砂质红壤剖面矿物风化细菌的分离筛选及其系统发育关系研究
发布时间：2023-05-13 14:51
红壤是中亚热带生物气候旺盛的生物富集和脱硅富铁铝化风化过程相互作用的产物,由于缺乏碱金属和碱土金属而富含铁、铝氧化物,而使土壤呈酸性红色。微生物是地球的早期生命体,它们广泛分布于各种地质环境中,是地质生态系统的重要组成部分。微生物的活动在土壤矿物的风化、形成、土壤植物营养元素的活化以及土壤有害物质的降解中具有重要的作用。红壤作为中国铁铝土纲中位居最北、分布面积最广的土类,探究其细菌种群的多样性和细菌风化矿物的机理,不仅揭示了微生物多样性与土壤理化因子之间的关系,还为研究土壤微生物在土壤的形成、生物地球化学循环中的作用提供了理论依据。本文选择江西发育自花岗岩的砂质红壤作为研究对象,对红壤跨越0-100 cm深度的不同土壤样品进行了X衍射(XRD)和理化性质的研究,结果显示不同深度土壤剖面的风化程度没有显著差异,但是部分理化性质却存在着明显的差异,例如有机质含量、酶活性、有效态元素Fe、Si、Mg和Ca等,这一现象充分反应了微生物在剖面土壤中的生存环境具有差异性。采用传统的平板分离方法从上述的土壤剖面中共分离筛选到261株可培养细菌。选用摇瓶试验的方法研究了这些供试菌株在实验室条件下对黑云...
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
第一节 土壤微生物多样性及其研究进展
1 土壤微生物多样性的研究层次
1.1 土壤微生物的物种多样性
1.2 土壤微生物的遗传多样性
1.3 土壤微生物的生态多样性
1.4 土壤微生物的功能多样性
2 土壤微生物多样性的研究方法
2.1 微生物平板纯培养方法
2.2 单碳源利用法(CLPP)
2.3 基于16S rDNA的分子测序
3 土壤微生物多样性研究进展
4 土壤微生物多样性的影响因素
第二节 矿物与微生物相互作用研究
1 矿物对微生物的作用
2 微生物对矿物的风化作用
3 微生物的成岩成矿作用
4 微生物对矿物风化作用的机制
第三节 红壤的研究背景及意义
第四节 立题依据和研究意义
第二章 剖面土壤采集及其理化因子分析
1 材料
1.1 样品采集
1.2 主要试剂
2 方法
2.1 土壤样品pH值测定
2.2 土壤样品有机质含量的测定
2.3 土壤样品酶活性的测定
2.3.1 脲酶活性的测定
2.3.2 转化酶(蔗糖酶)活性的测定
2.4 土壤样品含水量测定
2.5 土壤样品有效态元素含量测定
2.6 土壤样品组成分分析
2.7 土壤样品粒径分析
3 结果与分析
3.1 土壤样品pH、有机质、酶活性及含水量的测定
3.2 剖面土壤有效态元素
3.3 土壤样品矿物组分分析
3.4 土壤样品粒径分析
4 讨论
5 小结
第三章 矿物分解细菌对黑云母风化效应的研究
1 材料
1.1 供试土壤
1.2 培养基
1.3 试剂
2 方法
2.1 土壤可培养细菌分离纯化
2.2 矿物分解细菌的筛选
2.3 矿物分解细菌产铁载体能力的测定
2.4 供试菌株对黑云母的动态摇瓶溶解试验
2.4.1 有机酸的测定
2.4.2 细胞数量的测定
3 结果
3.1 土壤可培养细菌分离纯化
3.2 矿物分解细菌的筛选
3.2.1 供试菌株释放元素情况
3.2.2 各元素间的释放关系分析
3.2.3 供试菌株产酸情况
3.3 可培养细菌产铁载体能力的测定
3.4 高效矿物风化细菌的动态试验
3.4.1 供试菌株细菌数量的动态变化
3.4.2 发酵液中元素含量的变化
3.4.3 发酵液中pH的动态变化
3.4.4 发酵液中有机酸的分析
4 讨论
5 结论
第四章 矿物风化细菌的系统发育关系研究
1 材料
1.1 菌株来源
1.2 培养基
