【摘 要】
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湖岸带是水生生态系统和陆地生态系统的过渡带,可有效降低面源污染的影响。植物是湖岸带具有阻控氮素进入水体的关键,不同植物种类对于氮素的削减效果不同。反硝化作用是湖岸带有效去除氮素的关键氮循环过程,受土壤碳氮含量、植物种类及土壤微生物等因素的影响。本研究选取野芷湖湖岸带九种不同植物种类的植物根际土壤与非根际土壤作为研究对象,采用乙炔抑制法测定反硝化速率,荧光定量PCR测定反硝化功能基因丰度,探究种植不
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湖岸带是水生生态系统和陆地生态系统的过渡带,可有效降低面源污染的影响。植物是湖岸带具有阻控氮素进入水体的关键,不同植物种类对于氮素的削减效果不同。反硝化作用是湖岸带有效去除氮素的关键氮循环过程,受土壤碳氮含量、植物种类及土壤微生物等因素的影响。本研究选取野芷湖湖岸带九种不同植物种类的植物根际土壤与非根际土壤作为研究对象,采用乙炔抑制法测定反硝化速率,荧光定量PCR测定反硝化功能基因丰度,探究种植不同植物种类对反硝化速率和反硝化功能基因丰度的影响,通过比较不同植物根际与非根际土壤性质的差异,阐明植物类群影响反硝化作用的机制,为湖岸带植被种植的优化设计提供参考。研究主要结果如下:（1）种植植物会改变野芷湖湖岸带土壤中反硝化功能基因的丰度。不同植物根际土的反硝化功能基因丰度高出根际土的1.14～12.11倍,其中柳树、黄素馨、喜旱莲子草根际土的nar G、nap A、nir S、nir K和nos Z的基因丰度显著高于其他物种,说明植物根际微环境更有利于反硝化微生物的生长与繁殖。（2）净反硝化速率在不同植物种类间及根际和非根际土壤间展现出差异性。在九种植物种类中,柳树、桂树、黄素馨根际土的净反硝化速率显著较高,分别为1.99、1.84、1.94 mg N kg-1h-1;植物根际土净反硝化速率(0.44～1.99 mg N kg-1h-1)是非根际土(0.14～0.48 mg N kg-1h-1)的3.11-8.71倍。这表明湖岸带种植植物后会显著增强湖岸带土壤的反硝化作用,且反硝化的强度受种植的植物种类的影响,在湖岸带进行植物配置时,可以考虑较多种植柳树、桂树与黄素馨这三种植物。（3）湖岸带种植不同植物种类会影响土壤硝态氮（NN）、铵态氮（AN）、总碳（TC）、总氮（TN）、可溶性有机碳（DOC）等土壤理化性质的含量。土壤TC、含水量、有机碳（SOC）、p H、AN等是影响湖岸带土壤反硝化功能基因丰度的关键因素。土壤p H、SOC、TN及nir S、nor B的基因丰度为植物根际土净反硝化速率的关键影响因素,土壤DOC含量及nor B、nap A的基因丰度为非根际土净反硝化速率的关键影响因素。
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