【摘要】：三峽水庫蓄水運行后,在庫區(qū)周邊形成落差高達30 m的消落帶。這一水、陸交錯區(qū)域,屬于生態(tài)敏感區(qū)。消落區(qū)土壤頻繁經(jīng)歷淹沒-出露過程,必然會影響土壤微生物和氧化還原特性,從而改變氮素形態(tài)分布。因此研究消落區(qū)土壤氮素形態(tài)分布特征,對于闡明消落區(qū)氮素在水土界面上的遷移轉(zhuǎn)化具有重要意義。本文以三峽水庫消落區(qū)典型的紫色土為研究對象,通過原位試驗,控制不同的淹水深度(2,5和15 m)和淹水時間(30,60,120和180 d),并以不淹水(0 m)作為對照,探討了不同淹水深度下土壤氮素形態(tài)分布特征,并從生物學的角度分析了土壤氮素轉(zhuǎn)化與相關(guān)酶、細菌間的關(guān)系。主要結(jié)果如下:(1)采用改進沉積物氮連續(xù)提取法測定了淹水條件下土壤氮素形態(tài)分布特征。土壤全氮量在淹水期整體上隨淹水深度的增加而減少,而落干期土壤的全氮量整體上低于淹水期。土壤中可轉(zhuǎn)化態(tài)氮(TF-N)的4種形態(tài)的氮含量表現(xiàn)趨勢為有機硫化物結(jié)合態(tài)(OSF-N)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)(IMOF-N)離子交換態(tài)(IEF-N)碳酸鹽結(jié)合態(tài)(CF-N)。淹水期間,土壤IEF-N、IMOF-N含量隨淹水深度增加呈減少趨勢。與未淹水(0 m)相比,各淹水深度土壤CF-N含量明顯增加,而OSF-N含量無明顯變化。整體上看,各淹水深度土壤的TF-N含量均顯著高于未淹水(0 m)。隨著淹水時間的增加,淹水土壤的TF-N含量有增加的趨勢,而NTF-N和TN含量在淹水期間均減少,說明部分NTF-N轉(zhuǎn)化成了TF-N。(2)淹水條件下土壤氮形態(tài)與其水環(huán)境如水溫、電導率、pH、溶解氧等因素有關(guān)。在各形態(tài)氮中,IEF-N和IMOF-N之間呈顯著正相關(guān)。TN與水環(huán)境各指標之間均達到了顯著相關(guān)性。水溫與IMOF-N呈顯著正相關(guān),光照和IEF-N、IMOF-N也呈顯著正相關(guān),溶解氧與IEF-N呈顯著正相關(guān),而與CF-N呈顯著負相關(guān)。(3)不同淹水深度下土壤無機氮含量發(fā)生變化。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量對不同淹水深度的響應有顯著差異(p0.05)。淹水180 d,土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量隨淹水深度的增加均逐漸降低;與未淹水(0 m)對比,水深2 m處的銨態(tài)氮含量顯著增加,而水深15 m處的硝態(tài)氮含量顯著減少(p0.05);對于土壤無機氮(銨態(tài)氮+硝態(tài)氮)而言,水深15 m處的無機氮含量低于未淹水(0 m)。土壤經(jīng)歷第2次淹水后,各淹水深度土壤的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均顯著低于未淹水(0 m)。重新淹水后,可能促進土壤氮素再次進入水體,進一步加重庫區(qū)水體富營養(yǎng)化問題。(4)淹水環(huán)境影響土壤氮素的轉(zhuǎn)化。水溫、濁度與4種酶(脲酶、亞硝酸還原酶、硝酸還原酶和羥胺還原酶)活性呈顯著正相關(guān);而電導率與其他3種酶活性(除硝酸還原酶外)均達到顯著正相關(guān)。同時溶解氧和這4種土壤酶活性之間沒有顯著相關(guān)性。pH與脲酶、亞硝酸還原酶活性之間存在顯著負相關(guān)關(guān)系;光照與其他3種酶活性(除硝酸還原酶外)均達到顯著正相關(guān)。再者,氨化細菌、亞硝化細菌和反硝化細菌數(shù)量在淹水期大體上隨淹水深度增加而減少,這與淹水期土壤無機氮含量的變化趨勢一致。不同深度下水環(huán)境中光照、溫度和濁度等的差異,改變了土壤酶和微生物活性,進而影響了土壤氮素形態(tài)轉(zhuǎn)化。
