不同土地利用方式对土默川平原盐渍化土壤特性的影响
发布时间：2021-10-25 14:50
土地是人类生存和发展的物质基础,土地利用方式对土壤质量乃至整个生态系统都会产生重要的影响,决定着土壤质量的变化。土默川平原是内陆半干旱地区典型的盐渍化区域,也是内蒙古盐碱土集中分布区之一,盐碱土作为极为敏感和脆弱的土壤资源,其受土地利用方式的影响程度明显高于其它土壤类型。因此,研究土地利用方式对盐渍化土壤质量的影响,对于我们科学管理和合理开发利用盐渍化土壤资源,优化土地利用方式,维持土地生产力,改善区域生态环境,促进农牧业的可持续发展具有重要的意义。本文以土默川平原盐渍化土地中不同土地利用方式（荒地、林地、农田地、牧草地、改良地）为研究对象,通过野外取样和室内分析、常规分析与现代生物学技术相结合的方式,从土壤水分物理特性、盐碱特征、养分特征、土壤团聚体及团聚体有机碳特征和微生物特征五个方面研究土地利用方式对土壤特性的影响,得出以下主要结论:（1）各种土地利用方式土壤容重随土层深度增加逐渐变大,变化范围介于1.27g·cm-3-1.81g.cm-3之间,土壤表层0-20cm容重表现为荒地>牧草地>改良地>农田地>林地。各种土地利用方式土壤毛管孔隙范围介于26.02...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究进展
1.1.1 土地利用方式对土壤水分物理性质的影响
1.1.2 土地利用方式对土壤养分的影响
1.1.3 土地利用方式对有机碳的影响
1.1.4 土壤微生物多样性研究进展
1.1.4.1 土壤微生物多样性的研究方法
1.1.4.2 高通量测序技术
1.1.4.3 土地利用方式对土壤微生物学特性的影响
1.1.4.4 植被变化对土壤微生物多样性的影响
1.1.5 土地利用方式对土壤质量综合影响
1.1.6 盐渍化土地利用方式研究进展
1.2 研究目的意义
1.3 技术路线
2 研究内容及方法
2.1 研究区域自然概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地质条件
2.1.3 盐渍化土壤分布
2.1.4 盐生植被
2.2 研究内容
2.3 研究方法
2.3.1 试验样地选择
2.3.2 土壤样品采集方法
2.3.3 土壤测定方法
2.3.3.1 土壤水分物理性质的测定
2.3.3.2 土壤化学性质的测定
2.3.3.3 土壤养分含量的测定
2.3.3.4 土壤微生物数量的测定[97]
2.3.3.5 细菌MiSeq测序实验流程
2.4 数据处理及分析
2.4.1 土壤理化性质和土壤微生物数量数据分析
2.4.2 生物信息分析
2.4.2.1 优化序列统计
2.4.2.2 拼接后序列长度分布
2.4.2.3 OTU聚类分析
2.4.2.4 分类学分析
2.4.2.5 多样性指数分析
2.4.2.6 OTU分布的Venn图
2.4.2.7 PCoA分析
2.4.2.8 样本聚类树图Bray-Curtis Cluster
2.4.2.9 热图
2.4.2.10 RDA/CCA分析
2.4.2.11 Rank-Abundance曲线
2.4.2.12 优势度指数
2.4.3 土壤质量评价方法
3 结果与分析
3.1 土地利用方式对土壤水分物理特性的影响
3.1.1 土壤容重剖面分布特征
3.1.2 土壤孔隙度变化特征
3.1.3 土壤水分物理特性变化特征
3.1.4 土壤含水量变化特征
3.2 土地利用方式对土壤盐碱化特征的影响
3.2.1 土壤pH值变化特征
3.2.2 土壤可溶性盐总量变化特征
3.2.3 土壤碱化度变化特征
3.3 土地利用方式对土壤养分特征的影响
3.3.1 土壤有机质变化特征
3.3.2 土壤全氮变化特征
3.3.3 土壤速效氮变化特征
3.3.4 土壤硝态氮变化特征
3.3.5 土壤铵态氮变化特征
3.3.6 土壤速效磷变化特征
3.3.7 土壤速效钾变化特征
3.4 土地利用方式对土壤团聚体、团聚体有机碳及有机碳库的影响
3.4.1 土壤团聚体变化特征
3.4.2 土壤团聚体有机碳分布特征
3.4.3 土壤有机碳变化特征
3.4.4 土壤有机碳储量变化特征
3.5 土地利用方式对土壤微生物群落结构组成及多样性的影响
3.5.1 土壤微生物数量变化特征
3.5.1.1 土壤细菌数量动态变化
3.5.1.2 土壤真菌数量动态变化
3.5.1.3 土壤放线菌数量动态变化
