土壤生態(tài)系統(tǒng)對(duì)典型有機(jī)肥的響應(yīng)及機(jī)制研究-環(huán)境工程博士論文

1、<p><b>　　獨(dú)創(chuàng)性聲明</b></p><p>　　本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的</p><p>　　研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其</p><p>　　他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得澎鎏盤堂或其他教育機(jī)</p><

2、p>　　構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)</p><p>　　均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。</p><p>　　學(xué)位論文作者簽名：渣{斗 簽字日期：上D}2年眨月?o日</p><p>　　學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書</p><p>　　本學(xué)位論文作者完全了解盤婆盤堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的

3、規(guī)定，</p><p>　　有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和</p><p>　　借閱。本人授權(quán)塹姿態(tài)鱟可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫</p><p>　　進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。</p><p>　　(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)</p

4、><p>　　學(xué)位論文作者簽名：涵甘甘 導(dǎo)師簽名：＼穢弋</p><p>　　簽字日期：2012年I塵月l O日簽字日期：Ⅵlt年、乙月11日</p><p><b>　　感謝</b></p><p>　　國(guó)家自然科學(xué)基金課題(40871101)</p><p>　　對(duì)本論文研究的資助!&

5、lt;/p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文致謝</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　時(shí)光飛逝，博士學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束?；厥鬃哌^的歲月，努力和汗水成為記憶。</p><p>　　本論文是在導(dǎo)師田光明教授的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師踏實(shí)的工作作風(fēng)、謙</p><p>　　和的為人深

6、深地影響了我，使我獲益頗多。整個(gè)論文的開展和完成得益于田老師</p><p>　　的悉心指導(dǎo)，離不開田老師的支持和鼓勵(lì)，更離不開田老師對(duì)我的關(guān)心。在此謹(jǐn)</p><p>　　向恩師致以我最誠摯的謝意。</p><p>　　博士課題期間，在上海環(huán)科院進(jìn)行了為期近十個(gè)月的科研合作，沈根祥教授</p><p>　　曾經(jīng)在科研工作上給予指導(dǎo)與幫助，在

7、此衷心表示感謝!特別感謝鄭平老師、沈</p><p>　　學(xué)優(yōu)老師、朱蔭湄老師、張志劍老師在學(xué)習(xí)上給予的關(guān)心、指導(dǎo)、鼓勵(lì)與幫助，</p><p><b>　　在此深表感謝!</b></p><p>　　感謝浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)老師的關(guān)心、指導(dǎo)和幫助，特別感謝</p><p>　　研究生科趙朝霞老師、王美青老師、

8、丁小梅老師、沈曄娜老師，體貼細(xì)致的關(guān)心</p><p>　　令我感到無限溫暖和敬佩。</p><p>　　特別感謝農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院虞云龍老師在試驗(yàn)上給予的幫助，在此表示誠</p><p>　　摯的謝意!感謝學(xué)?！?85平臺(tái)”對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器使用提供的協(xié)助。感謝毛黎娟老師、</p><p>　　朱鳳珍女士和環(huán)保樓段壯芹老師在實(shí)驗(yàn)過程中提供的技術(shù)支持

9、。感謝華家池溫室</p><p>　　大棚的工作人員在大棚試驗(yàn)過程中提供的幫助。</p><p>　　感謝彭桂群、趙國(guó)智、劉俊稚、和苗苗、臧玲、保琦蓓、張建華、葛亞明、</p><p>　　程海翔、李霞、祝宇慧、劉平、周欲飛、李靈香玉、何細(xì)軍、姚靜華、楊治中、</p><p>　　徐強(qiáng)、吳婧嘉、朱于紅等同門兄弟姐妹，以及于雄勝、呂豪豪、王凱、

10、張新成、</p><p>　　劉剛、張群、韓玉玲、楊敏、劉玉學(xué)、梁芳、沈丹萍等同學(xué)的關(guān)心和幫助，我們</p><p>　　一起度過的美好時(shí)光令我終身難忘。</p><p>　　感謝我的父母及家人!你們對(duì)我的無私關(guān)愛和鼓勵(lì)，是我克服困難與開拓前</p><p><b>　　行的動(dòng)力!</b></p><

11、p>　　感謝我的先生吳祥為與我互相鼓勵(lì)、攜手同行!</p><p>　　感謝所有親人、朋友對(duì)我的支持和關(guān)愛!限于篇幅，無法一一列舉，但你們</p><p>　　的關(guān)愛，我將銘記于心!</p><p><b>　　潘丹丹</b></p><p>　　二零一二年七月于紫金港</p><p>　　

12、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著大量化肥支持的農(nóng)田土壤出現(xiàn)的土壤退化、貧瘠化新動(dòng)向，有機(jī)肥施用</p><p>　　成為國(guó)內(nèi)外維持土壤健康和肥力水平的新寵，然而，人們把更多焦點(diǎn)放在有機(jī)肥</p><p>　　的肥力效果上，而不同有機(jī)肥的施用可能對(duì)農(nóng)田土壤系統(tǒng)的

