氮/磷添加对稻田土壤碳周转的生态化学计量学调控机制
发布时间：2021-05-16 05:11
稻田土壤碳（C）循环及C固定的效率取决于氮、磷（N、P）等关键养分元素的输入量和有效性,以及C、N、P元素计量比,并受土壤微生物对元素利用的生态化学计量学调控。因此,开展典型稻田土壤外源C周转与养分元素供应耦合关系的研究,阐明N、P养分元素对稻田土壤C周转的作用机制,揭示稻田土壤C周转的生态化学计量学调控机制,为提高稻田土壤生产力与固碳潜力以及减少温室气体排放等提供重要的科学依据。本研究运用13C、15N同位素双标记示踪技术,以亚热带典型水稻土作为研究对象,选取葡萄糖作为新鲜有机质,（NH4）2SO4作为氮源,NaH2PO4作为磷源,处理如下：（1）对照（CK）,（2）土+葡萄糖（Glu）,（3）土+葡萄糖+氮（Glu+N）,（4）土+葡萄糖+磷（Glu+P）,（5）土+葡萄糖+氮、磷（Glu+NP） 。研究不同养分元素计量比下,稻田土壤外源C的转化与分配特征,C、N、P耦合关系及土壤C、N、P循环的相关功能酶活性变化。以此明确N、P添加对稻田土壤碳周转的生态化学计量学调控机制。主要研究结果如下：（1）稻田土壤外源C的归宿主要包括三方面：1)C02、CH4等气体；2)残留于土壤水溶液中...
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤中“外源碳”的转化与分配特征
1.2.2 土壤中糖类的组成、来源及归宿
1.2.3 生态化学计量学研究进展
1.2.4 土壤碳与氮、磷营养元素的生态化学计量学特征
1.2.5 土壤酶生态化学计量特征
1.3 研究目的与意义
1.4 研究内容
1.5 技术路线
2 材料与方法
2.1 土壤来源
2.2 养分元素添加量设计
2.3 土样的培养及样品的采集
2.4 主要实验仪器及设备
2.5 测试指标与方法
2.6 数据处理与统计分析
3 氮/磷添加对稻田土壤碳周转的响应特征
3.1 稻田土壤理化环境对元素计量比的响应特征
3.2 稻田土壤碳矿化对元素计量比的响应特征
3.3 稻田土壤碳转化对元素计量比的响应特征
3.4 稻田土壤外源碳的去向及分配对元素计量比的响应特征
3.5 环境因子与外源碳转化的相关性分析
3.6 讨论
3.7 小结
4 稻田土壤碳周转过程中养分元素的转化特征
4.1 稻田土壤水溶液中氮的动态变化对元素计量比的响应特征
4.2 稻田土壤氮的动态变化对元素计量比的响应特征
4.3 稻田土壤外源氮的去向及分配对元素计量比的响应特征
4.4 稻田土壤磷的动态变化对元素计量比的响应特征
4.5 稻田土壤碳、氮、磷的相关性分析
4.6 讨论
4.7 小结
5 稻田土壤碳周转过程中关键酶活性的响应特征
5.1 稻田土壤酶活性对元素计量比的响应特征
5.2 稻田土壤酶的相关性分析
5.3 讨论
5.4 小结
6 稻田土壤碳周转的生态化学计量特征
6.1 氮/磷添加下土壤化学C:N:P生态化学计量特征
6.2 氮/磷添加下微生物量C:N:P生态化学计量特征
6.3 氮/磷添加下土壤酶C:N:P生态化学计量特征
6.4 土壤、微生物量和酶活性的C:N:P计量特征与外源碳矿化率的相关性分析
6.5 有效态N、P对外源碳矿化的调控路径
6.6 讨论
6.7 小结
7 研究结论、创新点与展望
7.1 研究结论
7.2 研究创新点
7.3 研究不足与展望
参考文献
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆还田下长期连作棉田土壤有机碳活性组分的变化特征[J]. 黄金花,刘军,杨志兰,魏飞,郭成藏,景峰,刘建国. 生态环境学报. 2015(03)
[2]岷江上游干旱河谷优势灌丛群落土壤生态酶化学计量特征[J]. 王冰冰,曲来叶,马克明,张心昱,宋成军. 生态学报. 2015(18)
[3]15N标记土壤连续培养过程中扩散法测定无机氮同位素方法改进[J]. 孙建飞,白娥,戴崴巍,彭勃,曲桂芳,姜萍. 生态学杂志. 2014(09)
[4]不同氮输入对湿地草甸沼泽土N2O排放和有机碳矿化的影响[J]. 李英臣,宋长春,侯翠翠,宋艳宇. 生态学杂志. 2010(11)
[5]不同施肥处理对黑土中各形态氮素含量动态变化的影响[J]. 马建,鲁彩艳,陈欣,张旭东,史奕,赵天宏. 土壤通报. 2009(01)
[6]磷输入对湿地土壤有机碳矿化及可溶性碳组分的影响[J]. 刘德燕,宋长春. 中国环境科学. 2008(09)
[7]有机肥与化肥配合施用土壤微生物量氮动态、来源和供氮特征[J]. 韩晓日,郑国砥,刘晓燕,孙振涛,杨劲峰,战秀梅. 中国农业科学. 2007(04)
