摘要 | 第6-9页 |
ABSTRACT | 第9-13页 |
第一章 绪论 | 第18-36页 |
1.1 研究背景及意义 | 第18-19页 |
1.2 国内外研究现状 | 第19-36页 |
1.2.1 土壤硝化/反硝化过程及其关键微生物群落研究进展 | 第20-24页 |
1.2.2 影响硝化/反硝化的环境驱动因子 | 第24-25页 |
1.2.3 脲酶/硝化抑制剂研究进展 | 第25-27页 |
1.2.4 抑制剂对土壤硝化/反硝化关键菌群的研究进展 | 第27-28页 |
1.2.5 温室气体N_2O和NH_3排放 | 第28-30页 |
1.2.6 抑制剂调控下土壤N_2O和NH_3释放的变化 | 第30-32页 |
1.2.7 有机肥对土壤氮素转化关键菌群和N_2O排放的影响 | 第32-34页 |
1.2.8 有机肥、脲酶和硝化抑制剂协同应用 | 第34-36页 |
第二章 研究材料与方法 | 第36-46页 |
2.1 研究内容 | 第36-37页 |
2.1.1 有机无机肥配施及添加抑制剂下土壤理化性状变化 | 第36页 |
2.1.2 有机无机肥配施添加抑制剂对氮素转化酶活性的影响 | 第36页 |
2.1.3 有机无机肥配施添加抑制剂对氮素挥发气体影响 | 第36页 |
2.1.4 有机无机肥配施及添加抑制剂对氮素转化菌群群落特征的影响 | 第36-37页 |
2.2 技术路线 | 第37-38页 |
2.3 研究材料与方法 | 第38-40页 |
2.3.1 田间定位试验概况及试验设计 | 第38页 |
2.3.2 试验材料 | 第38-39页 |
2.3.3 模拟试验材料及试验设计 | 第39-40页 |
2.4 样品采集及预处理 | 第40-41页 |
2.4.1 大田样品采集与处理 | 第40-41页 |
2.4.2 模拟样品采集与处理 | 第41页 |
2.5 测试指标及方法 | 第41-44页 |
2.5.1 土壤理化性质测定 | 第41页 |
2.5.2 土壤微生物量、硝化潜势和氮素矿化能力测定 | 第41页 |
2.5.3 土壤酶活性的测定 | 第41-42页 |
2.5.4 土壤N_2O和NH_3测定 | 第42页 |
2.5.5 土壤总DNA的提取 | 第42页 |
2.5.6 实时荧光定量PCR(realtimePCR) | 第42-44页 |
2.5.7 PCR扩增和高通量测序 | 第44页 |
2.6 计算公式 | 第44-45页 |
2.7 数据分析 | 第45-46页 |
2.7.1 功能基因群落结构和多样性分析 | 第45页 |
2.7.2 其他数据分析 | 第45-46页 |
第三章 有机肥耦合抑制剂对石灰性土壤氮素转化的影响 | 第46-58页 |
3.1 有机无机肥配施添加抑制剂下的土壤不同氮素形态变化 | 第46-51页 |
3.1.1 土壤尿素态氮含量随培养时间的变化 | 第46-47页 |
3.1.2 土壤铵态氮含量随培养时间的变化 | 第47-48页 |
3.1.3 土壤硝态氮含量随培养时间的变化 | 第48-49页 |
3.1.4 土壤总矿质氮含量随培养时间的变化 | 第49页 |
3.1.5 土壤微生物量碳和微生物量氮 | 第49-50页 |
3.1.6 土壤全氮含量 | 第50-51页 |
3.2 有机无机肥配施添加抑制剂对土壤氮素转化关键过程的影响 | 第51-55页 |
3.2.1 土壤表观硝化率随培养时间变化 | 第51-52页 |
3.2.2 土壤铵硝比随培养时间变化 | 第52页 |
3.2.3 土壤脲酶抑制率 | 第52页 |
3.2.4 土壤硝化抑制率 | 第52-54页 |
3.2.5 土壤矿化势 | 第54页 |
3.2.6 土壤潜在硝化势 | 第54-55页 |
3.3 讨论 | 第55-57页 |
3.4 本章小结 | 第57-58页 |
第四章 有机无机肥配施添加抑制剂对土壤氮素转化关键酶活性的影响 | 第58-64页 |
4.1 有机无机肥配施添加抑制剂对土壤脲酶活性的影响 | 第58-59页 |
4.2 有机无机肥配施添加抑制剂对土壤硝酸还原酶活性的影响 | 第59页 |
4.3 有机无机肥配施添加抑制剂对土壤亚硝酸还原酶活性的影响 | 第59-60页 |
4.4 有机无机肥配施添加抑制剂对土壤羟氨还原酶活性的影响 | 第60-61页 |
4.5 土壤环境因子与土壤氮素转化关键酶的关联分析 | 第61页 |
4.6 讨论 | 第61-63页 |
4.7 本章小结 | 第63-64页 |
第五章 有机无机肥配施及添加抑制剂下石灰性土壤AOA和AOB菌群特征 | 第64-77页 |
5.1 连续有机无机肥配施下土壤理化性质改变 | 第65-66页 |
5.2 氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的丰富度和多样性 | 第66-67页 |
5.2.1 有机无机肥配施对石灰性土壤AOA和AOB菌群丰富度的影响 | 第66-67页 |
5.2.2 抑制剂调控下石灰性土壤AOA和AOB菌群丰富度的变化 | 第67页 |
5.3 石灰性土壤氨氧化细菌和古菌群落OTU数量的变化 | 第67-69页 |
5.3.1 连续有机无机肥配施下土壤AOA和AOB基因OTU数量 | 第67-68页 |
