纳米ZnO对典型农田土壤外源有机质矿化的影响及对土壤呼吸的贡献
发布时间：2021-05-08 21:33
秸秆还田是提高农田土壤有机质和养分的主要渠道,是农业有机废弃物资源化利用的重要手段。土壤微生物可以改善土壤的物质循环、结构和功能,是土壤生态系统中最基础的一环。纳米技术和纳米材料具有广泛的应用性,不可避免地会通过灌溉排放、污水污泥处理以及纳米肥料和纳米农药的使用等途径释放到土壤环境中。纳米材料可通过与土壤中微生物的直接或间接的作用,影响土壤生物化学过程,进而影响土壤生态系统的健康环境。本研究通过室内培养实验,研究不同浓度纳米氧化锌（纳米ZnO）对小麦秸秆还田土壤土壤呼吸、土壤酶及微生物群落的影响;利用同位素示踪技术研究高浓度纳米ZnO对小麦秸秆分解、各碳库的转化以及与碳转化相关微生物的影响。该研究成果对加深纳米ZnO对外源有机质分解的毒理影响的理解,探明纳米ZnO对土壤生态系统生态过程的影响机制具有重要的意义,同时,研究结论还可为纳米ZnO在农业施肥或土壤修复中应用的毒性评价提供重要理论依据。取得的主要研究结果如下:1、不同浓度纳米ZnO对生物过程及微生物活性有明显的影响。高浓度纳米ZnO(500mg20kg-1)对土壤异养呼吸有显著的抑制作用,低浓度纳米ZnO(...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 纳米材料概述
1.1.1 纳米材料简介、类型及应用
1.1.2 纳米材料的毒性
1.2 纳米ZnO的毒性
1.3 土壤碳矿化与土壤呼吸
1.3.1 土壤碳矿化
1.3.2 土壤呼吸
1.4 纳米ZnO对土壤微生物群落的影响
1.5 纳米ZnO对土壤酶活性的影响
1.6 本研究的目的及意义
第二章 研究内容与方法
2.1 课题来源
2.2 研究技术路线
2.3 采样地介绍与实验材料准备
2.3.1 采样地介绍
2.3.2 实验材料
第三章 纳米ZnO对秸秆还田土壤土壤呼吸的影响
3.1 实验设计
3.2 测试指标分析方法
3.2.1 土壤理化性质测定
3.2.2 土壤中碳组分测定
3.2.3 土壤酶活性测定
3.2.4 土壤微生物中Zn~(2+)含量测定
3.2.5 土壤微生物群落分析
3.3 数据处理和分析方法
3.4 结果与分析
3.4.1 纳米ZnO对秸秆还田土壤土壤呼吸的影响
3.4.2 土壤酶活性对纳米ZnO的响应
3.4.3 土壤微生物群落对纳米ZnO的响应
3.4.4 纳米ZnO暴露下污染指数的变化
3.4.5 土壤微生物学性质与土壤异养呼吸的关系
第四章 纳米ZnO对还田秸秆分解的影响及机制
4.1 实验设计
4.2 分析方法
4.2.1 土壤理化性质测定
4.2.2 CO_2中~(13)C的含量测定
4.2.3 土壤中各碳库及δ~(13)C测定
4.2.4 土壤酶活性测定
4.2.5 土壤中Zn~(2+)浓度测定
4.2.6 土壤微生物分子分析
4.2.7 统计分析
4.3 结果与分析
4.3.1 纳米ZnO对还田小麦秸秆分解及土壤呼吸的影响
4.3.2 纳米ZnO对小麦秸秆碳转化的影响
4.3.3 纳米ZnO对土壤酶活性的影响
4.3.4 纳米ZnO对土壤碳转化相关功能基因的影响
4.3.5 纳米ZnO暴露下毒性指数和Zn~(2+)的变化
4.3.6 土壤微生物学性质与还田小麦秸秆分解的关系
第五章 结论与展望
5.1 实验结论
5.2 展望和不足
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆还田下氮肥运筹对水稻各生育期土壤微生物群落结构的影响[J]. 王青霞,李美霖,陈喜靖,苏瑶,喻曼,沈阿林. 应用生态学报. 2020(03)
