【摘要】：據(jù)調查顯示,在現(xiàn)有的中國耕地中,中低產(chǎn)田占耕地總面積的70%左右。粗放的耕作方式,特別是化肥過量施用,是造成我國耕地質量退化的重要原因之一。現(xiàn)階段,我國的耕地退化面積占耕地總面積的40%以上。因此,急需增加土壤有機質的含量以達到提高土壤地力的目的。但是,對于土壤有機質的運轉和累積的機制目前還缺乏理解,所以迫切需要深入理解土壤有機質的運轉和累積的機制,以指導發(fā)展提升土壤有機質含量的合理措施。從全球層面上來說,活性鐵礦物(短程有序礦物)可以保護大約20%左右的有機碳,然而土壤中短程有序礦物的調控機制仍未有共識。本論文基于室內盆栽實驗,研究了叢枝菌根真菌(AMF)、根系和秸稈等要素在促進土壤短程有序礦物形成中的重要作用;進一步利用室內菌礦培養(yǎng)實驗,結合高分辨透射電鏡(HRTEM)和同步輻射紅外顯微成像(SR-FTIR)等技術,初步探討了室內菌礦培養(yǎng)實驗中短程有序礦物的生物化學形成途徑以及機制。本文的主要研究結果如下:1)在叢枝菌根真菌、秸稈和根系的不同處理方式的共同作用下,不同土壤的地上部和地下部的生物量出現(xiàn)顯著差異。其中,秸稈可有效增加砂土中的植株地上部生物量,但在粘土中的作用相反。并且不同種類的土壤pH值出現(xiàn)了一定程度的變化,表明叢枝菌根真菌可以通過吸收銨態(tài)氮和硝態(tài)氮影響土壤pH值。粘土中的總碳、總氮以及碳氮比均最高,說明粘土體系加上叢枝菌根真菌、秸稈、根系的共同作用,可顯著提高土壤中的總碳和總氮值。不同土壤類型的可溶性有機碳(DOC)的累積呈現(xiàn)出了顯著性差異,根系和有機物可以有效地提升土壤中有機碳的含量。2)土壤有機碳與土壤膠體中的可溶性礦質元素沒有顯著的相關性。然而,不同形態(tài)的礦質元素,如短程有序鐵、活性鐵和有機絡合態(tài)鐵,與土壤有機碳呈現(xiàn)顯著的相關性。同步輻射顯微紅外成像圖譜表明了叢枝菌根真菌表面的碳氮和鐵鋁硅元素的分布情況,較為直觀地表現(xiàn)了礦質元素與微生物之間的相互關系。叢枝菌根真菌和秸稈(碳)的降解以及根系作用能夠促進土壤中短程有序礦物的形成。3)室內菌礦培養(yǎng)實驗結果顯示,在培養(yǎng)48h后,煙曲霉(Asperillus fumigatus Z5)菌絲體和培養(yǎng)液中都產(chǎn)生了大量的納米礦物(2-5 nm)。在培養(yǎng)過程中產(chǎn)生了大量有機酸,使培養(yǎng)液的pH值降低,從而導致了納米礦物的形成。真菌在生長的過程中,能產(chǎn)生酸性代謝產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物對礦物的晶格有破壞作用,在這一過程中,納米礦物的含量有明顯的增加。綜上所述,土壤中短程有序礦物能夠促進碳的固持,而且土壤中添加的有機質可以促進土壤中的非晶形礦物的活化。同時,真菌在短程有序礦物形成過程中也起到關鍵作用。
【圖文】：

Ｆｉｇ．邋ｌ－ｌ．邋Ｔｈｅ邋Ｓｉ－０邋ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ逡逑層狀硅酸鹽礦物，如高嶺石，具有二維網(wǎng)格狀延展的Ｓｉ－０四面體骨架，由硅氧逡逑四面體包括３個角頂連接成二向展平的六方網(wǎng)層，稱四面體片【４１１，如圖１－１。四面體逡逑一側的活性氧需要大小適宜的陽離子來與之配位，使電荷達到平衡，并且與氧和羥逡逑基構成配位八面體，八面體共棱連接構成八面體片［４２］，如圖卜２。四面體片與八面體逡逑片體以活性氧為媒介，，組成層狀硅酸鹽的結構層，粘土礦物主要是由粒徑小于２ｐｍ逡逑３逡逑

