氮输入对泥炭沼泽碳氮转化的影响研究
发布时间：2021-07-24 20:47
泥炭沼泽面积仅占陆地总面积的2–3%,其碳储量却占全球土壤碳储量的30%,甲烷排放量占甲烷年排放量的4–10%,泥炭沼泽因而在全球碳循环和气候变化中占有重要地位。如今农业氮肥的大量使用,使泥炭沼泽面临氮输入影响,可能会对其碳库功能和温室气体排放格局产生影响,而这些均与土壤微生物参与的碳氮转化过程有关。本研究以吉林省金川泥炭沼泽为研究对象,选择长期（>40年）受氮输入影响的水稻田-泥炭地和自然状态的泥炭地（对照）0–60 cm土壤剖面,采取野外试验和室内实验相结合的方法,通过稳定性同位素示踪和高通量测序技术,研究了氮输入对泥炭沼泽土壤剖面理化性质的季节变化、剖面及地表温室气体的季节排放动态、土壤微生物群落的垂直分布特征以及氮添加对碳氮转化过程反硝化型厌氧甲烷氧化的影响,主要得出以下结论:1、氮输入导致土壤有机碳（OrgC）和全氮（TN）浓度在0–30 cm低于30–60 cm,且土壤碳氮比在0–30 cm有所降低,同时使铵态氮（NH4+）在0–30 cm区域积累,而硝态氮（NO3-）和亚硝态氮（...
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
古菌系统发育树
图 1-2 好氧甲烷氧化途径Fig. 1-2 Pathways of aerobic methano oxidation期对厌氧甲烷氧化反应的研究主要集中于对厌氧甲烷氧化反应发生证据及其的探索，由于海底沉积物中硫酸盐浓度高，能够为硫酸盐还原型厌氧甲烷氧化生提供条件，科学家最初在海底沉积物中发现了硫酸盐还原型厌氧甲烷氧化反。Martens 等[91]首次在海洋沉积物中发现了厌氧条件下甲烷与硫酸盐不能共存rgh 等[92]发现海洋沉积物的厌氧层中甲烷的消耗与硫酸盐还原过程耦合，首次氧甲烷氧化反应的存在。随后，硫酸盐还原型厌氧甲烷氧化成为厌氧甲烷氧化点[93-96]。此外，Beal 等[97]对伊尔河（Eel River）流域沉积物的研究表明，Fe（IIIn（VII）也可以作为厌氧甲烷氧化反应的电子受体。最近研究发现，除无机盐离厌氧甲烷氧化反应的电子受体，有机物质腐殖酸也有可能是厌氧甲烷氧化反应体[98]。但由于自然生态系统中铁离子和锰离子浓度通常较低，对铁离子和锰电子受体的厌氧甲烷氧化研究相对较少。2004 年，Islas-Lima 等[99]首次证明了
图 1-3 不同形态氮输入与 DAMO 功能微生物的相互作用[87]-3 Interactions between key populations in DAMO process with different forms of niinput[87]型厌氧甲烷氧化的影响因素子对反硝化型厌氧甲烷氧化（DAMO）的影响，归根结底是对 DAM物群落结构、数量以及活性的影响[172]。虽然目前已获得了几种 DAM这些富集培养物大多来源于受氮素污染的河道底泥），但由于自然生 研究的匮乏，目前就环境因子对 DAMO 过程的作用机理及微生物的楚。从 DAMO 菌的富集培养条件及 DAMO 反应发生的环境特点的可能的影响因素主要包括以下几个方面：AMO 过程中 M. oxyfera 的电子供体和碳源，甲烷和有机碳浓度将显分布，进而影响 DAMO 的发生[165,173]。环境因子中以有机碳含量与湿性最强[174]。Hu 等[175]和 Shen[172,176]发现甲烷浓度较高的湿地深层土
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮输入对天然湿地温室气体通量的影响及机制[J]. 胡敏杰,仝川. 生态学杂志. 2014(07)
[2]闽江河口短叶茳芏湿地CH4和N2O排放对氮输入的短期响应[J]. 牟晓杰,刘兴土,仝川,孙志高. 环境科学. 2012(07)
[3]甲烷氧化与氨氧化微生物及其耦合功能[J]. 赵吉,李靖宇,周玉,白玉涛,于景丽. 地球科学进展. 2012(06)
[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]外源氮输入影响下沼泽化草甸湿地土壤有机碳矿化和N2O排放动态研究[J]. 李英臣,宋长春,侯翠翠,宋艳宇. 水土保持学报. 2010(04)
[6]不同电子受体及盐分输入对河口湿地土壤甲烷产生潜力的影响[J]. 曾从盛,王维奇,仝川. 地理研究. 2008(06)
[7]淡水沼泽湿地CO2、CH4和N2O排放通量年际变化及其对氮输入的响应[J]. 宋长春,张丽华,王毅勇,赵志春. 环境科学. 2006(12)
[8]沼泽湿地CO2、CH4、N2O排放对氮输入的响应[J]. 张丽华,宋长春,王德宣. 环境科学学报. 2005(08)