[2]不同消解方法对土壤中铜锌测定的影响[J]. 李俊阳,陈泽智,黄名湖,赖胜强. 云南化工. 2019(12)
[3]纳米石墨基烟幕材料的遮蔽干扰特性研究[J]. 彭文联,张兴高,刘庚冉,肖汉,郝雪颖,任秀娟,程万影,刘清海. 光电技术应用. 2019(06)
[4]纳米氧化物对重金属吸附作用研究进展[J]. 王齐,董玉良,任丽英. 环境保护与循环经济. 2019(10)
[5]纳米氧化锌对细叶蜈蚣草（Egeria20najas）光合作用的影响[J]. 乔金,徐长山,张海娇,邵海玲,郑博文,何惠敏. 光谱学与光谱分析. 2019(05)
[6]纳米氧化锌物化性质的研究[J]. 俞启扬,夏洁,徐长远,鄢又玉. 农业开发与装备. 2019(04)
[7]纳米氧化锌的抗真菌活性研究进展[J]. 孙琦,李建美,乐涛,张磊. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2019(02)
[8]纳米金属氧化物对土壤酶活性的影响研究进展[J]. 石清清,邓代莉,颜椿,蒲生彦. 生态毒理学报. 2018(02)
[9]红壤丘陵区旱地和水旱轮作地土壤中纤维素降解功能微生物群落特征[J]. 王雨晴,陈香碧,董明哲,冯书珍,胡亚军,苏以荣,葛体达,张振华,李巧云. 农业环境科学学报. 2017(10)
[10]纳米氧化锌暴露对沉水植物金鱼藻的毒性效应[J]. 赵桂琦,周燕,尹颖,郭红岩. 南京大学学报(自然科学). 2017(05)
硕士论文
[1]三种典型纳米颗粒对土壤微生物及酶活性的对比研究[D]. 胡谦.东南大学 2018
[2]小麦秸秆碳在低肥力土壤中的转化及其对土壤微生物群落结构的影响[D]. 何振超.西北农林科技大学 2018
[3]纳米氧化锌暴露下的土壤微生物生态自恢复研究[D]. 孙斯蔚.陕西科技大学 2018
[4]四种金属氧化物纳米材料对两种土壤酶活和细菌群落的影响[D]. 由婷婷.东北师范大学 2017
[5]传统与新型污染物对土壤生物学过程及土壤微生物影响的研究[D]. 陈青林.济南大学 2015
[6]典型纳米金属氧化物对不同类型土壤中蚯蚓、小麦的毒性效应[D]. 曹圣来.南京大学 2015
本文编号：3176036
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 纳米材料概述
1.1.1 纳米材料简介、类型及应用
1.1.2 纳米材料的毒性
1.2 纳米ZnO的毒性
1.3 土壤碳矿化与土壤呼吸
1.3.1 土壤碳矿化
1.3.2 土壤呼吸
1.4 纳米ZnO对土壤微生物群落的影响
1.5 纳米ZnO对土壤酶活性的影响
1.6 本研究的目的及意义
第二章 研究内容与方法
2.1 课题来源
2.2 研究技术路线
2.3 采样地介绍与实验材料准备
2.3.1 采样地介绍
2.3.2 实验材料
第三章 纳米ZnO对秸秆还田土壤土壤呼吸的影响
3.1 实验设计
3.2 测试指标分析方法
3.2.1 土壤理化性质测定
3.2.2 土壤中碳组分测定
3.2.3 土壤酶活性测定
3.2.4 土壤微生物中Zn~(2+)含量测定
3.2.5 土壤微生物群落分析
3.3 数据处理和分析方法
3.4 结果与分析
3.4.1 纳米ZnO对秸秆还田土壤土壤呼吸的影响
3.4.2 土壤酶活性对纳米ZnO的响应
3.4.3 土壤微生物群落对纳米ZnO的响应
3.4.4 纳米ZnO暴露下污染指数的变化
