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《中国林业科学研究院》 2013年
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生物炭对土壤微生态环境的影响及机理研究

何莉莉  
【摘要】:生物炭是生物有机质在缺氧或低氧环境下转化而成的较难分解的物质,其施入农田土壤带来的生态效益及其自身的稳定性是近代科学家的研究热点。为了研究生物炭人为输入土壤的形态变化规律、稳定机理以及其对土壤肥力特性及微生物多样性的影响,本文通过将竹炭施入土壤一定年限,利用水洗-筛分的方法与泥土分离,对比分析施入土壤前后生物炭的基本理化性质、形貌特征、元素组成等变化;通过单独使用化学施肥,化肥与不同生物炭混施等不同施肥处理,对比分析土壤养分含量及土壤微生物多样性的变化,研究生物炭对土壤微生态环境的影响。通过对实验结果分析,得到以下结论: (1)竹炭的孔结构以微孔为主,占总孔数的百分比为85.71%,微孔对比表面积的贡献最大。 (2)SEM-EDS结果显示:施入土壤前后的竹炭元素组成皆以C为主,施入土壤一段时间后,C、K、Cl、Na的含量有所下降,O、P、Mg、Si、Fe、Al的含量有所增加,O/C增加约7%;FTIR分析得出:施入土壤后的竹炭的吸收峰及峰型明显增多;XRD分析结果表明:施入土壤前后的竹炭XRD的衍射峰大致相同,部分衍射峰强度出现降低和变宽的现象。 (3)秸秆炭和竹炭有利于土壤酸度的改良;生物炭处理较常规施肥处理相比,明显增加了对土壤速效养分含量,生物炭吸附能力较强、阻止了表层土壤的营养元素的流失有关;生物炭常规施肥处理的土壤全氮和全钾出现较大的增长,CEC含量显著性增加。 (4)与常规施肥相比,秸秆还田处理的微生物生物量碳增加最多,其次分别是秸秆炭施肥处理和竹炭施肥处理。 (5)PCR-DGGE结果表明:各处理均可分离得到20条以上的电泳条带,且生物炭处理的亮度明显增加,出现了特征菌群;生物炭处理的施肥方式的细菌丰富度指数及香农指数最高,约是未施肥处理的2倍,相关性分析结果得出土壤细菌群落结构变化与土壤速效养分、总有机碳含量有较大的相关性。
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S154.3

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