接种蚯蚓对东台沿海杨树人工林土壤微生物生物量的影响文献综述

 2022-08-03 15:49:23

文献综述

蚯蚓活动最高能促进土壤排放量87.06%,最高促进排放速率207%,在培养初期和中期提高排放速率4倍。同时土壤含水量越高,排放量越高;土壤淹水状态时,表现净释放。土壤含水量45%WFPS时净吸收;在接近饱和的状态下下排放速率最高;因此在90%WFPS下与的排放量为最大值,但是会对甲烷的排放产生抑制。增温能够促进和的排放,但的·排放会在二十五摄氏度时开始被抑制。

这是因为蚯蚓活动能够改变其“蚓触圈”的土壤结构,而改变土壤温室气体的形成环境和排放条件,主要体现在蚯蚓对土壤颗粒组成、土壤孔隙度、持水能力、有机质含量和土壤层次改变等方面。

蚯蚓既能压实土壤也能使土壤变得疏松,这通常与蚯蚓类群和土壤质地有关。蚯蚓活动还能提高土壤渗透率,提高土壤湿度。当土壤含水量很低时,蚯蚓会分泌黏液制造一个微小的湿润空间以维持生存,但其活动性会急剧降低甚至休眠以减少水分散失,对土壤性质和过程的影响微弱;而在适宜蚯蚓生活的湿润土壤中,蚯蚓活动性增强,对土壤温室气体排放的影响也相应增强。

蚯蚓肠道适宜的微环境有利于反硝化细菌的生长,其中的反硝化细菌数量是土壤中的35 倍~256 倍。蚯蚓肠道消化和运送食物过程中分泌的黏液有利于微生物与有机物质接触,促进有机质分解和微生物生长繁殖。蚯蚓取食、挖掘和排泄等活动,能够改变“蚓触圈”内土壤微生物的组成和活性。蚯蚓活动能够激发土壤微生物活性,提高土壤有机碳的有效性,增加土壤基础呼吸量;而且,蚯蚓与有机质含量、微生物活性间的交互作用将进一步改变土壤碳氮原有的平衡关系。蚯蚓排泄物适宜土壤微生物种群的扩增。蚯蚓排泄物中土壤微生物的多样性显著高于对照土壤,而且蚓粪中细菌和真菌生物量和活性都高于周围土壤,促进和的产生并增强土壤环境异质性。在垃圾填埋场生物覆盖层中添加蚓粪,能增加甲烷氧化菌的密度和多样性,进而加速甲烷氧化。淹水环境中,蚯蚓掘穴和排泄活动能加速在土壤中的流通,使甲烷氧化菌种群增长高达100 倍,并增加其种群密度和多样性,改变甲烷氧化菌群落组成。在好氧土壤环境中,蚯蚓排泄物中含有丰富的可降解碳,使得微生物大量繁殖,微生物呼吸为产甲烷菌创造了适宜的厌氧生境,从而加速产甲烷菌的生长繁殖。

将秸秆混杂污泥给蚯蚓使用时,可以加快秸秆分解速度,把混合物往酸性方向转变,增加代谢后产物里氮磷钾的含量,形成稳定的亚硝酸盐和硝酸盐,作为速效氮的成分,磷元素也容易矿化成磷酸盐,提高其中有机磷的含量,产生的蚓粪可作为有机肥,有利于青菜等农作物生长。

土壤微生物群落碳源代谢能力随土壤深度的增加而逐渐减小,不同深度的微生物群落碳源代谢特征已基本分异;相比无蚯蚓对照滤池,蚯蚓活动对0~20cm各基质层微生物群落碳源利用能力有显著促进作用,基质土壤微生物群落的丰富度、均匀度和优势度均得到增强;同时,在蚯蚓作用下,蚯蚓生态滤池0~5cm和5~10cm基质层的微生物群落差异减小。蚯蚓通过掘穴、摄食、排泄等生理行为影响了生态滤池0~20cm基质层的土壤微生物群落功能多样性状况。

用稀释平板法测定土壤细菌 、真菌和放线菌菌落数可得:Zn污染对三大菌数量没有影响,但微生物活性受到一定抑制,表明微生物活性指标是反映重金属污染程度的敏感指标。接种蚯蚓改变了土壤的微生物结构,使真菌/细菌比降低 ,同时蚯蚓对于提高污染土壤的微生物活性也有显著作用 。与无污染土壤比,污染土壤的蔗糖酶、脲酶活性降低,磷酸酶活性保持不变。蚯蚓活动显著提高了土壤三种酶活性,一定程度上抵消了重金属对酶的抑制作用。Zn污染和接种蚯蚓均对 NO3-N提高有积极作用 ,而对NH4-N没影响。

施用秸秆增加了土壤中来自玉米秸秆碳的含量,而减少了来自原土壤与植物碳的含量;表施秸秆更利于秸秆有机碳向土壤有机碳的转化,同时减少来自原土壤与植物碳的比例。在两种秸秆施用下接种蚯蚓均使土壤中来源于秸秆的碳含量增加,而使来源于原土壤与植物的碳含量下降。 在施用秸秆条件下接种蚯蚓使不同活性有机碳的响应各异,秸秆的施用方式是影响土壤有机碳与活性有机碳的主要因素,而蚯蚓活动则并非对所有的土壤活性有机碳有显著影响。 在连续六年稻麦轮作后,不同秸秆施用下接种蚯蚓均对土壤微生物生物量、微生物生物活性和群落碳源利用能力产生显著影响:两种秸秆施用方式下接种蚯蚓均增加微生物生物量;秸秆表施并接种蚯蚓导致微生物活性、碳源利用丰富度和多样性指数均降低,而在秸秆混施下则均升高;BIOLOG碳源测定表明在秸秆施用下接种蚯蚓后土壤的微生物群落组成发生明显变化。

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