氮添加对白羊草土壤微生物及土壤植被生态化学计量特征的影响

发布时间：2017-08-12 04:05

  本文关键词：氮添加对白羊草土壤微生物及土壤植被生态化学计量特征的影响

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【摘要】：本试验以黄土高原典型的草本植物白羊草(Bothriochloa ischaemum)为研究对象,通过氮添加模拟氮沉降的进行小车控制实验,研究了裸地(BL)、0(CK)、2.5(N1)、5(N2)、10(N3)gNm-2a-1不同水平的氮添加对白羊草植物矿质元素及其化学计量、非结构性碳水化合物、白羊草土壤水溶性有机质及其光谱特征、土壤微生物特性以及白羊草-土壤-微生物生态化学计量的影响。得到主要结论如下:(1)短期氮添加未对白羊草植物矿质元素含量产生显著性影响,仅对白羊草植物地上部分N:P产生显著性影响。(2)氮添加除了未对白羊草植物地上部分可溶性糖含量产生显著性影响外,对白羊草地上、地下淀粉和非结构性碳水化合物总量以及地下部分可溶性糖含量均产生显著性影响;并且随着氮添加水平增加,白羊草地上、地下部分可溶性糖、淀粉以及非结构性碳水化合物均呈先升高后降低的趋势;白羊草地上部分淀粉含量和非结构性碳水化合物总量均在N1达到最大值,而白羊草地下部分可溶性糖、淀粉以及非结构性碳水化合物总量均在N2达到最大值。(3)水溶性铵态氮和硝态氮未受到氮添加的显著影响;随氮添加水平增加,水溶性有机氮则呈先降低后升高趋势,且在N2水平时差异最为显著,而土壤水溶性有机碳含量和水溶性有机碳占总有机碳的比例具有相似变化趋势,均显著降低。(4)紫外可见光谱及特征参数和荧光发射光谱的结果一致表明,在低水平的氮添加N1条件下土壤DOM腐殖质变化不明显;而高浓度氮添加则会促进土壤DOM的腐殖质结构趋于复杂化,其分子量更高,腐殖化程度加深。(5)低浓度氮添加促进微生物的生长,提高微生物量碳、氮含量,促进微生物呼吸;高浓度氮添加抑制微生物生长,降低微生物量碳、氮,抑制微生物呼吸。随氮添加水平增加细菌微生物群落多样性和均匀度增加,降低微生物群落的多样性,但基本未改变微生物群落结构。(6)适当氮添加N1(2.5gNm~(-2) a~(-1))有效的提高了白羊草土壤微生物含量,促进微生物多样性,有助于黄土高原土壤生态系统的稳定性。但更应该注意氮添加超过这一水平时植物生物量降低、微生物群落受到抑制、多样性降低,进而对生态系统产生影响。因此,N1为黄土高原土壤微生物群落氮沉降耐受值提供数据参考。(7)氮添加对土壤碳、氮、磷化学计量产生显著影响,并且对土壤水溶性有机碳:有机氮、微生物量碳:氮以及微生物对于碳、氮的利用能力计量比均产生显著影响。虽然氮添加对于土壤,白羊草地上、地下部分以及微生物的化学计量产生影响,但总体来说生态系统通过自己的调节作用基本上处于内稳定状态,即本试验模拟的氮沉降浓度,对系统稳定性影响不大。
【关键词】：白羊草 氮添加 水溶性有机质 土壤微生物特性 生态化学计量
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S543.9;S154.4
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 研究背景与意义13-14
• 1.2 国内外研究进展14-17
• 1.2.1 非结构性碳水化合物的研究现状14
• 1.2.2 水溶性碳、氮及其光谱特征的研究现状14-15
• 1.2.3 氮添加对土壤微生物特性影响的研究现状15-16
• 1.2.4 生态系统化学计量的研究现状16-17
• 1.3 目前研究中存在的问题和不足17-19
• 第二章 研究内容和方法19-23
• 2.1 研究内容和目标19
• 2.2 研究方法19-22
• 2.2.1 试验区概况19
• 2.2.2 小车实验的布设19-20
• 2.2.3 试验样品的采集和处理20-21
• 2.2.4 实验指标的测定和分析21-22
• 2.3 技术路线22-23
• 第三章 氮添加对白羊草矿质元素及其化学计量和非结构性碳水化合物的影响23-28
• 3.1 引言23
• 3.2 研究方法23-24
• 3.2.1 白羊草植物C、N、P的测定23
• 3.2.2 白羊草非结构性碳水化合物含量测定方法23
• 3.2.3 数据处理23-24
• 3.3 结果与分析24-26
• 3.3.1 氮添加对白羊草矿质元素及其化学计量的影响24-25
• 3.3.2 氮添加对白羊草地上、地下部分非结构性碳水化合物的影响25-26
• 3.4 讨论26-27
• 3.5 小结27-28
• 第四章 氮添加对白羊草土壤水溶性碳氮及其光谱特性的影响28-35
• 4.1 引言28
• 4.2 研究方法28-29
• 4.2.1 水溶性有机碳、氮的测定及光谱分析方法28
• 4.2.2 数据处理28-29
• 4.3 结果与分析29-33
• 4.3.1 氮添加对土壤水溶性氮的影响29-30
• 4.3.2 氮添加对土壤水溶性有机碳的影响30-31
• 4.3.3 氮添加对水溶性有机质紫外可见光光谱特性的影响31-32
• 4.3.4 氮添加对水溶性有机质荧光光谱特征的影响32-33
• 4.4 讨论33-34
• 4.4.1 氮添加对水溶性溶性有机质的影响33-34
• 4.4.2 氮添加对水溶性有机质光谱特性的影响34
• 4.5 结论34-35
• 第五章 氮添加对白羊草土壤微生物特性的影响35-45
• 5.1 引言35
• 5.2 研究方法35-37
• 5.2.1 土壤呼吸的测定35-36
• 5.2.2 土壤微生物量碳、氮的测定36
• 5.2.3 土壤酶活性的测定36
• 5.2.4 土壤微生物群落结构的测定36
• 5.2.5 数据处理36-37
• 5.3 结果与分析37-43
• 5.3.1 氮添加对微生物量及微生物活性的影响37-38
• 5.3.2 氮添加对土壤微生物群落多样性的影响38-39
• 5.3.3 氮添加对土壤微生物群落结构多样性的影响39-40
• 5.3.4 土壤微生物群落结构的驱动因子40-43
• 5.4 讨论43-44
• 5.4.1 氮添加对微生物量及土壤呼吸的影响43
• 5.4.2 氮添加对微生物群落的影响43-44
• 5.5 小结44-45
• 第六章 氮添加对白羊草-土壤-微生物生态化学计量的影响45-51
• 6.1 引言45
• 6.2 数据处理45
• 6.3 结果与分析45-49
• 6.3.1 氮添加对白羊草生态化学计量的影响45-46
• 6.3.2 土壤、植物、微生物化学计量比之间的相关关系以及内稳定性的计算46-48
• 6.3.3 白羊草-土壤-微生物生态系统化学计量的结构方程模型48-49
• 6.4 讨论49-50
• 6.5 小结50-51
• 第七章 结论与展望51-53
• 7.1 主要结论51-52
• 7.2 展望52-53
• 参考文献53-59
• 致谢59-60
• 作者简介60

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7 崣震av;;台pc土壤微生物研究之怤去，

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