好氧条件下土壤氮气排放的途径与功能微生物
发布时间：2021-08-01 01:03
工业活动和农田施肥等一系列人类活动向环境中排放了大量活性氮,过量的活性氮会造成土壤酸化、温室效应和水体富营养化等环境问题。土壤氮气（N2）排放过程是将生态系统活性氮转化为惰性N2的过程,这一过程具有重要的生态学与农学意义,其不仅消纳生态系统多余活性氮,而且影响农田氮素损失与温室气体氧化亚氮（N2O）的排放。传统土壤学理论认为土壤N2排放过程是高度厌氧的过程,但最新研究表明:一些在土壤中普遍存在的反硝化细菌,如:假单胞菌属（Pseudomonas）,能在好氧条件下通过反硝化作用产N2。目前对于土壤好氧N2排放的途径及相关微生物类群还缺乏深入研究。本论文运用稳定同位素标记法与双密闭He/O2置换-直接定量N2法,量化异养反硝化、共反硝化与化学反硝化对土壤好氧N2排放的贡献,探明土壤好氧N2排放途径;运用分子微生物学方法研究好氧-厌氧交替对好氧N2排放速...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活性氮污染示意图
好氧条件下土壤氮气排放的途径与功能微生物152材料与方法2.1双密闭He/O2置换-直接定量N2法测定系统2.1.1系统结构及原理双密闭He/O2置换-直接定量N2法是在室内控制条件下人为制造密闭环境，将装置的顶空气体置换为无N2的He或He-O2混合气（79%He，21%O2），以达到降低N2高背景浓度的目的，进而实现对土壤中微量N2直接测定的方法。该方法最早由Stefanson[113]等提出，后经Swerts[114]、Scholefield[90]、Butterbach-Bahl[91]和Molstad[93]等改进逐步完善。图2-1是Molstad改进后的采样和分析系统示意图。图2-1采样和气体分析系统示意图[93]Fig.2-1Thesamplingandgasanalysissystem该系统的主要结构包括培养容器、Robot自动采样分析和真空清洗/气体置换系统三个部分（如图2-2所示）。培养容器是由一个恒温水域箱（HWS-24，上海）、可浸水式磁力搅拌器（VariomagHP15，artno41500fromH+PLabortechniqueGmbh，MunichGermany）和样品瓶构成，使用时将恒温水域箱注入三
似鳎‥xternalsamplefilterartno736729,Varian）以避免待测气体中的微粒对GC产生干扰，自动进样系统和蠕动泵由计算机控制。取样针型号为：0.4×40mm（276×11/2），Braun，Braun-MelsungenGermany，取样时取样臂控制进样针每次在橡胶塞上的不同位置刺穿，最大程度上降低机械泄露风险，同时设定的程序能控制蠕动泵的进样方向、速度和时间。真空清洗/气体置换系统是由样品瓶充氦抽真空清洗装置和泵机构成，通过开启泵机将空气或He泵出/泵入样品瓶中，装置上的读数表可以实时监测真数值的变化，判断真空程度，调节置换时间。图2-2培养装置、Robot-自动采样分析装置和真空清洗/气体置换装置实物图Fig.2-2Theculturesystem,robotizedsamplingandanalysissystemandgascleaning/displacementsystem2.1.2置换步骤及时间测定扰动土壤N2排放速率时，首先用五号注射针头将密封好的、盛有土壤样品的窄口瓶与气体置换装置相连，按下抽真空按钮，监测真空表，当表的读数
【参考文献】：
期刊论文
[1]化肥对我国水环境安全的影响及过量施用的成因分析[J]. 张晓楠,邱国玉. 南水北调与水利科技. 2019(04)
[2]1株肠杆菌脱氮性能及其同步硝化反硝化机制初探[J]. 林而舒,陶欣,胡开辉,杨云龙. 工业水处理. 2018(11)
[3]一株好氧反硝化细菌的筛选及对土壤脱氮效果研究[J]. 陈寒玉,靳慧征,靳慧霞. 中国农学通报. 2018(20)
[4]氧化亚氮还原酶基因nosZⅡ及与环境的关系研究进展[J]. 刘春梅,魏文学,盛荣,邢肖毅,谌星. 应用与环境生物学报. 2018(03)
[5]地下水中硝酸盐污染来源与防治研究进展[J]. 王恒. 绿色科技. 2018(10)
[6]土壤氮气排放研究进展[J]. 张志君,秦树平,袁海静,张玉铭,胡春胜. 中国生态农业学报. 2018(02)
[7]同位素示踪技术的应用及展望[J]. 张建尚. 中学生物教学. 2017(21)
[8]气态活性氮排放的环境影响研究进展[J]. 赵晨旭,徐鹏,廖雅君,栾胜基. 环境污染与防治. 2017(05)
[9]氮循环与中国农业氮管理[J]. 王敬国,林杉,李保国. 中国农业科学. 2016(03)
[10]流域人类活动净氮输入量的估算、不确定性及影响因素[J]. 张汪寿,李叙勇,杜新忠,郝韶楠. 生态学报. 2014(24)
博士论文