13、碳庫、氮庫、微生物</p><p>　　及溫室氣體排放等過程產(chǎn)生不同的影響，進(jìn)而對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和健康產(chǎn)生</p><p>　　不同的影響，而對(duì)這些方面的關(guān)注還遠(yuǎn)不夠系統(tǒng)。因此，本文以豬糞堆肥(PMc)、</p><p>　　污泥堆肥(sMc)和餅肥(cM)為典型有機(jī)肥，以無機(jī)肥(IF)和不施肥對(duì)照</p><p>　　(cK)為參照，通

14、過溫室大棚的盆栽試驗(yàn)，考察了不同有機(jī)肥對(duì)植物生長(zhǎng)和土</p><p>　　壤pH值和電導(dǎo)率的影響動(dòng)態(tài)、探討了土壤碳庫、氮庫對(duì)有機(jī)肥施用的響應(yīng)情況、</p><p>　　比較了有機(jī)肥對(duì)土壤微生物活性、功能多樣性以及土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性的影</p><p>　　響，并分析了土壤．植物系統(tǒng)C02和cH4排放通量對(duì)有機(jī)肥的響應(yīng)。獲得的主要</p><p

15、><b>　　研究結(jié)果包括：</b></p><p>　　1、通過小青菜(B陽，，f∞c乃伽P瑚括)和黑麥草(三D矗“聊pP餾玎刀P三．)種子的</p><p>　　發(fā)芽試驗(yàn)和有機(jī)肥對(duì)植物生物量的影響研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過堆制的豬糞堆肥和污泥堆</p><p>　　肥對(duì)兩種供試植物無明顯的植物毒性，且能促進(jìn)小青菜的生長(zhǎng)，使生物量增加；</p

16、><p>　　而未經(jīng)腐熟的餅肥有機(jī)肥對(duì)小青菜和黑麥草都表現(xiàn)出明顯的毒性效應(yīng)，其發(fā)芽指</p><p>　　數(shù)(GI)和小青菜的生物量均顯著低于CK對(duì)照。</p><p>　　2、施肥對(duì)土壤pH和EC值的影響研究結(jié)果表明，cM處理和無機(jī)肥IF處</p><p>　　理都會(huì)導(dǎo)致土壤pH值在短期內(nèi)的明顯下降，25天后趨于穩(wěn)定，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的第</p

17、><p>　　35天，兩種處理對(duì)應(yīng)的pH值分別下降了1．18和1．42個(gè)單位；sMC處理土壤的</p><p>　　pH值基本在7．O左右穩(wěn)定波動(dòng)，表明其對(duì)土壤pH值沒有影響；而PMc處理也</p><p>　　會(huì)導(dǎo)致土壤pH值的短期下降，但在第25天后出現(xiàn)緩慢回升，到第35天時(shí)只比</p><p>　　第l天時(shí)下降0．58個(gè)單位。表明cM和IF

18、施用會(huì)導(dǎo)致土壤的酸化，而污泥堆肥</p><p>　　不會(huì)，豬糞堆肥短期會(huì)使土壤酸化，但隨時(shí)間會(huì)部分恢復(fù)。各施肥處理均可明顯</p><p>　　提高土壤電導(dǎo)率值，不同處理電導(dǎo)率平均值從大到小依次為IF>PMc>sMc>cM。</p><p>　　3、施肥對(duì)土壤碳庫的影響研究表明，各施肥處理土壤中總碳(Tc)和有機(jī)</p><p

19、>　　碳(sOC)含量均明顯高于cK對(duì)照，各處理的Tc和soc含量從高到低依次都</p><p>　　是PMC≈SMC>CM>IF>CK，它們隨時(shí)間變化都在相對(duì)穩(wěn)定的水平內(nèi)小幅波動(dòng)。</p><p>　　而各施肥處理土壤可溶性有機(jī)碳(Doc)含量在試驗(yàn)初期呈快速上升趨勢(shì)，經(jīng)</p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要</p>

20、<p>　　過大約14天的穩(wěn)定期后開始下降，在試驗(yàn)結(jié)束的第35天時(shí)，cM、SMC和PMC</p><p>　　處理分別是初始值的7．06倍、5．19和5．08倍，CM處理下降到第27天后進(jìn)入下</p><p>　　一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定期。外源有機(jī)肥和無機(jī)肥的施用都會(huì)增加土壤的碳庫水平，其原因，</p><p>　　一方面肥料本身碳的輸入，另一方面肥料促進(jìn)植物生長(zhǎng)

