图们江流域自然恢复湿地土壤细菌群落特征研究

发布时间：2020-06-15 07:49

【摘要】：湿地作为全球三大生态系统之一,是地球生态系统中独特而重要的组成部分。自工业革命以来,地球表生带的人类活动越来越频繁,过度的湿地资源开发及不合理利用,已经严重威胁湿地生态系统的稳定,导致湿地退化现象十分严重,面积大量减少。近年来,国内诸多重要湿地如三江平原湿地、青藏高原湿地、黄河三角洲湿地、红树林湿地、滨海湿地等对于湿地微生物的相关研究已开展较多,而从微生物角度对图们江流域湿地恢复的研究尚处于初始阶段。本文基于土壤时间序列选取图们江下游研究区中的水田、恢复湿地和自然湿地作为研究对象。分析湿地在自然恢复过程中土壤理化性质,利用第二代高通量测序技术研究湿地土壤细菌的多样性和群落结构的变化,以及其内部与环境因子的关系。并基于统计学的方法和主要微生物与土壤营养的关系探究该过程具有指示作用的物种。结果表明:(1)随着湿地自然恢复,土壤理化性质总体上趋向于自然湿地,但磷素呈现出一定的变化规律,pH未发生显著变化。垂直梯度上,各类营养物质含量随着深度逐渐降低。(2)湿地在自然恢复过程中细菌α多样性不断减小,上层和中层多样性降低,到底层微生物多样性趋于一致。自然恢复湿地细菌群落有向自然湿地发展的趋势。(3)湿地恢复过程中细菌群落类型没有发生变化,但细菌群落结构却在该过程中发生一定的变化。研究区主要优势细菌为Proteobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi。(4)土壤理化性质主要影响着细菌群落结构,尤其是土壤含水量、有机质、总氮、碱解氮和有效磷显著影响着细菌群落的变化。(5)本研究区湿地在自然恢复过程中具有指示意义的物种有:水田为Gemmatimonadetes;恢复湿地为 Verrucomicrobiae 和 Acidobacteria(从纲水平到科水平);自然湿地为Syntrophobacterales(目水平及其科水平下的Syntrophaceae)、Bacteroidetes_vadinHA17和Anaerolineae(从纲水平到科水平)。这些细菌类群与湿地自然恢复土壤营养状态(C,N,P)密切相关。
【学位授予单位】：延边大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S154.3
【图文】：

２．１研宄内容逡逑２．１．邋１研宄区概况逡逑图们江下游（１２９。５２＇００〃？１３１°１８３０〃Ｅ，４２°２５＇２０＂？４３°３（ｙｉ８＂Ｎ）处于吉林省延边朝族自治州东南方，位于中、朝、俄三国交界（三国边境线总长３７２．２邋ｋｍ）并临近日本海区。图们江发源于长白山，其下游主要流经珲春市内。由于受日本海的影响，该区域为温带大陆东岸湿润气候，年均气温为５．６°Ｃ。最高和最低气温分别出现在夏季的８月份逡逑（２５．９°Ｃ）和冬季的１月份（－１７．４°Ｃ）；同时，该区域雨量时空分布不均。在空间上表现逡逑为自东南到西北逐渐减少，年均降雨量最少的西北部约为６５０邋ｍｍ，最多的东南部约为９００逡逑ｍｍ，中部为７００邋ｍｍ左右；在时间上夏季年均降雨量最多为３６０．９邋ｍｍ，占全年降水量的逡逑—半以上，冬季年均降雨量最少为５４．８邋＿，春季与秋季年均降雨量相差不大。图们江下逡逑游主要土壤类型自东北到西南分别为灰棕壤、水稻土、白浆土和草甸土，同时零星分布其逡逑他类型的土壤，如泥炭土和冲积土等（秦雷，２０１６）。图们江下游湿地主要为人工湿地，逡逑特别是水田所占的比重很大（朱卫红等，２０１４）。自然湿地主要类型有河流湿地、湖泊逡逑湿地和沼泽湿地，分布着大面积的沼泽和塔头苔草等。同时该地区是我国珍稀动植物的栖逡逑息地，如丹顶鹤、东北虎和图们江红莲等。逡逑

土壤养分变化,自然恢复,土壤养分,湿地

图３．１．２邋土壤养分变化特征逡逑整体上，土壤养分在湿地自然恢复过程中逐渐增高。其中，土壤有机质、总氮、有效逡逑氮和碳氮比表现出了一致的趋势（图３．１．１邋（ａ，邋ｂ，邋ｃ，ｆ）），而土壤总磷及有效磷则表现逡逑为先降低后上升（图３．１．１邋（ｄ，ｅ））。逡逑湿地恢复过程中，土壤有机质、总氮和碱解氮在上层、中层和底层均表现为上升趋势逡逑（Ｐ＜０．０５）。ＲＷ和ＮＷ有机质在上层无显著差异，但都显著高于ＰＦ邋（Ｐ＜0．0５），中层逡逑１６逡逑

【参考文献】