本文關(guān)鍵詞：生物炭對(duì)濱海鹽堿植物生長(zhǎng)及根際土壤環(huán)境的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：黃河口濕地由于地處濱海,沉積母質(zhì)中含有鹽分,加之海水的浸漬,形成特有的濱海鹽堿土壤,生態(tài)環(huán)境極其脆弱。近幾十年來(lái),由于海岸侵蝕和人類活動(dòng)加劇等導(dǎo)致了河口濕地系統(tǒng)快速退化,土壤鹽堿化加重,生態(tài)功能嚴(yán)重受損,已造成了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)損失,必須采取有效措施對(duì)受損生境進(jìn)行修復(fù)。生物炭是生物質(zhì)通過(guò)厭氧熱解產(chǎn)生的富碳材料。由于生物炭可以對(duì)土壤容重,保水能力及微生物多樣性等產(chǎn)生有利影響,其用作土壤改良劑以提高作物產(chǎn)量的效果已被廣泛證實(shí)。生物炭還具有提高植物發(fā)芽率和抗逆性,提高根際土壤養(yǎng)分有效性的功效。然而,迄今對(duì)生物炭添加到土壤中的研究中,大多集中于中性至酸性的農(nóng)業(yè)土壤,對(duì)將生物添加到濱海鹽堿土中的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究旨在探討生物炭施用到濱海鹽堿土壤后對(duì)土壤各種物化性質(zhì)和植物根際響應(yīng)過(guò)程的影響。主要研究結(jié)果如下：首先,選取兩種黃河三角洲土著鹽生植物田菁和錦葵,通過(guò)盆栽試驗(yàn),探討不同添加量的花生殼生物炭(1.5%,5%和10%,w/w),對(duì)不同種類鹽堿植物的生長(zhǎng)差異、根系特征、根際環(huán)境條件以及養(yǎng)分元素(N、P)利用效率等參數(shù)的影響。結(jié)果表明,生物炭以較低的添加量(如1.5%)施用到供試土壤后,顯著提高了田菁和濱海錦葵的生物量并促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng),且與肥料聯(lián)合施用后提高生物量的效果最佳。此外,生物炭在較低添加量(如1.5%)時(shí)能夠增強(qiáng)植物對(duì)N和P的吸收能力。然而,鹽堿土中施加生物炭后生物炭對(duì)鹽堿土中植物的發(fā)芽率、株高、莖粗、葉片形態(tài)、葉綠素以及植物體內(nèi)P元素的轉(zhuǎn)運(yùn)和利用能力的影響并不顯著。同時(shí),通過(guò)分析添加生物炭后土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)、C/N、陽(yáng)離子交換量(CEC)、交換性鈉,以及根際與非根際土壤中pH,鹽度,銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷的改變,研究生物炭添加后,如何通過(guò)影響植物根際-土壤的養(yǎng)分有效性促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)。結(jié)果表明,生物炭以較低的添加量(如1.5%)加入鹽堿土?xí)r,能夠降低土壤pH和鹽度,提高土壤有機(jī)質(zhì)、C/N和CEC,但對(duì)土壤交換性鈉和堿化度(ESP)的影響均未表現(xiàn)出顯著性差異。其次,提高了植物根際土壤的養(yǎng)分有效性,主要原因?yàn)椋阂环矫?引起植物根際土中銨態(tài)氮的顯著增加；另一方面,促進(jìn)了植物對(duì)硝態(tài)氮的吸收：第三,增加了土壤中有效磷的含量。植物根際的作用還表現(xiàn)在根際土壤的pH和鹽度均低于非根際土壤,且當(dāng)生物炭與尿素共同施加時(shí)可使根際土壤的pH進(jìn)一步降低。本研究還通過(guò)Biolog研究施用生物炭后對(duì)植物根際及非根際土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)的改變,探討生物炭促進(jìn)植物生長(zhǎng)的根本機(jī)理。生物炭以較低的添加量(如1.5%)的加入能顯著提高根際土壤微生物代謝的活性和強(qiáng)度,尤其是以多碳糖為碳源的微生物,增加根際土壤中微生物的豐富度、多樣性和均勻度。綜上所述,生物炭以1.5%的添加量施入濱海鹽堿土后,可顯著促進(jìn)田菁和錦葵的生長(zhǎng),提高植物生物量。主要原因?yàn)椋荷锾康奶砑痈淖兞烁H土壤微生物的群落結(jié)構(gòu),且在微生物與植物根際的調(diào)節(jié)下改善了土壤的理化性質(zhì),提高了土壤養(yǎng)分有效性。
【關(guān)鍵詞】：生物炭 濱海鹽堿土 根際 微生物群落 養(yǎng)分有效性
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S156.42