21、和根分泌物的增加以及土</p><p>　　壤微生物生物量的增長(zhǎng)等促使土壤有機(jī)碳含量增加。</p><p>　　4、各施肥處理的土壤總氮(TN)和總可溶性氮(TDN)的平均水平從大到</p><p>　　小依次都是CM>IF>PMc>SMC>CK，各處理TN隨時(shí)間也均呈波形變化趨勢(shì)。</p><p>　　而各施肥處理T

22、DN的變化趨勢(shì)不同，cK對(duì)照和SMc處理呈緩慢下降趨勢(shì)，PMc</p><p>　　處理在前20天內(nèi)較穩(wěn)定，之后緩慢下降；CM處理和IF處理則分別經(jīng)過13天</p><p>　　和1l天的穩(wěn)定期后迅速上升到一個(gè)較高水平，直到30天后才開始下降。各施肥</p><p>　　處理土壤銨態(tài)氮(N]H4+．N)隨時(shí)間變化都呈持續(xù)下降趨勢(shì)，并在30天左右時(shí)降</p>

23、;<p>　　到cK的水平；而各施肥處理土壤的硝態(tài)氮(N03’-N)含量呈波形變化，IF處理</p><p>　　和cM處理在第25天出現(xiàn)增長(zhǎng)并開始明顯高于PMc處理和sMc處理。各施肥</p><p>　　處理土壤中可溶性有機(jī)氮(DoN)與TDN含量變化趨勢(shì)相似。可見，無機(jī)肥和</p><p>　　餅肥可在較短的時(shí)間內(nèi)釋放可溶性氮，而兩種堆肥的釋放速

24、度相對(duì)較緩慢。</p><p>　　5、各施肥處理土壤中微生物量碳(Ⅷc)和微生物量氮(№N)均高于 CK對(duì)照，ⅧC先持續(xù)增長(zhǎng)到第29天后逐漸趨于平穩(wěn)；而ⅧN始終呈波形變 化規(guī)律。在試驗(yàn)后期，cM處理的Ⅷc含量明顯高于PMc處理和sMc處理，</p><p>　　而PMC和sMC之間無明顯差異；IF處理呈不規(guī)則起伏變化規(guī)律并無明顯增幅。</p><p>　　各處理之

25、間的土壤呼吸速率無明顯差異，總體都呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)，從初始</p><p>　　階段緩慢增加到第21天后急劇上升，27天出現(xiàn)峰值后急劇下降，33天后趨于穩(wěn)</p><p>　　定，但在培養(yǎng)結(jié)束時(shí)均仍高于初始值。各處理土壤的微生物代謝商(q(c02))分</p><p>　　別在第1天到第7天、第27天到第31天出現(xiàn)兩次階梯式下降規(guī)律，各處理之間</p>

26、;<p>　　沒有表現(xiàn)出明顯差異?？梢?，有機(jī)肥處理不僅可促進(jìn)土壤中微生物量的增長(zhǎng)，而</p><p>　　且可激勵(lì)微生物的活性。</p><p>　　6、通過BIOLoG EcO微平板分析了不同肥料對(duì)土壤微生物碳源利用功能的</p><p>　　影響，研究表明，各有機(jī)肥處理都可以增強(qiáng)土壤微生物碳源利用功能，而無機(jī)肥</p><p&g

27、t;　　則使土壤微生物碳源利用功能明顯減弱，但各處理微生物碳源利用功能之間的差</p><p>　　異隨時(shí)間變化逐漸縮小，有明顯的回歸趨勢(shì)。利用sh鋤on指數(shù)、McImosh指數(shù)</p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要</p><p>　　和simpson指數(shù)對(duì)土壤微生物群落碳源利用功能多樣性的研究表明，在試驗(yàn)第</p><p>　　

28、35天時(shí)各處理土壤微生物群落的sh鋤on指數(shù)的大小排序?yàn)?lt;/p><p>　　SMC>PMC>cM>cK>IF，而到第75天時(shí)變?yōu)镃M>PMc>sMC>CK>IF。從第35</p><p>　　天到第75天，sMc處理的simpson指數(shù)從顯著高于變?yōu)轱@著低于PMc處理和</p><p>　　cM處理。在第35天和第7

29、5天時(shí)，PMc和cM的McImosh指數(shù)都顯著低于sMc。</p><p>　　表明，不同有機(jī)肥施用對(duì)微生物群落優(yōu)勢(shì)度和均勻性的影響存在差異。IF處理</p><p>　　不僅降低了微生物群落碳源利用功能，其功能多樣性也顯著降低。各施肥處理</p><p>　　AwcD值的主成分分析表明，隨時(shí)間變化，土壤pH值都為酸性的PMC和cM</p><p

