稻田土壤有机碳积累、稳定及其生态功能变化：滩涂围垦稻田植稻时间序列案例研究
发布时间：2021-02-22 16:32
土壤有机质是土壤的最关键组成部分,它促使土壤团聚体和良好结构的形成,提供微生物能源而养育土壤的生物区系,是土壤生物过程的驱动者,从而驱动和调节土壤中养分、水、能量循环,发挥土壤的生态系统功能服务。因此,土壤发育中土壤有机质-团聚体-微生物区系-土壤生态系统功能活性间的关系是土壤学的本质问题。已有研究表明,水稻土在水耕熟化过程中有机碳有明显的积累趋势和固碳潜力。水稻土是我国长期栽培水稻下水耕熟化过程而形成发育的一类特色农业土壤,是独特的人为土壤（Anthrosols）。我国种植水稻已有7000-10,000年的历史,水稻土可以起源于多种土壤类型,经过长期水稻生产的人为管理和耕作,水耕熟化过程的长期演化而定向发育为具有特有的剖面形态特征和理化性质,并形成稳定的作物生产力。已有研究表明,水稻种植下水稻土有机碳积累明显,并具有较高的化学和生物学稳定性。水稻土发育中有机质积累和稳定是如何随着植稻年限而演进,其微生物、生物活性功能如何与有机质积累相变化,这是还没有清楚的问题。浙江慈溪沿海地区,2000多年以前通过修筑海塘以垦殖滩涂而种植水稻,形成了一系列具有植稻历史记载的不同发育程度的水稻土,可以...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１采样点位置??Ｆ＂ｉｇ．２－１?Ｌｏｃａｔｉｏ打?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｏｉｌ?ｓａｍｐｌｉ打ｇ?ｓｉ化??
明脈酶活性回收率在８０％－１００％，磯酸酶活性回收率在８５％Ｌ：＞１上，有研究表明团聚体??酶活性的回收率一般在７０％－１４０％之间（Ｓｔｅｍｍｅｒｅｔａｌ．，１９９９），与本研究结果类似。??在本研巧中，不同植稻年限±壤团聚体颗粒组中酶活性变化如图６－４所示。由图可见，??不同酶在团聚体内的分配有四种模式：一种是在２０００－２００＾ｍｌ团聚体中的含量最高，??随着团聚体粒径的减小，酶活性逐渐降低，主要是与有机碳的分解转化有关的酶，包??括薦糖酶，｜３－葡糖糖昔酶和｜３－纤维二糖酶；一种是在２０００－２００＾ｌｍ团聚体和＜２＾ｕｎ粘粒??组中活性较高，而在其他两个团聚体颗粒组中较低，体现在与碟素循环相关的酸性磯??酸酶；另一种则是在小于２０（Ｈｍｉ团聚体颗粒中活性较高，如与氮素循环有关的腺酶；??还有一种是在各按径团聚体中的活性差异不大，如参与氧化还原反应的过氧化物酶。??廉糖酶活性在３．４８－１８３名２ｍｇ?ｇｋｉｃｏｓｅ?ｇ＾２化１之间，在２０００－２００［ｉｍ大团聚体中活??性最高
而粘粒组中的有机质承担了较低的微生物生物量。本研巧结果表明，在团??聚体粒径水平和不同种植年限间酶活性的分布表现出差，主要是表现在２０００－２０（Ｈｍｉ??大团聚体粒径酶活性与小粒径团聚体的不同（图６－５）。团聚体微生物活性的不同主要??是因为有机质的稳定性和可利用性，Ｗ及微生境的存在或者是酶与腐道物质结合的复??合体的保护。薦糖酶，Ｐ－葡萄糖酶和Ｐ－纤维二糖酶活性降低，与微生物生物量表现相??同的趋势，大团聚体颗粒组中含有大量的多聚糖等可能导致较高的酶活性（Ｍａｒｘｅｔａｌ．，??２００５）。然而，送＝种酶在粘粒组中活性较低，这主要是因为粘粒组中的有机碳稳定??性较高，腐殖化程度较高。由表６－８可Ｗ看出，大团聚体中有机碳的组分和酶活性之??间具有显著的相关性，而微团聚体中相关性不明显。大团聚体内包含较多的多聚碳水??化合物，为微生物提供底物，促进微生物生长和酶的分泌等，导致其中的糖酶活性较??高。虽然粘粒组对酶的物理保护而数量较高
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同土地利用方式对土壤有机碳及其组分影响研究[J]. 房飞,唐海萍,李滨勇. 生态环境学报. 2013(11)
[2]施肥对不同肥力水平春玉米农田土壤有机碳及其组分的影响[J]. 赵海超,刘景辉,张星杰,李立军,张磊. 生态环境学报. 2013(03)
