菜地n_2o排放途径及其功能微生物群落组成的关系

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1、密级：论又編兮：中囯农业科学院学位论文菜地n2o排放途径及其功能微生物群落组成的关系CharacteristicsofN20EmissionPathwaysandRelativeDynamicsofMicrobialCommunityinVegetableSoils硕士研究生：刁田田指导教师：郭李萍申请学位类别：农学硕士专业：土壤学研究方向：土地肥力与培育培养单位：农业环境与可持续发展研宄所研究生院2015年6月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或

2、撰写过的研宄成果，也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：习闲田时间：Wlj:年占月斗日关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，即：中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研宄生签名：习函©时间：M丨JT年厶月屮日中国农业科学院硕士学位论文评阅人、答

3、辩委员会签名表密级:论文编号:中国农业科学院学位论文菜地N2O排放途径及其功能微生物群落组成的关系CharacteristicsofN2OEmissionPathwaysandRelativeDynamicsofMicrobialCommunityinVegetableSoils硕士研究生：刁田田指导教师：郭李萍申请学位类别：农学硕士专业：土壤学研究方向：土地肥力与培育培养单位：农业环境与可持续发展研究所研究生院2015年6月Secrecy:No.ChineseAcademyofAgriculturalSciencesDissertationCharacterist

4、icsofN2OEmissionPathwaysandRelativeDynamicsofMicrobialCommunityinVegetableSoilsM.S.Candidate：DIAOTiantianSupervisor：Prof.GUOLipingMajor：SoilScienceSpecialty:CultivateonsoilnutrientsJune2015摘要N2O是大气中主要的三大温室气体之一，主要来源于生物源排放。我国蔬菜种植面积占农作物总种植面积的比例不断增加，菜地土壤的种植-收获期短、施肥量高且水肥同期，其对国家N2O排放清单的贡献越显重

5、要。本文采用田间取样和室内培养实验相结合的方法，并采用高通量测序及微生物分子生态学分析等分析手段，研究菜地土壤施用铵态氮肥后个主要时期-铵态氮为主期、铵硝共存期、硝态氮为主期各N2O排放途径(自养硝化作用、异养硝化作用、细菌的反硝化作用、生物反硝化作用等)的N2O排放量及对N2O总排放量的贡献，并分析相应时期2类主要的硝化微生物—氨氧化细菌（AOB）和氨氧化古菌（AOA）、以及3类主要的反硝化微生物（nirS型反硝化微生物、nirK型反硝化微生物、nosZ型反硝化微生物）的数量、多样性、组成结构等方面的相应变化，以揭示菜地施用铵态氮肥后N2O排放量及其途径和及其可能

6、的微生物机理，为针对性的控制菜地土壤N2O排放提供理论及数据支持。本实验通过研究三种不同利用方式土地进行田间土壤取样试验，包括玉米地（简称Maize）、4年龄露地菜地(简称OV_4)以及20年龄温室菜地(GV_20)。而露地菜地选用的是只施用有机肥的处理。另外，本实验还利用京郊石灰性菜地土壤和山东蔬菜产区低pH的棕壤菜地土壤进行室内+培养实验。室内培养实验通过不同气体抑制剂相结合，探究试验土壤添加NH4肥后约3周内土壤N2O主要的排放途径（自养硝化作用NN、硝化细菌的反硝化作用NiD、生物反硝化作用DD、异养硝化作用HN等）以及主要培养时期土壤中与N2O排放过程相关

7、的主要硝化微生物（AOB、AOA）和反硝化微生物（nirS型、nirK型、nosZ型）在数量、多样性和区系组成结构方面的变化，为定向控制菜地土壤N2O排放提高氮素利用效率提供科学依据。本研究得到如下主要结论：①不同利用方式的三种土地（玉米地、露地菜地、温室菜地）中，土壤N2O年度累积排放量与其中的主要硝化和反硝化微生物数量、多样性、区系组成特征如下：对于不同利用方式的土地，N2O的年度累积量依次为：露地菜地>温室菜地>典型玉米地，可能是由于不同利用方式土壤中氮素来源及形态以及土壤中温度、水分及因基质与土壤环境不同造成的微生物区系组成不同而致。②AOB的拷贝数和多