30、>　　處理的碳源利用功能多樣性表現(xiàn)出相似性；IF處理與有機(jī)肥處理之間差異逐漸</p><p>　　明顯，而與CK對(duì)照之間的差異逐漸縮小。 7、采用末端限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(T-RFLP)分析技術(shù)對(duì)有機(jī)肥施用的土</p><p>　　壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，不同有機(jī)肥處理的土壤細(xì)菌群落</p><p>　　結(jié)構(gòu)多樣性均高于cK對(duì)照處理，在試驗(yàn)初

31、期，以cM處理的shallnon指數(shù)和種</p><p>　　群豐富度最高，而兩種堆肥處理的種群豐富度隨時(shí)間而增大，到試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，</p><p>　　SMC處理的多樣性指數(shù)最高。說明，有機(jī)肥有利于細(xì)菌群落多樣性增長(zhǎng)。主成</p><p>　　分分析表明，兩種堆肥處理土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的相似性隨時(shí)間而降低，PMc</p><p>　　與cM處

32、理的相似性增加，而IF和cK之間的差異逐漸縮小。土壤pH值可能是</p><p>　　影響微生物群落結(jié)構(gòu)變化的重要因素。</p><p>　　8、采用靜態(tài)箱法考察了不同施肥處理對(duì)土壤．植物系統(tǒng)C02和cH4排放通</p><p>　　量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各施肥處理土壤．植物系統(tǒng)都表現(xiàn)為c02的吸收匯，PearSon</p><p>　　相關(guān)性

33、分析表明，相比較于微生物量、無機(jī)態(tài)氮等影響因素，各施肥處理系統(tǒng)</p><p>　　c02凈通量的變化主要受控于溫度變化。各施肥處理系統(tǒng)cH一呈現(xiàn)源與匯的不規(guī)</p><p>　　則波動(dòng)，且主要表現(xiàn)為cH。吸收匯。有機(jī)肥對(duì)cH4的排放和吸收同時(shí)具有激勵(lì)</p><p>　　作用。各施肥處理系統(tǒng)c02和cH4的排放通量的變化都呈相似的變化規(guī)律，彼</p>

34、<p><b>　　此之間無明顯差異。</b></p><p>　　關(guān)鍵詞：豬糞堆肥；污泥堆肥；餅肥；碳庫；氮庫；微生物群落功能多樣性；細(xì)</p><p>　　菌群落結(jié)構(gòu)多樣性；土壤．植物系統(tǒng)；c02；cH4</p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文Abst嘲</p><p><b>　　ABST

35、RACT</b></p><p>　　The i11creas詛g demand for food intensive內(nèi)舢ing leads to soil i11觸ili妣in order t0 improve so訂詫rtili劬orgamc fertilizerS are姒dely uSed all 0Ver the w叫d．</p><p>　　However，o略a1

36、1ic fenilizerS may haVe e舵cts on 1evels of soil carbon and lli仃ogen，</p><p>　　me global soil microo瑪a11ism，emissioIls of greenllouse gaSes in a酊cultu】m Systems．</p><p>　　In this study，夠pical

37、o瑪aIlic fertilizers硫ludillg pig marn玳compost(PMC)，sludge</p><p>　　mamlre compost(SMC)and ca：ke m鋤ure(CM)were selected as research objects，</p><p>　　訕1ile bom inorg；lnic fenilizer(IF)aJld co

38、砷_oI仃ea臼nent(CK)were aS thc con臼asts．A</p><p>　　pot experiment in a green}10uSe waS c痢ed out to鋤lyze Soil carbon and越加gen</p><p>　　pool；t0 discuSs me e舵cts of o馮a面c fenilizers on soil mic

39、robial actiVi劬缸1ctional</p><p>　　diversi饑me divers時(shí)of bacterial commum夠structure，a11d C02鋤d CH4 nu)(es</p><p>　　丘．0m the plant-soil systems．The responses of soil ecosystems to di舵re】1t o曙

40、狐c(diǎn)</p><p>　　fertilizers could provide theoretical baLsis for吐Ic印plication of o瑪a11ic fenilizer in</p><p>　　刪cultural produCtion．The main findings are as follo眺g：</p><p>　　1．Bot

41、h PMC aIld SMC didll’t show plant t0婦c毋throu曲研玩镕泐翰概凇捃</p><p>　　and三D骯刪pe蹭珊圮三．seed germination test，and they bom increased出e biomass of</p><p>　　跏￡，泐劬切口珊婦。Cake ma眥e showed obviouS pl觚t to)【

42、ic匆on所鯽泐</p><p>　　∞艦凇西a11d三D砌聊pP陀刀刀P厶resulting in the lowerbiomaSs of研黜fc口劬伽P瑚括</p><p>　　comparhlg with those for the uIlfIertilized仃ea恤ent．</p><p>　　In me study，SMC did not chaIlge

43、 the pH Values comp撕ng謝m those for CK， wllile PMC，CM and IF exllibited acidification phenomeno瑪wmch aIl decreaSed pH</p><p>　　伊adually．nle pH VaIues ofCM a11d IF both begall to be stable a舭r25 days；the pH&