[9]沼泽湿地生态系统土壤CO2和CH4排放动态及影响因素[J]. 宋长春,杨文燕,徐小锋,娄彦景,张金波. 环境科学. 2004(04)
[10]三江平原沼泽湿地与稻田CH4排放对比研究[J]. 王德宣,吕宪国,丁维新,蔡祖聪,王毅勇. 地理科学. 2002(04)
博士论文
[1]沼泽湿地及其不同利用方式下甲烷排放机理研究[D]. 丁维新.中国科学院研究生院（南京土壤研究所） 2003
本文编号：3301399
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
古菌系统发育树
图 1-2 好氧甲烷氧化途径Fig. 1-2 Pathways of aerobic methano oxidation期对厌氧甲烷氧化反应的研究主要集中于对厌氧甲烷氧化反应发生证据及其的探索，由于海底沉积物中硫酸盐浓度高，能够为硫酸盐还原型厌氧甲烷氧化生提供条件，科学家最初在海底沉积物中发现了硫酸盐还原型厌氧甲烷氧化反。Martens 等[91]首次在海洋沉积物中发现了厌氧条件下甲烷与硫酸盐不能共存rgh 等[92]发现海洋沉积物的厌氧层中甲烷的消耗与硫酸盐还原过程耦合，首次氧甲烷氧化反应的存在。随后，硫酸盐还原型厌氧甲烷氧化成为厌氧甲烷氧化点[93-96]。此外，Beal 等[97]对伊尔河（Eel River）流域沉积物的研究表明，Fe（IIIn（VII）也可以作为厌氧甲烷氧化反应的电子受体。最近研究发现，除无机盐离厌氧甲烷氧化反应的电子受体，有机物质腐殖酸也有可能是厌氧甲烷氧化反应体[98]。但由于自然生态系统中铁离子和锰离子浓度通常较低，对铁离子和锰电子受体的厌氧甲烷氧化研究相对较少。2004 年，Islas-Lima 等[99]首次证明了
图 1-3 不同形态氮输入与 DAMO 功能微生物的相互作用[87]-3 Interactions between key populations in DAMO process with different forms of niinput[87]型厌氧甲烷氧化的影响因素子对反硝化型厌氧甲烷氧化（DAMO）的影响，归根结底是对 DAM物群落结构、数量以及活性的影响[172]。虽然目前已获得了几种 DAM这些富集培养物大多来源于受氮素污染的河道底泥），但由于自然生 研究的匮乏，目前就环境因子对 DAMO 过程的作用机理及微生物的楚。从 DAMO 菌的富集培养条件及 DAMO 反应发生的环境特点的可能的影响因素主要包括以下几个方面：AMO 过程中 M. oxyfera 的电子供体和碳源，甲烷和有机碳浓度将显分布，进而影响 DAMO 的发生[165,173]。环境因子中以有机碳含量与湿性最强[174]。Hu 等[175]和 Shen[172,176]发现甲烷浓度较高的湿地深层土
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮输入对天然湿地温室气体通量的影响及机制[J]. 胡敏杰,仝川. 生态学杂志. 2014(07)
[2]闽江河口短叶茳芏湿地CH4和N2O排放对氮输入的短期响应[J]. 牟晓杰,刘兴土,仝川,孙志高. 环境科学. 2012(07)
[3]甲烷氧化与氨氧化微生物及其耦合功能[J]. 赵吉,李靖宇,周玉,白玉涛,于景丽. 地球科学进展. 2012(06)
[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]外源氮输入影响下沼泽化草甸湿地土壤有机碳矿化和N2O排放动态研究[J]. 李英臣,宋长春,侯翠翠,宋艳宇. 水土保持学报. 2010(04)
[6]不同电子受体及盐分输入对河口湿地土壤甲烷产生潜力的影响[J]. 曾从盛,王维奇,仝川. 地理研究. 2008(06)
[7]淡水沼泽湿地CO2、CH4和N2O排放通量年际变化及其对氮输入的响应[J]. 宋长春,张丽华,王毅勇,赵志春. 环境科学. 2006(12)
[8]沼泽湿地CO2、CH4、N2O排放对氮输入的响应[J]. 张丽华,宋长春,王德宣. 环境科学学报. 2005(08)
[9]沼泽湿地生态系统土壤CO2和CH4排放动态及影响因素[J]. 宋长春,杨文燕,徐小锋,娄彦景,张金波. 环境科学. 2004(04)
[10]三江平原沼泽湿地与稻田CH4排放对比研究[J]. 王德宣,吕宪国,丁维新,蔡祖聪,王毅勇. 地理科学. 2002(04)
博士论文
[1]沼泽湿地及其不同利用方式下甲烷排放机理研究[D]. 丁维新.中国科学院研究生院（南京土壤研究所） 2003
本文编号：3301399
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