[8]生态化学计量学:复杂生命系统奥秘的探索[J]. 曾德慧,陈广生. 植物生态学报. 2005(06)
[9]旱地土壤微生物磷测定方法研究[J]. 吴金水,肖和艾,陈桂秋,黄敏. 土壤学报. 2003(01)
[10]土壤微生物量及其在养分循环和环境质量评价中的意义[J]. 何振立. 土壤. 1997(02)
博士论文
[1]土壤磷素耦合的水田碳—氮库动态消长规律及其生态化学计量学调控潜能[D]. 李霞.浙江大学 2014
[2]亚热带稻田土壤有机碳氮循环[D]. 刘守龙.华中农业大学 2006
本文编号：3189041
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤中“外源碳”的转化与分配特征
1.2.2 土壤中糖类的组成、来源及归宿
1.2.3 生态化学计量学研究进展
1.2.4 土壤碳与氮、磷营养元素的生态化学计量学特征
1.2.5 土壤酶生态化学计量特征
1.3 研究目的与意义
1.4 研究内容
1.5 技术路线
2 材料与方法
2.1 土壤来源
2.2 养分元素添加量设计
2.3 土样的培养及样品的采集
2.4 主要实验仪器及设备
2.5 测试指标与方法
2.6 数据处理与统计分析
3 氮/磷添加对稻田土壤碳周转的响应特征
3.1 稻田土壤理化环境对元素计量比的响应特征
3.2 稻田土壤碳矿化对元素计量比的响应特征
3.3 稻田土壤碳转化对元素计量比的响应特征
3.4 稻田土壤外源碳的去向及分配对元素计量比的响应特征
3.5 环境因子与外源碳转化的相关性分析
3.6 讨论
3.7 小结
4 稻田土壤碳周转过程中养分元素的转化特征
4.1 稻田土壤水溶液中氮的动态变化对元素计量比的响应特征
4.2 稻田土壤氮的动态变化对元素计量比的响应特征
4.3 稻田土壤外源氮的去向及分配对元素计量比的响应特征
4.4 稻田土壤磷的动态变化对元素计量比的响应特征
4.5 稻田土壤碳、氮、磷的相关性分析
4.6 讨论
4.7 小结
5 稻田土壤碳周转过程中关键酶活性的响应特征
5.1 稻田土壤酶活性对元素计量比的响应特征
5.2 稻田土壤酶的相关性分析
5.3 讨论
5.4 小结
6 稻田土壤碳周转的生态化学计量特征
6.1 氮/磷添加下土壤化学C:N:P生态化学计量特征
6.2 氮/磷添加下微生物量C:N:P生态化学计量特征
6.3 氮/磷添加下土壤酶C:N:P生态化学计量特征
6.4 土壤、微生物量和酶活性的C:N:P计量特征与外源碳矿化率的相关性分析
6.5 有效态N、P对外源碳矿化的调控路径
6.6 讨论
6.7 小结
7 研究结论、创新点与展望
7.1 研究结论
7.2 研究创新点
7.3 研究不足与展望
参考文献
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆还田下长期连作棉田土壤有机碳活性组分的变化特征[J]. 黄金花,刘军,杨志兰,魏飞,郭成藏,景峰,刘建国. 生态环境学报. 2015(03)
[2]岷江上游干旱河谷优势灌丛群落土壤生态酶化学计量特征[J]. 王冰冰,曲来叶,马克明,张心昱,宋成军. 生态学报. 2015(18)
[3]15N标记土壤连续培养过程中扩散法测定无机氮同位素方法改进[J]. 孙建飞,白娥,戴崴巍,彭勃,曲桂芳,姜萍. 生态学杂志. 2014(09)
[4]不同氮输入对湿地草甸沼泽土N2O排放和有机碳矿化的影响[J]. 李英臣,宋长春,侯翠翠,宋艳宇. 生态学杂志. 2010(11)
[5]不同施肥处理对黑土中各形态氮素含量动态变化的影响[J]. 马建,鲁彩艳,陈欣,张旭东,史奕,赵天宏. 土壤通报. 2009(01)
[6]磷输入对湿地土壤有机碳矿化及可溶性碳组分的影响[J]. 刘德燕,宋长春. 中国环境科学. 2008(09)
[7]有机肥与化肥配合施用土壤微生物量氮动态、来源和供氮特征[J]. 韩晓日,郑国砥,刘晓燕,孙振涛,杨劲峰,战秀梅. 中国农业科学. 2007(04)
[8]生态化学计量学:复杂生命系统奥秘的探索[J]. 曾德慧,陈广生. 植物生态学报. 2005(06)
[9]旱地土壤微生物磷测定方法研究[J]. 吴金水,肖和艾,陈桂秋,黄敏. 土壤学报. 2003(01)
[10]土壤微生物量及其在养分循环和环境质量评价中的意义[J]. 何振立. 土壤. 1997(02)
博士论文
[1]土壤磷素耦合的水田碳—氮库动态消长规律及其生态化学计量学调控潜能[D]. 李霞.浙江大学 2014
[2]亚热带稻田土壤有机碳氮循环[D]. 刘守龙.华中农业大学 2006
本文编号：3189041
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