——四面體空隙和八面體空隙，這兩類空隙的產(chǎn)逡逑生如圖１－３所示。由圖可見，四面體空隙是由一層三個球和另一層一個球組合而成逡逑（如圖１－４）邋［４９￣５１］。因為四個球的球心均指向正四面體的頂點，所以這四個球所包逡逑圍形成的空隙就稱為四面體空隙。八面體空隙是由一層三個球與另一層三個球所組逡逑合而成（如圖１－５），因為六個球的球心均指向正八面體的頂點，所以此六個球所逡逑４逡逑
【學位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S153.6;S154.3

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉夢琦;王博翔;方興;陳霞雯;趙長穎;;短程有序結構中光的吸收特性研究[J];工程熱物理學報;2018年06期

2 王文杰;牛曉穎;周春花;;短程有序結構中寬帶二次諧波產(chǎn)生的研究[J];人工晶體學報;2014年05期

3 郁鴿,K.Lücke;合金中的短程有序轉變、點缺陷行為和原子擴散的研究——Ⅰ.實驗方法的理論基礎[J];自然科學進展;1995年03期

4 王俊橋,陳濟舟;ρ型氧化鋁的短程有序結構[J];無機材料學報;1990年02期

5 張林,吳佑實,邊秀房,李輝;液態(tài)結構與Al-Fe-Ce合金短程有序的相關性[J];物理化學學報;2000年01期

6 郁鴿,K.Lücke,W.Kohl;合金中的短程有序轉變、點缺陷行為和原子擴散的研究——Ⅱ.Au50at%Pd合金實驗結果的分析[J];自然科學進展;1995年04期

7 張福成,鄭煬曾;錳鉻奧氏體鋼中合金元素及碳的短程有序分布[J];科學通報;1991年05期

8 魯文豪;;金屬玻璃的性質、制備和應用[J];建材世界;2017年05期

9 白哲;非晶態(tài)Fe_（100－x）B_x合金中化學短程有序對居里溫度的影響[J];河北師范大學學報;1995年S1期

10 趙玉梅;斯永敏;潘潔;;聚碳硅烷的短程有序結構[J];有機硅材料;2008年03期

相關會議論文 前6條

1 徐知三;;GeSe_2玻璃在激光激勵下的結晶及其可逆性[A];第二屆全國光散射學術會議論文集（上）[C];1983年

2 蘇毅國;黃姝姝;郎峻宇;王曉晶;;短程有序型Sn_xNbO_y·nH_2O用于光催化降解有機污染物[A];第九屆全國環(huán)境催化與環(huán)境材料學術會議——助力兩型社會快速發(fā)展的環(huán)境催化與環(huán)境材料會議論文集（NCECM 2015）[C];2015年

3 楊昌菊;彭路明;;~(17)O MAS NMR研究CeO_2表面結構及催化CO氧化機理[A];2018第二十屆全國波譜學學術年會會議論文摘要集[C];2018年

4 趙智勝;;兼具高強、高硬、高彈于一體的雜交碳[A];第十四屆全國物理力學學術會議縮編文集[C];2016年

5 田豐收;龐錦標;王柱;;用正電子譜研究Ge(S_xSe_(1-x))_2玻璃的結構缺陷[A];第十一屆全國正電子湮沒譜學會議論文集[C];2012年

6 江洪林;張茂才;高學緒;朱潔;周壽增;;Ga含量對Fe-Ga合金快淬薄帶組織結構和磁致伸縮性能的影響[A];第十二屆全國磁學和磁性材料會議專輯[C];2005年

相關碩士學位論文 前1條

1 昌曉黎;土壤短程有序礦物形成與微生物的關系初探[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2017年

本文編號：2649307