44、lt;/p><p>　　Value ofPMC dmpped uI】til廿屺25th day and then rose at 6．4l at the end ofthe trial． AU the fertilized仃ea：n11ents call improve the Value of soil EC Values follo晰ng the</p><p>　　order IF>

45、;PMC>SMC>CM．</p><p>　　2．Soil total carbon(TC)and soil o瑪a11ic c曲on(SOC)content for a11 fenilized</p><p>　　訂ea：cIIlents，Ⅵdlichf01lowed t11e order PMC≈SMC>CM>IF>CK． The o曙

46、aIlic</p><p>　　佗nilizers caJl cause the soil dissolVed o瑪a11ic ca而on(DOC)to increase iIlitially and</p><p>　　nlen t0 decrease aflI目about 13 days．on the day 35，DOC of CM，SMC and PMC</p&g

47、t;<p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文Abs打act</p><p>　　仃eatments waLs still 7．06，5．19 and 5．08 times than the initials respectively；Me鋤1while</p><p>　　CM entered into the ne)(t equili晰um舭r 27 days．It

48、supposed that additioml</p><p>　　o瑪aIlic ma吮r or廿le increase of soil microbial biomass could result in the</p><p>　　e1111aIlcemem of soil o瑪撕c carbon．</p><p>　　3．The

49、 aVerage leVels of total 11i仃ogen(nD for仃ea缸nents followed the order</p><p>　　CM>IF>PMC>SMC>CK，wllich all fluctuated up a11d down oVer tlle s砌y．And total</p><p>　　dissolved Ili們g

50、en(TD№levels also t11e same order aS TN for all骶annents，鋤ong</p><p>　　which both CK aIld SMC slowly declined，PMC began to decline心er day 20th，both</p><p>　　CM and IF inCreased sha印ly mer equil

51、ibrium periods of l 3 and 11 days respectiVely</p><p>　　followillg by decreaSes since day 30．Ammollia二N(NH4十二N)for詫nilized仃eatments</p><p>　　all declined grad砌ly and a玎ived at the leVel

52、of CK；曲rate．N(N03‘-N)for aH</p><p>　　仃ea舡n弓nts displayed fluctuatiolls in t11e study．Dissolved o rg{a11ic 11itrogen(DOC)for</p><p>　　all骶a舡nents kept the similar慨nds m TDN．These showed both IF

53、 and CM could</p><p>　　release dissolVed Ili協(xié)ogen m a short period，While composts were longer．</p><p>　　4．Microbial biomass carbon(MBC)for詫nilized訛annents all exceeded the</p><p>　

54、　level of that for CK；meanⅥ釉le microbial biomass Ilin．ogen(MBN)a11 displayed</p><p>　　nuc伽ions over the s砌y．Basal respiration(BR)rates for詫nilized仃eatments haVe</p><p>　　no obvious di舵renc

55、es，W11ich followed the processes of iIlcrease，decmase and then tend to be鯫lble，and were all still 11i曲er than the i11itials．Tlle metabolic quotients</p><p>　　(qC02)for all trea舡nems experienced twice decline

56、s，鋤ong Whjch were no obvious</p><p>　　di丘．erent．These results show甜that soil microbial biomaSs and microbial aCtiv塒 could be enchaIlced by o培疝c fenilizerS，a11d they tend to be stable aIld regress．</p>

57、<p>　　The e岱；cts of o唱a11ic fenilizers on the metabolic diVersi夠of microbial co舢nullities were aSsessed by Eco-Biolog plate．The Values of the aVe嘴e weU ceU development(AWCD)were stimulated during mubations for o瑪a

58、11ic fenilizer</p><p>　　骶a：trnents，鋤ong W}lich the di航rences were dirnjllished gradually and tend t0 clear</p><p>　　繃，ay．The divers時(shí)of CLPP、VaLs evaluated by Shannon index，McIntosh index auld S

59、impson indeX． ShaIlIlon indeX for all tre釉ents followed 位 order</p><p>　　SMC>PMC>CM>CK>IF on the day 3 5th，a11d CM>PMC>SMC>CK>IF on the day 75th．These results indicated o曜amc fertiliz

60、ers e11llallced the microbial metab01ic</p><p><b>　　V</b></p><p>　　analysis@CA)．The</p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文Abst】mct</p><p>　　diVerS吼wh訂e m礓：a11ic fenilizer no

61、t omy decreased the metab01ic potential，她</p><p>　　potentjal metabo】jc diVe商tyⅥ，as a】so be depressed．Princjpa】co玎叩onent analysis</p><p>　　(PCA)distinguished tlle IIlicrobial commulliti