[3]典型岩溶生态系统土壤酶活性、微生物数量、有机碳含量及其相关性——以丫吉岩溶试验场为例[J]. 靳振江,李强,黄静云,邓丽君,陆文体,黄美辉,唐志琴,唐显治,罗堃,杨帅,吴琼敏. 农业环境科学学报. 2013(02)
[4]太湖地区长期不同施肥水稻土N2和CO2固定细菌群落结构的特征与差异[J]. 靳振江,潘根兴,刘晓雨,李恋卿. 植物营养与肥料学报. 2013(01)
[5]荆江地区湿地与稻田有机碳、微生物多样性及土壤酶活性的比较[J]. 靳振江,邰继承,潘根兴,李恋卿,宋祥云,谢添,刘晓雨,王丹. 中国农业科学. 2012(18)
[6]不同水稻种植年限对土壤酶活性的影响研究[J]. 冶伟立,陈新燕,宋菲菲,李建平,孙霞. 天津农业科学. 2012(04)
[7]不同土地利用下湖北江汉平原湿地起源土壤有机碳组分的变化[J]. 邰继承,靳振江,崔立强,潘根兴. 水土保持学报. 2011(06)
[8]土壤有机碳分组方法及其在农田生态系统研究中的应用[J]. 张国,曹志平,胡婵娟. 应用生态学报. 2011(07)
[9]土壤时间序列的构建及其在土壤发生研究中的意义[J]. 陈留美,张甘霖. 土壤学报. 2011(02)
[10]耕作方式对稻田土壤有机碳组分含量及其分布的影响[J]. 徐尚起,崔思远,陈阜,肖小平,张海林. 农业环境科学学报. 2011(01)
博士论文
[1]吉林西部稻田土壤微生物及酶活性对碳变化响应机制研究[D]. 李忠和.吉林大学 2014
[2]耕作和长期施肥对稻田土壤微生物群落结构及活性的影响[D]. 靳振江.南京农业大学 2013
[3]江苏沿海滩涂地区典型剖面土壤性质演化及其高光谱响应研究[D]. 徐明星.南京大学 2011
[4]长期不同施肥处理及地膜覆盖对棕壤有机碳组分及微生物多样性的影响[D]. 于树.沈阳农业大学 2009
[5]长期施肥对亚热带稻田土壤有机碳氮及微生物学特性的影响[D]. 郝晓晖.华中农业大学 2008
[6]长期不同施肥条件下南方典型性水稻土有机碳矿化与CO2、CH4产生研究[D]. 郑聚锋.南京农业大学 2007
[7]不同生态条件下土壤微生物生物化学和分子生态变化及其土壤质量指示意义[D]. 张平究.南京农业大学 2006
硕士论文
[1]不同土地利用方式对土壤碳形态的影响研究[D]. 原芩.山西大学 2013
[2]华西雨屏区不同植被类型表层土壤有机碳组分特征[D]. 兰常军.四川农业大学 2013
[3]鄱阳湖湖滨湿地土壤酶活性动态变化研究[D]. 张鑫.北京林业大学 2013
[4]长期施肥下太湖地区水稻土不同团聚体颗粒组的酶活性及微生物生物量研究[D]. 牛文静.南京农业大学 2009
[5]长期定位施肥对黄土高原土壤微生物群落结构的影响[D]. 武发思.兰州大学 2009
本文编号：3046265
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１采样点位置??Ｆ＂ｉｇ．２－１?Ｌｏｃａｔｉｏ打?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｏｉｌ?ｓａｍｐｌｉ打ｇ?ｓｉ化??
明脈酶活性回收率在８０％－１００％，磯酸酶活性回收率在８５％Ｌ：＞１上，有研究表明团聚体??酶活性的回收率一般在７０％－１４０％之间（Ｓｔｅｍｍｅｒｅｔａｌ．，１９９９），与本研究结果类似。??在本研巧中，不同植稻年限±壤团聚体颗粒组中酶活性变化如图６－４所示。由图可见，??不同酶在团聚体内的分配有四种模式：一种是在２０００－２００＾ｍｌ团聚体中的含量最高，??随着团聚体粒径的减小，酶活性逐渐降低，主要是与有机碳的分解转化有关的酶，包??括薦糖酶，｜３－葡糖糖昔酶和｜３－纤维二糖酶；一种是在２０００－２００＾ｌｍ团聚体和＜２＾ｕｎ粘粒??组中活性较高，而在其他两个团聚体颗粒组中较低，体现在与碟素循环相关的酸性磯??酸酶；另一种则是在小于２０（Ｈｍｉ团聚体颗粒中活性较高，如与氮素循环有关的腺酶；??还有一种是在各按径团聚体中的活性差异不大，如参与氧化还原反应的过氧化物酶。??廉糖酶活性在３．４８－１８３名２ｍｇ?ｇｋｉｃｏｓｅ?ｇ＾２化１之间，在２０００－２００［ｉｍ大团聚体中活??性最高
