畜禽糞便中典型重金屬(Cu和Zn)對(duì)農(nóng)田土壤CO 2 、CH 4 和N 2 O排放的影響及微生物機(jī)制初探
發(fā)布時(shí)間:2024-07-06 00:01
CO2、CH4、N20是引起全球變暖的主要溫室氣體,農(nóng)田土壤的碳氮循環(huán)過程對(duì)溫室氣體排放的貢獻(xiàn)率不可小覷。由于我國目前對(duì)畜禽飼料添加劑中的重金屬含量管控不夠嚴(yán)格,致使施入農(nóng)田的畜禽糞便重金屬超標(biāo)率高,導(dǎo)致農(nóng)田土壤重金屬污染加重,當(dāng)農(nóng)田土壤受到重金屬污染時(shí),土壤中的微生物活動(dòng)和群落結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,會(huì)對(duì)與微生物息息相關(guān)的土壤碳氮循環(huán)造成影響。因此研究在畜禽糞便施肥條件下,畜禽糞便中的典型重金屬Cu、Zn單一及復(fù)合污染對(duì)農(nóng)田土壤CO2、CH4、N2O排放的影響及微生物機(jī)制具有重要的意義。本實(shí)驗(yàn)選取畜禽糞便中的典型重金屬銅(copper,Cu)、鋅(zinc,Zn)為研究對(duì)象,通過室內(nèi)模擬淹水實(shí)驗(yàn),以未接觸過重金屬飼料添加劑的家豬豬糞(M)和常規(guī)尿素(U)作為氮源肥料,設(shè)計(jì)不同濃度Zn單一污染以及不同濃度Cu-Zn復(fù)合污染,探究在不同肥源條件下不同濃度的Zn單一及Cu-Zn復(fù)合污染對(duì)淹水土壤的C02、CH4、N2O排放的影響及相關(guān)微生物學(xué)機(jī)制。模擬淹水室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)分為2個(gè)批次,Zn單一污染和Cu-Zn復(fù)合污染試驗(yàn)。前者共設(shè)定11個(gè)處理,分別為:不施肥不添加重金屬處理(CK);以尿素(U)為氮肥...
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞匯表
第一章 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 農(nóng)田土壤及豬糞重金屬污染來源及污染特征
1.2.2 農(nóng)田土壤CO2,CH4和N2O的產(chǎn)生與排放
1.2.3 重金屬對(duì)土壤碳氮循環(huán)的影響
1.3 問題的提出
1.4 研究目的與內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
2.1 供試土壤與材料
2.2 Cu、Zn單一污染及復(fù)合污染實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3 樣品測(cè)定方法
2.3.1 溫室氣體CO2、 CH4和N2O的采集與測(cè)定方法
2.3.2 Cu、Zn含量的測(cè)定
2.3.3 溫室氣體相關(guān)微生物基因拷貝數(shù)的測(cè)定
2.4 數(shù)據(jù)處理
第三章 不同肥源條件下重金屬Zn單一及Cu-Zn復(fù)合污染影響土壤CO2排放的濃度效應(yīng)及微生物機(jī)制
3.1 不同濃度Zn對(duì)土壤CO2排放的影響及其微生物機(jī)制
3.1.1 不同濃度Zn對(duì)土壤CO2排放速率動(dòng)態(tài)變化及累積排放的影響
3.1.2 Zn對(duì)土壤總細(xì)菌16S rRNA基因豐度的影響
3.2 重金屬Cu和Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CO2排放的影響及微生物機(jī)制
3.2.1 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CO2排放速率動(dòng)態(tài)變化及累積排放的影響
3.2.2 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤總細(xì)菌16S rRNA基因豐度的影響
3.3 本章討論與分析
3.3.1 不同肥源條件下重金屬Cu、Zn對(duì)土壤CO2排放及相關(guān)基因豐度的影響差異
3.3.2 重金屬Zn影響土壤CO2排放及相關(guān)基因豐度的濃度效應(yīng)
3.3.3 重金屬Zn單一污染及Cu-Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CO2排放影響的差異性
3.4 小結(jié)
第四章 不同肥源條件下重金屬Zn單一及Cu-Zn復(fù)合污染影響土壤CH4排放的濃度效應(yīng)及其微生物機(jī)制
4.1 不同濃度Zn對(duì)土壤CH4排放的影響及其微生物機(jī)制
4.1.1 不同濃度Zn對(duì)土壤CH4排放速率動(dòng)態(tài)變化及累積排放的影響
4.1.2 Zn對(duì)與土壤CH4排放的相關(guān)功能基因16S rRNA-CH4、pmoA和mcrA豐度的影響
4.2 重金屬Cu和Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CH4排放的影響及微生物機(jī)制
4.2.1 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CH4排放的影響
4.2.2 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)與土壤CH4排放的相關(guān)功能基因16S rRNA-CH4、pmoA和mcrA豐度的影響
4.3 本章討論與分析
4.3.1 不同肥源條件下重金屬Cu、Zn對(duì)土壤CH4排放及相關(guān)功能基因的影響差異
4.3.2 重金屬Zn影響土壤CH4排放及相關(guān)功能基因的濃度效應(yīng)
4.3.3 金屬Zn單一污染與Cu-Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CH4排放影響的差異性
4.4 小結(jié)
第五章 不同肥源條件下重金屬Zn單一及Cu-Zn復(fù)合污染影響土壤N2O排放的濃度效應(yīng)及其微生物機(jī)制
5.1 不同濃度Zn對(duì)土壤N2O排放的影響及其微生物機(jī)制
5.1.1 不同濃度Zn對(duì)土壤N2O排放的影響
5.1.2 Zn對(duì)土壤N2O排放相關(guān)功能基因AOA amoA、AOB amoA、nirK、nirS、nosZ豐度的影響
5.2 重金屬Cu和Zn復(fù)合污染對(duì)土壤N2O排放的影響及其微生物機(jī)制
5.2.1 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤N2O排放的影響
