畜禽粪便中典型重金属(Cu和Zn)对农田土壤CO 2 、CH 4 和N 2 O排放的影响及微生物机制初探
发布时间：2024-07-06 00:01
CO2、CH4、N20是引起全球变暖的主要温室气体,农田土壤的碳氮循环过程对温室气体排放的贡献率不可小觑。由于我国目前对畜禽饲料添加剂中的重金属含量管控不够严格,致使施入农田的畜禽粪便重金属超标率高,导致农田土壤重金属污染加重,当农田土壤受到重金属污染时,土壤中的微生物活动和群落结构会发生变化,会对与微生物息息相关的土壤碳氮循环造成影响。因此研究在畜禽粪便施肥条件下,畜禽粪便中的典型重金属Cu、Zn单一及复合污染对农田土壤CO2、CH4、N2O排放的影响及微生物机制具有重要的意义。本实验选取畜禽粪便中的典型重金属铜(copper,Cu)、锌(zinc,Zn)为研究对象,通过室内模拟淹水实验,以未接触过重金属饲料添加剂的家猪猪粪(M)和常规尿素(U)作为氮源肥料,设计不同浓度Zn单一污染以及不同浓度Cu-Zn复合污染,探究在不同肥源条件下不同浓度的Zn单一及Cu-Zn复合污染对淹水土壤的C02、CH4、N2O排放的影响及相关微生物学机制。模拟淹水室内培养实验分为2个批次,Zn单一污染和Cu-Zn复合污染试验。前者共设定11个处理,分别为:不施肥不添加重金属处理(CK);以尿素(U)为氮肥...
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词汇表
第一章 引言
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 农田土壤及猪粪重金属污染来源及污染特征
1.2.2 农田土壤CO2,CH4和N2O的产生与排放
1.2.3 重金属对土壤碳氮循环的影响
1.3 问题的提出
1.4 研究目的与内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 供试土壤与材料
2.2 Cu、Zn单一污染及复合污染实验设计
2.3 样品测定方法
2.3.1 温室气体CO2、 CH4和N2O的采集与测定方法
2.3.2 Cu、Zn含量的测定
2.3.3 温室气体相关微生物基因拷贝数的测定
2.4 数据处理
第三章 不同肥源条件下重金属Zn单一及Cu-Zn复合污染影响土壤CO2排放的浓度效应及微生物机制
3.1 不同浓度Zn对土壤CO2排放的影响及其微生物机制
3.1.1 不同浓度Zn对土壤CO2排放速率动态变化及累积排放的影响
3.1.2 Zn对土壤总细菌16S rRNA基因丰度的影响
3.2 重金属Cu和Zn复合污染对土壤CO2排放的影响及微生物机制
3.2.1 Cu、Zn复合污染对土壤CO2排放速率动态变化及累积排放的影响
3.2.2 Cu、Zn复合污染对土壤总细菌16S rRNA基因丰度的影响
3.3 本章讨论与分析
3.3.1 不同肥源条件下重金属Cu、Zn对土壤CO2排放及相关基因丰度的影响差异
3.3.2 重金属Zn影响土壤CO2排放及相关基因丰度的浓度效应
3.3.3 重金属Zn单一污染及Cu-Zn复合污染对土壤CO2排放影响的差异性
3.4 小结
第四章 不同肥源条件下重金属Zn单一及Cu-Zn复合污染影响土壤CH4排放的浓度效应及其微生物机制
4.1 不同浓度Zn对土壤CH4排放的影响及其微生物机制
4.1.1 不同浓度Zn对土壤CH4排放速率动态变化及累积排放的影响
4.1.2 Zn对与土壤CH4排放的相关功能基因16S rRNA-CH4、pmoA和mcrA丰度的影响
4.2 重金属Cu和Zn复合污染对土壤CH4排放的影响及微生物机制
4.2.1 Cu、Zn复合污染对土壤CH4排放的影响
4.2.2 Cu、Zn复合污染对与土壤CH4排放的相关功能基因16S rRNA-CH4、pmoA和mcrA丰度的影响
4.3 本章讨论与分析
4.3.1 不同肥源条件下重金属Cu、Zn对土壤CH4排放及相关功能基因的影响差异
4.3.2 重金属Zn影响土壤CH4排放及相关功能基因的浓度效应
4.3.3 金属Zn单一污染与Cu-Zn复合污染对土壤CH4排放影响的差异性
4.4 小结
第五章 不同肥源条件下重金属Zn单一及Cu-Zn复合污染影响土壤N2O排放的浓度效应及其微生物机制
5.1 不同浓度Zn对土壤N2O排放的影响及其微生物机制
5.1.1 不同浓度Zn对土壤N2O排放的影响
5.1.2 Zn对土壤N2O排放相关功能基因AOA amoA、AOB amoA、nirK、nirS、nosZ丰度的影响
5.2 重金属Cu和Zn复合污染对土壤N2O排放的影响及其微生物机制
5.2.1 Cu、Zn复合污染对土壤N2O排放的影响
5.2.2 Cu、Zn复合污染对土壤N2O排放相关功能基因AOAamoA、AOB amoA、nirK、nirS和nosZ丰度的影响
