光照强度对土壤微生物量碳的影响

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  摘要:为了深入研究光能对土壤微生物量碳造成的影响,将自然资源部退化与没有使用土地整治工程重点实验室基地螻土当作研究群体,进一步研究了不同光照强度下对土壤微生物量碳产生的各种影响。根据研究结果可以得知,在100万lux下经过1小时的光照,土壤微生物量碳增加了96.77%,在1000lux下经过1小时光照,土壤微生物量碳提高了112.9%。在这些影响因素中,土壤含水率对土壤微生物量碳造成严重影响,伴随着土壤水分含量的不断增多进行相应增多,但是土壤温度没有对土壤微生物量碳的含量产生直接影响。
  关键词:土壤微生物;光照强度;量碳
  当前,我国很多专家学者对土壤微生物量碳的深入探究引起高度重视,同时获得了相应的成果,然而这些研究主要针对不同生态系统当中的土壤微生物量碳的动态改变探究、植被根际土壤微生物量碳动态改变、冻融过程对土壤微生物量碳产生的影响研究等,怎样加大对土壤微生物量碳的研究力度主要从添加有机物料与施肥等方面开展。鉴于此,本文根据相关试验研究得知光照强度对土壤微生物量碳产生的影响。
  一、试验材料与方法
  (一)试验设计.在本文选择的试验当中主要对不同光照时间与光照强度在土壤微生物量碳中的影响进行深入探究,在这个过程中把试验分别设计为四组光照强度,即200000lux、100000lux、10000lux及1000lux,每一组试验需要设计3组重复。
  (二)样品的处理及测定
  通过搜集不同光照下土壤样品,清除土壤当中可以看见的植物残体,利用2mm筛子进行筛选,将土壤含水量到田间持水量调整为40%,同时在25X恒温箱当中培育一个星期。采用提取法检测土壤微生物量碳。这种方法的基本原理是:氯仿熏蒸土壤过程中因为微生物的细胞膜被氯仿损坏进一步杀死,微生物当中一些构成元素,尤其是细胞质在酶的影响下,就会改变为K2SO4溶液能够提炼的成分。利用碳—自动分析仪器对提取液体当中碳的含量进行检测,根据熏蒸与不熏蒸土壤中提炼碳增量和转化系数KEC的比值就能够估测出土壤中微含有的微生物量碳:
  在上述公式当中,MBc代表的是微生物量碳,单位是mg/kg;C0代表的是没有经过熏蒸土壤样品中包含的碳浓度,单位是mg/L;CE表示熏蒸之后土壤样品中含有的碳浓度;V是0.5mol/LK2SO4溶液的体积,单位是L;m代表的是土壤样品的质量,单位是g;KEC代表的是培育过程中损伤而杀死的为生物体中碳被提取的比例,是0.38。
  (三)数据处理
  本试验研究过程中使用的数据使用型号为SPSS16.0软件展开处理,主要对不同光照条件下土壤微生物量碳之间的差异进行对比分析,P值小于0.05,表示差异值得进行统计。
  二、光照强度对土壤微生物量碳的影响
  图1中主要是不同光照强度对土壤微生物量碳产生的影响,其中途中CK1代表的是试验之前土壤中微生物的碳含量;CK2代表的是和试验同步的自然光照土壤微生物量碳含量;CK3代表的是和实验同步的没有经过光照的土壤微生物量碳含量。
  图1 光强对土壤微生物量碳的影响
  经过试验研究得知,开展1小时之后,在光照强度100000lux和1000lux的条件下,明顯增加了土壤微生物量碳的含量,其中在100000lux条件下提升了118.89%,在1000lux条件下,提升了148.15%;但是在光照强度200000lux条件下,土壤微生物量碳含量减少了72.59%,在10000lux光照下,减少了85.29%。经过十天试验之后,在光照条件200000lux下,土壤微生物量碳含量与试验前相比减少了3.72%,在光照条件100000lux下,土壤微生物量碳含量与试验前相比减少了20.74%,在光照条件10000lux下,土壤微生物量碳含量与试验前相比增加了22.96%,在光照条件1000lux下,土壤微生物量碳含量与试验前相比减少了6.67%。根据研究结果显示,在较短时间中,光照强度为100000lux及1000lux条件下,明显增多了土壤微生物的量碳含量,然而随着时间的增加,不会对土壤微生物量碳含量造成较大的影响。经过照射30天之后,全部光照条件下的微生物量碳含量都出现明显降低。根据研究结果得知:经过1小时照射后,在1000lux和10000lux的光照条件下,明显增加了土壤微生物量碳含量,究其原因是这两个光照强度均为土壤微生物的繁殖与活动提供最佳条件,如表1所示。
  通过对第一阶段研究结果进行分析,主要选择光照强度为100000lux与1000lux对土壤微生物量碳的影响与无光照处理进行比较。图2为对比结果,和第一阶段研究结果相似,在较短的时间中,在光照强度为100000lux与1000lux条件下,明显增多了土壤微生物的量碳含量,经过6小时处理之后,明显降低了土壤微生物量碳的含量,出现这种情况的主要原因是低温对其造成直接影响。试验进行1小时后,在光照强度为100000lux条件下的土壤微生物量碳含量提高了96.77%,在1000lux条件下的土壤微生物量碳含量增加了112.9%,其中经过CK处理的土壤微生物量碳提高了0.95%,无明显变化。经过6小时后,CK处理的土壤微生物量碳下降了22.58%。根据研究结果显示,试验进行1小时后,呈现出最佳的土壤微生物量碳增多的效果。
  图2 光强对土壤微生物量碳的影响
  结论:在开展试验过程中,通过在不同光照强度条件下研究其对土壤微生物量碳含量的影响,得出以下结论:一是光照处理1小时后,在光照强度为100000lux条件下,土壤微生物量碳含量提高了96.67%;光照强度为1000lux条件下,土壤微生物量碳含量提高了112.9%。二是土壤含水量能够对土壤微生物量碳造成直接影响,伴随着土壤水分的不断增多而增多。三是土壤温度不会对土壤微生物量碳含量产生明显影响,究其原因是土壤微生物适合在7.2~20摄氏度的温度中生长。
  参考文献:
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  作者简介:赵文青(1989.12.25-),男,蒙古族,籍贯山西岚县,现居住甘肃兰州,毕业于西北师范大学化学化工学院,硕士研究生,兰州资源环境职业技术学院讲师,主要研究方向为化学工程、环境监测与控制。
  (兰州资源环境职业技术学院 甘肃省兰州市 730021)
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