论文部分内容阅读
为探究改良剂施入旱地红壤后对温室气体排放及微生物的影响,基于室内模拟培养试验,设置了4个处理,即CK、Ca(过氧化钙,1.72 g·kg-1)、C(生物质炭,21.46g·kg-1)、C+Ca(过氧化钙,1.72 g·kg-1;生物质炭,21.46 g·kg-1),研究了120 d内旱地红壤CH4、CO2和N2O气体排放的动态变化,探讨了改良剂（生物质炭和过氧化钙）作用下可溶性有机碳、微生物量碳、土壤酶活性、土壤微生物生物量及群落结构的变化及其对三种温室气体的影响,以期为旱地红壤的温室气体减排提供理论基础和参考。主要研究结果如下:（1）改良剂施入旱地红壤后,各处理CH4、CO2、N2O的排放通量具有基本一致的变化趋势;CH4累计排放量的大小顺序为Ca>CK>C>C+Ca;本试验的前期（7d内）,Ca、C、C+Ca的CO2通量均达到最大值,49 d以后,各处理与CK趋于一致,相比其他处理,C+Ca的CO2累计排放量显著减少;各处理N2O通量的变化呈双峰趋势,在第7 d出现第一个峰值,第77 d时出现第二个峰值。（2）土壤微生物量碳和可溶性有机碳在CK、Ca、C和C+Ca处理具有大体一致的变化趋势,在3 d内增加到最大值;120 d内,配施（C+Ca）的微生物量碳以及可溶性有机碳的含量显著高于其他处理。（3）旱地红壤中添加生物质炭和过氧化钙可以提高蔗糖酶、淀粉酶以及脲酶活性。各处理土壤蔗糖酶和淀粉酶活性7 d内是一个逐渐增加的过程,而后处于一个相对平稳的状态;各处理土壤脲酶活性35 d内基本具有相同的变化趋势,3 d内脲酶活性受到抑制,3 d后脲酶活性被激活。（4）生物质炭和过氧化钙的施入能够提高旱地红壤微生物总PLFAs,改善红壤微生物群落结构。3 d内各处理下的微生物总PLFAs、革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌以及厌氧微生物PLFAs均有明显增加,总PLFAs平均含量的大小顺序为:C+Ca>C>Ca>CK。革兰氏阳性菌和阴性菌的相对丰度最大,为优势菌种,仅次于它们的为放线菌,配施（C+Ca）的综合得分最高,革兰氏阴性菌的相对丰度显著增加,丛枝菌根真菌的相对丰度则显著减少,对微生物多样性的影响最大。（5）改良剂施入旱地红壤后,调控土壤水分对温室气体排放及微生物会有一定的影响。相比含水率18%时,含水率25%时的CH4、CO2和N2O累计排放量、微生物总PLFAs、土壤蔗糖酶、淀粉酶以及脲酶活性、微生物量碳和可溶性有机碳的平均含量在整个培养期内更高。（6）CH4、N2O通量与微生物总PLFAs之间有显著的负相关关系,而CO2通量与微生物总PLFAs、革兰氏阴性菌以及真菌之间有显著的正相关关系。总之,本试验改良剂（生物质炭和过氧化钙）的施入能够降低旱地红壤温室气体的排放量、而微生物生物量,蔗糖酶、淀粉酶以及脲酶活性、微生物量碳和可溶性有机碳的含量增高,且配施（C+Ca）的效果最佳,改良剂的施用配合水分的调控对土壤微生物多样性以及温室气体减排会有更好的效果。