不同沼液施用量对苏北沿海地区杨树人工林土壤微生物量碳的影响开题报告

1. 研究目的与意义

随着经济的快速发展和人均消费水平的提高，木材需求量不断上升。人工林地力衰退是不可避免的趋势，因此施肥成为一种重要的林地管理措施。

随着我国畜禽养殖业集约化、规模化的快速发展，为了减少成倍增加的畜禽养殖废弃物对环境的危害和破坏，利用沼气工程技术将养殖废物减量化、资源化、无害化已成为畜牧业可持续发展的重要组成部分。现在越来越多的人将沼液作为一种肥料并应用于生产中。

目前将沼液作为一种再生能源施入土壤利用正在不断应用与发展，其利用及其益处也得到不断报道。但这些研究都主要集中于对果树、蔬菜、作物等产量及土壤质量的影响，关于沼液施用、不同施用强度等对人工林土壤环境会产生何种影响，报道较少。土壤活性有机碳氮更易受到外界环境因素的影响，可以在土壤全球变化之前反映土壤微小的变化。可溶性有机碳/氮、微生物量碳/氮对区域微环境的变化响应敏感，是土壤中用来表征土壤活性碳/氮库的重要指标。因此研究土壤活性有机碳氮对苏北沿海地区杨树人工林施用沼液的响应机制，有助于我们探讨沼液和生物炭对土壤环境的影响，为土壤改良和森林管理以及可持续经营提供一定的实践及理论基础。

2. 国内外研究现状分析

自20 世纪50 年代起，欧美一些发达国家就己开始将集约化禽养殖场中的禽畜粪便及污水通过贮存后直接还田处理，如美国约90%的养殖场采用贮存后直接还田方法处理畜禽废弃物。20 世纪70 年代日本开始大力推广粪便污水还田工程。这与我国的沼液农田利用相类似，但差别在于其有机废水一般不经过厌氧发酵处理，并且基于对农产品安全的考虑，多用于林地中，而较少用于农田。俄罗斯于1941 年就开始实际运用厌氧消化技术，50年代初苏联科学院建成了利用酒精废液发酵产生沼液沼渣生产维生素的车间，目前俄罗斯已形成专业的沼液市场。我国对于沼液的研究应用兴起于20 世纪70 年代末，在沼液综合利用方面尚处于初级阶段，技术上缺少整体的技术规范，一般沼液替代部分化肥施用，沼液用量也很少，达不到大面积消解利用的要求。

目前，国内外对沼液的治理技术大致分为还田利用型和达标治理型2 种。还田利用型是将沼液作为肥料浇灌农田，其前提是有足够的养殖场、农田或林地承载；而达标治理型则将厌氧发酵后的沼液进一步处理，包括生物好氧、物化沉淀等流程，达标后排入环境水体。相比之下，还田利用具有处理量大、成本低以及对氮、磷去除效果好等优点。这是目前国内普遍认为最易实施、有效的沼液处理方式。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）同一时期，不同沼液浓度（0、125、250、375 m³/hm²）处理间可溶性有机碳/氮、土壤微生物量碳的差异性。

（2）不同时期，同一沼液浓度处理下土壤可溶性有机碳/氮、微生物量碳/氮的时间动态变化。

4. 研究创新点

目前，沼液对土壤性质和功能的影响日益受到关注，已成为目前的一个研究热点。虽然国内外已有一些相关的研究并发表了相关的文章，可是现有的研究大多集中于沼液对于农田生态系统的土壤性质上，如果树、蔬菜、作物等，而沼液和生物炭对森林生态系统，尤其是对人工林土壤影响的报道尚不多见。