导读:本文包含了碳氮转化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:氮沉降,土壤碳氮转化,土壤微生物,暗栗钙土
碳氮转化论文文献综述
刘红梅[1]（2019）在《氮沉降对贝加尔针茅草原土壤碳氮转化及微生物学特性的影响》一文中研究指出草原生态系统是陆地生态系统重要组成部分,氮沉降增加威胁草原生态系统生物多样性和生态系统功能的发挥。本研究基于在内蒙古贝加尔针茅草原建立的长期模拟氮沉降试验为平台,探索氮沉降增加背景下贝加尔针茅草原土壤碳氮转化特征和土壤微生物群落演替规律及其耦合关系。主要研究结果如下:1.高氮添加(N100-N300)提高了0-10 cm土层、10-20 cm土层土壤有机碳、硝态氮、铵态氮和速效磷含量,显着降低了两个土层的土壤pH。2.氮添加促进了土壤硝化作用,抑制了土壤氨化作用。N15-N30处理提高了有机碳转化速率,N50-N300处理降低了有机碳转化速率。土壤有机碳转化速率显着影响MBN转化速率,且符合一元线性回归方程。3.高氮添加(N100-N300)降低了0-10 cm土层脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶、过氧化物酶和蔗糖酶活性,降低了10-20 cm土层过氧化物酶和蔗糖酶活性。土壤pH值、硝态氮、MBC和MBN氮是影响土壤酶活性的主要影响因素。4.氮添加处理两个土层土壤B PLFAs/F PLFAs比值均低于或显着低于对照N0,且不同氮添加处理间差异显着。高氮添加、低氮添加及无氮添加下土壤微生物对碳源利用能力上存在较大差异。100 kg N·hm~(-2)·a~(-1)氮添加量是土壤微生物活性从促进到抑制的一个阈值。5.高氮添加(N150-N200)显着改变土壤细菌群落结构。氮添加处理(N30-N300)降低了酸杆菌门、疣微菌门和绿弯菌门相对丰度,提高了变形菌门、放线菌门和芽单胞菌门相对丰度。土壤pH值、硝态氮、铵态氮和全磷含量是引起土壤细菌群落结构变化的主要影响因素。6.氮添加改变土壤真菌群落结构,降低了真菌的Shannon多样性指数。0-10 cm土层与10-20cm土层各氮添加处理相对丰度在门、纲、属水平上均存在显着差异。氮添加处理显着降低了担子菌门相对丰度,提高了10-20 cm土层球囊菌门相对丰度。高氮添加(N100-N300)显着降低了0-10 cm土层子囊菌门相对丰度。土壤pH、有机碳、硝态氮和速效磷含量是引起土壤真菌群落组成发生变化的主要影响因素。7.低于200 kg N·hm~(-2)·a~(-1)氮添加量有利于固氮菌生长。高氮添加(N100-N300)显着提高了AOB基因丰度,降低了AOA基因丰度。高氮添加(N150-N300)显着降低了nirK基因丰度。高氮添加促进了AOB主导的氨氧化过程,而反硝化微生物丰度的减少促进了氨氧化产物硝酸盐的积累,继而提高了土壤硝酸盐含量。本研究表明,持续氮沉降增加促进土壤有机碳积累,显着增加土壤硝态氮含量,对土壤全氮含量的提高作用相对较小。土壤碳氮转化速率与土壤MBC、MBN显着相关。氮沉降增加不利于维持贝加尔针茅草原土壤微生物群落结构、菌群平衡和持续稳定,对土壤碳氮循环产生负面影响。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2019-05-01）
施瑶[2]（2019）在《氮输入对泥炭沼泽碳氮转化的影响研究》一文中研究指出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(NH_4~+)在0–30 cm区域积累,而硝态氮(NO_3~-)和亚硝态氮(NO_2~-)在整个剖面(0–60 cm)减少,此外氮输入还提高了土壤pH值,使其由3.87–4.84升高至4.20–5.41;这些影响均在夏季(7月和8月)更为显着。2、氮输入导致生长季(5–10月)整个剖面(0–60 cm)的CO_2、N_2O排放量增加而CH_4排放量减少;氮输入对CO_2、CH_4、N_2O排放量的影响呈现0–30 cm强于30–60 cm趋势,并在6月或7月影响显着,其中在20–30 cm层,氮输入使6月份的CO_2和N_2O排放量分别增加了357.24%和114.79%,7月份的CH_4排放量降低了95.24%;另外,氮输入对40–50 cm和50–60 cm的CH_4和N_2O排放量均无显着影响;与剖面温室气体排放的结果一致,氮输入增加了地表CO_2和N_2O排放量,并减少了地表CH_4排放量;CO_2和CH_4排放量在7月和8月达到最高,而N_2O地表排放量则在6月达到峰值;CO_2和CH_4排放主要受氮输入和土壤温度的直接影响,而N_2O排放则主要受土壤pH和硝态氮浓度的间接影响;氮输入还导致生长季土壤增温潜势增强,并在夏季(6–8月)增幅最大,这主要是由升高的N_2O排放量导致的,N_2O对增温潜势的贡献率在氮输入后提高了58.00–519.87%,其贡献率可达86.01–98.74%。