有机物料的质量和空间分布对土壤生物群落的影响

发布时间：2018-07-17 16:45

【摘要】：输入土壤中的有机物料能够显著影响土壤肥力的维持和生物群落的发展,而且有机物料在土壤中的不均匀分布加剧了土壤空间异质性,影响土壤生物群落的结构和功能,而有关有机物料组成或质量及其空间分布对土壤尤其是微域土壤的影响仍需要更多的研究。综合考虑有机物料质量和有机物料的空间分布形式将有助于更加全面和真正地了解有机物料分解对土壤生物群落的影响。本文采用三个独立室内培养试验重点探讨了有机物料质量和空间分布对土壤生物群落的影响。首先,借助水稻和三叶草秸秆,分别以混匀、分层的形式创建有机物料在土壤中的空间分布类型。在分解第14、35和70 d分析土壤可溶性有机物、微生物生物量和微型动物群落的变化。结果表明:添加三叶草的土壤CO_2释放速率显著高于稻草处理。三叶草混匀处理的CO_2释放速率最先达到高峰,但高峰值低于三叶草四层处理。在培养期内,三叶草作用下的CO_2累积量显著高于稻草处理。与稻草相比,三叶草在土壤中的一层分布处理提高了土壤活性有机碳和氮的含量。三叶草混匀处理在培养初期更有利于细菌的发展,而真菌含量则随培养时间呈下降趋势。相比之下,稻草作用下的真菌含量变化则与稻草在土壤中的空间分布有关,其中四层和混匀处理的真菌含量均显著高于一层处理。随培养时间的延长,稻草和三叶草处理的土壤线虫数量均增加,且都在一层处理中增幅最大。有机物料在土壤中的异质性分布(一层处理和四层处理)更有利于食细菌线虫群落的发展,而混匀处理更有利于提高线虫群落的多样性和结构复杂性。其次,为了进一步深入了解有机物料与土壤接触界面微域内微型土壤动物的响应,试验二同样选择了三叶草和稻草两种有机物料,以一层的形式添加到土壤中,以距离有机物料的远近(距有机物料1cm之内的土壤为近距离微域土壤A,1cm之外的为较远距离微域D)进行微域采样,在培养第14、35和70 d分析不同微域土壤的可溶性有机物、微生物生物量和微型动物群落的变化。结果表明:与高C:N比的稻草相比,低C:N比的三叶草更明显地促进了不同微域土壤可溶性有机碳氮(DOC、DON)和硝态氮(N03--N),随培养时间的延长,不同微域内活性有机物质的差异逐渐减小。随培养时间的延长,两种质量的有机物料作用下微域内微生物生物量碳(MBC)均出现先上升后下降的趋势。距稻草近的微域内微生物生物量氮(MBN)显著高于距稻草较远的微域。两种有机物料作用下的微域内变形虫数量随培养时间呈上升趋势,而鞭毛虫数量变化趋势则相反。在培养第14d,距离三叶草较近的微域内线虫数量显著高于距三叶草远的微域内线虫数量,而在培养后期,距三叶草近的微域内线虫数量减少,且显著低于距三叶草远的微域。不论培养时间如何,稻草作用下的不同的微域的线虫始终没有差异。培养期内,与三叶草相比,稻草减少了不同微域内线虫群落内的食细菌者比例,刺激了食真菌者、植食者和捕杂食者线虫,提高了微型动物群落的多样性、成熟度和结构复杂性。在前面的试验中,由于线虫对有机物料的质量和空间分布响应剧烈,试验三采用三因子交互培养试验,动态监测有机物料的质量、空间分布及其与线虫群落的交互对土壤可溶性有机物、土壤微生物和微型土壤动物的影响。结果表明:有机物料质量对CO_2释放的影响最为显著,三叶草处理下的CO_2累积量显著高于稻草处理。而其它因素对CO_2释放速率和CO_2累积量均未表现出显著影响。不论培养时间如何,添加三叶草处理下的土壤可溶性有机碳氮(DOC、DON)和微生物生物量碳(MBN)均显著高于稻草处理。同时,在三叶草作用下,一层处理的土壤DON显著高于混匀处理。在添加线虫群落的处理中,两种有机物料作用下的线虫数量随培养时间均不断增加。到培养52d,两种有机物料的一层处理对线虫的促进作用更为显著。和三叶草相比,稻草更为显著地促进了线虫和变形虫数量的增加。对土壤线虫的营养类群结果分析表明,到培养后期,和三叶草相比,稻草作用下的食真菌线虫比例和多样性指数显著高于三叶草处理,而线虫通道指数显著低于三叶草处理。在三叶草处理中,混匀处理的多样性指数显著高于一层处理。综上所述,施入土壤中的有机物料可以显著提高土壤养分含量,土壤微生物和微动物群落结构也对不同质量的有机物料在土壤中的不同空间分布响应不同。其中,可以通过有机物料种类的选择调控土壤碳、氮的有效性及土壤生物食物网结构,有助于协调土壤碳、氮的生物转化过程和植物吸收之间的矛盾。
[Abstract]:In this paper , the effects of organic material quality and spatial distribution on soil biological communities were studied . The results showed that the soil CO _ 2 release rate was significantly higher than that of rice straw . In the previous experiment , the soil soluble organic carbon nitrogen ( DOC , DON ) and microbial biomass carbon ( MBN ) were significantly higher than those of clover .
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S154.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵晶晶;郭颖;陈欣;史奕;韩晓日;;有机物料对土壤有机磷组分及其矿化进程的影响[J];土壤;2006年06期