5.3.2 抑制剂调控下土壤AOA和AOB基因OTU数量 | 第68-69页 |
5.4 AOA和AOB基因数量 | 第69-71页 |
5.4.1 连续有机肥配施化肥下AOA和AOB基因数量变化 | 第69-70页 |
5.4.2 抑制剂调控下AOA和AOB基因数量的变化 | 第70-71页 |
5.5 AOA和AOB菌群群落结构 | 第71-73页 |
5.5.1 连续有机无机肥配施下AOA和AOB群落组成的变化 | 第71页 |
5.5.2 抑制剂调控下AOA和AOB群落结构的改变 | 第71-73页 |
5.6 AOA和AOB对石灰性土壤硝化反应的贡献 | 第73-74页 |
5.6.1 AOA和AOB对连续增施有机肥下土壤硝化反应的相对贡献 | 第73页 |
5.6.2 AOA和AOB基因数量对抑制剂调控下土壤硝化反应的相对贡献 | 第73-74页 |
5.7 讨论 | 第74-76页 |
5.7.1 有机无机肥配施及添加抑制剂下土壤氨氧化微生物菌群数量的变化 | 第74-75页 |
5.7.2 有机肥及添加抑制剂下AOA和AOB对石灰性土壤硝化反应的贡献 | 第75页 |
5.7.3 生化抑制剂调控对土壤氨氧化微生物菌群结构的影响 | 第75-76页 |
5.8 本章小结 | 第76-77页 |
第六章 有机无机肥配施及添加抑制剂对石灰性土壤反硝化菌群的影响 | 第77-89页 |
6.1 反硝化基因nirS、nirK和nosZ的丰富度 | 第78-80页 |
6.1.1 有机肥施用下石灰性土壤反硝化种群丰富度和多样性的变化 | 第78-79页 |
6.1.2 抑制剂调控下的土壤反硝化种群丰富度及多样性 | 第79页 |
6.1.3 有机无机肥配施添加抑制剂下土壤反硝化菌群功能多样性的聚类分析 | 第79-80页 |
6.2 反硝化基因的数量 | 第80-82页 |
6.2.1 有机无机肥配施下石灰性土壤反硝化基因拷贝数的变化 | 第80-81页 |
6.2.2 硝化抑制剂调控下土壤反硝化基因拷贝数的变化 | 第81-82页 |
6.3 反硝化基因种群的组成 | 第82-86页 |
6.3.1 连续增施有机肥下土壤反硝化基因组成的改变 | 第82-84页 |
6.3.2 抑制剂调控下土壤反硝化菌群群落的结构变化 | 第84-86页 |
6.4 讨论 | 第86-88页 |
6.4.1 有机肥及生化抑制剂调控下土壤反硝化菌群结构的变化 | 第86-87页 |
6.4.2 两种Nir基因(nirS/nirK)对土壤亚硝酸还原酶活性的影响 | 第87页 |
6.4.3 有机无机肥配施添加硝化抑制剂对反硝化菌群的影响 | 第87-88页 |
6.5 本章小结 | 第88-89页 |
第七章 土壤N_2O和NH_3排放对有机无机配施添加抑制剂的响应 | 第89-98页 |
7.1 抑制剂调控有机无机肥配施下土壤N_2O排放速率的变化 | 第89-90页 |
7.2 土壤N_2O排放累积量随培养时间的变化 | 第90-91页 |
7.3 有机无机肥配施添加抑制剂下N_2O-N损失占输入N量的比变化 | 第91页 |
7.4 有机无机肥配施添加抑制剂对土壤NH_3排放通量的影响 | 第91-92页 |
7.5 土壤NH_3排放累积量随培养时间的变化 | 第92-93页 |
7.6 有机肥配施抑制剂对土壤NH_3排放系数的影响 | 第93页 |
7.7 不同施肥制度下NH_3-N和N_2O-N氮素损失总量的变化 | 第93-94页 |
7.8 不同施肥制度下肥料氮素持有量的变化 | 第94-95页 |
7.9 讨论 | 第95-97页 |
7.9.1 有机无机肥配施模式下,添加UI/NI对N_2O排放的影响 | 第95-96页 |
7.9.2 有机无机肥配施模式下,添加UI/NI对NH_3排放的影响 | 第96-97页 |
7.10 本章小结 | 第97-98页 |
第八章 氮素转化功能菌群及N_2O和NH_3排放与土壤因子的关联分析 | 第98-106页 |
8.1 连续施肥下土壤因子对硝化微生物AOA和AOB群落结构的影响 | 第98-99页 |
8.2 连续施肥下土壤因子对土壤反硝化群落结构的影响 | 第99-100页 |
8.3 有机肥耦合抑制剂下土壤理化性状与硝化-反硝化菌群数量的相关分析 | 第100-101页 |
8.4 土壤因子和土壤N转化关键菌群数量对N_2O释放的贡献 | 第101-102页 |
8.5 土壤因子对NH_3排放的贡献 | 第102-103页 |
8.6 讨论 | 第103-105页 |
8.6.1 土壤理化因子影响AOA和AOB菌群群落的关联分析 | 第103-104页 |
8.6.2 土壤理化因子影响nirK、nirS和nosZ菌群结构的关联分析 | 第104页 |
8.6.3 土壤理化因子和微生物对土壤N_2O和NH_3排放的影响 | 第104-105页 |
8.7 本章小结 | 第105-106页 |
第九章 主要研究结论与展望 | 第106-108页 |
9.1 主要结论 | 第106-107页 |
9.2 本研究的创新点 | 第107页 |
9.3 研究展望 | 第107-108页 |
参考文献 | 第108-130页 |
致谢 | 第130-131页 |
作者简历 | 第131-132页 |
石河子大学博士研究生学位论文导师评阅表 | 第132页 |