3.5.2 土壤微生物数量剖面分布特征
3.5.2.1 5月土壤微生物数量剖面分布变化
3.5.2.2 8月土壤微生物数量剖面分布变化
3.5.2.3 10月土壤微生物数量剖面分布变化
3.5.2.4 12月土壤微生物数量剖面分布变化
3.5.3 土壤细菌群落结构
3.5.3.1 测序样本的质量检测
3.5.3.2 土壤细菌OUT数目分析
3.5.3.3 OUT丰度排秩分析
3.5.4 土壤细菌主要群落结构组成
3.5.4.1 不同土地利用方式土壤细菌门水平群落组成
3.5.4.2 不同土地利用方式土壤细菌纲水平群落组成
3.5.4.3 不同土地利用方式土壤细菌目水平群落组成
3.5.4.4 不同土地利用方式土壤细菌科水平群落组成
3.5.4.5 不同土地利用方式土壤细菌属水平群落组成
3.5.5 土壤微生物多样性分析
3.5.5.1 Alpha多样性分析
3.5.5.2 Beta多样性分析
3.6 土壤特性综合评价
3.6.1 土壤各指标间的相关性
3.6.2 土壤特性主成分分析及评价指标确定
3.6.3 确定权重及计算土壤质量指数
3.6.4 土地利用方式对土壤特性的影响
4 讨论与结论
4.1 讨论
4.1.1 土地利用方式对土壤水分物理特性的影响
4.1.2 土地利用方式对土壤盐碱特征的影响
4.1.3 土地利用方式对土壤养分的影响
4.1.4 土地利用方式对土壤团聚体、团聚体有机碳及有机碳碳库的影响
4.1.5 土地利用方式对土壤微生物群落组成及多样性的影响
4.1.6 土地利用方式对土壤特性的影响
4.2 结论
5 展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]连续降雨后太湖流域典型农田土地利用方式下土壤至入湖河流水体细菌群落的变化[J]. 张维国,邸攀攀,易能,严少华,高岩. 农业资源与环境学报. 2018(01)
[2]珠穆朗玛峰不同海拔梯度上土壤细菌和真菌群落变化特征[J]. 张丹丹,张丽梅,沈菊培,旺姆. 生态学报. 2018(07)
[3]佳木斯市郊区不同土地利用方式下土壤微生物多样性[J]. 安呈洁,宋宏刚,王美妮,于奇峰,张武. 安徽农业科学. 2017(35)
[4]内蒙古西部地区土壤微生物数量及其土壤理化特性[J]. 丁一秀,谢荣辉,高安琪,王勇乐,刘惠荣. 干旱区研究. 2017(06)
[5]退化与正常山核桃林土壤细菌多样性比较研究[J]. 李皓,董建华,董建明,袁紫倩,胡俊靖,赵伟明. 浙江林业科技. 2017(05)
[6]放牧强度对环青海湖地区高寒草原土壤微生物群落碳代谢特征的影响[J]. 翟文婷,陈懂懂,李奇,赵亮,刘哲,徐世晓,董全民,赵新全. 应用与环境生物学报. 2017(04)
[7]蒙古沙冬青深色有隔内生真菌磷脂脂肪酸生物标记[J]. 王少杰,左易灵,薛子可,贺学礼. 西北农业学报. 2017(05)
[8]花生栽培种与野生种（Arachis stenosperma）种间杂种的创制、鉴定与遗传分析[J]. 李丽娜,付留洋,秦利,刘华,苗利娟,齐飞艳,杜培,黄冰艳,董文召,汤丰收,张新友. 中国油料作物学报. 2017(02)
[9]关帝山森林土壤真菌群落结构与遗传多样性特征[J]. 乔沙沙,周永娜,柴宝峰,贾彤,李毳. 环境科学. 2017(06)
[10]鄱阳湖不同区域沉积物细菌群落结构、功能变化及其与环境因子的关系[J]. 金笑,寇文伯,于昊天,刘亚军,马燕天,吴兰. 环境科学研究. 2017(04)
博士论文
[1]碱化草地多途径利用对土壤质量的影响[D]. 禹朴家.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所) 2017
[2]土默川平原盐渍化土壤改良前后土壤特性及玉米品种耐盐性研究[D]. 景宇鹏.内蒙古农业大学 2014
[3]肥料农药和重金属对紫色水稻土微生物特性的影响[D]. 张腊梅.西南大学 2007
[4]半干旱荒漠化地区不同土地利用方式下土壤团聚体微生物量与群落功能特性分析[D]. 文倩.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]西部地区锦鸡儿根际固氮菌群落结构研究[D]. 王晗.内蒙古农业大学 2017
[2]吉林省西部盐碱土不同利用方式对土壤化学性质的影响[D]. 刘博洋.吉林农业大学 2016
[3]土壤微生物对不同土地利用方式的响应研究[D]. 孙慧.中国林业科学研究院 2016
