亚热带酸性土壤硝化过程及硝态氮微生物同化研究

一般认为，湿润亚热带地区酸性土壤可以发生异养硝化作用，但是尚缺乏直接证据。该类土壤是否存在保持硝态氮的机制也未被认识。本项目拟采用乙炔抑制法结合15N同位素稀释法，直接区分亚热带酸性土壤自养和异养硝化作用，确定硝态氮微生物同化作用总速率，阐明自养硝化和异养硝化对土壤硝化作用的相对贡献及影响因素；采用PCR-DGGE和454高通量DNA测序技术分析土壤中硝化(自养和异养)微生物的种群结构和数量特征，从基因组水平上分析参与硝化过程的微生物功能基因多样性，揭示亚热带酸性土壤硝化作用和硝态氮同化的微生物机理。研究成果将有助于深刻认识亚热带酸性土壤自养与异养硝化的相对重要性及其土壤保氮机理，为减少该地区土壤氮素的环境负面效应提供科学依据。

一般认为，湿润亚热带地区酸性土壤可以发生异养硝化作用，但是尚缺乏直接证据。该类土壤是否存在保持硝态氮的机制也未被认识。本项目采用乙炔抑制结合15N同位素稀释法，直接区分亚热带酸性土壤自养和异养硝化作用，确定硝态氮微生物同化作用总速率，阐明自养硝化和异养硝化对土壤硝化作用的相对贡献及影响因素；采用磷脂脂肪酸方法(PLFA)测定微生物的种群结构和数量特征，分析参与硝化过程的微生物种类，揭示亚热带酸性土壤硝化作用和硝态氮同化的微生物驱动者。结果表明，亚热带酸性土壤具有明显的异养硝化速率和硝态氮微生物同化速率，真菌是异养硝化和硝态氮微生物同化的主要驱动者；农业利用显著地降低了硝态氮微生物同化能力。研究成果将有助于深刻认识亚热带酸性土壤自养与异养硝化的相对重要性及其土壤保氮机理，为减少该地区土壤氮素的环境负面效应提供科学依据。