碳添加对东北两种典型土壤碳库动态及碳代谢微生物多样性的影响
发布时间：2021-06-11 23:52
碳源具有高度的生物化学稳定性和较强的吸附性能,在改善土壤质量、增加土壤微生物数量、维持土壤碳库稳定等方面均发挥着重要作用。明晰不同碳源在土壤碳代谢中的作用机制,对保持和改善土壤质量具有一定的意义。在东北黑土和盐碱农田中添加秸秆、生物炭和纳米碳3种碳源,研究其添加后土壤碳库动态的变化并进一步分析碳代谢微生物的驱动机制,同时比较两种类型土壤对不同碳源添加的响应机制差异,为维持黑土和盐碱土生产力提供依据。研究得到如下结果:1.黑土和盐碱土化学性质、生态化计量特征和碳库动态指标在3种碳源添加后大都表现为根际高于非根际的,但与无碳添加相比,在根际和非根际的变化规律不同。2.3种碳源添加后土壤pH在黑土根际和非根际都增加,而在盐碱土非根际降低;3种碳源添加后黑土和盐碱土养分含量在根际和非根际大都降低,仅有速效氮含量在黑土根际中增加,有机碳和全磷含量在黑土非根际生物炭添加后、盐碱土非根际秸秆添加后增加。土壤生态化学计量特征受黑土和盐碱土养分变化影响大都表现为不变或降低,但在非根际土壤中C:N都增加,秸秆和生物炭添加后非根际C:P增加。3.在黑土中,3种碳源添加后土壤碳库动态指标大都降低,但在秸秆添加...
【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
第3章碳添加对东北两种典型土壤化学性质及生态化学计量特征的影响15第3章碳添加对东北两种典型土壤化学性质及生态化学计量特征的影响3.1碳添加对黑土化学性质及生态化学计量特征的影响3.1.1碳添加对黑土化学性质的影响3.1.1.1黑土pH的变化碳添加对黑土pH的影响如图3-1所示。从图中可以看出，秸秆添加后土壤pH变化与无碳添加规律一致，表现为根际土壤pH高于非根际的（P<0.05）；但生物炭和纳米碳添加后，土壤pH都表现为非根际的高于根际的（P<0.05）。与无碳添加相比，秸秆添加后，根际土壤pH显著升高（P<0.05），由6.43上升到6.54；非根际土壤pH无显著变化；生物炭添加后，根际、非根际土壤pH均显著升高（P<0.05），分别由6.43上升到6.61、6.29上升到6.97。纳米碳添加后，根际土壤pH无显著变化；非根际土壤pH显著升高（P<0.05），由6.29上升到6.51。以上结果说明，3种碳源添加后，土壤pH有升高的趋势，这对长期耕作后黑土的酸化可能会有一定的积极作用。图3-1不同碳添加后黑土pH的变化Fig.3-1ChangesofpHwithdifferentcarbontreatmentsinblacksoil注：不同大写字母表示同一处理间差异显著（P<0.05）；不同小写字母表示不同处理间差异显著（P<0.05）。Note:Differentuppercaselettersindicatesignificantdifferenceamongthesametreatments(P<0.05);Differentlowercaselettersindicatesignificantdifferenceamongdifferenttreatments(P<0.05).