3、氮输入降低了古菌群落多样性却提高了细菌群落多样性;古菌群落结构方面:深古菌门(Bathyarchaeota)是金川泥炭沼泽土壤的优势菌群(>70%),氮输入后使其相对丰度有所增加,可达80%以上,这主要是与升高的土壤pH值和铵态氮浓度有关;氮输入使产甲烷菌群由甲烷八迭球菌目为主向甲烷杆菌目为主转变,并提高了产甲烷菌和反硝化型厌氧甲烷氧化菌的相对丰度,降低了氨氧化古菌的相对丰度,这些改变主要是由升高的土壤pH值、NH_4~+浓度以及降低的OrgC和TN浓度共同导致的;细菌群落结构方面:变形菌门(Proteobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)是金川泥炭沼泽土壤的主要细菌群落;氮输入提高了好氧甲烷氧化菌多样性,改变了好氧甲烷氧化菌的群落结构,在水稻田-泥炭地出现甲基八迭球菌属和泉发菌属,而Methylovulum属消失,同时,在剖面深度为60 cm处检测到了以甲基暖菌属(47.37%)为主的好氧甲烷氧化菌群,这些改变主要与升高的土壤pH、NH_4~+浓度和降低的OrgC浓度有关;氮输入提高了好氧甲烷氧化菌、和反硝化型厌氧甲烷氧化细菌及氨氧化细菌相对丰度,这主要由升高的pH值和NH_4~+浓度以及降低的NO_3~-、OrgC和TN浓度导致的。4、氮进入泥炭沼泽土壤后能够发生碳氮耦合过程反硝化型厌氧甲烷氧化过程,且其反应速率随培养时间延长呈对数递减趋势,培养1小时后,甲烷氧化量可达92.53 nmol g~(-1);硝态氮添加显着提高了水稻田-泥炭地和泥炭地的反硝化型厌氧甲烷氧化反应速率和厌氧甲烷氧化量。综上,长期氮输入会对泥炭沼泽的碳汇功能及其增温效应产生负面影响,尤其是在0–30 cm土层和夏季影响更为强烈。氮输入后,土壤有机碳浓度降低,而土壤pH值和铵态氮浓度升高;CH_4排放减少,而CO_2和N_2O排放增加,并导致土壤增温潜势增强;碳氮转化相关土壤微生物:产甲烷菌、反硝化型厌氧甲烷氧化古菌和细菌、好氧甲烷氧化菌和氨氧化细菌的相对丰度增加,氨氧化古菌的相对丰度降低,这些改变均与升高的土壤pH值和NH_4~+以及降低的NO_3~-、OrgC和TN浓度有关;此外,泥炭沼泽土壤中能够发生碳氮耦合过程反硝化型厌氧甲烷氧化反应,并且氮添加能够显着提高其反应速率和甲烷氧化量。本研究结果为评估和预测氮输入增加背景下泥炭沼泽能否继续发挥其碳汇功能提供了理论依据,对于制定有效的泥炭沼泽管理措施和预测氮输入增加背景下泥炭沼泽的温室气体排放格局具有重要意义。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
张弘,李影,张玉军,朱金峰,姜桂英[3]（2018）在《生物炭对不同氮水平下植烟土壤碳氮转化的影响》一文中研究指出通过大田试验,探索不同氮水平下配施生物炭对植烟土壤碳氮转化及养分含量的影响,筛选最佳氮肥施用量。试验设5个处理,在磷肥和钾肥施用量相同的基础上,除对照处理不施生物炭与氮肥外,其余4个处理皆添加1600 kg/hm~2的生物炭,施氮量分别为0 kg/hm~2(N0)、37.5 kg/hm~2(N1)、52.5 kg/hm~2(N2)、67.5 kg/hm~2(N3),研究生物炭与氮肥交互对植烟土壤碳氮转化相关酶活性及活性养分含量变化的影响。结果表明:植烟土壤在生物炭的改良作用下施用不同量的氮肥可以显着提高土壤脲酶与蔗糖酶的活性;对土壤碱解氮含量也有显着提高作用,其中N3处理土壤碱解氮含量最高为261.86 mg/kg;但对土壤速效磷含量影响不显着;施氮在烤烟移栽后60天时提高了土壤速效钾含量,且速效钾含量随施氮量的增加呈先上升后降低的趋势。生物炭配施氮肥提高了土壤微生物量碳与微生物熵,N3和N2处理最大值分别达到355.00 mg/kg和3.01%。综上所述,在豫中烟区生物炭配施氮肥量67.5 kg/hm~2措施最有利于提高土壤养分。(本文来源于《农学学报》期刊2018年09期）
