滇池流域山地富磷区优势植物根际土壤营养元素特征与细菌群落结构研究
发布时间：2020-07-07 09:15
【摘要】：滇池流域内存在大面积的富磷区,在雨季大量磷素随径流进入水体,成为滇池富营养化发展的重要驱动因素。前人对富磷区的研究中,认为植被修复是经济并且可行的办法,关注植被在降低氮、磷等养分输出上的关键作用。但在持续的生态系统中,不仅要关注植被的覆盖,还要恢复土壤的质量和功能。一方面,植被可以减少土壤中养分的流失,另一方面,微生物参与土壤中养分的转化,从而促进植物对养分的固定。本研究在滇池流域富磷区进行优势植物根际土壤采样,测定土壤理化性质;运用高通量illuminaMicseq测序技术,分析土壤中细菌群落结构;分析不同植物根际土壤与同一植物不同磷水平根际土壤养分元素特征与细菌群落结构的关系,探讨植物-养分-微生物三者之间的相关关系。研究结果如下:1.分析富磷区不同植物根际与非根际土壤样本理化性质表明,土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)等养分含量绝大多数为根际非根际,存在明显的根际效应。有机质(SOM)、总氮(TN)、碱解氮(AN)、总磷(TP)、有效磷(QAP)主要表现为云南松蔗茅、马桑荒草坡。高通量测序分析结果表明,旱季和雨季不同植物根际土壤中,云南松有最小的细菌群落丰富度和多样性指数。在细菌分类学组成上,主要包括变形杆菌(Proteobacteria)、酸杆菌(Acidobacteria)、疣微菌(Verrucomicrobia)、浮霉菌(Planctomycetes)、厚壁菌(Firmicutes)。Venn图展示了根际与非根际土壤细菌OTU数,表现均为根际非根际,表明细菌群落也存在根际效应。2.不同磷水平蔗茅根际与非根际碳养分元素含量相比,土壤碳(C)、氮(N)含量是中磷、低磷高磷。根际与非根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)相比,绝大多数养分表现为根际非根际。经高通量测序分析,旱季中磷蔗茅根际土壤有最低的丰富度和多样性指数。雨季高磷蔗茅根际土壤有最低的丰富度和多样性指数。细菌分类学组成上,以变形杆菌(Proteobacteria)、酸杆菌(Acidobacteria)、疣微菌(Verrucomicrobia)、浮霉菌(Planctomycetes)为主。Venn 图展示的根际与非根际土壤OTU数,只有中磷蔗茅表现为根际非根际。低磷和高磷蔗茅根际效应较小。3.旱季跟雨季相比,分析土壤样品理化性质和细菌群落结构,结果表现为,雨季土壤样品中营养元素和细菌群落根际富集率比旱季小,根际效应比旱季低。4.土壤理化性质与细菌群落多样性指数相关分析得出,绝大多数土壤样品中,细菌群落丰富度和多样性指数与土壤有机质(SOM)、氮(N)、磷(P)等养分呈现显著负相关,与氮磷比(N/P)呈现正相关。RDA分析表明,影响旱季不同植物根际土壤细菌群落结构的主要为温度(Tem)和含水量(SWC),在雨季,影响细菌群落结构的因子主要为有机质(SOM)和总氮(TN)。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S154.3;S158
【图文】：
Ｎ２４°３５＾２４°３９＇邋Ｅ１０２°４ｒ－１０２°４３＇，海拔邋１９４６－２２０１ｍ。该区域为滇池流域柴河子逡逑流域，区域大面积为山地，土壤类型以红壤为主，土壤总磷含量０．邋０８－８０．邋２１ｇ／ｋｇ，逡逑氮磷比为０．００６－０．邋９８。是富磷区的主要分布区域（图２）。逡逑１０２－３０－０－Ｅ逦ｌ0ｙ４０ＸＴＥ逦１０２＊５ｆｆＯ’Ｅ逡逑＾邋Ｋｕｎｍｉｎｇ邋ｃｉｔｙ邋＾邋＾－２ｓｗｎ逡逑ＹＵＸ．邋Ｃ＾＿｜ＴＴ＾３邋０００邋ｅ．ｏｏｏ逡逑Ｉｒ－ｙ逦逦＊＊’＞邋？／■＞“，－－？－逦逦邋－邋－逡逑１０２＊３０－０＇￡逦１Ｗ４０．０．Ｅ逦１０２＊５０＊０＊Ｅ逡逑图２．富磷区分布图及采样区域逡逑Ｆｉｇ邋２．邋Ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ－ｅｎｒｉｃｈｅｄ邋ｒｅｇｉｏｎｓ邋ａｎｄ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ａｒｅａ逡逑２．１．２气候特征逡逑滇池流域具有亚热带季风气候特点，位于中国西南部，低纬度高原气候区＾逡逑区域内年平均气温１４°Ｃ，年温差１０°Ｃ－１５°Ｃ，区域气候受到到西南季风和热带大逡逑陆气流交替影响，呈现明显的旱雨两季。每年１１月至次年４月为旱季，天气干逡逑燥，晴暖少雨。５月至１０月为雨季，空气潮湿，降水丰富。年平均降雨量９８５．邋５ｍｍ，逡逑其中，５至１０月的降雨占全年降雨量的８４－９０％，研宄时段为２０１６年１月至１１逡逑１０逡逑
