生物质炭对模拟淹水土壤CO 2 排放和CH 4 释放潜力的影响
发布时间：2024-12-10 21:22
目前，气候变暖和温室气体减排已成为全球关注的焦点。近年来，由于生物质炭在改善土壤性质，提高土壤碳汇和控制农业温室气体排放方面的巨大应用潜力，特别是对土壤碳的增汇减排作用，已成为土壤学和环境科学的研究热点。 本课题采用土柱试验，模拟稻田淹水环境，以生物质炭为供试材料，通过添加质量分数（w/w）2%（C2）、5%（C5）和8%（C8）的生物质炭到稻田土壤中，另设不加炭为对照（C0），以此了解生物质炭的输入及其不同施炭量对淹水土壤CO2排放和CH4释放潜力的影响，并结合土壤理化性质、酶活性和微生物群落结构的变化，综合分析其影响机制。其中，各项研究结果表明： （1）生物质炭的输入促使土壤的pH显著提高，且pH随施炭量的增加呈递增趋势。与对照相比，C2、C5、C8的pH值分别约提高了0.2、0.3和0.5个单位。此外，生物质炭可以有效地改善土壤的通透性，降低土壤的厌氧还原程度，而本研究结果显示，土壤的氧化还原电位（Eh）于不同施炭量处理之间无明显差异。 （2）生物质炭的输入显著提高了土壤的有机碳含量，平均每增加1%（w/w）的生物质炭，土壤有机碳总量约增加7mg·g-1。同时生物质炭的...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 气候变暖和全球碳排放
1.2 农业温室气体排放
1.3 生物质炭的特性及其土壤环境功能
1.3.1 生物质炭的范畴和特性
1.3.2 生物质炭的土壤环境效益
1.4 生物质炭在农田温室气体排放中的研究应用及必要性
1.5 农田温室气体排放的生物质炭作用机制及其影响因素
1.5.1 作用机制
1.5.2 影响因素
1.6 研究内容、意义和技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 研究意义
1.6.3 技术路线
2 试验材料与方法
2.1 仪器与材料
2.2 供试材料
2.2.1 供试土壤的基本性质
2.2.2 供试生物质炭的基本性质
2.3 试验设计
2.4 样品的采集与监测
2.5 分析测定方法
2.5.1 土壤氧化还原电位
2.5.2 土壤有机碳
2.5.3 土壤水溶性有机碳
2.5.4 土壤微生物量碳
2.5.5 土壤脱氢酶
2.5.6 土壤辅酶 F420
2.5.7 土壤 BMP 试验
2.5.8 CO2排放通量
2.5.9 CH4分析
2.6 数据处理与分析
3 生物质炭对土壤理化性质的影响
3.1 生物质炭对土壤 pH 的影响
3.2 生物质炭对土壤 Eh 的影响
3.3 生物质炭对土壤有机碳矿化的影响
3.4 生物质炭对土壤水溶性有机碳含量的影响
3.5 本章小结
4 生物质炭对土壤微生物量碳和土壤酶活性的影响
4.1 生物质炭对土壤微生物量碳的影响
4.2 生物质炭对土壤脱氢酶的影响
4.3 生物质炭对土壤辅酶 F420的影响
4.4 本章小结
5 生物质炭对土壤 CO2排放和 CH4释放潜力的影响
5.1 生物质炭对土壤 CO2释放的影响
5.1.1 温度和昼夜变化对淹水土壤 CO2释放的影响
5.1.2 淹水深度对土壤 CO2释放的影响
5.2 生物质炭对土壤 BMP 的影响
5.2.1 BMP 试验的缘由和目的
5.2.2 BMP 试验的结果与分析
5.3 本章小结
6 生物质炭对土壤微生物群落结构的影响
6.1 生物质炭对土壤总细菌群落结构的影响
6.1.1 DNA 提取
6.1.2 细菌 16S rDNA 片段的 PCR 扩增
6.1.3 PCR 产物的变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析
6.1.4 DGGE 图谱中优势条带的回收与测序
6.1.5 总细菌的 PCR-DGGE 分析
6.2 生物质炭对土壤产甲烷菌群落结构的影响
6.2.1 DNA 提取
6.2.2 古菌目的片段的 PCR 扩增
6.2.3 PCR 产物的变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析
6.2.4 DGGE 图谱中优势条带的回收与测序
6.2.5 产甲烷菌的 PCR-DGGE 分析
6.3 本章小结
7 结论、展望与创新点
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文目录
本文编号：4015677
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 气候变暖和全球碳排放
1.2 农业温室气体排放
1.3 生物质炭的特性及其土壤环境功能
1.3.1 生物质炭的范畴和特性
1.3.2 生物质炭的土壤环境效益
1.4 生物质炭在农田温室气体排放中的研究应用及必要性
1.5 农田温室气体排放的生物质炭作用机制及其影响因素
1.5.1 作用机制
1.5.2 影响因素
1.6 研究内容、意义和技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 研究意义
1.6.3 技术路线
2 试验材料与方法
2.1 仪器与材料
2.2 供试材料
2.2.1 供试土壤的基本性质
2.2.2 供试生物质炭的基本性质
2.3 试验设计
2.4 样品的采集与监测
2.5 分析测定方法
2.5.1 土壤氧化还原电位
2.5.2 土壤有机碳
2.5.3 土壤水溶性有机碳
2.5.4 土壤微生物量碳
2.5.5 土壤脱氢酶
2.5.6 土壤辅酶 F420
2.5.7 土壤 BMP 试验
2.5.8 CO2排放通量
2.5.9 CH4分析
2.6 数据处理与分析
3 生物质炭对土壤理化性质的影响
3.1 生物质炭对土壤 pH 的影响
3.2 生物质炭对土壤 Eh 的影响
3.3 生物质炭对土壤有机碳矿化的影响
3.4 生物质炭对土壤水溶性有机碳含量的影响
3.5 本章小结
4 生物质炭对土壤微生物量碳和土壤酶活性的影响
4.1 生物质炭对土壤微生物量碳的影响
4.2 生物质炭对土壤脱氢酶的影响
4.3 生物质炭对土壤辅酶 F420的影响
4.4 本章小结
5 生物质炭对土壤 CO2排放和 CH4释放潜力的影响
5.1 生物质炭对土壤 CO2释放的影响
5.1.1 温度和昼夜变化对淹水土壤 CO2释放的影响
5.1.2 淹水深度对土壤 CO2释放的影响
5.2 生物质炭对土壤 BMP 的影响
5.2.1 BMP 试验的缘由和目的
5.2.2 BMP 试验的结果与分析
5.3 本章小结
6 生物质炭对土壤微生物群落结构的影响
6.1 生物质炭对土壤总细菌群落结构的影响
6.1.1 DNA 提取
6.1.2 细菌 16S rDNA 片段的 PCR 扩增
6.1.3 PCR 产物的变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析
6.1.4 DGGE 图谱中优势条带的回收与测序
6.1.5 总细菌的 PCR-DGGE 分析
6.2 生物质炭对土壤产甲烷菌群落结构的影响
6.2.1 DNA 提取
6.2.2 古菌目的片段的 PCR 扩增
6.2.3 PCR 产物的变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析
6.2.4 DGGE 图谱中优势条带的回收与测序
6.2.5 产甲烷菌的 PCR-DGGE 分析
6.3 本章小结
7 结论、展望与创新点
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文目录
本文编号：4015677
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