何一通[4]（2018）在《腐植酸、双氰胺及其配施对土壤碳氮转化与作物产量、养分利用的影响》一文中研究指出当前农业生产中不合理的肥料投入是导致土壤质量恶化、环境污染、生产力下降等诸多问题的重要原因之一,而通过施用土壤改良剂和养分增效剂改善土壤质量和提高养分利用效率,是解决这些问题的一条有效途径。本文采用土壤模拟培养和田间小区试验相结合的方法,研究了腐植酸和双氰胺及二者配施对土壤碳、氮转化及玉米/小麦产量和养分累积、利用的影响,主要研究结果如下:(1)模拟培养试验表明,腐植酸施用量大于1.50 g/kg时,培养80天后土壤中可溶性有机碳(DOC)含量显着增加27.50%~46.67%,可溶性有机氮(DON)含量增加12.94%~38.82%,且土壤中NO_3~--N、NH_4~+-N含量也表现为增加的趋势,但对可溶性无机碳(DIC)含量影响不显着。氨化腐植酸和微生物活化腐植酸在相同用量时的施用效果基本相当。说明施用腐植酸有利于培育土壤碳库,增加土壤中碳、氮养分供应,培肥土壤。(2)田间连续施用腐植酸叁季后,与对照相比,0~40 cm土层中DOC含量增加44.39%~61.90%,0~10 cm土层DOC的稳定性明显提高;施用腐植酸还使土壤中DON含量增加13.30%~21.96%,同时有利于增加NO_3~--N、NH_4~+-N含量;土壤中微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量分别显着提高41.26%~48.39%和46.08%~52.32%。说明施用腐植酸有利于改善土壤质量,为植物提供碳、氮营养。而单施DCD时,虽然土壤中DOC、MBC和MBN含量也高于对照,但较腐植酸处理分别降低12.57%~32.45%、19.41%~33.97%、2.38%~17.79%,且对土壤氮素的影响主要表现为增加NH_4~+-N含量,降低NO_3~--N含量的趋势,而对DON含量无显着影响。表明DCD对土壤培肥的效果不及腐植酸。(3)施用腐植酸和DCD后对第一季玉米产量影响不大,但第二季小麦增产2.81%~7.06%,第叁季玉米产量则显着提高了9.17%~18.99%,且连续施用腐植酸和DCD叁季后,氮、磷、钾肥累积利用率分别提高了22.38%~29.90%,47.87%~80.39%和0.51%~53.52%,氮磷钾肥的农学效率和偏生产力也显着提高。(4)腐植酸与DCD配施时,有利于提高土壤中DOC和DIC含量,以及DOC的稳定性,同时也有利于提高土壤中DON、NH_4~+-N和NO_3~--N含量。连续配施腐植酸与DCD还有利于提高土壤中微生物活性,叁季后MBC和MBN显着增加。与对照相比,腐植酸与DCD配施叁季后的玉米产量显着提高17.29%~18.98%,玉米地上部氮、磷、钾累积量分别提高了41.70%~51.22%、111.64%~113.21%和26.73%~36.39%,玉米-小麦-玉米叁季作物的氮、磷、钾累积利用率、农学效率和偏生产力也显着提高。由此可见,田间施用腐植酸或腐植酸配施DCD作为土壤改良剂和养分增效剂在土壤肥力总体水平较高的情况下,当季施用的效果不一定很明显,但连续多季施用后对土壤碳氮贮存转化的影响和增产增效作用明显。(本文来源于《河北农业大学》期刊2018-06-02）
罗达,史作民,李东胜[5]（2018）在《枯落物处理对格木林土壤碳氮转化和微生物群落结构的短期影响》一文中研究指出以我国南亚热带格木人工纯林为研究对象,采用气压过程分离(BaPS)技术和磷脂脂肪酸(PLFAs)法研究了不同枯落物处理(对照、枯落物去除、枯落物加倍)下土壤碳氮转化速率和微生物群落结构的季节变化.结果表明:不同枯落物处理土壤呼吸和总硝化速率均呈现明显的季节动态,雨季显着高于旱季.枯落物处理初期,土壤呼吸和总硝化速率均随枯落物输入量的增加呈下降趋势,但随着枯落物处理时间的延长,二者随枯落物输入量的增加而增加.旱季不同枯落物处理土壤微生物PLFAs总量和各菌群PLFAs量均显着高于雨季,而雨季真菌PLFAs/细菌PLFAs明显高于旱季.在旱季,枯落物去除处理土壤微生物PLFAs总量、细菌PLFAs量、真菌PLFAs量和丛枝菌根真菌PLFAs量分别显着提高30.9%、28.8%、44.4%和31.6%.在雨季,枯落物去除处理细菌PLFAs量和丛枝菌根真菌PLFAs量分别显着降低10.6%和33.3%.土壤微生物群落结构受枯落物输入量处理和季节的双重影响,土壤微生物群落结构主要受土壤温度和铵态氮的影响.枯落物输入量处理在短期内显着影响了格木林土壤碳氮转化速率和微生物群落结构,这种影响因季节的不同而存在差异.(本文来源于《应用生态学报》期刊2018年07期）
