本项目通过研究长期施肥处理下氨氧化微生物的群落组成、种群数量和土壤性质变化的特征及其相互关系,以阐明氨氧化微生物对土壤环境质量变化的响应规律。能过三年的努力,圆满完成研究目标,取得以下重要进展(1) 揭示了酸性红壤中氨氧化古菌(AOA)的群落组成对长期施肥处理及其引起的土壤性质变化的响应比氨氧化细菌(AOB)更明显,长期施用化学氮肥明显降低土壤pH值和土壤硝化活性,AOA群落组成也发生明显迁移;(2)首次研究发现我国酸性红壤中存在大量AOA,数量显著高于AOB;AOA和AOB在单施化学氮肥的处理中数量最低,与土壤pH值的变化趋势一致,表明长期施肥处理及其导致的土壤酸化显著影响着AOA和AOB的种群数量;(3)对比研究了碱性高山土壤中AOA和AOB对环境条件变化的响应,发现AOB的群落组成对环境条件变化的响应比AOA明显,与酸性红壤相反;(4)应用稳定性同位素探测技术研究发现氨氧化古菌能够利用CO2进行自养并催化氨的氧化,在供试农业土壤的硝化作用中起着决定作用,首次为古菌参与土壤硝化作用提供了直接证据,为进一步理解陆地生态系统氮循环机理提供重要依据。已发表论文4篇(含SCI 2篇)。
英文主题词Ammonia-oxidizing Bacteria; Ammonia-oxidizing Archaea; Long-term Fertilization; Quantitative assay; Nitrification