蚯蚓对土壤生态系统碳氮转化的影响
摘要：蚯蚓是一种大型的土壤动物，在土壤碳氮循环中起着重要的作用，蚯蚓通过对土壤的取食、钻孔，以及自身代谢产生的粪便和分泌物提高了植被生产力、增加了土壤碳库存量和土壤——大气碳通量、增加了生物固氮作用、加速了凋落物的碎屑和分解、加速了土壤氮素的矿化和反硝化作用的进行、减少了土壤氮的淋失。蚯蚓对土壤N2O的排放具有极显著影响，对于土壤CO2的排放没有显著性影响；氮素梯度对土壤N2O的排放具有极显著影响，对于土壤CO2的排放具有极显著影响；蚯蚓与氮素的交互作用对于土壤N2O的排放具有极显著影响，对于土壤CO2的排放也具有极显著影响。碳氮比高的土壤中，蚯蚓对氨挥发具有促进作用。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1.材料与方法3
1.1 材料 3
1.2 实验设计 3
1.3分析4
1.4数据处理4
2.结果与分析4
1.2.1 蚯蚓与不同氮素梯度对土壤CO2排放的影响................................................4
1.2.2 蚯蚓与不同氮素梯度对土壤N2O排放的影响................................................4
3.讨论 6
4.结论7
致谢............................................................................................................7
参考文献7
蚯蚓对土壤生态系统碳氮转化的影响
引言
引言 土壤碳素和氮素是构成土壤有机质的重要元素，是评价土壤肥力和土壤质量的重要指标[1]。土壤活性碳（溶解性碳、微生物生物量碳）和活性氮（溶解性氮和微生物生物量氮）是土壤碳、氮库中活性较高、对作物养分供应有直接作用的组分。蚯蚓是一种大型的土壤动物，在土壤碳氮循环中起着重要的作用，从植被生产力、有机质的矿化分解、生物利用等方面总结了蚯蚓
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
在土壤碳循环和氮循环中的影响及其作用的内在机理，蚯蚓通过对土壤的取食、钻孔，以及自身代谢产生的粪便和分泌物提高了植被生产力、增加了土壤碳库存量和土壤——大气碳通量、增加了生物固氮作用、加速了凋落物的碎屑和分解、加速了土壤氮素的矿化和反硝化作用的进行、减少了土壤氮的淋失。通过研究蚯蚓对土壤生态系统碳氮周转过程的影响，来揭示蚯蚓对生态服务功能的影响机制。
蚯蚓通过对土壤的取食、钻孔，以及自身代谢产生的粪便和分泌物影响土壤的碳循环。蚯蚓不仅直接参与土壤碳循环的整个过程，同时也通过影响植物、土壤微生物、土壤化学作用和土壤结构，以及其反馈作用间接地对土壤碳循环产生影响。大量研究表明，蚯蚓能提高植被生物量，从而增加植被返还给土壤的碳[26]。Van等[7] 研究表明，蚯蚓活动能提高牧草、小麦和三叶草的生物量。蚯蚓能够增加土壤的碳库存量，土壤中的碳包括62%的有机碳和38%的无机碳[8]，有机碳主要分布在表层1 m内的土壤中，有机碳占到了总有机碳的96%，有机碳的短期变化多局限于上层3050 cm[9]，这与蚯蚓栖息的土壤层是重叠的，蚯蚓主要是影响这一部分碳的变化。于建光[10]等指出接种蚯蚓和施用秸秆条件下能显著增加土壤碳的库存量。蚯蚓能够增加土壤——大气碳通量，蚯蚓能增加植物对CO2的吸收，徐德福[11]等研究表明蚯蚓对香蒲、芦苇和美人蕉的净光合速率均有显著增加，3种植物的净光合速率分别提高了20.9%、81.4%和13.4%；常馨方[12]等研究表明蚯蚓能显著提高牵牛、半枝莲等常见野花对CO2的响应，接种蚯蚓组比对照组的光合速率提高了9.6%54.9%。 另一方面也增加土壤碳的排放量，Borken[13]等研究蚯蚓在森林土壤温室气体排放的贡献表明，在为期 120天的野外试验中前3个星期的CO2排放量增加了12%，而11周之后的排放量显著减少。罗天相等[14]关于在不同线虫密度的土壤中接种蚯蚓研究其对微量气体的排放表明蚯蚓使得CO2的排放量增加了12%；Speratti[15]等研究表明增加蚯蚓能够增加 7%58%的CO2排放量。蚯蚓对土壤CH4排放也有一定的影响，高波[16]等的研究表明，接种蚯蚓条件下对三叉苦植被土壤的CH4排放增加了10.3%。但 Borken等[13]的研究中蚯蚓能降低 57%的CH4排放量。不同的试验结果可能是土壤质地、蚯蚓品种、作物种类、气候条件等不同造成的，需进一步研究论证。