朱国君[6]（2018）在《冻融过程对5种长白山森林土壤碳氮转化的影响》一文中研究指出为了研究春、秋两季土壤冻融过程对碳氮周转的影响,以长白山地区5种林型的土壤为研究对象,利用原位培养连续取样法,测定和分析了土壤微生物量碳(Mc)氮(MN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、可溶性总碳(TSC)和可溶性总氮(TSN)在春、秋两季冻融期间的含量动态变化和氮素矿化和硝化的时空动态变化格局。结果表明:1.土壤春、秋两季冻融过程中,5种林型土壤微生物量碳、氮的时间变化动态不同,且土壤微生物量碳、氮表现出明显的垂直空间异质性。除个别时期外,0-10 cm层土壤微生物量氮显着高于10-20 cm层,0-10 cm层土壤微生物量碳亦显着高于10-20 cm层土壤。2.在春季解冻过程中,5种林型0-10 cm层土壤TSN含量时间变化动态基本一致,春季解冻期最大TSN释放量出现在解冻中后期,而秋季结冻期最大TSN释放量出现在解冻后期,春季解冻期下层土壤与上层保持较好的一致性。秋季结冻期除红松阔叶林个别时期亦与上层土壤保持较好的一致性。在春季解冻过程中土壤TSC含量在5种林型中均表现出先增加,后减少的趋势。在秋季结冻过程中,除个别时期上下层土壤TSC含量保持较好的一致性。3.从春季解冻期间NH4+-N和NO3--N释放的时间特征来看,5种林型上层土壤基本表现出相同规律,即NH4+-N在解冻中后期达到较大峰值,而NO3--N解冻末期达到最大积累量,NO3--N下层土壤动态变化与上层土壤保持一致。5种林型土壤在秋季结冻期间NH4+-N和NO3--N释放的时间特征同样表现出相同规律,各林型NH4+-N含量在结冻中后期达到峰值,NO3--N在结冻末期达到最大释放量。4.在春季解冻过程中,硬阔叶林、长白松林、红松阔叶林和次生白桦林在解冻中期净氮矿化剧烈,蒙古栎林在结冻中后期剧烈。长白松林和红松阔叶林净氮矿化率较其余3种林型低,5种林型在整个解冻期间上下层土壤净氮矿化无明显垂直性差异。在秋季结冻过程中,5种林型较春季解冻时期正净氮矿化量增加,硬阔叶林在整个结冻期矿化正负波动,个别时期净氮矿化率偏低,长白松林、次生白桦林、红松阔叶林和蒙古栎林在结冻末期净氮矿化剧烈,增加了净氮矿化。(本文来源于《延边大学》期刊2018-05-25）
张传更[7]（2018）在《干湿交替和外加氮源对土壤碳氮转化及微生物多样性的影响》一文中研究指出气候变化背景下的干旱频发和极端降雨事件使土壤频繁经历干湿交替过程,进而影响生态系统的碳氮循环过程,加之干湿交替对土壤碳氮循环过程的影响机理尚不明晰。本文以黄淮海平原潮土区的砂壤土和黏壤土为研究对象,通过室内试验研究了干湿交替(干湿频率:0、2、6和12次)和外加氮源(土壤中添加纯氮累计量分别为0、110和220 mg-N·100g~(-1)·干土)对土壤碳氮变化和微生物多样性的影响,为维持土壤碳氮平衡和优化水肥管理措施提供理论依据和数据支撑。主要研究结果如下:(1)干湿交替和外加氮源显着增加了土壤CO_2和N_2O释放速率,两种土壤的CO_2和N_2O的释放速率对干湿交替的响应模式相一致。干旱期越长,外加N源对土壤CO_2释放速率的激发效应越强;干旱期越短,外加N源对土壤N_2O释放速率的激发效应越强。(2)干湿交替和外加氮能够显着提高土壤有机碳的矿化速率,砂壤土的碳矿化速率对干湿交替的响应更为强烈。复水恒湿阶段,土壤的DOC和TOC含量在3个氮浓度水平下呈现N0?N1?N2的趋势,表明外加氮源对有机碳的矿化存在长期的促进作用;干湿交替对土壤碳矿化的“后续”效应存在,但是逐渐减弱。(3)干湿交替条件下,外加氮显着提高了砂壤土和黏壤土无机氮(NO_3~-和NH_4~+)的含量,累积净矿化氮量逐渐增大,随施氮量的增加而增加;砂壤土的氮矿化对干湿交替和外加氮响应的更为强烈。复水恒湿阶段,各处理的全氮含量和NO_3~--N含量都有所减少,砂壤土各处理的全氮含量减少幅度大于黏壤土。相关分析,砂壤土和黏壤土的CO_2释放速率均与N_2O释放速率、NH_4~+-N含量呈极显着正相关关系。砂壤土和黏壤土的N_2O释放速率都与NH_4~+-N、NO_3-N含量呈显着正相关关系。(4)干湿交替和外加氮显着提高了土壤脲酶、蔗糖酶和纤维素酶活性。恒湿处理过氧化氢酶整体呈现下降的趋势;干湿频率越高和外加氮浓度越大,其过氧化氢酶活性越高。干湿交替处理土壤的磷酸酶活性整体呈现缓慢上升的趋势,其活性随施氮量的增加而增加。在试验的复水恒湿阶段,各处理脲酶、蔗糖酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性均呈降低趋势。相关分析,脲酶与CO_2释放速率、NH_4~+-N、DOC和NO_3~--N含量显着正相关,而与N_2O释放速率极显着正相关;纤维素酶和蔗糖酶都与CO_2释放速率、DOC含量呈显着相关。(5)干湿交替和外加氮源可以提高土壤微生物的香农指数和丰度指数;砂壤土和黏壤土恒湿处理的均匀度指数最大。恒湿和干湿交替处理间的微生物群落结构差异明显。砂壤土,干湿频率越高的处理微生物功能多样性与DOC、可利用磷(AP)、全氮(TN)含量的相关性越明显,干湿频率越低的处理微生物功能多样性与NO_3~--N、土壤含水量(SMC)、NH_4~+-N含量的相关性越明显;黏壤土干湿频率越高的处理微生物功能多样性与NO_3~--N、DOC和AP含量的相关性越明显,而干湿频率越低的处理微生物功能多样性与SMC、NH_4~+-N和TN含量的相关性越明显。复水恒湿阶段,2循环与AP相关性明显,而6循环、12循环和AP、TN的相关性减弱,高频率处理的微生物功能多样性与TN相关性随外加氮源的消耗而减弱。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2018-05-01）
