农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤氮素矿化作用的影响及机理研究

发布时间：2021-04-20 18:22

　　泥炭沼泽湿地由于处于长期或季节性水淹环境,好氧微生物数量少,活性弱,动植物残体分解缓慢,自然状态下有机物的分解速率小于储藏速率,所以其有机质含量高,是地球系统天然的碳库和氮库。20世纪50年代,为了解决人口增长导致的粮食危机,泥炭沼泽湿地也成为了开垦的主要对象之一,迄今为止我国湿地开垦面积超过1×10⁸ hm²,东北作为全国大粮仓,对其贡献率最大。泥炭沼泽湿地开垦及排水等农业活动使得土壤总氮和有机质含量显著降低,而土壤矿化作用就是土壤氮素释放的关键环节。随着土地耕种的发展,水文情况、沉积物输入情况及土壤理化性质的变化都会导致土壤氮素矿化作用的改变,这也是农业开垦导致泥炭沼泽湿地退化的最典型过程。但目前关于泥炭沼泽湿地开垦对土壤氮素矿化作用的影响程度、过程及机理仍不清楚,尤其是矿化作用与微生物相关性的研究相对匮乏。基于以上背景,本研究以东北长白山区龙湾国家级自然保护区典型泥炭沼泽区域为研究区,以土壤氮素矿化过程及影响因素为重点,选取开垦前后不同利用类型的土地,通过实地调查取样方式研究农业开垦对土壤环境因子、理化性质和土壤酶活性的影响,采用高通量... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
资助课题
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与问题
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 土壤氮素组分
        1.2.2 泥炭沼泽湿地生态系统氮素迁移转化过程
        1.2.3 土壤矿化作用的研究方法
        1.2.4 农业开垦过程中土壤矿化作用变化的影响因子
第二章 研究区概况及研究方法
    2.1 研究区概况
    2.2 研究目标与研究内容
    2.3 研究意义
    2.4 技术路线
第三章 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤理化性质的影响
    3.1 研究材料与方法
        3.1.1 采样点设置
        3.1.2 样品采集与分析
        3.1.3 数据分析
    3.2 结果
        3.2.1 农业开垦对土壤环境因子的影响
        3.2.2 农业开垦对生产力的影响
        3.2.3 农业开垦对土壤理化性质的影响
        3.2.4 土壤氮素组分的影响因子
    3.3 讨论
        3.3.1 农业开垦对泥炭沼泽土壤理化性质的影响
        3.3.2 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤氮素组分的影响及因素分析
    3.4 小结
第四章 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤微生物群落结构的影响
    4.1 研究材料与方法
        4.1.1 实验设计
        4.1.2 16S多样性测序
        4.1.3 qPCR
        4.1.4 数据分析
    4.2 结果
        4.2.1 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤细菌群落结构的影响
        4.2.2 土壤细菌群落与土壤因子的冗余分析
        4.2.3 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤矿化相关功能基因丰度的影响
        4.2.4 土壤矿化作用相关功能基因与土壤因子的冗余分析
    4.3 讨论
        4.3.1 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤细菌群落结构的影响
        4.3.2 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤氮素矿化作用相关功能基因的影响
    4.4 小结
第五章 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤矿化作用的影响及机理
    5.1 研究材料与方法
        5.1.1 实验设计
        5.1.2 矿化速率计算
        5.1.3 数据分析
    5.2 结果
        5.2.1 农业开垦对土壤氮素矿化速率的影响
        5.2.2 农业开垦前后土壤氮素矿化速率与环境因子相关性
        5.2.3 农业开垦过程中土壤矿化速率与生产力的相关性
        5.2.4 农业开垦过程中土壤矿化速率与土壤理化性质的相关性
        5.2.5 农业开垦过程中土壤矿化速率与微生物群落结构冗余分析
        5.2.6 土壤氮素矿化途径
    5.3 讨论
        5.3.1 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤矿化作用的影响
        5.3.2 农业开垦过程中土壤氮素矿化作用的影响因素
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
在校期间公开发表论文及著作情况



本文编号：3150175