逡逑月，降雨量月份分布情况如图３所示，其中降雨量最多为八月份，最少为三月份。逡逑１５０－１逡逑ｒ：逦ｉｌｌ逡逑Ｅ逦＿邋W 邋Ｈ逡逑＿＿「ｎ逡逑上＾了了邋＿＿＿＿＿＿＿逡逑１逦２逦３逦４逦５逦６逦７逦８逦９邋１０邋１１邋月份逡逑图３．邋２０１６年研宄区域降雨量月份分布逡逑Ｆｉｇ邋３．Ｍｏｎｔｈｌｙ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｒｅｇｉｏｎａｌ邋ｒａｉｎｆａｌｌ邋ｉｎ邋２０１６逡逑２．邋１．邋３主要植被逡逑研究区域的植被类型主要为亚热带半湿润常绿阔叶林。常见的优势物种有：逡逑云南松（尸／”於逦）、马桑（Ｃｏｒｉａｒｉａ邋ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ邋）、紫儢泽兰逡逑（ＥｕｐａｔｏＨｕｍ邋Ｓｐｒｅｎｇ）、房、芽（Ｅｒｉａｍｈｕｓ邋ｒｕｊｉｐｉｌｕｓ）、戟听酸模（Ｒｕｗｅｘ邋ｈａｓｔａｔｕｓ）、逡逑填油衫（Ｋｅｆｅｌｅｅｒｉａ邋ｅｖｅｌｙｎｉａｎａ）、华山松（尸／”以仍７＾７肌／／／）、梭树（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ逡逑ｕｒｏｐｈｙｌｌａ＼逡逑２．邋２研究方法逡逑２．邋２．邋１野外布点与采样逡逑本研究选取晋宁县上蒜镇磷矿区为研宄点，选择的优势植物为蔗茅逡逑（Ｅｒｉａｎｔｈｕｓ邋ｒｕｆｉｐｉｌｕｓ），马桑（（Ｔｏｒ／ｏ，■幻邋ｗｅｐｏ／ｅｗｆ／ｓ），云南松（尸ｗｚ？逦）。逡逑对比同一地区不同植物的根际土和非根际土，同时，将荒草坡（ｇｒａｓｓｐｌｏｔ）作为逡逑对照。此外，研究区域磷素分异大，以磷背景值为参照，研究拟设高磷，中磷，逡逑低a惾檠兀酝恢参锫姑┴煌琣愃教荻雀释梁湾义戏歉释两蟹治
本文编号：2744943
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S154.3;S158
【图文】：
Ｎ２４°３５＾２４°３９＇邋Ｅ１０２°４ｒ－１０２°４３＇，海拔邋１９４６－２２０１ｍ。该区域为滇池流域柴河子逡逑流域，区域大面积为山地，土壤类型以红壤为主，土壤总磷含量０．邋０８－８０．邋２１ｇ／ｋｇ，逡逑氮磷比为０．００６－０．邋９８。是富磷区的主要分布区域（图２）。逡逑１０２－３０－０－Ｅ逦ｌ0ｙ４０ＸＴＥ逦１０２＊５ｆｆＯ’Ｅ逡逑＾邋Ｋｕｎｍｉｎｇ邋ｃｉｔｙ邋＾邋＾－２ｓｗｎ逡逑ＹＵＸ．邋Ｃ＾＿｜ＴＴ＾３邋０００邋ｅ．ｏｏｏ逡逑Ｉｒ－ｙ逦逦＊＊’＞邋？／■＞“，－－？－逦逦邋－邋－逡逑１０２＊３０－０＇￡逦１Ｗ４０．０．Ｅ逦１０２＊５０＊０＊Ｅ逡逑图２．富磷区分布图及采样区域逡逑Ｆｉｇ邋２．邋Ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ－ｅｎｒｉｃｈｅｄ邋ｒｅｇｉｏｎｓ邋ａｎｄ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ａｒｅａ逡逑２．１．２气候特征逡逑滇池流域具有亚热带季风气候特点，位于中国西南部，低纬度高原气候区＾逡逑区域内年平均气温１４°Ｃ，年温差１０°Ｃ－１５°Ｃ，区域气候受到到西南季风和热带大逡逑陆气流交替影响，呈现明显的旱雨两季。每年１１月至次年４月为旱季，天气干逡逑燥，晴暖少雨。５月至１０月为雨季，空气潮湿，降水丰富。年平均降雨量９８５．邋５ｍｍ，逡逑其中，５至１０月的降雨占全年降雨量的８４－９０％，研宄时段为２０１６年１月至１１逡逑１０逡逑
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