韩士昌[8]（2017）在《外源碳氮添加对土壤生物学活性的影响及外生菌根真菌在氮转化中的作用》一文中研究指出土壤是一个有机质含量丰富的动态系统。土壤微生物在土壤有机质分解过程中发挥着重要作用,促进了土壤生态系统的物质循环。土壤中的腐生真菌和外生菌根真菌(EMF)是土壤有机物质的主要分解者,它们可以通过调节土壤酶活性参与营养循环。化石燃料和化肥的使用,导致了大量外源碳氮进入土壤中,破坏了土壤营养的收支平衡。本文研究了外源氮和生物炭、外源氮和凋落物添加对土壤生物学活性的影响、EMF在麻栎林氮转化中的作用。研究结果不仅可为森林生态系统的碳氮循环模型的构建与完善提供理论依据,也可为森林土壤养分管理提供实践指导。论文主要研究结果如下:1、生物炭添加后,显着地促进了碱性土壤中碱性磷酸酶的活性(P<0.05),第7天达到最高活性1500μg C6H5NO3 g-1 d-1,比对照组提高了152.25%。生物炭极大的提高了酸性土壤中的蔗糖酶活性(P<0.05)。第14天,蔗糖酶活性增强最明显,从2.88 mg g-1 d-1增加到21.26 mg g-1 d-1,提高了202.6%。生物炭抑制了土壤脲酶的活性。生物炭在第0~7天显着地增强了酸性土壤的呼吸(P<0.05),对碱性土壤呼吸影响较小。在酸性土壤中,氮添加对酸性磷酸酶影响较小;氮添加促进了蔗糖酶活性,100μg/g和200μg/g浓度的氮对蔗糖酶的促进作用更强;而氮添加对脲酶的促进作用随着氮浓度提高而增强。在碱性土壤中,氮添加对酶活性影响较小。氮添加对酸性和碱性土壤的呼吸速率的影响都较小。2、氮添加对亚硝酸还原酶活性影响较小,凋落物显着地促进了亚硝酸还原酶的活性(P<0.05),在第3天,添加1/2凋落物后,土壤亚硝酸还原酶活性为2.622±0.206 mg NO2-N g-1 24h-1,比对照组提高了39.5%。在0~3天,500μg/g的氮和凋落物添加都抑制了蛋白酶的活性,之后两者都促进了蛋白酶活性。其中,1/2凋落物对蛋白酶促进作用最强,蛋白酶活性从0.082±0.009μg g-1增加到了0.206±0.01μg g-1,提高了60.2%。氮添加促进了脲酶活性,500μg/g的氮对脲酶活性促进作用更强,在第3天,500μg/g的氮提高了脲酶50%的活性。凋落物在0~3天促进了脲酶活性,之后则抑制了脲酶活性。在第3天,凋落物对脲酶的促进作用最强,提高了43%。氮添加促进了土壤呼吸,在0~3天,200μg/g浓度的氮对土壤呼吸的促进作用强于500μg/g浓度的氮,在7~28天,随氮浓度的提高,氮对土壤呼吸的促进作用逐渐增强。凋落物对土壤呼吸的作用较小。凋落物和氮联合添加对酶活性和土壤呼吸的作用与凋落物单独添加相当。3、通过野外实验共检测出1052种不同的真菌类群,在所有的真菌类群中,698种真菌类群为子囊菌门(Ascomycota),286种真菌类群为担子菌(Basidiomycota),其他真菌少量存在,包括壶菌门(Chytridiomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和接合菌门(Zygomycota)。Russula(红菇属)是丰度最高的EMF。夏季腐殖质、有沙障腐殖质、无沙障腐殖质中丰度最大的EMF分别为Lactarius(乳菇属)、Cenococcum(土生空团菌)、Scleroderma(硬皮马勃属),秋季腐殖质、有沙障腐殖质和无沙障腐殖质中丰度最大的EMF分别为Russula,Scleroderma,Scleroderma。4、实验测定了夏季和秋季β-1,4-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、蛋白酶(PRO)、亚硝酸还原酶(NIR)和脲酶(URE)的活性。在土壤中除了NIR,其它酶都比腐殖质中要高。在腐殖质中,与夏季相比,秋季PRO和LAP的活性显着升高(P<0.05),PRO的活性由夏季的217.26±6.04IU/L增加到秋季的287.51±11.49 IU/L,提高了32.4%。根尖中的LAP活性是所有样品中最低的。有沙障的腐殖质中的NIR、PRO和LAP的活性都低于无沙障的腐殖质。在有沙障的腐殖质中,NAG活性在秋季显着高于夏季,URE的活性显着低于夏季;而无沙障的腐殖质中,PRO、NAG、LAP活性均在秋季显着升高(P<0.05),URE活性在秋季显着下降(P<0.05)。