62、es for PMC and CM had讓Ie siIllilar</p><p>　　me切bolic diVers咄aIld the same to IF趾d CK at the end ofthe s硼y．</p><p>　　5．Bom o瑪anic aIld i110唱撕c fenilizers call botll increaSe bacterial commull

63、i夠</p><p>　　s饑lc柵汜richness in soil，but at也e s鋤e恤ne reduCe homogeneous degree．The</p><p>　　mlIllber of restriction舳gments洫。娼疵c鳧rtilizer骶鋤ent was Iarger man觚of</p><p>　　IF and no

64、 fenilizer仃ea衄ents．In t11e 1 st da弘bacte—al commu面ty s蟣lcture of the</p><p>　　PMC and SMC are siIllilar；tlle(1i毹rence between PMC aIld sewage SMC扛ea：tIllents</p><p>　　iIlc陀aSed on t11e 35t1

65、1 day；and mer 75 days，t11e PMC is similar to CM，and the gap</p><p>　　b乩Veen IF鋤d CK nan．owed．P血cipal component analysis suggested both bacte渤l</p><p>　　如nctiondiversities and bacterial comm

66、ullities、Ⅳere iIIfluenced by pig maImre</p><p>　　compost and cake manure applications．</p><p>　　The e丘爸ctS of or晷mic詫nilizers on bacte矗al commufli鑼s訊lctures were inVestigated uSing teminal r

67、estriction舶gment length polymoIpllism(T．I江LP)</p><p>　　鋤alysis．The s鋤e te珊iIlal restriction 6．a(chǎn)gment(T-I訌s)were enhanced鋤ong fenilizerd仃ea缸Ilents i11 the beginning，and then declined to the i血ial s誡us．Spec俯c&

68、lt;/p><p>　　T-RF waS h叩pened for di疵rent fertilized訛a：tIllents．111e diVers毋of bacterial</p><p>　　commuIli夠was eVaIuated based on domjn2mt T-RFs．Both Shamlon iIldex and</p><p

69、>　　richness index南r org{血c f；啦ilized仃ea缸nents were all lli曲er than those向r CK．The</p><p>　　diVerS姆indeX for CM We心11ighest alIlong all骶a臼11ents at the begin啦，瓔eallwIlile</p><p>　　SMC greW and

70、begall to be the l鶘est at the end ofthe咖dy．T11e results showed that</p><p>　　o略撕c fenilizers could stimulate the diVers塒ofbacterial commullit)r．The T．RFLPs</p><p>　　profilesof bacterial com

71、mulljties for訛a衄ents were compared by principle</p><p>　　componentresults suggested pH Value for soil must be an</p><p>　　important fIactor《recting t11e bacterial commuIli．ty s

72、tmctures．</p><p>　　6．Gas s鋤ples南r the plant—soil ecosystems were collected uSing a sta_tic chamber approach，aJld the conCentl．a(chǎn)tions of C02 and CH4 were deternlined uSing gaS chromatography．ne results showed

73、 that C02、VaS fixed by the plant-soil ecosystem</p><p>　　during 8陽，，泐砌加P瑚括gr0叭h a舭r fertilisation a11d that the C02 and CH4 fluxes</p><p><b>　　vi</b></p><p>　　CH4 sihk

74、S and</p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文</p><p>　　were not si蛐fic肌tly di旋rent鋤ong me treatnlems compared謝th CK．The ecosyStem uptal(e of C02 increased、訪m the soil temperat：ure and the v商ation was in agreement

75、w池a first—order eXponential curve．The plant-soil ecosystems were minor</p><p>　　so眥es，especially CH4 siIll(，for all of me仃e咖ents．rnle resuns</p><p>　　indicatetllat a plant—soil ecosystem

76、could be a carbon sink，aIld that feniliser</p><p>　　印plication had no sigllificant e毹cts on either the C02 or the CH4 uptake in a</p><p>　　pl觚t—soil ecosystem．</p><p

77、>　　Kqwords：Pig manure compost；Sludge manuI．e compost；Cake maImre；Cafbon p001；</p><p>　　Ni旬的gen pool；Functional diVers塒of IIlicrobial comm uI]【ities；Bacterial</p><p>　　co舢【Ilun毋s仃ucture；Pla

78、nt-soil ecosystem；C02；CH4</p><p><b>　　Vll</b></p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文目錄</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　致謝 ．． 。 ．． ．．． ．． ．．

79、 ． 。I</p><p>　　摘要 ． ．． ． 。i</p><p>　　ABSTRACT ．．iv</p><p>　　目錄 ．vi

80、ii</p><p>　　1弓I{} ．． ． ． ． ．．1</p><p>　　1．1有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 ．1</p><p>　　1．1。l有機(jī)肥的種類 1</p><p&