[4]碱化盐土掺砂对土壤理化性状和玉米生长影响研究[D]. 蔺亚莉.内蒙古农业大学 2015
[5]不同利用方式土壤团聚体稳定性及其与有机质和铁铝氧化物的关系[D]. 陈山.华中农业大学 2012
[6]吉林省西部土壤盐碱特征和养分状况分析[D]. 苑芷茜.东北师范大学 2010
[7]GLS改碱剂对盐碱土的改良作用[D]. 张葛.吉林农业大学 2008
[8]川西亚林区土地利用变化对土壤理化性质和微生物的影响[D]. 肖烨.湖南农业大学 2007
本文编号：3457626
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究进展
1.1.1 土地利用方式对土壤水分物理性质的影响
1.1.2 土地利用方式对土壤养分的影响
1.1.3 土地利用方式对有机碳的影响
1.1.4 土壤微生物多样性研究进展
1.1.4.1 土壤微生物多样性的研究方法
1.1.4.2 高通量测序技术
1.1.4.3 土地利用方式对土壤微生物学特性的影响
1.1.4.4 植被变化对土壤微生物多样性的影响
1.1.5 土地利用方式对土壤质量综合影响
1.1.6 盐渍化土地利用方式研究进展
1.2 研究目的意义
1.3 技术路线
2 研究内容及方法
2.1 研究区域自然概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地质条件
2.1.3 盐渍化土壤分布
2.1.4 盐生植被
2.2 研究内容
2.3 研究方法
2.3.1 试验样地选择
2.3.2 土壤样品采集方法
2.3.3 土壤测定方法
2.3.3.1 土壤水分物理性质的测定
2.3.3.2 土壤化学性质的测定
2.3.3.3 土壤养分含量的测定
2.3.3.4 土壤微生物数量的测定[97]
2.3.3.5 细菌MiSeq测序实验流程
2.4 数据处理及分析
2.4.1 土壤理化性质和土壤微生物数量数据分析
2.4.2 生物信息分析
2.4.2.1 优化序列统计
2.4.2.2 拼接后序列长度分布
2.4.2.3 OTU聚类分析
2.4.2.4 分类学分析
2.4.2.5 多样性指数分析
2.4.2.6 OTU分布的Venn图
2.4.2.7 PCoA分析
2.4.2.8 样本聚类树图Bray-Curtis Cluster
2.4.2.9 热图
2.4.2.10 RDA/CCA分析
2.4.2.11 Rank-Abundance曲线
2.4.2.12 优势度指数
2.4.3 土壤质量评价方法
3 结果与分析
3.1 土地利用方式对土壤水分物理特性的影响
3.1.1 土壤容重剖面分布特征
3.1.2 土壤孔隙度变化特征
3.1.3 土壤水分物理特性变化特征
3.1.4 土壤含水量变化特征
3.2 土地利用方式对土壤盐碱化特征的影响
3.2.1 土壤pH值变化特征
3.2.2 土壤可溶性盐总量变化特征
3.2.3 土壤碱化度变化特征
3.3 土地利用方式对土壤养分特征的影响
3.3.1 土壤有机质变化特征
3.3.2 土壤全氮变化特征
3.3.3 土壤速效氮变化特征
3.3.4 土壤硝态氮变化特征
3.3.5 土壤铵态氮变化特征
3.3.6 土壤速效磷变化特征
3.3.7 土壤速效钾变化特征
3.4 土地利用方式对土壤团聚体、团聚体有机碳及有机碳库的影响
3.4.1 土壤团聚体变化特征
3.4.2 土壤团聚体有机碳分布特征
3.4.3 土壤有机碳变化特征
3.4.4 土壤有机碳储量变化特征
3.5 土地利用方式对土壤微生物群落结构组成及多样性的影响
3.5.1 土壤微生物数量变化特征
3.5.1.1 土壤细菌数量动态变化
3.5.1.2 土壤真菌数量动态变化
3.5.1.3 土壤放线菌数量动态变化
3.5.2 土壤微生物数量剖面分布特征
3.5.2.1 5月土壤微生物数量剖面分布变化
3.5.2.2 8月土壤微生物数量剖面分布变化
3.5.2.3 10月土壤微生物数量剖面分布变化
3.5.2.4 12月土壤微生物数量剖面分布变化
3.5.3 土壤细菌群落结构
3.5.3.1 测序样本的质量检测
3.5.3.2 土壤细菌OUT数目分析
3.5.3.3 OUT丰度排秩分析
3.5.4 土壤细菌主要群落结构组成
3.5.4.1 不同土地利用方式土壤细菌门水平群落组成
3.5.4.2 不同土地利用方式土壤细菌纲水平群落组成
3.5.4.3 不同土地利用方式土壤细菌目水平群落组成
