氮沉降和生物质炭添加对香榧林地土壤微生物的影响

发布时间：2020-11-16 20:42

　　 大气氮沉降对土壤微生物有显著影响。然而添加生物质炭是否能缓解其在香榧林中的影响尚不清楚。因此,本文利用高通量测序法来研究不同梯度氮沉降(0、30、60 kg ha~(-1)yr~(-1))和生物质炭添加(0、20、40 t ha~(-1))对香榧(Torreya grandis)林土壤微生物量碳、酶活性及微生物多样性的影响。主要研究结果:(1)施加生物质炭显著降低了微生物量碳含量。处理一年后,低氮沉降(30 kg ha~(-1)yr~(-1))显著增加其含量,高氮沉降(60 kg ha~(-1)yr~(-1))却显著降低其含量;而在复合处理下其含量显著增加,但处理两年后其含量却显著降低。(2)施加生物质炭增加了过氧化氢酶和纤维素酶活性,低生物质炭(20 t ha~(-1))显著扩大了低氮沉降对过氧化氢酶活性的积极影响。脲酶和蔗糖酶活性在复合处理下有积极响应。处理两年后,纤维素酶、亚硝酸还原酶和脲酶活性在各处理下比处理一年后的普遍增加。(3)施加生物质炭对细菌及真菌的Chao1指数有显著影响,但生物质炭却加剧了氮沉降对微生物多样性的消极作用(尤其是真菌)。(4)微生物群落结构和酶活性与土壤pH,速效磷及总氮有密切关系。研究结果为全面认识香榧林土壤生态系统对氮沉降和生物质炭的响应提供了新视角。
【学位单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S714.3
【部分图文】：

图 3.1 氮沉降和生物质炭处理一年(a)和两年(b)香榧林地土壤微生物量碳含量Figure 3.1 Soil microbial biomass carbon contents under nitrogen deposition and biochar amendmetreatments in a Torreya grandis orchard for one year (a) and two years (b)30：低氮沉降处理（30 kg N ha-1yr-1）；N60：高氮沉降处理（60 kg N ha-1yr-1）。BC20：低质炭处理（20tbiocharha-1）；BC40：高生物质炭处理（40tbiocharha-1）；Control：对照。代表三个重复的平均值。不同大小字母均表示在不同氮沉降处理间土壤微生物量碳含量差异（P<0.05）

由于过量的氮沉降可以降低土壤有机质的碳氮比[132]，pH 和土壤有机碳[133]，因此导致了土壤微生物量碳含量的降低。经过两年的人工氮沉降后，N30 和 N60 样地的土壤pH值没有显著变化，且土壤微生物量碳含量趋于一致，见图3.1(b)、图3.2(b)。可能是由于香榧林土壤微生物对此氮沉降浓度所带来的刺激已经适应，在低氮和高氮沉降处理下，土壤微生物量碳含量不再像处理一年后那样显著增高和降低。而是处于一种接近相同的趋势，见图 3.1。处理一年后，我们的实验表明，在单因素处理样地中，土壤微生物量碳含量随着生物质炭梯度的增加而显著降低，见图 3.1(a)。类似的，黄超等[134]施加生物质炭到肥力水平较高的土壤中，一年后发现土壤微生物量碳含量下降, 其下降程度随生物质炭施用量的增加而增加

见图 4.1(a)。可重复双因素方差分析结果显示，氮沉降和生物质炭对过氧化氢酶活性都有显著影响，但它们的复合作用却不显著，见表 4.1。处理两年后，和对照相比，单独施加氮沉降和生物质炭都使土壤过氧化氢酶活性显著增高，见图4.1(b)。在低氮沉降处理下，施加低生物质炭显著增强了过氧化氢酶活性；但在高氮沉降处理下，BC40 处理下的过氧化氢酶活性却显著低于 N60 样地，见图 4.1(b)。可重复双因素方差分析结果表示，氮沉降、生物质炭及复合作用对土壤过氧化氢酶活性都有显著影响，见表 4.2。经过两年的处理，土壤过氧化氢酶活性在 BC20 处理下有所升高，在 BC40 处理下其活性基本不变。在低氮沉降处理下
【参考文献】

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本文编号：2886645