5、上述5种土壤氮转化相关酶活性均与真菌多样性指数显着相关。氮转化相关酶活性与真菌群落结构变化密切相关,与夏季相比,秋季有沙障腐殖质和无沙障腐殖质中的EMF真菌丰度和多样性均增加。有沙障腐殖质中的Scleroderma在夏季占比0.1%,在秋季比例增加至5.83%;无沙障腐殖质中,夏季到秋季,Scleroderma由1.6%提高至5.03%,各种EMF比例均提高。与之对应,氮转化相关酶活性也随之增强。相关性分析和PCA均表明Scleroderma与氮转化相关酶活性呈显着正相关关系。EMF通过调控氮循环相关酶的活性,在土壤氮转化中发挥着重要作用。(本文来源于《济南大学》期刊2017-06-01）
张倩[9]（2017）在《长期施肥下稻麦轮作体系土壤团聚体碳氮转化特征》一文中研究指出有机培肥是稻麦轮作体系作物增产的主要措施,也是农田可持续利用的重要保证。团聚体作为土壤最基本的结构单元,是土壤肥力的物质基础,也是土壤碳氮转化的主要场所。理解有机培肥下土壤团聚体碳氮转化特征是科学施肥的基础。本论文以稻麦轮作体系有机培肥长期定位试验为基础,利用交叉极化-魔角旋转固态~(13)C核磁共振技术(CP/MAS ~(13)C-NMR)、磷脂脂肪酸分析(PLFA)、定量PCR(qPCR)、末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)、454高通量测序等现代分子生态学技术,研究不同粒径团聚体碳氮分布、腐殖质结构特征、与碳氮转化相关的胞外酶活性、微生物群落结构分异特征、参与土壤氨氧化及纤维素分解过程的功能微生物多样性,从而阐明长期施肥下稻麦轮作体系土壤团聚体碳氮转化特征。论文取得的主要进展如下:(1)长期施肥下土壤团聚体碳氮分布。土壤团聚体可分为大团聚体(>2000μm)、粗砂(2000-200μm)、细砂(200-63μm)、粉粒(63-2μm)和粘粒(2-0.1μm)5个粒径。长期施肥影响了黄棕壤性水稻土土壤团聚体组成,麦季土壤以粉粒和大团聚体为主,稻季以粗砂和粉粒为主,细砂含量在两季均最低。与单施化肥相比,有机无机肥料配施显着降低了两季大团聚体的比例,提高了粗砂粒径的比例,改善了土壤结构。团聚体效应对土壤碳氮分布影响显着,其中细砂粒径的有机碳、全氮含量及碳氮比显着高于其他粒径,此外,土壤有机碳和碳氮比均呈大粒径团聚体(>63μm)大于粉粘粒(63-0.1μm)的规律;麦季全氮在粗砂中较高,稻季则在粘粒中含量较高。施用有机肥普遍显着提高了两季耕层和各团聚体土壤有机碳、全氮含量,降低了土壤碳氮比。(2)长期施肥下土壤团聚体酶活性变化。土壤胞外酶活性随团聚体粒径、施肥措施变化显着,且与土壤有机碳、全氮、碳氮比显着相关。十种胞外酶磷酸酯酶、硫酸酯酶、β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、乙酰氨基葡糖苷酶、β-木糖苷酶、α-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、酚氧化酶和过氧化物酶中,除磷酸酯酶和硫酸酯酶外,其余胞外酶均在细砂土壤中活性最高。此外,除麦季粗砂磷酸酯酶、硫酸酯酶、乙酰氨基葡糖苷酶、β-木糖苷酶和稻季硫酸酯酶、α-葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡糖苷酶外,有机无机配施较单施化肥处理显着提高了其余土壤团聚体各胞外酶活性。(3)长期施肥下土壤团聚体微生物群落结构特征。施肥效应和粒径效应对土壤微生物群落结构影响显着,两季磷脂脂肪酸总量均呈现大粒径团聚体(>63μm)大于粉粘粒的规律(63-0.1μm),以粉粒中最低;施用有机肥提高了两季耕层及各土壤团聚体的磷脂脂肪酸总量。麦季>200μm粒径土壤具有较低的革兰氏阳性菌:阴性菌和较高的真菌:细菌比值。研究发现,影响麦季土壤团聚体微生物群落结构的重要因子是全氮、碳氮比、磷酸酯酶、硫酸酯酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶活性,而稻季是有机碳、全氮、土壤碳氮比、α-葡萄糖苷酶、硫酸酯酶、β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶和酚氧化酶活性。(4)长期施肥下土壤团聚体氨氧化微生物分异特征。团聚体粒径和施肥措施对土壤硝化潜势和氨氧化微生物群落影响显着,土壤碳氮含量及其转化相关的酶活性对其群落结构的变异解释达40%。与不施肥相比,有机无机配施处理显着提高了耕层土壤及各粒径团聚体的硝化潜势,其氨氧化细菌丰度显着高于单施化肥处理。稻季土壤的氨氧化微生物数量高于麦季,施肥处理降低了土壤氨氧化古菌:氨氧化细菌比值,且以粘粒中最高。