81、gt;　　1．1．2有機(jī)肥對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響 ．．3</p><p>　　1．2有機(jī)肥對(duì)土壤碳庫和氮庫的影響 ．4</p><p>　　1．2．1有機(jī)肥施用對(duì)土壤中碳庫的影響 ．．4</p><p>　　1．2．2有機(jī)肥施用對(duì)土壤中氮庫的影響

82、 ．．5</p><p>　　1．2．3有機(jī)肥施用對(duì)土壤中碳氮?jiǎng)討B(tài)的影響 ．．6</p><p>　　1．3有機(jī)肥施用對(duì)土壤微生物的影響 ．7</p><p>　　1．3．1有機(jī)肥對(duì)土壤微生物生物量的影響 ．．7</p><p

83、>　　1．3．2有機(jī)肥對(duì)土壤微生物活性的影響 ．．8</p><p>　　1．3．3有機(jī)肥對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響 ．．9</p><p>　　1．4有機(jī)肥施用對(duì)溫室氣體排放的影響 11</p><p>　　1．4．1有機(jī)肥施用對(duì)二氧化碳排放的影響

84、 11</p><p>　　1．4．2有機(jī)肥施用對(duì)甲烷排放的影響 13</p><p>　　1．4．3有機(jī)肥施用對(duì)氧化亞氮排放的影響 14</p><p>　　1．5本論文研究思路與技術(shù)路線 15</p><p&g

85、t;　　1．5．1研究思路 15 1．5。2研究技術(shù)路線 l 6</p><p>　　2典型有機(jī)肥的植物毒性及其對(duì)植物生物量的影響 17</p><p>　　2．1前言 17</p>

86、<p>　　2．2材料與方法 17 2．2．1供試土壤 l 7</p><p>　　2．2．2供試肥料 1 8</p><p>　　2．2．3種子發(fā)芽試驗(yàn) ．19&

87、lt;/p><p>　　2．2．4盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì) 19</p><p>　　2．2．5土壤樣品的采集 20</p><p>　　2．2．6植物生物量的測(cè)定 20</p><p>　　2．2．7土壤pH和電導(dǎo)

88、率值測(cè)定 ．20</p><p>　　2．2．8統(tǒng)計(jì)分析 20</p><p>　　2．3結(jié)果與討論 2l</p><p>　　2．3．1典型有機(jī)肥理化性質(zhì)的比較分析 2I</

89、p><p>　　2．3．2典型有機(jī)肥的植物毒性 2l</p><p>　　2．3．3典型有機(jī)肥對(duì)植物生物量的影響 23</p><p>　　2．3．4土壤pH值對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) ．．24</p><p>　　2．3．5土壤電導(dǎo)率對(duì)典型有

90、機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 25</p><p>　　2．4本章小結(jié) 一26</p><p>　　3土壤中碳庫和氮庫對(duì)典型有機(jī)肥的響應(yīng) 27</p><p>　　3．1前言 27</

91、p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文目錄</p><p>　　3．2材料與方法 28</p><p>　　3．2．1供試土壤和肥料 28</p><p>　　3．2。2盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì) 28&l

92、t;/p><p>　　3．2．3土壤樣品的采集 28</p><p>　　3．2。4土壤中碳、氮分析 28</p><p>　　3．2．5統(tǒng)計(jì)分析 29</p><p>　　3．3結(jié)果與討論

93、 29</p><p>　　3．3．1土壤中碳庫對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 29</p><p>　　3．3．2土壤中氮庫對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 32</p><p>　　3．3．3典型有機(jī)肥處理土壤中碳氮之間的相關(guān)性研究 37</p

94、><p>　　3．4本章小結(jié) 38</p><p>　　4土壤微生物群落功能多樣性對(duì)典型有機(jī)肥的響應(yīng) ．．40</p><p>　　4．1前言 40</p><p>　　4．2材料與方法

95、 41</p><p>　　4．2．1供試土壤和肥料 41</p><p>　　4．2．2盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì) 4 l</p><p>　　4．2．3土壤樣品的采集 4l</p&g

96、t;<p>　　4．2．4土壤微生物生物量 ．--． ．4 1</p><p>　　4．2．5土壤呼吸速率 42</p><p>　　4．2．6土壤微生物代謝商 42</p><p>　　4。2。7土壤微生物群落碳源

97、利用功能多樣性 42</p><p>　　4．2．8數(shù)據(jù)分析 43</p><p>　　4．2．9統(tǒng)計(jì)分析 ．．43</p><p>　　4．3結(jié)果與討論 44</

98、p><p>　　4．3．1土壤微生物量碳、氮對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 44</p><p>　　4．3．2土壤微生物商對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 47</p><p>　　4．3．3土壤呼吸速率對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 48</p><p>　　4．3．4土壤微生物代謝商對(duì)典型

99、有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) ．49</p><p>　　4．3．5土壤微生物碳源利用功能多樣性對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 5l</p><p>　　4．3．6土壤微生物功能多樣性指數(shù)對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 52</p><p>　　4．3．7有機(jī)肥處理土壤中微生物碳源利用功能的主成分分析 54</p>