2 陈欣;赵晶晶;鲁彩艳;赵牧秋;史奕;;有机物料中磷素研究进展[J];河南大学学报(自然科学版);2007年01期

3 陆晓辉;黎成厚;涂成龙;;有机物料对黄壤性质及外源铜有效性的影响[J];安徽农业科学;2009年06期

4 练成燕;张桃林;王兴祥;;有机物料对红壤几种形态碳氮及酸度的影响[J];中国农业科学;2009年11期

5 商晓芳;;有机物料的作用及其开发利用[J];现代农业科技;2012年04期

6 周江涛;吕德国;;有机物料覆盖对果园土壤环境的影响[J];北方果树;2013年06期

7 石元亮,王晶,姜淑华;有机物料改良苏打盐渍土机制的研究——对土壤化学组成及盐碱特性的影响[J];土壤通报;1989年04期

8 朱红霞,姚贤良;有机物料在稻作制中的物理作用[J];土壤学报;1993年02期

9 周卫军,王凯荣,刘鑫;有机物料循环对红壤稻田系统磷素营养的影响[J];植物营养与肥料学报;2005年05期

10 匡恩俊;迟凤琴;宿庆瑞;张久明;张晓伟;刘涛;;砂滤管条件下不同有机物料的分解规律[J];黑龙江农业科学;2010年04期

相关会议论文 前10条

1 李建明;吴景贵;;不同有机物料对土壤和环境影响差异性的研究进展[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集（第八卷）[C];2013年

2 迟凤琴;张久明;匡恩俊;宿庆瑞;;不同条件下有机物料在黑土中分解规律的研究[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集（上）[C];2008年

3 李建明;吴景贵;;不同来源有机物料对黑土腐殖质热学性质影响差异性的研究[A];面向未来的土壤科学（上册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

4 张玉华;宋成军;刘东生;张艳丽;徐哲;李想;王延昌;;江苏省两种有机物料的稻田土壤固碳有效性评价[A];发展低碳农业 应对气候变化——低碳农业研讨会论文集[C];2010年

5 张小勇;莫海涛;;固体有机物快速腐熟的微波预处理研究[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年

6 娄燕宏;诸葛玉平;郭文文;;铜污染土壤施加有机物料对微生物量碳的影响[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集（下）[C];2008年

7 王艮梅;周立祥;;施用有机物料对污染土壤水溶性有机物和铜活性的动态影响(摘要)[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集（面向农业与环境的土壤科学专题篇）[C];2004年

8 迟凤琴;;影响黑土中有机物料分解因素的研究[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集（面向农业与环境的土壤科学专题篇）[C];2004年

9 张池;Velasquez, E.;Pando, A.;Brunet,D.;戴军;Lavelle.P.;;不同有机物料作用下Aporrectodea caliginosa蚓粪的近红外光谱(NIRS)特征[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年

10 吴景贵;席时权;曾广赋;姜岩;王明辉;;土壤水浸液浓缩过程中物质转化的傅里叶变换红外光谱研究[A];全国第10届分子光谱学术报告会论文集[C];1998年

相关重要报纸文章 前2条

1 记者 赵引德;有机物料快速腐熟技术研制成功[N];农资导报;2007年

2 记者 王永康　通讯员 徐亮;聚海公司 三项技改打造循环链条[N];河北经济日报;2010年

相关博士学位论文 前8条

1 李艳;微生物利用糖类和蓝藻等有机物料参与形成腐殖质的研究[D];吉林农业大学;2016年

2 李志刚;有机物料对宁夏人工草地的改良作用[D];宁夏大学;2016年

3 吴迪;有机物料施用下接种蚯蚓对菜地土壤、作物及环境的影响[D];南京农业大学;2015年

4 许衡;有机物料和氮素化肥对平邑甜茶实生苗生物学效应的研究[D];山东农业大学;2003年

5 龙攀;有机物料还田对麦玉两熟农田土壤有机碳和系统碳净平衡影响研究[D];中国农业大学;2014年

6 刘晓雨;施用有机物料对农田固碳减排及生产力的影响：田间试验及整合研究[D];南京农业大学;2013年

7 毛志泉;有机物料对平邑甜茶实生苗根系结构与功能影响的研究[D];山东农业大学;2002年

8 曹健;有机资源与化肥配施农业模式的农学和环境效应评价[D];中国农业大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 李金林;有机物料处理对沙化土壤碳氮及微生物活性的影响[D];宁夏大学;2015年

2 邓佳;有机物料对紫色土磷的迁移转化及有效性影响[D];西南大学;2015年

3 冯娜娜;不同类型有机物料对黑土中Pb含量及形态分布特征的影响[D];吉林农业大学;2015年

4 杨子仪;不同类型有机物料对黑土中Cu、Zn分布特征的影响及作用机理研究[D];吉林农业大学;2015年

5 刘玲;有机物料对小麦—玉米周年产量及土壤有机碳组分的影响[D];山东农业大学;2015年

6 张微;长期施用无机肥、有机物料对旱地红壤线虫群落结构的影响[D];南京农业大学;2014年

7 姚桂华;交流电场—有机物料提高东南景天修复重金属污染土壤效率的研究[D];浙江农林大学;2015年

8 崔全红;不同有机物料投入对X土有机碳和养分含量的影响[D];西北农林科技大学;2016年

9 张畅;不同有机物料还田对土壤肥力及玉米生长发育的影响[D];吉林农业大学;2016年

10 张名豪;有机物料对紫色土氮素的迁移转化及其有效性的影响[D];西南大学;2016年

，

本文编号：2130277