【關(guān)鍵詞】：三峽水庫 消落區(qū) 淹水深度 氮 酶活性 細菌
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S153.6;S154
【目錄】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 縮略詞表11-12
• 第一章 前言12-25
• 1 三峽水庫消落區(qū)概況12-13
• 2 消落區(qū)面積及分布特點13-14
• 3 典型消落帶-小江流域消落區(qū)概況14-15
• 3.1 小江流域消落區(qū)自然環(huán)境狀況14-15
• 3.2 小江流域生態(tài)環(huán)境問題15
• 4 三峽庫區(qū)的環(huán)境污染影響15-17
• 4.1 庫區(qū)氮污染現(xiàn)狀16
• 4.2 水庫消落區(qū)氮素研究及存在的主要問題16-17
• 5 國內(nèi)外研究進展17-23
• 5.1 氮遷移轉(zhuǎn)化的影響因素18-20
• 5.2 淹水-落干過程對土壤氮素遷移轉(zhuǎn)化的影響研究20-22
• 5.3 土壤氮素形態(tài)的研究22-23
• 6 研究內(nèi)容和意義23-25
• 6.1 研究目的23
• 6.2 研究內(nèi)容23
• 6.3 研究創(chuàng)新點23-24
• 6.4 技術(shù)路線24-25
• 第二章 淹水條件下消落區(qū)土壤的氮素形態(tài)分布特征25-42
• 1 前言25-26
• 2 材料與方法26-30
• 2.1 供試土壤26
• 2.2 試驗設(shè)計26-27
• 2.3 土壤樣品采集和水環(huán)境分析27-28
• 2.4 化學分析方法28-30
• 2.5 數(shù)據(jù)處理方法30
• 3 結(jié)果與分析30-38
• 3.1 不同淹水深度下土壤的基本理化性質(zhì)變化30-32
• 3.2 不同淹水深度下土壤氮的形態(tài)變化32-36
• 3.3 土壤氮形態(tài)相關(guān)性分析36-38
• 4 討論38-41
• 4.1 淹水對土壤理化性質(zhì)的影響38
• 4.2 淹水對土壤氮形態(tài)的影響38-41
• 5 小結(jié)41-42
• 第三章 淹水條件下消落區(qū)土壤氮素轉(zhuǎn)化及酶、細菌變化42-61
• 1 前言42-43
• 2 材料與方法43-49
• 2.1 供試土壤43
• 2.2 試驗設(shè)計43
• 2.3 土壤樣品采集43
• 2.4 化學分析方法43-48
• 2.5 數(shù)據(jù)處理方法48-49
• 3 結(jié)果與分析49-56
• 3.1 不同淹水深度下土壤的無機氮變化49-51
• 3.2 不同淹水深度下土壤氮轉(zhuǎn)化相關(guān)酶變化51-53
• 3.3 不同淹水深度下土壤氮轉(zhuǎn)化相關(guān)細菌的數(shù)量變化53-55
• 3.4 土壤氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)酶相關(guān)性分析55-56
• 4 討論56-59
• 4.1 不同淹水深度對土壤無機氮含量的影響56-58
• 4.2 不同淹水深度對土壤氮相關(guān)酶活性的影響58
• 4.3 不同淹水深度對土壤氮相關(guān)細菌數(shù)量的影響58-59
• 5 小結(jié)59-61
• 第四章 研究結(jié)論與展望61-63
• 1 主要研究結(jié)論61-62
• 2 展望62-63
• 參考文獻63-73
• 碩士期間撰寫與發(fā)表論文73-74
• 致謝74

【參考文獻】

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本文編號：595675