大兴安岭多年冻土区土壤微生物多样性及其与环境因子相关性分析

发布时间：2020-04-08 03:16

【摘要】：为了探究大兴安岭多年冻土区土壤垂直空间微生物群落多样性与环境因子的相关性,2016年8月在大兴安岭多年冻土区内采集不同深度的土壤沉积物,测定土壤样品的环境因子,利用高通量测序技术研究了其中的细菌群落结构及多样性,分析和探讨了活动层与多年冻土层细菌群落结构分异及其与土壤环境因子的关联,为大兴安岭多年冻土区生态环境的保护及可持续发展提供基础资料。土壤环境因子空间分布特征:pH平均值为6.66,土壤偏酸性;SWC%平均值为25.82%;TOC平均值为5.53g/kg;DOC平均值为408.62mg/kg;NH_4~+-N平均值为8.68mg/kg;NO_3~--N平均值为0.18mg/kg;TN平均值为109mg/kg;TP平均值为423.68mg/kg;C/N平均值为62.68。TOC在土壤中的含量最高,DOC、TN和TP在土壤中的含量相对较高。TOC、TP、SWC%、NO_3~--N、C/N受土层深度的影响,含量在一定程度上具有垂直递减的变化特征;TN、pH、NH_4~+-N受土层深度的影响,空间分布上具有垂直递增的变化特征;DOC含量在土壤垂直空间的分布无明显变化特征。微生物群落组成及其多样性空间分布特征:9个样品的高通量测序获得有效序列639459条,产生3231条OTUs,细菌分别归属于20个门和51个属。各菌属在土壤垂直空间的微生物群落组成存在较大差异,RB41、11-24和Solibacte在土壤活动层微生物群落组成占有优势地位,Oryzihumus、Gaiella和Rhizobium在多年冻土层中的分布更为广泛。Ace指数、Chao1指数、Shannon指数差异较大、Simpson指数差异较小,土壤活动层微生物多样性更高,相比多年冻土层微生物群落结构更加稳定。微生物群落组成的空间分布差异对土壤活动层厚度变化具有一定指示作用。对微生物群落组成、多样性及其与土壤环境因子相关性进行分析,结果表明:土壤深度是影响微生物群落组成、分布与多样性主要环境原因。土壤垂直空间内微生物的群落组成受多种环境因子相互作用的影响,TOC、C/N和TN是影响土壤活动层微生物群落结构的主要环境因子;SWC%和DOC是影响多年冻土层微生物群落结构的主要环境因子。微生物多样性的影响由多种环境因子共同驱动,TOC是影响微生物多样性的关键环境因子。
【图文】：

哈尔滨师范大学硕士学位论文0.30×106km2；东北高纬度多年冻土面积约为 0.24×106km2[7]。图 1-1 为中国科学院寒区旱区环境与工程研究所于 2008 年统计绘制的中国 1:1000 万的冻土区划及类型图。该图利用以往的研究数据，对我国多年冻土的面积及其类型进行了科学详细的划分。

哈尔滨师范大学硕士学位论文分界,总面积约为 24.67 万 km2（图 1-2）；大兴安岭地区的地势呈东北-西南走向，地形以丘陵、冲积平原、冲积台地、剥蚀台地为主[17]（图 1-3）。具有明显的不对称的地貌形态，，西高东低，西坡平缓，东坡陡峭。境内水资源丰富，共有河流 150多条，主要河流包括：黑龙江、嫩江、塔河甘河、根河、额尔古纳河、呼玛河等。大兴安岭地区属寒温带大陆性季风气候，夏季短暂且湿热多雨，冬季漫长且寒冷干燥；当地年均降水量为 350～500mm，年均相对湿度为 70%，年均气温为-4.9℃，极端最低温度达-49.5℃，全年无霜期 85～110d，冻结期长达 7 个月左右[18-19]。
【学位授予单位】：哈尔滨师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S154.3

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本文编号：2618809