蚯蚓在土壤氮循环中起着分解、消费和调节的作用，直接或间接地参与氮循环。蚯蚓增加了生物固氮作用，生物固氮是土壤氮的主要来源。蚯蚓增加了生物固氮作用，王霞[17]等研究表明蚯蚓在水稻分蘖期使微生物固氮作用约提高22%。胡峰[18]等研究表明接种蚯蚓能增加土壤中固氮菌的含量。蚯蚓加速了土壤氮素的矿化，Parle[19]对蚯蚓洞穴中的微生物和化学成分做了深入的研究，表明蚯蚓洞穴中的总氮、活性氮水平都显著高于其他土壤。王霞[20]等研究表明蚯蚓处理后的硝态氮和矿质总氮明显增加，且累积净矿化量和净矿化率也有显著提高。蚯蚓加速了反硝化作用的进行，土壤中的氮主要以N2O 的形式排放到大气中，蚯蚓能在一定程度上增加 N2O的排放量。土壤硝化作用和反硝化作用被认为是大气中N2O 产生的主要机制[21]。罗天相[14]等关于线虫和蚯蚓对温室气体排放的长期研究表明接种蚯蚓处理的N2O排放量增加了1倍；高波[16]等研究表明蚯蚓对三叉苦植被土壤的N2O排放量增加 66.3%。
一般情况下，蚯蚓对碳、氮的矿化，赋存和排放都有同步的促进作用[22]。首先表现在蚯蚓对凋落物的分解上。凋落物中的含碳物质和含氮物质是不可分割的整体，且生物大分子中总是同时含有碳氮元素，因此，蚯蚓对凋落物的分解同时增加了土壤碳氮库，在此基础上，蚯蚓对土壤碳氮的矿化、影响植物的吸收以及在周转速率都存在相关性。蚯蚓对土壤碳氮气体的排放也存在相互关系。Borken[13]等对明尼苏达州北部森林做了长达14年的研究，蚯蚓数量从0条/m2 增加到592条/m2，使得表层的矿质土中的碳、氮存量显著增加，但是并没有改变土壤C/N。罗天相等[14]研究表明蚯蚓对CO2和N2O的排放速率呈极显著正相关。
本项目通过探索不同有机物质量下蚯蚓的生态作用，通过监测温室气体排放、土壤有机碳变化了解蚯蚓对土壤功能的影响，并通过监测土壤理化性质和微生物群落等的变化，揭示土壤动物对生态服务功能的影响机制。
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摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1.材料与方法3
1.1 材料 3
1.2 实验设计 3
1.3分析4
1.4数据处理4
2.结果与分析4
1.2.1 蚯蚓与不同氮素梯度对土壤CO2排放的影响................................................4
1.2.2 蚯蚓与不同氮素梯度对土壤N2O排放的影响................................................4
3.讨论 6
4.结论7
致谢............................................................................................................7
参考文献7
蚯蚓对土壤生态系统碳氮转化的影响
引言
引言 土壤碳素和氮素是构成土壤有机质的重要元素，是评价土壤肥力和土壤质量的重要指标[1]。土壤活性碳（溶解性碳、微生物生物量碳）和活性氮（溶解性氮和微生物生物量氮）是土壤碳、氮库中活性较高、对作物养分供应有直接作用的组分。蚯蚓是一种大型的土壤动物，在土壤碳氮循环中起着重要的作用，从植被生产力、有机质的矿化分解、生物利用等方面总结了蚯蚓
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
在土壤碳循环和氮循环中的影响及其作用的内在机理，蚯蚓通过对土壤的取食、钻孔，以及自身代谢产生的粪便和分泌物提高了植被生产力、增加了土壤碳库存量和土壤——大气碳通量、增加了生物固氮作用、加速了凋落物的碎屑和分解、加速了土壤氮素的矿化和反硝化作用的进行、减少了土壤氮的淋失。通过研究蚯蚓对土壤生态系统碳氮周转过程的影响，来揭示蚯蚓对生态服务功能的影响机制。
