氮输入对河岸湿地土壤氮去除及微生物群落结构的影响
发布时间：2021-12-24 07:24
氮素污染是严重的全球环境问题之一,长期接受氮输入的河岸湿地是重要的脱氮生物反应器,由于水文条件经常波动,土壤氮循环过程中参与的微生物存在着较大的变化。本文通过氮输入与水位波动的交互作用,探讨其对参与土壤氮循环微生物多样性变化的影响,揭示其对湿地土壤氮去除效率的影响。本研究于2018年夏季在七星河国家级自然保护区采集了三个典型群落（小叶章群落、芦苇群落、漂筏苔草群落）的原状土柱,基于自主设计的水位控制原状土柱模拟装置,进行了氮输入和水位波动对原状土壤内微生物群落的影响模拟实验,并基于16S rRNA高通量测序结果探究七星河湿地的典型植物群落中参与氮循环的微生物多样性的变化情况。研究结果表明:在30mg/L的NO3-输入时,芦苇群落中氮的去除效率最大;在60mg/L的NO3-输入时,漂筏苔草群落中氮的去除效率最大。菌属相对丰度的变化在30mg/L的NO3-浓度添加下,水位高于土壤层深度5cm时,芦苇群落中的菌属相对丰度最大,主要的优势菌属为Thiobacillus菌属;水位低于土壤层深度10cm时,小叶章群落中的菌属相对丰度最大,其主要优势菌属为Thiobacillus菌属;水位低于土壤层...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１芦苇群落土壤理化特征（ＴＮ代表总辄，ＴＯＣ代表总有机氣，丨＞０、丨）丨０、丨）２（丨分别代表土壤??深度为〇－ｌ〇ｃｍ、１（丨－２０ｃｍ、２０－３０ｃｍ横坐标为土壤层深度，轴坐标为总氮和总有机碳的含量）??Ｆｉｇ．３－１?ＴＮ＞?ＴＣ?ａｎｄ?Ｃ／Ｎ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｅｘｐ?
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【参考文献】：
期刊论文
[1]三江平原七星河流域湿地植物多样性及影响因素[J]. 单元琪,姚允龙,张欣欣,张强. 生态学报. 2020(05)
[2]我国湿地退化过程中土壤理化性质变化特征研究进展[J]. 高莹,胡雪瑛,孙喜军. 陕西农业科学. 2019(08)
[3]三峡库区水体中固氮微生物多样性及其影响因素[J]. 佘伟钰,冯灿,杨渐,蒋宏忱. 微生物学报. 2019(06)
[4]高通量测序技术在环境微生物领域的应用与进展[J]. 艾铄,张丽杰,肖芃颖,张晓凤,邢志林. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(09)
[5]高通量测序技术在微生物分子生态学研究中的应用[J]. 王新珍,王凤花,孙瑞波,刘彬彬. 中国生态农业学报. 2018(10)
[6]滨海湿地生态系统微生物驱动的氮循环研究进展[J]. 杨雪琴,连英丽,颜庆云,贺志理. 微生物学报. 2018(04)
[7]黑龙江七星河自然保护区白琵鹭数量分布及繁殖习性初步研究[J]. 崔守斌. 黑龙江科学. 2017(10)
[8]水位波动对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响[J]. 郭士林,叶春,李春华,许士洪,吕美婷. 中国环境科学. 2017(03)
[9]水位变化对河流、湖泊湿地植被的影响[J]. 姚鑫,杨桂山,万荣荣,王晓龙. 湖泊科学. 2014(06)
[10]土壤氮循环微生物过程的分子生态学研究进展[J]. 侯海军,秦红灵,陈春兰,魏文学. 农业现代化研究. 2014(05)
博士论文
[1]三江平原不同水位梯度湿地植物—土壤系统氮循环特征研究[D]. 郭雪莲.东北师范大学 2008
硕士论文
[1]花鼠肠道菌群结构的季节变化[D]. 滕威.东北林业大学 2019
[2]辽河口湿地沉积物硝化反硝化速率时空变化与脱氮效应的影响因素[D]. 王纯杰.中国海洋大学 2012
本文编号：3550061
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１芦苇群落土壤理化特征（ＴＮ代表总辄，ＴＯＣ代表总有机氣，丨＞０、丨）丨０、丨）２（丨分别代表土壤??深度为〇－ｌ〇ｃｍ、１（丨－２０ｃｍ、２０－３０ｃｍ横坐标为土壤层深度，轴坐标为总氮和总有机碳的含量）??Ｆｉｇ．３－１?ＴＮ＞?ＴＣ?ａｎｄ?Ｃ／Ｎ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｅｘｐ?