而粘粒组中的有机质承担了较低的微生物生物量。本研巧结果表明，在团??聚体粒径水平和不同种植年限间酶活性的分布表现出差，主要是表现在２０００－２０（Ｈｍｉ??大团聚体粒径酶活性与小粒径团聚体的不同（图６－５）。团聚体微生物活性的不同主要??是因为有机质的稳定性和可利用性，Ｗ及微生境的存在或者是酶与腐道物质结合的复??合体的保护。薦糖酶，Ｐ－葡萄糖酶和Ｐ－纤维二糖酶活性降低，与微生物生物量表现相??同的趋势，大团聚体颗粒组中含有大量的多聚糖等可能导致较高的酶活性（Ｍａｒｘｅｔａｌ．，??２００５）。然而，送＝种酶在粘粒组中活性较低，这主要是因为粘粒组中的有机碳稳定??性较高，腐殖化程度较高。由表６－８可Ｗ看出，大团聚体中有机碳的组分和酶活性之??间具有显著的相关性，而微团聚体中相关性不明显。大团聚体内包含较多的多聚碳水??化合物，为微生物提供底物，促进微生物生长和酶的分泌等，导致其中的糖酶活性较??高。虽然粘粒组对酶的物理保护而数量较高
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同土地利用方式对土壤有机碳及其组分影响研究[J]. 房飞,唐海萍,李滨勇. 生态环境学报. 2013(11)
[2]施肥对不同肥力水平春玉米农田土壤有机碳及其组分的影响[J]. 赵海超,刘景辉,张星杰,李立军,张磊. 生态环境学报. 2013(03)
[3]典型岩溶生态系统土壤酶活性、微生物数量、有机碳含量及其相关性——以丫吉岩溶试验场为例[J]. 靳振江,李强,黄静云,邓丽君,陆文体,黄美辉,唐志琴,唐显治,罗堃,杨帅,吴琼敏. 农业环境科学学报. 2013(02)
[4]太湖地区长期不同施肥水稻土N2和CO2固定细菌群落结构的特征与差异[J]. 靳振江,潘根兴,刘晓雨,李恋卿. 植物营养与肥料学报. 2013(01)
[5]荆江地区湿地与稻田有机碳、微生物多样性及土壤酶活性的比较[J]. 靳振江,邰继承,潘根兴,李恋卿,宋祥云,谢添,刘晓雨,王丹. 中国农业科学. 2012(18)
[6]不同水稻种植年限对土壤酶活性的影响研究[J]. 冶伟立,陈新燕,宋菲菲,李建平,孙霞. 天津农业科学. 2012(04)
[7]不同土地利用下湖北江汉平原湿地起源土壤有机碳组分的变化[J]. 邰继承,靳振江,崔立强,潘根兴. 水土保持学报. 2011(06)
[8]土壤有机碳分组方法及其在农田生态系统研究中的应用[J]. 张国,曹志平,胡婵娟. 应用生态学报. 2011(07)
[9]土壤时间序列的构建及其在土壤发生研究中的意义[J]. 陈留美,张甘霖. 土壤学报. 2011(02)
[10]耕作方式对稻田土壤有机碳组分含量及其分布的影响[J]. 徐尚起,崔思远,陈阜,肖小平,张海林. 农业环境科学学报. 2011(01)
博士论文
[1]吉林西部稻田土壤微生物及酶活性对碳变化响应机制研究[D]. 李忠和.吉林大学 2014
[2]耕作和长期施肥对稻田土壤微生物群落结构及活性的影响[D]. 靳振江.南京农业大学 2013
[3]江苏沿海滩涂地区典型剖面土壤性质演化及其高光谱响应研究[D]. 徐明星.南京大学 2011
[4]长期不同施肥处理及地膜覆盖对棕壤有机碳组分及微生物多样性的影响[D]. 于树.沈阳农业大学 2009
[5]长期施肥对亚热带稻田土壤有机碳氮及微生物学特性的影响[D]. 郝晓晖.华中农业大学 2008
[6]长期不同施肥条件下南方典型性水稻土有机碳矿化与CO2、CH4产生研究[D]. 郑聚锋.南京农业大学 2007
[7]不同生态条件下土壤微生物生物化学和分子生态变化及其土壤质量指示意义[D]. 张平究.南京农业大学 2006
硕士论文
[1]不同土地利用方式对土壤碳形态的影响研究[D]. 原芩.山西大学 2013
[2]华西雨屏区不同植被类型表层土壤有机碳组分特征[D]. 兰常军.四川农业大学 2013
[3]鄱阳湖湖滨湿地土壤酶活性动态变化研究[D]. 张鑫.北京林业大学 2013
[4]长期施肥下太湖地区水稻土不同团聚体颗粒组的酶活性及微生物生物量研究[D]. 牛文静.南京农业大学 2009
[5]长期定位施肥对黄土高原土壤微生物群落结构的影响[D]. 武发思.兰州大学 2009
本文编号：3046265
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