3.5.4.4 不同土地利用方式土壤细菌科水平群落组成
3.5.4.5 不同土地利用方式土壤细菌属水平群落组成
3.5.5 土壤微生物多样性分析
3.5.5.1 Alpha多样性分析
3.5.5.2 Beta多样性分析
3.6 土壤特性综合评价
3.6.1 土壤各指标间的相关性
3.6.2 土壤特性主成分分析及评价指标确定
3.6.3 确定权重及计算土壤质量指数
3.6.4 土地利用方式对土壤特性的影响
4 讨论与结论
4.1 讨论
4.1.1 土地利用方式对土壤水分物理特性的影响
4.1.2 土地利用方式对土壤盐碱特征的影响
4.1.3 土地利用方式对土壤养分的影响
4.1.4 土地利用方式对土壤团聚体、团聚体有机碳及有机碳碳库的影响
4.1.5 土地利用方式对土壤微生物群落组成及多样性的影响
4.1.6 土地利用方式对土壤特性的影响
4.2 结论
5 展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]连续降雨后太湖流域典型农田土地利用方式下土壤至入湖河流水体细菌群落的变化[J]. 张维国,邸攀攀,易能,严少华,高岩. 农业资源与环境学报. 2018(01)
[2]珠穆朗玛峰不同海拔梯度上土壤细菌和真菌群落变化特征[J]. 张丹丹,张丽梅,沈菊培,旺姆. 生态学报. 2018(07)
[3]佳木斯市郊区不同土地利用方式下土壤微生物多样性[J]. 安呈洁,宋宏刚,王美妮,于奇峰,张武. 安徽农业科学. 2017(35)
[4]内蒙古西部地区土壤微生物数量及其土壤理化特性[J]. 丁一秀,谢荣辉,高安琪,王勇乐,刘惠荣. 干旱区研究. 2017(06)
[5]退化与正常山核桃林土壤细菌多样性比较研究[J]. 李皓,董建华,董建明,袁紫倩,胡俊靖,赵伟明. 浙江林业科技. 2017(05)
[6]放牧强度对环青海湖地区高寒草原土壤微生物群落碳代谢特征的影响[J]. 翟文婷,陈懂懂,李奇,赵亮,刘哲,徐世晓,董全民,赵新全. 应用与环境生物学报. 2017(04)
[7]蒙古沙冬青深色有隔内生真菌磷脂脂肪酸生物标记[J]. 王少杰,左易灵,薛子可,贺学礼. 西北农业学报. 2017(05)
[8]花生栽培种与野生种（Arachis stenosperma）种间杂种的创制、鉴定与遗传分析[J]. 李丽娜,付留洋,秦利,刘华,苗利娟,齐飞艳,杜培,黄冰艳,董文召,汤丰收,张新友. 中国油料作物学报. 2017(02)
[9]关帝山森林土壤真菌群落结构与遗传多样性特征[J]. 乔沙沙,周永娜,柴宝峰,贾彤,李毳. 环境科学. 2017(06)
[10]鄱阳湖不同区域沉积物细菌群落结构、功能变化及其与环境因子的关系[J]. 金笑,寇文伯,于昊天,刘亚军,马燕天,吴兰. 环境科学研究. 2017(04)
博士论文
[1]碱化草地多途径利用对土壤质量的影响[D]. 禹朴家.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所) 2017
[2]土默川平原盐渍化土壤改良前后土壤特性及玉米品种耐盐性研究[D]. 景宇鹏.内蒙古农业大学 2014
[3]肥料农药和重金属对紫色水稻土微生物特性的影响[D]. 张腊梅.西南大学 2007
[4]半干旱荒漠化地区不同土地利用方式下土壤团聚体微生物量与群落功能特性分析[D]. 文倩.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]西部地区锦鸡儿根际固氮菌群落结构研究[D]. 王晗.内蒙古农业大学 2017
[2]吉林省西部盐碱土不同利用方式对土壤化学性质的影响[D]. 刘博洋.吉林农业大学 2016
[3]土壤微生物对不同土地利用方式的响应研究[D]. 孙慧.中国林业科学研究院 2016
[4]碱化盐土掺砂对土壤理化性状和玉米生长影响研究[D]. 蔺亚莉.内蒙古农业大学 2015
[5]不同利用方式土壤团聚体稳定性及其与有机质和铁铝氧化物的关系[D]. 陈山.华中农业大学 2012
[6]吉林省西部土壤盐碱特征和养分状况分析[D]. 苑芷茜.东北师范大学 2010
[7]GLS改碱剂对盐碱土的改良作用[D]. 张葛.吉林农业大学 2008
[8]川西亚林区土地利用变化对土壤理化性质和微生物的影响[D]. 肖烨.湖南农业大学 2007
本文编号：3457626
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