哈尔滨师范大学硕士学位论文163.1.1.2黑土有机碳含量的变化碳添加对黑土有机碳含量的影响如图3-2所示。从图中可以看出，秸秆和纳米碳添加后土壤有机碳含量变化与无碳添加规律一致，都表现为根际土壤有机碳含量高于非根际的（P<0.05）；而生物炭添加后土壤有机碳含量在根际和非根际间差异不显著。与无碳添加相比，秸秆添加后，根际、非根际土壤有机碳含量均无显著变化。生物炭添加后，根际土壤无显著变化，非根际土壤显著升高（P<0.05），升高率为11.65%。纳米碳添加后，根际、非根际土壤均显著降低（P<0.05），降低率分别为15.75%、10.68%（P<0.05）。以上结果说明，碳添加没有明显增加黑土有机碳含量。图3-2不同碳添加后黑土有机碳含量的变化Fig.3-2Changesoforganiccarboncontentwithdifferentcarbontreatmentsinblacksoil注：不同大写字母表示同一处理间差异显著（P<0.05）；不同小写字母表示不同处理间差异显著（P<0.05）。Note:Differentuppercaselettersindicatesignificantdifferenceamongthesametreatments(P<0.05);Differentlowercaselettersindicatesignificantdifferenceamongdifferenttreatments(P<0.05).3.1.1.3黑土全氮含量的变化碳添加对黑土全氮含量的影响如图3-3所示。从图中可以看出，3种碳源添加后，土壤全氮含量变化均与无碳添加规律一致，都表现为根际土壤全氮含量高于非根际的（P<0.05）。与无碳添加相比，秸秆、生物炭添加后，根际土壤全氮含量无显著变化；非根际土壤全氮含量显著降低（P<0.05），降低率为10.74%和5.17%。纳米碳添加后，黑土根际、非根际土壤全氮含量显著均降低（P<0.05），降低率分别为16.73%、21.65%。以上结果说明，3种碳源添加后，黑土全氮含量均未增加。
本文编号：3225514
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第3章碳添加对东北两种典型土壤化学性质及生态化学计量特征的影响15第3章碳添加对东北两种典型土壤化学性质及生态化学计量特征的影响3.1碳添加对黑土化学性质及生态化学计量特征的影响3.1.1碳添加对黑土化学性质的影响3.1.1.1黑土pH的变化碳添加对黑土pH的影响如图3-1所示。从图中可以看出，秸秆添加后土壤pH变化与无碳添加规律一致，表现为根际土壤pH高于非根际的（P<0.05）；但生物炭和纳米碳添加后，土壤pH都表现为非根际的高于根际的（P<0.05）。与无碳添加相比，秸秆添加后，根际土壤pH显著升高（P<0.05），由6.43上升到6.54；非根际土壤pH无显著变化；生物炭添加后，根际、非根际土壤pH均显著升高（P<0.05），分别由6.43上升到6.61、6.29上升到6.97。纳米碳添加后，根际土壤pH无显著变化；非根际土壤pH显著升高（P<0.05），由6.29上升到6.51。以上结果说明，3种碳源添加后，土壤pH有升高的趋势，这对长期耕作后黑土的酸化可能会有一定的积极作用。图3-1不同碳添加后黑土pH的变化Fig.3-1ChangesofpHwithdifferentcarbontreatmentsinblacksoil注：不同大写字母表示同一处理间差异显著（P<0.05）；不同小写字母表示不同处理间差异显著（P<0.05）。Note:Differentuppercaselettersindicatesignificantdifferenceamongthesametreatments(P<0.05);Differentlowercaselettersindicatesignificantdifferenceamongdifferenttreatments(P<0.05).
哈尔滨师范大学硕士学位论文163.1.1.2黑土有机碳含量的变化碳添加对黑土有机碳含量的影响如图3-2所示。从图中可以看出，秸秆和纳米碳添加后土壤有机碳含量变化与无碳添加规律一致，都表现为根际土壤有机碳含量高于非根际的（P<0.05）；而生物炭添加后土壤有机碳含量在根际和非根际间差异不显著。与无碳添加相比，秸秆添加后，根际、非根际土壤有机碳含量均无显著变化。生物炭添加后，根际土壤无显著变化，非根际土壤显著升高（P<0.05），升高率为11.65%。纳米碳添加后，根际、非根际土壤均显著降低（P<0.05），降低率分别为15.75%、10.68%（P<0.05）。以上结果说明，碳添加没有明显增加黑土有机碳含量。图3-2不同碳添加后黑土有机碳含量的变化Fig.3-2Changesoforganiccarboncontentwithdifferentcarbontreatmentsinblacksoil注：不同大写字母表示同一处理间差异显著（P<0.05）；不同小写字母表示不同处理间差异显著（P<0.05）。Note:Differentuppercaselettersindicatesignificantdifferenceamongthesametreatments(P<0.05);Differentlowercaselettersindicatesignificantdifferenceamongdifferenttreatments(P<0.05).3.1.1.3黑土全氮含量的变化碳添加对黑土全氮含量的影响如图3-3所示。从图中可以看出，3种碳源添加后，土壤全氮含量变化均与无碳添加规律一致，都表现为根际土壤全氮含量高于非根际的（P<0.05）。与无碳添加相比，秸秆、生物炭添加后，根际土壤全氮含量无显著变化；非根际土壤全氮含量显著降低（P<0.05），降低率为10.74%和5.17%。纳米碳添加后，黑土根际、非根际土壤全氮含量显著均降低（P<0.05），降低率分别为16.73%、21.65%。以上结果说明，3种碳源添加后，黑土全氮含量均未增加。
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