5.3 本章讨论与分析
5.3.1 不同肥源条件下重金属Cu、Zn对土壤N2O排放及相关功能基因丰度的影响差异
5.3.2 重金属Zn影响土壤N2O排放及相关功能基因丰度的浓度效应
5.3.3 重金属Zn单一污染及Cu-Zn复合污染对土壤N2O排放影响的差异性
5.4 小结
第六章 结论与研究展望
6.1 主要研究结论
6.2 研究特色及创新点
6.3 存在的问题
6.4 研究展望
参考文献
作者简介
攻读硕士期间完成的论文
致谢
本文编号：4001750
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词汇表
第一章 引言
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 农田土壤及猪粪重金属污染来源及污染特征
1.2.2 农田土壤CO2,CH4和N2O的产生与排放
1.2.3 重金属对土壤碳氮循环的影响
1.3 问题的提出
1.4 研究目的与内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 供试土壤与材料
2.2 Cu、Zn单一污染及复合污染实验设计
2.3 样品测定方法
2.3.1 温室气体CO2、 CH4和N2O的采集与测定方法
2.3.2 Cu、Zn含量的测定
2.3.3 温室气体相关微生物基因拷贝数的测定
2.4 数据处理
第三章 不同肥源条件下重金属Zn单一及Cu-Zn复合污染影响土壤CO2排放的浓度效应及微生物机制
3.1 不同浓度Zn对土壤CO2排放的影响及其微生物机制
3.1.1 不同浓度Zn对土壤CO2排放速率动态变化及累积排放的影响
3.1.2 Zn对土壤总细菌16S rRNA基因丰度的影响
3.2 重金属Cu和Zn复合污染对土壤CO2排放的影响及微生物机制
3.2.1 Cu、Zn复合污染对土壤CO2排放速率动态变化及累积排放的影响
3.2.2 Cu、Zn复合污染对土壤总细菌16S rRNA基因丰度的影响
3.3 本章讨论与分析
3.3.1 不同肥源条件下重金属Cu、Zn对土壤CO2排放及相关基因丰度的影响差异
3.3.2 重金属Zn影响土壤CO2排放及相关基因丰度的浓度效应
3.3.3 重金属Zn单一污染及Cu-Zn复合污染对土壤CO2排放影响的差异性
3.4 小结
第四章 不同肥源条件下重金属Zn单一及Cu-Zn复合污染影响土壤CH4排放的浓度效应及其微生物机制
4.1 不同浓度Zn对土壤CH4排放的影响及其微生物机制
4.1.1 不同浓度Zn对土壤CH4排放速率动态变化及累积排放的影响
4.1.2 Zn对与土壤CH4排放的相关功能基因16S rRNA-CH4、pmoA和mcrA丰度的影响
4.2 重金属Cu和Zn复合污染对土壤CH4排放的影响及微生物机制
4.2.1 Cu、Zn复合污染对土壤CH4排放的影响
4.2.2 Cu、Zn复合污染对与土壤CH4排放的相关功能基因16S rRNA-CH4、pmoA和mcrA丰度的影响
4.3 本章讨论与分析
4.3.1 不同肥源条件下重金属Cu、Zn对土壤CH4排放及相关功能基因的影响差异
4.3.2 重金属Zn影响土壤CH4排放及相关功能基因的浓度效应
4.3.3 金属Zn单一污染与Cu-Zn复合污染对土壤CH4排放影响的差异性
4.4 小结
第五章 不同肥源条件下重金属Zn单一及Cu-Zn复合污染影响土壤N2O排放的浓度效应及其微生物机制
5.1 不同浓度Zn对土壤N2O排放的影响及其微生物机制
5.1.1 不同浓度Zn对土壤N2O排放的影响
5.1.2 Zn对土壤N2O排放相关功能基因AOA amoA、AOB amoA、nirK、nirS、nosZ丰度的影响
5.2 重金属Cu和Zn复合污染对土壤N2O排放的影响及其微生物机制
5.2.1 Cu、Zn复合污染对土壤N2O排放的影响
5.2.2 Cu、Zn复合污染对土壤N2O排放相关功能基因AOAamoA、AOB amoA、nirK、nirS和nosZ丰度的影响
5.3 本章讨论与分析
5.3.1 不同肥源条件下重金属Cu、Zn对土壤N2O排放及相关功能基因丰度的影响差异
5.3.2 重金属Zn影响土壤N2O排放及相关功能基因丰度的浓度效应
5.3.3 重金属Zn单一污染及Cu-Zn复合污染对土壤N2O排放影响的差异性
5.4 小结
第六章 结论与研究展望
6.1 主要研究结论
6.2 研究特色及创新点
6.3 存在的问题
6.4 研究展望
参考文献
作者简介
攻读硕士期间完成的论文
致谢
本文编号：4001750
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