蚯蚓通过对土壤的取食、钻孔，以及自身代谢产生的粪便和分泌物影响土壤的碳循环。蚯蚓不仅直接参与土壤碳循环的整个过程，同时也通过影响植物、土壤微生物、土壤化学作用和土壤结构，以及其反馈作用间接地对土壤碳循环产生影响。大量研究表明，蚯蚓能提高植被生物量，从而增加植被返还给土壤的碳[26]。Van等[7] 研究表明，蚯蚓活动能提高牧草、小麦和三叶草的生物量。蚯蚓能够增加土壤的碳库存量，土壤中的碳包括62%的有机碳和38%的无机碳[8]，有机碳主要分布在表层1 m内的土壤中，有机碳占到了总有机碳的96%，有机碳的短期变化多局限于上层3050 cm[9]，这与蚯蚓栖息的土壤层是重叠的，蚯蚓主要是影响这一部分碳的变化。于建光[10]等指出接种蚯蚓和施用秸秆条件下能显著增加土壤碳的库存量。蚯蚓能够增加土壤——大气碳通量，蚯蚓能增加植物对CO2的吸收，徐德福[11]等研究表明蚯蚓对香蒲、芦苇和美人蕉的净光合速率均有显著增加，3种植物的净光合速率分别提高了20.9%、81.4%和13.4%；常馨方[12]等研究表明蚯蚓能显著提高牵牛、半枝莲等常见野花对CO2的响应，接种蚯蚓组比对照组的光合速率提高了9.6%54.9%。 另一方面也增加土壤碳的排放量，Borken[13]等研究蚯蚓在森林土壤温室气体排放的贡献表明，在为期 120天的野外试验中前3个星期的CO2排放量增加了12%，而11周之后的排放量显著减少。罗天相等[14]关于在不同线虫密度的土壤中接种蚯蚓研究其对微量气体的排放表明蚯蚓使得CO2的排放量增加了12%；Speratti[15]等研究表明增加蚯蚓能够增加 7%58%的CO2排放量。蚯蚓对土壤CH4排放也有一定的影响，高波[16]等的研究表明，接种蚯蚓条件下对三叉苦植被土壤的CH4排放增加了10.3%。但 Borken等[13]的研究中蚯蚓能降低 57%的CH4排放量。不同的试验结果可能是土壤质地、蚯蚓品种、作物种类、气候条件等不同造成的，需进一步研究论证。
蚯蚓在土壤氮循环中起着分解、消费和调节的作用，直接或间接地参与氮循环。蚯蚓增加了生物固氮作用，生物固氮是土壤氮的主要来源。蚯蚓增加了生物固氮作用，王霞[17]等研究表明蚯蚓在水稻分蘖期使微生物固氮作用约提高22%。胡峰[18]等研究表明接种蚯蚓能增加土壤中固氮菌的含量。蚯蚓加速了土壤氮素的矿化，Parle[19]对蚯蚓洞穴中的微生物和化学成分做了深入的研究，表明蚯蚓洞穴中的总氮、活性氮水平都显著高于其他土壤。王霞[20]等研究表明蚯蚓处理后的硝态氮和矿质总氮明显增加，且累积净矿化量和净矿化率也有显著提高。蚯蚓加速了反硝化作用的进行，土壤中的氮主要以N2O 的形式排放到大气中，蚯蚓能在一定程度上增加 N2O的排放量。土壤硝化作用和反硝化作用被认为是大气中N2O 产生的主要机制[21]。罗天相[14]等关于线虫和蚯蚓对温室气体排放的长期研究表明接种蚯蚓处理的N2O排放量增加了1倍；高波[16]等研究表明蚯蚓对三叉苦植被土壤的N2O排放量增加 66.3%。
一般情况下，蚯蚓对碳、氮的矿化，赋存和排放都有同步的促进作用[22]。首先表现在蚯蚓对凋落物的分解上。凋落物中的含碳物质和含氮物质是不可分割的整体，且生物大分子中总是同时含有碳氮元素，因此，蚯蚓对凋落物的分解同时增加了土壤碳氮库，在此基础上，蚯蚓对土壤碳氮的矿化、影响植物的吸收以及在周转速率都存在相关性。蚯蚓对土壤碳氮气体的排放也存在相互关系。Borken[13]等对明尼苏达州北部森林做了长达14年的研究，蚯蚓数量从0条/m2 增加到592条/m2，使得表层的矿质土中的碳、氮存量显著增加，但是并没有改变土壤C/N。罗天相等[14]研究表明蚯蚓对CO2和N2O的排放速率呈极显著正相关。
本项目通过探索不同有机物质量下蚯蚓的生态作用，通过监测温室气体排放、土壤有机碳变化了解蚯蚓对土壤功能的影响，并通过监测土壤理化性质和微生物群落等的变化，揭示土壤动物对生态服务功能的影响机制。
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