[1]中国气态活性氮气候效应及氮沉降临界负荷研究[D]. 周峻宇.中国农业大学 2017
硕士论文
[1]厌氧条件下初始NO3-含量对土壤反硝化气体（N2、N2O和NO）和CO2排放的影响[D]. 冯琪.南京农业大学 2011
[2]一株好氧反硝化菌的筛选鉴定及其脱氮特性分析[D]. 左薇.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3314532
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活性氮污染示意图
好氧条件下土壤氮气排放的途径与功能微生物152材料与方法2.1双密闭He/O2置换-直接定量N2法测定系统2.1.1系统结构及原理双密闭He/O2置换-直接定量N2法是在室内控制条件下人为制造密闭环境，将装置的顶空气体置换为无N2的He或He-O2混合气（79%He，21%O2），以达到降低N2高背景浓度的目的，进而实现对土壤中微量N2直接测定的方法。该方法最早由Stefanson[113]等提出，后经Swerts[114]、Scholefield[90]、Butterbach-Bahl[91]和Molstad[93]等改进逐步完善。图2-1是Molstad改进后的采样和分析系统示意图。图2-1采样和气体分析系统示意图[93]Fig.2-1Thesamplingandgasanalysissystem该系统的主要结构包括培养容器、Robot自动采样分析和真空清洗/气体置换系统三个部分（如图2-2所示）。培养容器是由一个恒温水域箱（HWS-24，上海）、可浸水式磁力搅拌器（VariomagHP15，artno41500fromH+PLabortechniqueGmbh，MunichGermany）和样品瓶构成，使用时将恒温水域箱注入三
似鳎‥xternalsamplefilterartno736729,Varian）以避免待测气体中的微粒对GC产生干扰，自动进样系统和蠕动泵由计算机控制。取样针型号为：0.4×40mm（276×11/2），Braun，Braun-MelsungenGermany，取样时取样臂控制进样针每次在橡胶塞上的不同位置刺穿，最大程度上降低机械泄露风险，同时设定的程序能控制蠕动泵的进样方向、速度和时间。真空清洗/气体置换系统是由样品瓶充氦抽真空清洗装置和泵机构成，通过开启泵机将空气或He泵出/泵入样品瓶中，装置上的读数表可以实时监测真数值的变化，判断真空程度，调节置换时间。图2-2培养装置、Robot-自动采样分析装置和真空清洗/气体置换装置实物图Fig.2-2Theculturesystem,robotizedsamplingandanalysissystemandgascleaning/displacementsystem2.1.2置换步骤及时间测定扰动土壤N2排放速率时，首先用五号注射针头将密封好的、盛有土壤样品的窄口瓶与气体置换装置相连，按下抽真空按钮，监测真空表，当表的读数
【参考文献】：
期刊论文
[1]化肥对我国水环境安全的影响及过量施用的成因分析[J]. 张晓楠,邱国玉. 南水北调与水利科技. 2019(04)
[2]1株肠杆菌脱氮性能及其同步硝化反硝化机制初探[J]. 林而舒,陶欣,胡开辉,杨云龙. 工业水处理. 2018(11)
[3]一株好氧反硝化细菌的筛选及对土壤脱氮效果研究[J]. 陈寒玉,靳慧征,靳慧霞. 中国农学通报. 2018(20)
[4]氧化亚氮还原酶基因nosZⅡ及与环境的关系研究进展[J]. 刘春梅,魏文学,盛荣,邢肖毅,谌星. 应用与环境生物学报. 2018(03)
[5]地下水中硝酸盐污染来源与防治研究进展[J]. 王恒. 绿色科技. 2018(10)
[6]土壤氮气排放研究进展[J]. 张志君,秦树平,袁海静,张玉铭,胡春胜. 中国生态农业学报. 2018(02)
[7]同位素示踪技术的应用及展望[J]. 张建尚. 中学生物教学. 2017(21)
[8]气态活性氮排放的环境影响研究进展[J]. 赵晨旭,徐鹏,廖雅君,栾胜基. 环境污染与防治. 2017(05)
[9]氮循环与中国农业氮管理[J]. 王敬国,林杉,李保国. 中国农业科学. 2016(03)
[10]流域人类活动净氮输入量的估算、不确定性及影响因素[J]. 张汪寿,李叙勇,杜新忠,郝韶楠. 生态学报. 2014(24)
博士论文
[1]中国气态活性氮气候效应及氮沉降临界负荷研究[D]. 周峻宇.中国农业大学 2017
硕士论文
[1]厌氧条件下初始NO3-含量对土壤反硝化气体（N2、N2O和NO）和CO2排放的影响[D]. 冯琪.南京农业大学 2011
[2]一株好氧反硝化菌的筛选鉴定及其脱氮特性分析[D]. 左薇.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3314532
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