干濕交替對土壤氮素轉(zhuǎn)化及生物學特性的影響.pdf

1、在氣候變化、干旱、洪水和人類活動的影響下，土壤可能會頻繁經(jīng)歷干濕交替過程。干濕交替對土壤氮素轉(zhuǎn)化有重要影響。本文以上海市松江區(qū)農(nóng)田土壤為研究對象，通過半原狀土壤室內(nèi)培養(yǎng)的方法，設置了干濕交替、恒定濕潤、持續(xù)干旱和持續(xù)淹水四種不同的水分方式，圍繞著“干濕交替對氮素轉(zhuǎn)化及生物學特性的影響”研究命題開展了深入研究，闡明了多重干濕交替下土壤水分消退變化規(guī)律，分析了土壤氮素含量與水分相關性，揭示了干濕交替對土壤氮素礦化作用和硝化作用的影響和干濕交

2、替對土壤微生物量及氮素轉(zhuǎn)化相關酶活性的影響。得到以下主要結(jié)果:
　　 (1)對于干濕交替處理的土壤，通過測定其體積含水率值，計算土壤水分消退系數(shù)，來確定多重干濕交替下土壤水分消退規(guī)律。結(jié)果表明:土壤水分消退系數(shù)隨著干濕循環(huán)的進行而減少。長期干旱會破壞土壤孔隙結(jié)構(gòu)，使得土壤水分消退速率變快，隨著干濕循環(huán)的進行這種影響程度是趨于減弱的。干旱對土壤結(jié)構(gòu)的破壞是不可逆的。
　　 (2)干濕交替情況下，對土壤質(zhì)量含水率與各形態(tài)氮作

3、雙因素相關性(Pearson)分析發(fā)現(xiàn):土壤NO3--N量和礦化氮量與質(zhì)量含水率有顯著負相關性。NH4+-N量與土壤水分則存在顯著正相關關系。而質(zhì)量含水率與總?cè)芙庑缘繜o顯著的相關性。
　　 (3)本研究對四種不同水分條件的土壤進行了為期71天（共三個干濕循環(huán)過程）的人工氣候箱模擬培養(yǎng)。實驗表明:與恒定濕潤、長期干旱、長期淹水的土壤相比，干濕交替控制的土壤更有利于NO3--N含量的積累，復水后NO3--N呈“脈沖”上升趨勢。而土

4、壤NH4+-N量變化趨勢組間差異不明顯。干濕交替能夠減少土壤TDN損失。干濕交替可以增強土壤的礦化作用和硝化作用，均表現(xiàn)出“脈沖”式上升的特點。當土壤質(zhì)量含水率在15.82％～17.06％范圍內(nèi)時，硝化作用強度最高。
　　 (4)對于干濕交替處理土壤，對比復水前后的細菌、真菌總數(shù)和微生物量氮(MBN)，結(jié)果表明:干旱后期細菌總數(shù)下降，復水后細菌總數(shù)能夠快速恢復。復水前后真菌總數(shù)沒有較大波動，表明真菌耐旱性較好。多重干濕交替會改變

5、土壤細菌/真菌群落結(jié)構(gòu)。復水后MBN顯著上升，且隨干濕交替次數(shù)的增加而幅度增強。
　　 (5)反硝化酶活性與土壤質(zhì)量含水率存在顯著正相關(P＜0.05)。但脲酶、亞硝酸還原酶和羥胺還原酶活性與土壤質(zhì)量含水率之間均無顯著相關性。復水可以刺激脲酶活性增強，但刺激程度隨干濕交替次數(shù)增加而減弱。反硝化酶活性隨干濕交替的進行呈現(xiàn)出“脈沖”式特征。亞硝酸還原酶在土壤質(zhì)量含水率為31.51％～15.82％范圍內(nèi)隨土壤質(zhì)量含水率的降低而降低。不