稻田土壤不同水分条件下硝化/反硝化作用及其功能微生物的变化特征

• 作者: 刘若萱 张丽梅 贺纪正
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 水稻土 水分 N2 O释放 反硝化作用 反硝化微生物
• 年，卷（期）: 2014,（11）
• 页码范围: 4275-4283
• 页数: 9页
• 分类号: X172
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.2014.11.033

摘要

以湖南桃源县一长期种植水稻的酸性土壤为研究对象,在微宇宙培养条件下设置了4个水分梯度处理,分别为田间持水量(water holding capacity,WHC)的30％、60％、90％和淹水2 cm 深。考察了水分条件变化对硝化和反硝化作用影响,并结合定量 PCR 和限制性末端片段长度多态性(T-RFLP)技术研究了硝化-反硝化微生物的响应特征。结果表明,30％ WHC 处理土壤无明显的硝化和反硝化作用发生,硝化作用主要发生于60％ WHC 和90％ WHC 处理土壤,90％ WHC 处理土壤硝化作用明显强于60％ WHC,并检测到明显的N2 O释放,表明该水分条件可能发生了硝化-反硝化耦合作用。淹水处理土壤氧化还原势Eh 显著低于非淹水处理土壤,无明显的硝化作用发生,但能检测到N2 O释放且释放量小于90％ WHC 处理土壤。除培养初期(7 d)外,反硝化功能基因 nirS 和 nirK,以及氨氧化细菌(AOB)amoA 基因的丰度先随着水分增加而增加,并在淹水处理中小幅下降,三者之间呈明显的正相关关系,且 AOB amoA、 nirS 和 nirK 基因丰度均在90％ WHC 处理中最高,与该处理中硝化和反硝化活性最高相一致。 T-RFLP 结果表明,培养2周后,nirS 基因为代表的反硝化微生物群落组成对水分梯度变化产生明显响应,Eh 和含水率 Cw 是影响其群落组成的主要因子。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘若萱	中国科学院生态环境研究中心	2	75	1.0	2.0
5	贺纪正	中国科学院生态环境研究中心	46	1328	21.0	36.0
6	张丽梅	中国科学院生态环境研究中心	28	828	15.0	28.0