100、<p>　　4．4本章小結(jié) 55</p><p>　　5土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性對(duì)典型有機(jī)肥的響應(yīng) ．．57</p><p>　　5．1前言 57</p><p>　　5．2材料與方法

101、 ．58</p><p>　　5．2．1供試土壤和肥料 58</p><p>　　5．2．2盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì) ．58</p><p>　　5．2．3土壤樣品的采集 58</p&g

102、t;<p>　　5．2．4土壤中細(xì)菌總DNA的提取 ．58</p><p>　　5．2．5 PcR擴(kuò)增 59</p><p>　　5．2．6末端限制性片段多態(tài)性分析 60</p><p>　　5。2．7統(tǒng)計(jì)分析

103、 60</p><p>　　5．3結(jié)果與討論 61</p><p>　　5．3．1有機(jī)肥處理土壤中總DNA的提取 ，，6l</p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文目錄</p><p>　　5．3．2土壤中細(xì)菌1

104、6s d斟A片段的擴(kuò)增 ．．61</p><p>　　5．3．3土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化對(duì)有機(jī)肥施用的響應(yīng) 6l</p><p>　　5．3．4土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性指數(shù)變化對(duì)有機(jī)肥施用的響應(yīng) 63</p><p>　　5．3．5典型有機(jī)肥處理土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性的主成分分析 65&l

105、t;/p><p>　　5．4本章小結(jié) 66</p><p>　　6土壤-植物系統(tǒng)二氧化碳和甲烷排放通量對(duì)典型有機(jī)肥的響應(yīng) ．68</p><p>　　6．1前言 68</p><p>　　6．2材料與方法

106、 69</p><p>　　6．2．1供試土壤和肥料 69</p><p>　　6．2．2盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì) 69</p><p>　　6．2．3氣體樣品的采集 69</

107、p><p>　　6．2．4氣體排放通量的計(jì)算 69</p><p>　　6．2．5數(shù)據(jù)分析 ．70</p><p>　　6．3結(jié)果與討論 70</p><p>　　6．3．1土壤．植物系統(tǒng)c0

108、2排放通量對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) ．．70</p><p>　　6．3．2土壤-植物系統(tǒng)cH4排放通量對(duì)典型有機(jī)肥的動(dòng)態(tài)響應(yīng) ～75</p><p>　　6．4本章小結(jié) 78</p><p>　　7全文研究結(jié)論與展望 "

109、 79</p><p>　　7．1研究結(jié)論 79</p><p>　　7．1．1典型有機(jī)肥對(duì)植物毒性和植物生物量的響應(yīng) 79</p><p>　　7．1．2土壤中碳庫對(duì)典型有機(jī)肥的響應(yīng) 79</p><p>　　7．1．3土壤

110、中氮庫對(duì)典型有機(jī)肥的影響 79</p><p>　　7．1．4土壤微生物群落功能多樣性對(duì)典型有機(jī)肥的響應(yīng) 79</p><p>　　7。l。5土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性對(duì)典型有機(jī)肥的響應(yīng) 80</p><p>　　7．1．6土壤．植物系統(tǒng)二氧化碳、甲烷排放通量對(duì)典型有機(jī)肥的響應(yīng) 80&

111、lt;/p><p>　　7．2本研究特色 80</p><p>　　7．3研究展望 81</p><p>　　7．3．1有機(jī)肥施用對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)影響的全面研究 8l</p><p>　　73．2有機(jī)肥施用的

112、盆栽試驗(yàn)與大田試驗(yàn)的結(jié)合研究 81</p><p>　　參考文獻(xiàn) ．82</p><p>　　作者簡(jiǎn)歷 1lo</p><p>　　浙江大學(xué)博士學(xué)位論文表目錄</p><p><

113、;b>　　表目錄</b></p><p>　　表2-1供試土壤的理化性質(zhì) 18 表2-2不同有機(jī)肥的理化性質(zhì) 19 表2-3不同有機(jī)肥對(duì)小青菜和黑麥草種子發(fā)芽率、根生長(zhǎng)、相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)根長(zhǎng)和 發(fā)芽指數(shù)的影響 ．22 表2_4各施肥處理對(duì)小青菜株重(克&#

114、183;株。1)的影響 ．23 表2-5各施肥處理土壤pH值與Ec值之間的PearSon相關(guān)關(guān)系 26 表3-l各施肥處理土壤中可溶性氮及pH值指標(biāo)之間的Pearson相關(guān)關(guān)系 37 表3-2各施肥處理土壤碳、氮指標(biāo)之間的Pe盯son相關(guān)關(guān)系 。38 表5一l PCR擴(kuò)增的引物 ．．59 表5-2 PCR反應(yīng)體系