?１３．１１２?２．９９４??Ｐｈｒ－Ｂｅｆｏｒ－ＤＩＯ?４．２７９?１３．１４６?３．０７２??Ｐｈｒ－Ｂｅｆｏｒ－Ｄ２０?０．７０２?３．３１２?４．７１８??Ｐｈｒ－Ｆｉｎｉｓｈ－ＤＯ?５．６９５?１３．９１５?２．４４３??Ｐｈｒ－Ｆｉｎｉｓｈ－ＤＩＯ?５．２４５?１２．９３９?２．４６７??Ｐｈｒ－Ｆｉｎｉｓｈ－Ｄ２０?０．３２９?１．２５０?３．７９９??３．１．２小叶章群落土壤理化特征??小叶章群落土壤的总氮和总有机碳的含量，以及碳氮比情况如图３－２所示。总氮和??总有机碳的含量在实验开始前，土壤层深度为０－ｌＯｃｍ时其含量最大，随着土壤层深度??的增加，总氮和总有机碳呈现逐渐下降的趋势。总氮从１．９９８ｍｇ／Ｌ降到了?０．４０９?ｍｇ／Ｌ，??总有机碳有１２．４８６?ｍｇ／Ｌ下降到１．２５５?ｍｇ／Ｌ。在实验结束后测得的土壤总氮和总有机碳??时，土壤层深度为〇－１０ｃｍ时的总有机碳的数据出现了异常值，故剔除无效数据。从图??中可以看出，总氮和总有机碳的含量随着土壤深度的增加而逐渐减少，总氮从??２．５３６ｍｇ／Ｌ降到了?０．５３７?ｍｇ／Ｌ；总有机碳的含量减少了?２．５４９?ｍｇ／Ｌ，从整体看来，总氮??和总有机碳的含量在实验结束后比实验开始前都有所积累，Ｃ／Ｎ比在实验结束后比实验??开始前也有所增加，并且随着土壤深度的增加Ｃ／Ｎ比的数值随之降低。??Ｔｉｍｅ?［］?Ｂｅｆｏｒｅ?［］?Ｆｉｎｉｓｈ??ｃｍ?ＴＮ?ＴＯＣ??１２－：??國?２．０－??」４?－?．?■?８?￣?ｉ??Ｅ??」??］??＾?圓?圓＆圍?圓??２－．圍圓?．．－ｊｐ｜?－
?１．９９８?１２．４８６?６．２４９??Ｃａｌ－Ｂｅｆｏｒ－ＤＩＯ?０．５６９?３．０２８?５．３２２??Ｃａｌ－Ｂｅｆｏｒ－Ｄ２０?０．４０９?１．２５５?３．０６８??Ｃａｌ?－Ｆｉｎｉｓｈ－ＤＯ?２．５３６?ＮＡ?ＮＡ??Ｃａｌ－Ｆｉｎｉｓｈ－ＤｌＯ?０．９０３?５．２２８?５．７９０??Ｃａｌ－Ｆｉｎｉｓｈ－Ｄ２０?０．５３７?２．６７９?４．９８９??３．１．３漂筏苔草群落土壤理化特征??漂筏苔草群落土壤的总氮和总有机碳的含量，以及碳氮比情况如图３－３所示。总氮??和总冇机碳的含量在实验幵始前，土壤层深度为〇－ｌ〇ｃｍ时其含量最大，随着土壤层深??度的增加，总氮和总有机碳呈现逐渐下降的趋势。总氮从５．５］６ｍｇ／Ｌ降到了?０．８９１?ｍｇ／Ｌ，??总有机碳冇］３．３８４?ｍｇ／Ｌ下降到４．３８］?ｍｇ／Ｌ。实验结朿后测得的土壤总氮和总有机碳，??在土壤层深度为０－ｌ０ｃｍ和ｌ０－２０ｃｍ时，总氮和总有机碳的含量没有明显的差异。从图??中可以看出，总氮和总有机碳的含量随着土壤深度的增加而逐渐减少，总氮从??３．６９〇１＾几降到了丨．０４４１１屯／１＾总有机碳的含量减少了２．４７?１吨几。从数据整体看来，土??壤层深度为〇－】〇ｃｍ和１０－２０ｃｍ时，实验结朿后总有机碳的含量比实验开始前测得的含??量有所减少，Ｃ／Ｎ比在实验结束后比实验开始前冇所增加，而在土壤层深度２０－３０ｃｍ时，??总冇机碳的含垃比实验开始前的数值变大；总氮的含麗在实验结朿后土壤层深度０－??１０ｃｍ时的含比实验儿始前测得的含量栺所减少，仍其他两个土壤层深度下实验结束??后总氮的含量均有所积累，Ｃ／Ｎ比值随着土壤深度
【参考文献】：
期刊论文
[1]三江平原七星河流域湿地植物多样性及影响因素[J]. 单元琪,姚允龙,张欣欣,张强. 生态学报. 2020(05)
[2]我国湿地退化过程中土壤理化性质变化特征研究进展[J]. 高莹,胡雪瑛,孙喜军. 陕西农业科学. 2019(08)
[3]三峡库区水体中固氮微生物多样性及其影响因素[J]. 佘伟钰,冯灿,杨渐,蒋宏忱. 微生物学报. 2019(06)
[4]高通量测序技术在环境微生物领域的应用与进展[J]. 艾铄,张丽杰,肖芃颖,张晓凤,邢志林. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(09)
[5]高通量测序技术在微生物分子生态学研究中的应用[J]. 王新珍,王凤花,孙瑞波,刘彬彬. 中国生态农业学报. 2018(10)
[6]滨海湿地生态系统微生物驱动的氮循环研究进展[J]. 杨雪琴,连英丽,颜庆云,贺志理. 微生物学报. 2018(04)
[7]黑龙江七星河自然保护区白琵鹭数量分布及繁殖习性初步研究[J]. 崔守斌. 黑龙江科学. 2017(10)
[8]水位波动对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响[J]. 郭士林,叶春,李春华,许士洪,吕美婷. 中国环境科学. 2017(03)
[9]水位变化对河流、湖泊湿地植被的影响[J]. 姚鑫,杨桂山,万荣荣,王晓龙. 湖泊科学. 2014(06)
[10]土壤氮循环微生物过程的分子生态学研究进展[J]. 侯海军,秦红灵,陈春兰,魏文学. 农业现代化研究. 2014(05)
博士论文
[1]三江平原不同水位梯度湿地植物—土壤系统氮循环特征研究[D]. 郭雪莲.东北师范大学 2008
硕士论文
[1]花鼠肠道菌群结构的季节变化[D]. 滕威.东北林业大学 2019
[2]辽河口湿地沉积物硝化反硝化速率时空变化与脱氮效应的影响因素[D]. 王纯杰.中国海洋大学 2012
本文编号：3550061
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