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 0 前言13-14
• 1 緒論14-24
• 1.1 濱海鹽堿土現(xiàn)狀14-15
• 1.1.1 濱海鹽堿土性質(zhì)及現(xiàn)狀14
• 1.1.2 濱海鹽堿土的傳統(tǒng)改良措施及其局限性14-15
• 1.3 生物炭15-21
• 1.3.1 生物炭的起源及定義15-16
• 1.3.2 生物炭的性質(zhì)16-18
• 1.3.3 生物炭在土壤改良方面的研究18-19
• 1.3.4 生物炭與植物根際-微生物之間的相互作用19-21
• 1.4 本研究的科學(xué)問(wèn)題和研究?jī)?nèi)容21-24
• 1.4.1 科學(xué)問(wèn)題及假說(shuō)21-22
• 1.4.2 研究目標(biāo)22
• 1.4.3 研究?jī)?nèi)容22-23
• 1.4.4 技術(shù)路線23-24
• 2 生物炭的制備和表征24-30
• 2.1 生物炭的制備24
• 2.1.1 生物質(zhì)原料24
• 2.1.2 生物質(zhì)熱解24
• 2.2 生物炭的表征24-26
• 2.3 數(shù)據(jù)分析26
• 2.4 結(jié)果與討論26-29
• 2.4.1 生物炭的基本性質(zhì)26
• 2.4.2 生物炭的表觀特征26-28
• 2.4.3 生物炭的含氧官能團(tuán)28
• 2.4.5 生物炭的營(yíng)養(yǎng)性質(zhì)28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 生物炭對(duì)鹽堿植物生長(zhǎng)的影響30-48
• 3.1 材料與方法30-33
• 3.1.1 材料30-31
• 3.1.2 試驗(yàn)方法31-33
• 3.1.3 數(shù)據(jù)分析33
• 3.2 結(jié)果與討論33-47
• 3.2.1 對(duì)植物種子萌發(fā)的影響33-34
• 3.2.2 對(duì)植物生物量的影響34-37
• 3.2.3 對(duì)植物株高的影響37-38
• 3.2.4 對(duì)植物莖粗的影響38-40
• 3.2.5 對(duì)植物葉片形態(tài)及葉片中葉綠素含量的影響40-42
• 3.2.6 對(duì)植物根形態(tài)的影響42-43
• 3.2.7 對(duì)植物養(yǎng)分利用能力的影響43-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 4 生物炭添加對(duì)鹽堿植物根際土壤理化性質(zhì)的影響48-60
• 4.1 材料與方法48-49
• 4.1.1 材料48
• 4.1.2 試驗(yàn)方法48-49
• 4.1.3 數(shù)據(jù)分析49
• 4.2 結(jié)果與討論49-58
• 4.2.1 供試土壤的基本性質(zhì)49-50
• 4.2.2 生物炭對(duì)植物根際土壤pH的影響50-52
• 4.2.3 生物炭對(duì)植物根際土壤鹽度的影響52-53
• 4.2.4 生物炭對(duì)植物根際土壤有效氮的影響53-56
• 4.2.5 生物炭對(duì)植物根際土壤有效磷的影響56-57
• 4.2.6 生物炭對(duì)鹽堿土壤有機(jī)質(zhì)、C/N,CEC、交換性鈉的影響57-58
• 4.2.8 生物炭對(duì)鹽堿土壤孔隙結(jié)構(gòu)的影響58
• 4.3 本章小結(jié)58-60
• 5 生物炭對(duì)鹽堿植物根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響60-72
• 5.1 材料與方法60-62
• 5.1.1 材料60
• 5.1.2 試驗(yàn)方法60-61
• 5.1.3 數(shù)據(jù)分析61-62
• 5.2 結(jié)果與討論62-71
• 5.2.1 生物炭對(duì)植物根際微生物代謝活性的影響62-63
• 5.2.2 生物炭對(duì)植物根際微生物功能多樣性指數(shù)的影響63-64
• 5.2.3 生物炭引起的植物根際土壤微生物功能多樣性的改變64-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 6 結(jié)論和展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 創(chuàng)新性73
• 6.3 研究展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 致謝80-81
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷81
• 在研期間的主要學(xué)術(shù)成果81

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