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不同酸化强度的黑土氮素转化的研究

乔彦娇  
【摘要】:黑土具有良好的理化性质和很高的土壤肥力,然而,近年来人类对于黑土的掠夺式开发利用导致黑土退化严重,酸化就是黑土退化的主要形式之一。酸化改变了土壤的生境,影响了氮素转化过程。本论文以黑龙江省农业科学院黑土肥力长期定位监测试验基地即“农业部哈尔滨黑土生态环境重点野外科学观测试验站”的黑土为研究对象,采用实验室培育法研究不同pH条件下土壤矿化作用、硝化强度、酶活性、微生物生物量以及呼吸作用的差异,进一步探究不同酸化条件下氮素转化和微生物活性的特异性,为合理施肥和酸化效应的环境修复提供理论支持。 不同pH条件下的矿化作用和硝化强度存在着显著的差异。由于土壤微生物在pH7条件下活性最强,在此条件下的矿化作用和硝化强度表现最强,分别为8.16 mg kg-1和30.1 mg kg-1d-1,且远高于其他pH处理情况。黑土的脲酶活性基本保持在较高值,而脱氢酶活性随着pH的升高而升高,但是脱氢酶的活性仅在较窄的pH范围内活动。土壤微生物生物量碳氮既可作为土壤有机质和土壤养分转化与循环的动力,又可作为土壤中植物有效养分的储备库,同时其亦能迅速转化,在监测到土壤总碳和总氮变化之前表现出较大的差异,是很敏感的生态学指标,土壤的微生物生物量碳、氮在pH7情况下含量最大,分别为218.8和39.9 mg kg-1d-1,随着pH值的变化,其含量也会随之变化。土壤的呼吸作用是农田生态系统碳循环的重要过程,也是土壤碳库主要输出途径,通常作为土壤生物活性、土壤肥力和土壤透气性的指标,不同pH值的自然土壤CO2排放峰值出现在培育后的24h内,其后不同pH土壤的CO2排放各不相同,通过排放的差异性来说明不同酸化土壤的呼吸作用的差异。


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