氮添加对红壤微生物量和酶活性的影响

发布时间：2018-04-12 21:36

  本文选题：氮添加 + 湿地松　； 参考：《沈阳农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：我国大气平均氮沉降量逐年增加,且氮沉降中硝态氮(NO_3~--N)含量的比重逐年加大,降低了土壤微生物量。土壤微生物通过合成酶调控土壤有机质的分解,两者在有机质周转中起非常重要的作用。但是氮沉降增加以及铵态氮(NH_4~+-N)和NO_3~--N各自对土壤微生物量和土壤酶活性影响尚不清楚,探讨不同氮剂量和无机氮形态(NH_4~+-N和NO_3~-N)对土壤微生物群落和酶活性的影响,可更好的预测未来氮沉降增加对森林生态系统养分循环的影响。本研究样地位于中国江西省泰和县中国科学院千烟洲生态试验站,通过4年野外氮添加试验研究了氮添加量和无机氮添加形态(NH_4~+-N和NOO3--N)对土壤微生物量和酶活性的影响,其中用40和120 kg N ha-1 yr-1 NH4C1添加探究不同氮添加量对土壤酶活性的影响;用40 kg N ha-1 yr-1 NH4Cl和NaN03添加探究不同无机氮添加形态对土壤微生物量和酶活性的影响。结果表明:(1)随氮添加量的增加β-1,4-葡糖苷酶(βG)、纤维素二糖水解酶(CBH)、β-1,4-乙酰基-葡糖胺糖苷酶(NAG)、过氧化物酶(PER)活性的抑制作用逐渐增加,其活性下降了17%～51%;氮添加使α-1,4-葡糖苷酶(aG)、β-1,4-木糖苷酶(βX)、酸性磷酸酶(AP)、多酚氧化酶(PPO)活性降低了 15%～39%,但是不同氮添加量之间无明显差异。(2)比较氮添加量间差异时,酶活性与环境因子间的冗余分析和Pearson分析结果表明,多数土壤水解酶和氧化酶与pH和NH_4~+-N显著正相关,与N03--N显著负相关。表明氮添加导致pH降低和土壤中硝化作用增强,抑制了土壤水解酶和氧化酶活性。(3)NH_4~+-N添加对各微生物指标磷脂脂肪酸(PLFA)含量的抑制作用大于NO_3~--N添加。NH_4~+-N添加使总磷脂脂肪酸(TPLFA)含量下降了 24%,N03--N添加使TPLFA含量下降了 11%。两处理使革兰氏阳阴细菌(G+)、革兰氏阴性细菌(G-)、真菌(F)、细菌(B)、放线菌(A)、丛枝菌根真菌(AMF)、腐生真菌(SAP)的PLFA含量下降了 14%～40%。(4)NH_4~+-N和NO_3~--N添加均显著抑制了土壤C、N、P水解酶和氧化酶活性,但N03--N添加对AP活性的抑制作更强。NH_4~+-N和NO_3~--N添加对土壤碳分解特定酶活性(经TPLFA含量标准化后的酶活性)和氧化酶的特定酶活性无明显影响。但是NO_3~--N添加对土壤氮分解特定酶活性的抑制作用大于NH_4~+-N添加,分别下降了 21%和43%。NH_4~+-N添加使AP的特定酶活性显著提升了 19%。(5)比较氮添加形态间差异时,冗余分析结果表明:微生物指标的PLFA含量与pH、总有机碳(SOC)和总氮(TN)正相关,与NH_4~+-N负相关。酶活性与pH和NH_4~+-N正相关,与NO_3~--N负相关。(6)酶活性3月6月10月,而微生物指标的PLFA含量10月显著高于3月和6月。总体而言,氮添加抑制了土壤微生物群落指标的生物量和酶活性,且NH_4~+-N添加对微生物群落指标生物量的抑制作用要大于NO_3~--N添加,而不同氮添加形态仅对磷分解酶活性的影响有明显差异。微生物生物量和酶活性的下降主要是因为受到氮添加导致的酸化和硝化作用的间接影响。弄清氮添加量和无机氮添加形态对微生物群落和酶活性的影响子在预测未来氮沉降增加对森林养分循环影响上十分必要。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S154

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本文编号：1741525