尽管氨氧化古菌数量高出氨氧化细菌数倍,氨氧化细菌群落结构对施肥及团聚体粒径的响应更为敏感。高通量测序结果显示氨氧化古菌主导类群大多归属于奇古菌I.1b类群(Thaumarchaeota Group I.1b),氨氧化细菌的主导类群大多归属于亚硝化螺菌属(Nitrosospira Cluster 3a)。(5)长期施肥下土壤团聚体纤维素分解酶基因多样性。参与纤维素转化的真菌糖苷水解酶cbhI基因和细菌糖苷水解酶GH48基因丰度随团聚体粒径和施肥处理变异显着,于细砂中最高,粘粒中最低,且在有机肥的施用下普遍增加。对纤维素分解标记基因丰度与土壤腐殖质结构进行相关分析发现,纤维素分解基因在腐殖化程度较低的粒径中(>63μm)较为丰富,这些组分的土壤胡敏酸芳香度高、脂化度低、烷基碳:氧烷基碳比值相对较低,而在腐殖化程度较高的粒径(63-0.1μm)中纤维素分解基因丰度较低。总之,有机无机配施显着降低了>2000μm团聚体的比例,提高了2000-200μm团聚体比例,大粒径团聚体(>63μm)的碳氮含量、碳氮水解酶活性、磷脂脂肪酸总量、氨氧化细菌丰度以及纤维素分解相关基因丰度普遍高于小粒径团聚体(63-0.1μm),有机培肥处理各粒径以上指标普遍高于单施化肥,显示其促进了土壤团聚体碳氮转化,有利于土壤肥力提升。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2017-05-01）
吴娟[10]（2017）在《过磷酸钙对猪粪堆肥碳、氮转化及减缓有机质降解技术机制研究》一文中研究指出高温堆肥是实现畜禽粪便无害化和资源化处理最有效途径,但畜禽粪便含氮量高,C/N比低,发酵过程中氨气、温室气体等有害气体产生量大,对环境污染较为严重。因此针对低C/N比物料,如何控制堆肥发酵过程中,既能原位控制猪粪堆肥碳、氮损失又能减少NH3和CH4、N_2O、ＣO2叁种温室气体的排放,一直是堆肥工艺研究的重点。本论文在过去添加过磷酸钙能有效减排有害气体研究的基础上,对添加高量过磷酸钙肥料(物料干重10%-30%,湿重4%-12%)对污染气体减排和提高堆肥产量的影响,过磷酸钙肥料不同组分包括磷酸二氢钙、硫酸钙以及游离酸对有机质降解影响,以及过磷酸钙减少有机质降解的主要原因进行了系统研究。主要研究结果如下:(1)添加物料干重10%以上(湿重4%以上)的过磷酸钙可以显着降低堆肥过程中NH3、C02、CH4和N_2O的排放,增加堆肥产品中30%总碳含量以及40%总氮含量。添加量为14%-26%时,会缩短堆肥时间并减少有机质降解并且不会影响堆肥达到腐熟和无害化,但不同添加量处理减排效果差异不显着。堆肥生产中,应综合考虑经济成本和堆肥产品养分配比,选择合适的添加比例。(2)过磷酸钙主要组分中Ca(H_2PO_4)_2是造成堆肥升温期过程减缓,缩短堆肥高温持续时间的主要原因。Ca(H2PO_4)2会减弱并延长堆肥有机质的好氧降解,但并不表现为有毒性;过磷酸钙中存在的游离磷酸和硫酸会促进木质纤维素的降解,而CaSO_4对有机质降解影响不大。从组分间相互影响的角度看,酸会加剧Ca(H2PO_4)2对猪粪堆肥体系的干扰作用,导致有机质降解受到抑制;CaSO_4在去酸的情况下能减缓Ca(H2PO_4)2对堆肥有机质降解的影响,但在有酸的情况下,则会加剧Ca(H2PO_4)2对堆肥体系造成的不利影响,起强烈的抑制效果。(3)pH对堆肥有机质降解存在明显的影响,但PO_43-表现出的限制作用更强。本研究中添加高量过磷酸钙提高堆肥物料EC值和NH4+-N浓度对整个堆肥过程有机质降解的影响不显着。(4)猪粪堆肥中,酸、碱都能显着促进粗脂肪的降解,木质纤维素降解受PO_43-的影响要强于H+,其中纤维素降解受影响程度最大。不同pH条件下PO_43-对木质纤维素降解的影响表现形式不一,其中酸性条件下PO_43-对纤维素、半纤维素和木质素降解的影响主要集中在高温期前2周,碱性条件下整个堆肥过程PO_43-对木质纤维素的降解都有限制作用,其中对纤维素降解的限制影响主要集中在降温期和腐熟期。pH低时会加强PO_4~(3-)对有机质降解的抑制作用。(5)PO_4~(3-)对猪粪堆肥氮素损失的控制主要表现在限制NH4+-N向NH3的转化。pH对PO_43-的固氮作用影响显着,酸性条件下PO_43-对NH4+-N的吸附能力强,并且PO_4~(3-)的固氮作用要强于H+;碱性环境中,PO_43-对NH4+-N的吸附能力大幅减弱,无明显固氮效果。PO_43-无论在酸性还是碱性条件下都会促进N_2O的排放,降低物料pH和PO_43-的添加都是促进N_2O排放的因素,但其影响机理和产生途径存在差异。本研究通过对高添加量过磷酸钙在堆肥中的应用,认为在堆肥生产和畜禽养殖场废弃物处理中可以利用过磷酸钙肥料作为调节堆肥养分水平、降低有害气体排放同时提高堆肥产量的有效手段。过磷酸钙中主要成分磷酸二氢钙和游离酸在控制堆肥氨气和温室气体排放上起主要贡献。本研究对推进中小型养殖企业废弃物处理和揭示磷酸盐对碳、氮代谢影响机理都具有重要意义。(本文来源于《中国农业大学》期刊2017-05-01）