3.4.5 土壤微生物学性质与土壤异养呼吸的关系
第四章 纳米ZnO对还田秸秆分解的影响及机制
4.1 实验设计
4.2 分析方法
4.2.1 土壤理化性质测定
4.2.2 CO_2中~(13)C的含量测定
4.2.3 土壤中各碳库及δ~(13)C测定
4.2.4 土壤酶活性测定
4.2.5 土壤中Zn~(2+)浓度测定
4.2.6 土壤微生物分子分析
4.2.7 统计分析
4.3 结果与分析
4.3.1 纳米ZnO对还田小麦秸秆分解及土壤呼吸的影响
4.3.2 纳米ZnO对小麦秸秆碳转化的影响
4.3.3 纳米ZnO对土壤酶活性的影响
4.3.4 纳米ZnO对土壤碳转化相关功能基因的影响
4.3.5 纳米ZnO暴露下毒性指数和Zn~(2+)的变化
4.3.6 土壤微生物学性质与还田小麦秸秆分解的关系
第五章 结论与展望
5.1 实验结论
5.2 展望和不足
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆还田下氮肥运筹对水稻各生育期土壤微生物群落结构的影响[J]. 王青霞,李美霖,陈喜靖,苏瑶,喻曼,沈阿林. 应用生态学报. 2020(03)
[2]不同消解方法对土壤中铜锌测定的影响[J]. 李俊阳,陈泽智,黄名湖,赖胜强. 云南化工. 2019(12)
[3]纳米石墨基烟幕材料的遮蔽干扰特性研究[J]. 彭文联,张兴高,刘庚冉,肖汉,郝雪颖,任秀娟,程万影,刘清海. 光电技术应用. 2019(06)
[4]纳米氧化物对重金属吸附作用研究进展[J]. 王齐,董玉良,任丽英. 环境保护与循环经济. 2019(10)
[5]纳米氧化锌对细叶蜈蚣草（Egeria20najas）光合作用的影响[J]. 乔金,徐长山,张海娇,邵海玲,郑博文,何惠敏. 光谱学与光谱分析. 2019(05)
[6]纳米氧化锌物化性质的研究[J]. 俞启扬,夏洁,徐长远,鄢又玉. 农业开发与装备. 2019(04)
[7]纳米氧化锌的抗真菌活性研究进展[J]. 孙琦,李建美,乐涛,张磊. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2019(02)
[8]纳米金属氧化物对土壤酶活性的影响研究进展[J]. 石清清,邓代莉,颜椿,蒲生彦. 生态毒理学报. 2018(02)
[9]红壤丘陵区旱地和水旱轮作地土壤中纤维素降解功能微生物群落特征[J]. 王雨晴,陈香碧,董明哲,冯书珍,胡亚军,苏以荣,葛体达,张振华,李巧云. 农业环境科学学报. 2017(10)
[10]纳米氧化锌暴露对沉水植物金鱼藻的毒性效应[J]. 赵桂琦,周燕,尹颖,郭红岩. 南京大学学报(自然科学). 2017(05)
硕士论文
[1]三种典型纳米颗粒对土壤微生物及酶活性的对比研究[D]. 胡谦.东南大学 2018
[2]小麦秸秆碳在低肥力土壤中的转化及其对土壤微生物群落结构的影响[D]. 何振超.西北农林科技大学 2018
[3]纳米氧化锌暴露下的土壤微生物生态自恢复研究[D]. 孙斯蔚.陕西科技大学 2018
[4]四种金属氧化物纳米材料对两种土壤酶活和细菌群落的影响[D]. 由婷婷.东北师范大学 2017
[5]传统与新型污染物对土壤生物学过程及土壤微生物影响的研究[D]. 陈青林.济南大学 2015
[6]典型纳米金属氧化物对不同类型土壤中蚯蚓、小麦的毒性效应[D]. 曹圣来.南京大学 2015
本文编号：3176036
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3176036.html