1.3 主要试剂
2 方法
2.1 可培养矿物风化细菌的分子鉴定
2.1.1 细菌基因组DNA的提取(高盐法)
2.1.2 16S rDNA的PCR扩增及测序
2.1.3 细菌16S rDNA基因序列测定及系统发育学分析
2.2 细菌群落与土壤理化因子间的相关分析
3 结果与分析
3.1 可培养矿物风化细菌的分子鉴定
3.2 细菌群落与土壤理化因子间的相关分析
3.3 菌株种属与元素释放的关系分析
4 讨论
5 小结
全文总结
研究展望
本文创新之处
参考文献
附录
致谢
本文编号：3816039
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
第一节 土壤微生物多样性及其研究进展
1 土壤微生物多样性的研究层次
1.1 土壤微生物的物种多样性
1.2 土壤微生物的遗传多样性
1.3 土壤微生物的生态多样性
1.4 土壤微生物的功能多样性
2 土壤微生物多样性的研究方法
2.1 微生物平板纯培养方法
2.2 单碳源利用法(CLPP)
2.3 基于16S rDNA的分子测序
3 土壤微生物多样性研究进展
4 土壤微生物多样性的影响因素
第二节 矿物与微生物相互作用研究
1 矿物对微生物的作用
2 微生物对矿物的风化作用
3 微生物的成岩成矿作用
4 微生物对矿物风化作用的机制
第三节 红壤的研究背景及意义
第四节 立题依据和研究意义
第二章 剖面土壤采集及其理化因子分析
1 材料
1.1 样品采集
1.2 主要试剂
2 方法
2.1 土壤样品pH值测定
2.2 土壤样品有机质含量的测定
2.3 土壤样品酶活性的测定
2.3.1 脲酶活性的测定
2.3.2 转化酶(蔗糖酶)活性的测定
2.4 土壤样品含水量测定
2.5 土壤样品有效态元素含量测定
2.6 土壤样品组成分分析
2.7 土壤样品粒径分析
3 结果与分析
3.1 土壤样品pH、有机质、酶活性及含水量的测定
3.2 剖面土壤有效态元素
3.3 土壤样品矿物组分分析
3.4 土壤样品粒径分析
4 讨论
5 小结
第三章 矿物分解细菌对黑云母风化效应的研究
1 材料
1.1 供试土壤
1.2 培养基
1.3 试剂
2 方法
2.1 土壤可培养细菌分离纯化
2.2 矿物分解细菌的筛选
2.3 矿物分解细菌产铁载体能力的测定
2.4 供试菌株对黑云母的动态摇瓶溶解试验
2.4.1 有机酸的测定
2.4.2 细胞数量的测定
3 结果
3.1 土壤可培养细菌分离纯化
3.2 矿物分解细菌的筛选
3.2.1 供试菌株释放元素情况
3.2.2 各元素间的释放关系分析
3.2.3 供试菌株产酸情况
3.3 可培养细菌产铁载体能力的测定
3.4 高效矿物风化细菌的动态试验
3.4.1 供试菌株细菌数量的动态变化
3.4.2 发酵液中元素含量的变化
3.4.3 发酵液中pH的动态变化
3.4.4 发酵液中有机酸的分析
4 讨论
5 结论
第四章 矿物风化细菌的系统发育关系研究
1 材料
1.1 菌株来源
1.2 培养基
1.3 主要试剂
2 方法
2.1 可培养矿物风化细菌的分子鉴定
2.1.1 细菌基因组DNA的提取(高盐法)
2.1.2 16S rDNA的PCR扩增及测序
2.1.3 细菌16S rDNA基因序列测定及系统发育学分析
2.2 细菌群落与土壤理化因子间的相关分析
3 结果与分析
3.1 可培养矿物风化细菌的分子鉴定
3.2 细菌群落与土壤理化因子间的相关分析
3.3 菌株种属与元素释放的关系分析
4 讨论
5 小结
全文总结
研究展望
本文创新之处
参考文献
附录
致谢
本文编号：3816039
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