5.2.2 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤N2O排放相關(guān)功能基因AOAamoA、AOB amoA、nirK、nirS和nosZ豐度的影響
5.3 本章討論與分析
5.3.1 不同肥源條件下重金屬Cu、Zn對(duì)土壤N2O排放及相關(guān)功能基因豐度的影響差異
5.3.2 重金屬Zn影響土壤N2O排放及相關(guān)功能基因豐度的濃度效應(yīng)
5.3.3 重金屬Zn單一污染及Cu-Zn復(fù)合污染對(duì)土壤N2O排放影響的差異性
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與研究展望
6.1 主要研究結(jié)論
6.2 研究特色及創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 存在的問題
6.4 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士期間完成的論文
致謝
本文編號(hào):4001750
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞匯表
第一章 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 農(nóng)田土壤及豬糞重金屬污染來源及污染特征
1.2.2 農(nóng)田土壤CO2,CH4和N2O的產(chǎn)生與排放
1.2.3 重金屬對(duì)土壤碳氮循環(huán)的影響
1.3 問題的提出
1.4 研究目的與內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
2.1 供試土壤與材料
2.2 Cu、Zn單一污染及復(fù)合污染實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3 樣品測(cè)定方法
2.3.1 溫室氣體CO2、 CH4和N2O的采集與測(cè)定方法
2.3.2 Cu、Zn含量的測(cè)定
2.3.3 溫室氣體相關(guān)微生物基因拷貝數(shù)的測(cè)定
2.4 數(shù)據(jù)處理
第三章 不同肥源條件下重金屬Zn單一及Cu-Zn復(fù)合污染影響土壤CO2排放的濃度效應(yīng)及微生物機(jī)制
3.1 不同濃度Zn對(duì)土壤CO2排放的影響及其微生物機(jī)制
3.1.1 不同濃度Zn對(duì)土壤CO2排放速率動(dòng)態(tài)變化及累積排放的影響
3.1.2 Zn對(duì)土壤總細(xì)菌16S rRNA基因豐度的影響
3.2 重金屬Cu和Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CO2排放的影響及微生物機(jī)制
3.2.1 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CO2排放速率動(dòng)態(tài)變化及累積排放的影響
3.2.2 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤總細(xì)菌16S rRNA基因豐度的影響
3.3 本章討論與分析
3.3.1 不同肥源條件下重金屬Cu、Zn對(duì)土壤CO2排放及相關(guān)基因豐度的影響差異
3.3.2 重金屬Zn影響土壤CO2排放及相關(guān)基因豐度的濃度效應(yīng)
3.3.3 重金屬Zn單一污染及Cu-Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CO2排放影響的差異性
3.4 小結(jié)
第四章 不同肥源條件下重金屬Zn單一及Cu-Zn復(fù)合污染影響土壤CH4排放的濃度效應(yīng)及其微生物機(jī)制
4.1 不同濃度Zn對(duì)土壤CH4排放的影響及其微生物機(jī)制
4.1.1 不同濃度Zn對(duì)土壤CH4排放速率動(dòng)態(tài)變化及累積排放的影響
4.1.2 Zn對(duì)與土壤CH4排放的相關(guān)功能基因16S rRNA-CH4、pmoA和mcrA豐度的影響
4.2 重金屬Cu和Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CH4排放的影響及微生物機(jī)制
4.2.1 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CH4排放的影響
4.2.2 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)與土壤CH4排放的相關(guān)功能基因16S rRNA-CH4、pmoA和mcrA豐度的影響
4.3 本章討論與分析
4.3.1 不同肥源條件下重金屬Cu、Zn對(duì)土壤CH4排放及相關(guān)功能基因的影響差異
4.3.2 重金屬Zn影響土壤CH4排放及相關(guān)功能基因的濃度效應(yīng)
4.3.3 金屬Zn單一污染與Cu-Zn復(fù)合污染對(duì)土壤CH4排放影響的差異性
4.4 小結(jié)
第五章 不同肥源條件下重金屬Zn單一及Cu-Zn復(fù)合污染影響土壤N2O排放的濃度效應(yīng)及其微生物機(jī)制
5.1 不同濃度Zn對(duì)土壤N2O排放的影響及其微生物機(jī)制
5.1.1 不同濃度Zn對(duì)土壤N2O排放的影響
5.1.2 Zn對(duì)土壤N2O排放相關(guān)功能基因AOA amoA、AOB amoA、nirK、nirS、nosZ豐度的影響
5.2 重金屬Cu和Zn復(fù)合污染對(duì)土壤N2O排放的影響及其微生物機(jī)制
5.2.1 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤N2O排放的影響
5.2.2 Cu、Zn復(fù)合污染對(duì)土壤N2O排放相關(guān)功能基因AOAamoA、AOB amoA、nirK、nirS和nosZ豐度的影響
5.3 本章討論與分析
5.3.1 不同肥源條件下重金屬Cu、Zn對(duì)土壤N2O排放及相關(guān)功能基因豐度的影響差異
5.3.2 重金屬Zn影響土壤N2O排放及相關(guān)功能基因豐度的濃度效應(yīng)
5.3.3 重金屬Zn單一污染及Cu-Zn復(fù)合污染對(duì)土壤N2O排放影響的差異性
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與研究展望
6.1 主要研究結(jié)論
6.2 研究特色及創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 存在的問題
6.4 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士期間完成的論文
致謝
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