岩溶区土壤细菌与碳酸酐酶对岩溶作用强度的影响及调控因素研究

发布时间：2020-08-25 05:58

【摘要】：全球气候变暖使对大气CO2的回收受到广泛关注,而岩溶作用对大气CO2具有显著回收效应。以往研究虽已证明微生物及碳酸酐酶(CA)能促进岩溶作用,但微生物及CA对岩溶作用强度的实际贡献尚需深入研究。本文以桂林丫吉岩溶试验场为典型岩溶研究区,以思赖碎屑岩区为非岩溶对照区,通过野外土柱溶蚀实验,研究土壤微生物及CA对岩溶作用强度的影响及其主要调控因素,同时,采用高通量测序技术及荧光定量PCR方法,研究野外土柱实验中不同地貌部位各组实验土柱中表层土壤细菌多样性及丰度,探讨其与岩溶作用强度的关系。本文获得的主要结果如下:(1)岩溶区不同地貌部位表层土壤的岩溶作用强度表现为垭口坡地洼地,而且,产CA复合微生物菌剂和复合抑制剂的添加调控了表层土壤的CA活性,从而影响了岩溶作用强度。受气温和降雨影响,表层土壤岩溶作用强度表现为夏季和秋季大于春季和冬季。岩溶作用强度的主要土壤调控因子为土壤pH、总氢、有机碳及土壤交换性钙。(2)岩溶区不同地貌部位表层土壤细菌的优势菌门基本相同,主要有酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)等等,它们的相对丰度因地貌部位不同而异。酸杆菌门与硝化螺旋菌门(Nitrospirae)在各样地相对丰度的差异与其土壤pH及氮含量有关。各实验组表层土壤细菌的优势菌门种类及相对丰度基本相同。(3)复合微生物菌剂的添加降低了表层土壤细菌多样性,但细菌总丰度增加,而复合抑制剂的添加降低了表层土壤细菌的总丰度,但对细菌多样性的影响较为复杂。对各样地表层土壤优势产CA细菌丰度的分析结果显示,垭口产CA细菌丰度与总细菌丰度的比值最大,与其岩溶作用强度最高相对应,暗示产CA细菌对岩溶作用强度的显著促进作用。本文研究结果为揭示自然条件下土壤微生物及CA对岩溶碳汇的贡献、科学认识岩溶生态系统的碳汇潜力提供了科学依据。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S154;P642.25
【图文】：

碳酸盐风化碳汇模式图

各样地各实验组别不同深度土壤的试片溶蚀通量A:垭口；B:坡地；C:洼地；D:思赖非岩溶区Fig.2.1Dissolutionfluxoftabletsatdifferentdepthsinvariousexperimentalgroupsatvarioussamplingsites

丫吉岩溶试验场洼地各季节不同深度土壤的试片溶蚀通量Fig.2.2DissolutionfluxoftabletsatdifferentdepthsindepressionindifferentseasonsinYajiKarstExperimentalSite

【参考文献】

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本文编号：2803350