碳氮转化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
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(NH_4~+)在0–30 cm区域积累,而硝态氮(NO_3~-)和亚硝态氮(NO_2~-)在整个剖面(0–60 cm)减少,此外氮输入还提高了土壤pH值,使其由3.87–4.84升高至4.20–5.41;这些影响均在夏季(7月和8月)更为显着。2、氮输入导致生长季(5–10月)整个剖面(0–60 cm)的CO_2、N_2O排放量增加而CH_4排放量减少;氮输入对CO_2、CH_4、N_2O排放量的影响呈现0–30 cm强于30–60 cm趋势,并在6月或7月影响显着,其中在20–30 cm层,氮输入使6月份的CO_2和N_2O排放量分别增加了357.24%和114.79%,7月份的CH_4排放量降低了95.24%;另外,氮输入对40–50 cm和50–60 cm的CH_4和N_2O排放量均无显着影响;与剖面温室气体排放的结果一致,氮输入增加了地表CO_2和N_2O排放量,并减少了地表CH_4排放量;CO_2和CH_4排放量在7月和8月达到最高,而N_2O地表排放量则在6月达到峰值;CO_2和CH_4排放主要受氮输入和土壤温度的直接影响,而N_2O排放则主要受土壤pH和硝态氮浓度的间接影响;氮输入还导致生长季土壤增温潜势增强,并在夏季(6–8月)增幅最大,这主要是由升高的N_2O排放量导致的,N_2O对增温潜势的贡献率在氮输入后提高了58.00–519.87%,其贡献率可达86.01–98.74%。3、氮输入降低了古菌群落多样性却提高了细菌群落多样性;古菌群落结构方面:深古菌门(Bathyarchaeota)是金川泥炭沼泽土壤的优势菌群(>70%),氮输入后使其相对丰度有所增加,可达80%以上,这主要是与升高的土壤pH值和铵态氮浓度有关;氮输入使产甲烷菌群由甲烷八迭球菌目为主向甲烷杆菌目为主转变,并提高了产甲烷菌和反硝化型厌氧甲烷氧化菌的相对丰度,降低了氨氧化古菌的相对丰度,这些改变主要是由升高的土壤pH值、NH_4~+浓度以及降低的OrgC和TN浓度共同导致的;细菌群落结构方面:变形菌门(Proteobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)是金川泥炭沼泽土壤的主要细菌群落;氮输入提高了好氧甲烷氧化菌多样性,改变了好氧甲烷氧化菌的群落结构,在水稻田-泥炭地出现甲基八迭球菌属和泉发菌属,而Methylovulum属消失,同时,在剖面深度为60 cm处检测到了以甲基暖菌属(47.37%)为主的好氧甲烷氧化菌群,这些改变主要与升高的土壤pH、NH_4~+浓度和降低的OrgC浓度有关;氮输入提高了好氧甲烷氧化菌、和反硝化型厌氧甲烷氧化细菌及氨氧化细菌相对丰度,这主要由升高的pH值和NH_4~+浓度以及降低的NO_3~-、OrgC和TN浓度导致的。4、氮进入泥炭沼泽土壤后能够发生碳氮耦合过程反硝化型厌氧甲烷氧化过程,且其反应速率随培养时间延长呈对数递减趋势,培养1小时后,甲烷氧化量可达92.53 nmol g~(-1);硝态氮添加显着提高了水稻田-泥炭地和泥炭地的反硝化型厌氧甲烷氧化反应速率和厌氧甲烷氧化量。综上,长期氮输入会对泥炭沼泽的碳汇功能及其增温效应产生负面影响,尤其是在0–30 cm土层和夏季影响更为强烈。氮输入后,土壤有机碳浓度降低,而土壤pH值和铵态氮浓度升高;CH_4排放减少,而CO_2和N_2O排放增加,并导致土壤增温潜势增强;碳氮转化相关土壤微生物:产甲烷菌、反硝化型厌氧甲烷氧化古菌和细菌、好氧甲烷氧化菌和氨氧化细菌的相对丰度增加,氨氧化古菌的相对丰度降低,这些改变均与升高的土壤pH值和NH_4~+以及降低的NO_3~-、OrgC和TN浓度有关;此外,泥炭沼泽土壤中能够发生碳氮耦合过程反硝化型厌氧甲烷氧化反应,并且氮添加能够显着提高其反应速率和甲烷氧化量。本研究结果为评估和预测氮输入增加背景下泥炭沼泽能否继续发挥其碳汇功能提供了理论依据,对于制定有效的泥炭沼泽管理措施和预测氮输入增加背景下泥炭沼泽的温室气体排放格局具有重要意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
碳氮转化论文参考文献
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