土壤食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)紅壤硝化作用的影響.pdf

1、土壤硝化作用是氮素內(nèi)循環(huán)的重要過(guò)程之一，它既與土壤氮素的礦化一生物固持、氮素肥力的供應(yīng)緊密聯(lián)系，又與氮素的損失和環(huán)境問(wèn)題有密切相關(guān)。深入研究氮素硝化作用發(fā)生的強(qiáng)弱以及硝化產(chǎn)物的去向，對(duì)于正確評(píng)估硝化作用對(duì)氮素肥力的保持、氮素?fù)p失、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，有效地預(yù)測(cè)和調(diào)控硝化作用，具有重要的理論和實(shí)踐意義。過(guò)去對(duì)土壤硝化作用的研究主要集中在室內(nèi)培養(yǎng)基礎(chǔ)上的土壤凈硝化作用強(qiáng)弱以及pH、有機(jī)質(zhì)、水分和溫度等影響因素方面。而對(duì)土壤的總硝化強(qiáng)弱以及在此基礎(chǔ)

2、上的生物因素特別是動(dòng)物因子的影響缺乏研究。 本文利用原狀土心-15N庫(kù)稀釋技術(shù)，原位測(cè)定了不同林型和不同土壤肥力的紅壤總硝化速率，并在不同利用方式的紅壤上接種不同密度的食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)觀察總硝化速率，微生物數(shù)量、活性等的變化。同時(shí)，在不同利用方式的紅壤上，利用乙炔抑制法對(duì)自養(yǎng)和異養(yǎng)的貢獻(xiàn)率進(jìn)行測(cè)定，并研究了在接種不同密度的食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)后，紅壤自養(yǎng)和異養(yǎng)硝化相對(duì)貢獻(xiàn)率變化情況。主要研究結(jié)果如下： (1)不同林型林地和不同肥力農(nóng)田的

3、紅壤總硝化速率測(cè)定結(jié)果顯示：施化肥和有機(jī)肥化肥混施的農(nóng)田總硝化速率顯著高于其他處理的紅壤總硝化速率，混交林總硝化速率最低。在不同肥力的農(nóng)田間，施肥處理的總硝化速率顯著高于不施肥處理，施化肥的比化肥有機(jī)肥混施處理增加了3.63μgN/g·d，但沒(méi)達(dá)到顯著水平。在不同林地間，濕地松林地的總硝化速率比木荷和混交林的處理提高了24.8％，66.9％，混交林的總硝化速率顯著低于其他兩種林地。在農(nóng)田和林地兩種不同利用方式下，NO3--N消耗速率前者

4、均高于后者。且在6個(gè)不同處理間，NO3--N的消耗速率均高于總硝化速率。 (2)接種食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)紅壤總硝化速率的影響測(cè)定結(jié)果顯示：農(nóng)田土壤中，接種食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)使氨氧化細(xì)菌數(shù)量增加，但高密度接種條件下增加不顯著(p＞0.05)，亞硝酸氧化細(xì)菌數(shù)量變化不明顯(p＞0.05)。在林地土壤中，氨氧化細(xì)菌的數(shù)量在接種低密度線(xiàn)蟲(chóng)后顯著增加(p＜0.05)，而高密度線(xiàn)蟲(chóng)作用下反而有所降低。亞硝酸氧化細(xì)菌的數(shù)量在低密度線(xiàn)蟲(chóng)接種條件顯著增加(p＜0

5、.05)，高密度線(xiàn)蟲(chóng)接種條件下增加不明顯(p＞0.05)。農(nóng)田和林地生壤中，硝化細(xì)菌(氨氧化細(xì)菌和亞硝酸氧化細(xì)菌)的數(shù)量均在低密度食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)影響下有顯著增加(p＜0.05)，而在高密度線(xiàn)蟲(chóng)影響下農(nóng)田和林地中的硝化細(xì)菌數(shù)量分別呈現(xiàn)出增加(p＞0.05)和稍有降低(p＞0.05)的情況。 接種食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)后，農(nóng)田土壤中的土壤呼吸強(qiáng)度顯著增強(qiáng)(p＜0.05)，且高密度線(xiàn)蟲(chóng)處理的土壤呼吸強(qiáng)度大于低密度的。林地土壤的呼吸強(qiáng)度也表現(xiàn)出了增加的

6、趨勢(shì)，但不顯著(p＞0.05)。農(nóng)田土壤微生物量氮量隨著線(xiàn)蟲(chóng)接種密度的增加顯著增加(p＜0.05)。而林地土壤微生物量氮量在低密度線(xiàn)蟲(chóng)處理中顯著增加(p＜0.05)，高密度處理中增加不明顯(p＞0.05)。這與不同密度的食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)取食造成的硝化細(xì)菌數(shù)量變化趨勢(shì)相同。 接種不同密度線(xiàn)蟲(chóng)后不同利用方式下的土壤總硝化速率均比對(duì)照有所提高。不同的是農(nóng)田土壤中隨著接種密度的增加總硝化速率增加顯著(p＜0.05)；林地土壤接種線(xiàn)蟲(chóng)后總硝化速

7、率增加不顯著(p＞0.05)，且隨著接種密度的增加總硝化速率有降低趨勢(shì)。同一線(xiàn)蟲(chóng)接種密度不同利用方式下的農(nóng)田土壤總硝化速率大于林地土壤的。 (3)用乙炔抑制法測(cè)定食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)紅壤自養(yǎng)和異養(yǎng)硝化相對(duì)貢獻(xiàn)率變化情況的測(cè)定結(jié)果顯示：無(wú)論是否添加乙炔，對(duì)于農(nóng)田土壤，接種食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)后紅壤總硝化速率比對(duì)照有顯著性提高(p＜0.05)，且隨著接種密度的增加總硝化速率增加，但高密度線(xiàn)蟲(chóng)處理和低密度線(xiàn)蟲(chóng)處理相比差異不顯著(p＞0.05)；對(duì)于林地

8、土壤，接種食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)后，總硝化速率均比對(duì)照有顯著增加(p＜0.05)，且低密度線(xiàn)蟲(chóng)的處理顯著高于高密度線(xiàn)蟲(chóng)的處理。這說(shuō)明乙炔對(duì)自養(yǎng)硝化的抑制作用并沒(méi)有改變不同密度線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)土壤總硝化速率的影響趨勢(shì)。 農(nóng)田和林地土壤均以異養(yǎng)硝化為主。且農(nóng)田土壤中的異養(yǎng)硝化高于林地土壤的。接種食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)后，農(nóng)田和林地土壤中的異養(yǎng)硝化所占份額均有降低的趨勢(shì)，且隨著接種密度的增大，異養(yǎng)硝化占比逐漸降低。在低密度線(xiàn)蟲(chóng)取食下，異養(yǎng)硝化的占比下降趨勢(shì)不顯著(p＞