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： 浅层地下水位升降驱动洱海湖周农田土壤剖面中磷的迁移转化机制
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 浅层地下水位升降驱动洱海湖周农田土壤剖面中磷的迁移转化机制/.杨恒著/.张丹指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.31 |
| 载体形态项： | 50页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 资源与环境学院, 学号2020210236 |
| 提要文摘： | 洱海周边菜地土壤磷累积突出，加之浅层地下水位浅，季节波动大，浅层地下水位波动改变了土壤剖面生化环境和磷的转化过程，影响着土壤剖面中磷的迁移和流失，对地下水生和湖泊水质安全造成一定威胁。因此，探讨浅层地下水位升降驱动土壤剖面磷的迁移转化机制，对减少土壤剖面磷流失及保护地下水及湖泊水质安全具有重要意义。本研究以洱海周边菜地土壤剖面为研究对象，采用0~100 cm原状土柱和模拟不同磷浓度的浅层地下水（高浓度和常规浓度），开展了水位周期性升降和长期淹水的室内模拟试验，借助SMT连续性浸提法和宏基因组学等方法，分析了土壤剖面出水中磷形态、土壤剖面磷形态、磷循环相关微生物群落及其丰度的变化特征，明确了影响土壤磷变化的关键环境因子和微生物因子，探讨了磷循环相关微生物和磷转化功能基因对水位周期性升降和长期淹水的响应，阐明了水位波动下土壤磷形态转化对剖面磷流失量的影响。主要研究结果如下： （1）出水中磷主要是以溶解态为主，溶解态中以无机磷为主，总磷（TP）、溶解性总磷（DTP）和溶解态无机磷（DIP）的变化规律基本一致，呈现出逐渐升高后下降并趋于稳定状态的趋势；长期淹水状态下，常规磷浓度处理出水中各形态磷浓度整体高于高磷浓度处理；水位周期性升降下，落干后复水阶段出水中整体磷浓度高，且初期波动剧烈；出水中各形态磷主要受电导率（EC）、溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）和pH的影响，溶解态有机磷（DOP）主要受温度（T）和pH的影响。 （2）土壤磷形态以无机磷（IP）为主，平均占比为62.97%，铁铝结合态磷（NaOH-P）占IP的比例为41.74%；土壤剖面全磷（TP）、IP、有机磷（OP）、NaOH-P和钙结合态磷（HCL-P）含量呈A层>B层>C层的规律；初次淹水后A层土壤各形态磷含量有所下降，而B和C层土壤各形态磷含量呈现一定上升趋势，其中，TP、IP和NaOH-P上升较为明显；土壤中有机碳（TOC）、含水率（SMC）和溶解态总氮（DTN）是影响土壤剖面磷的关键因子。 （3）水位周期性升降总磷流失量高于长期淹水，为8.87 g·m-3，占土壤剖面TP储量的0.60%；水位周期性升降中，落干后在再次淹水阶段表现出更高的总磷流失潜力；与B层相比，A和C层土壤各形态磷含量与出水中各形态磷浓度的相关性更密切；水位周期性升降过程中，土壤剖面中NaOH-P与水体磷形态关系紧密，落干后复水会加速NaOH-P的转化，增加磷流失风险。 （4）水位周期性升降和长期淹水过程中，Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria、Acidobacteria、Nitrospirae、Candidatus_Rokubacteria和candidate_division_NC10是影响土壤剖面磷形态的关键菌门，与土壤剖面各形态磷之间具有强烈的线性相关；长期淹水显著增加了酸杆菌门、绿弯菌门和浮霉菌门的丰度，显著降低了变形菌门的丰度；水位周期性升降显著降低了芽单胞菌门的丰度（P<0.05）。 （5）水位周期性升降和长期淹水过程中，磷酸调节传感器组氨酸激酶（phoR）、葡萄糖脱氢酶（gcd）和多聚磷酸盐激酶（ppk）是影响土壤剖面磷形态转化的关键基因；长期淹水显著增加了ppk、外切聚磷酸酶（ppx）、磷酸转运系统ATP结合蛋白（pstB）和碱性磷酸酶（phoD）基因的丰度，显著降低了GTP二磷酸激酶（spoT）、丙酮酸激酶（PK）和磷酸盐运输系统底物结合蛋白（pstS）基因的丰度（P<0.05）。 综上所述，长期淹水和水位周期性升降改变了土壤氧化还原环境和微生物群落结构和磷转化功能基因丰度，改变了磷的转化过程，从而影响了土壤剖面中磷的流失。因此，为防止洱海湖周浅层地下水位升降致使地下水生态系统磷污染加剧，应降低农田施磷强度，科学施磷，提高土壤磷肥利用效率；调整种植结构，种植低水肥作物；禁止大水漫灌，实施节水灌溉；避开降雨施肥，减少表层土壤磷淋溶至地下水。 |
| 并列题名： | Mechanism of P migration and transformation driven by the fluctuations of shallow groundwater level in soil profile of cropland around Erhai Lake eng |
| 题名主题： | 浅层地下水位升降 磷的迁移转化 宏基因组学 菜地土壤 学位论文 |
| 中图分类： | X53-533 |
| 个人名称等同： | 杨恒 著 |
| 个人名称次要： | 张丹 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240516 |