不同生境土壤中硝化和反硝化微生物群落结构的研究
发布时间：2021-07-10 16:09
黄土高原和青藏高原是我国两大主要的陆地生态系统。近年来,由于人为因素及其自然因素的影响,使得黄土高原农田水土流失严重,青藏高原草地退化严重。氮作为生物圈的主要营养元素,生境的破坏也引起了氮循环的严重失衡。同时,由硝化和反硝化作用所产生的N2O,是温室气体的直接来源,导致全球温度逐年升高。因此,硝化和反硝化作用的研究对预测气候变化以及为黄土高原和青藏高原的可持续管理以及贫瘠土地的恢复提供理论支持。虽然对硝化和反硝化作用的研究较多,但是对不同生境土壤中硝化和反硝化作用的研究甚少。本文以三种不同生境的土壤（农田土、高寒草甸土、湿地土）为研究对象,通过构建基因克隆文库与实时荧光定量PCR（qPCR）相结合的方法,调查了三种不同土壤间氨氧化和反硝化微生物丰度、群落结构以及多样性之间的差异,探讨了不同土壤类型对氨氧化微生物和反硝化微生物的影响,揭示了三种不同土壤类型中氨氧化和反硝化微生物与土壤理化因子之间的相关性。实验所得结果如下:1.不同生境土壤中硝化和反硝化微生物丰度的研究实时荧光定量PCR结果显示,不同生境土壤中硝化和反硝化微生物丰度有显著性差异（p<0.05）。不同生境土壤中氨氧化古...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２微生物参与的氮循环过程（Ｃａｎｆｉｅｌｄ，?ｅｆ?ａ／，２０１０）??Ｆｉｇ．ｌ?．２?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ?ｉｎｖｏｌｖｅｄ?ｉｎ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｙｃｌｅ?ｄｒｉｖｅｎ?ｂｙ?ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ??２??
对不同生境的土壤ＤＮＡ样品分别构建了?ＡＯＡ、ＡＯＢ和尺克隆文库，库??容值反映了样品中微生物种类的覆盖程度，若库容值为１００％时，则表示构建的??克隆文库能够覆盖环境样品中所包含的全部微生物类群。从图３．１可知，本实??验所构建的克隆文库覆盖度分别在（ａ）Ａ〇Ａ：?９１．９１％－９７．８３％；?（ｂ）ＡＯＢ：?８１．４８％??－９３．０１％；?９５．８１％－９８．０９％；稀疏曲线趋于平缓，表明克隆文库能够较??好地代表所取样品的微生物群落多样性。??阳性克隆子测序所得核酸序列经比对，相似度大于９７％?（ＡＯＡ和ＡＯＢ）??或９５％?（？ｚ＞Ａ：和《时）划分为一个ＯＴＵ。ＡＯＡ、ＡＯＢ和《／从所含ＯＴＵ数分??２１??
氨氧化古菌（ＡＯＡ）?基因序列按照９７％的相似性划分ＯＴＵ，共得到??４２个ＯＴＵ，从每个ＯＴＵ中选取一条代表序列并从Ｇｅｎｂａｎｋ中下载与此相似的??序列构建系统发育树，结果显示（图３．５ａ，图３．６）?ＡＯＡ可划分为土壤和水谱系??两大类群，其中土壤谱系又可划分为来源于农田土、湿地土和高寒草甸的类群。??在三个处理中，土壤谱系为主要的类群，占到９７．１％－１００％。源于高寒草甸类群??的比例在ＡＭ、ＡＧ和Ｗ生境中依次减少，所占比例分别为９４．９％、４６．６％和８．３％，??而来源于农田土的类群与高寒草甸类群刚好相反，所占比例分别为２．２％、５３．４％??和７６．４°／。；在ＡＭ和ＡＧ生境中不含来源于湿地的类群，而在Ｗ生境中湿地类??群占１５．３％；在ＡＭ中含有极少来源于水生的类群为２．９％。总之，在ＡＭ、ＡＧ??和Ｗ生境中，来源于农田土、湿地土和高寒草甸土的类群都具有显著性差异??（Ｆ＝３３．７２３
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土高原植被覆盖变化与气候和人类活动的关系[J]. 易浪,任志远,张翀,刘雯. 资源科学. 2014(01)
[2]亚热带不同林分土壤氨氧化菌群落特征[J]. 李永春,刘卜榕,郭帅,邬奇峰,秦华,吴家森,徐秋芳. 应用生态学报. 2014(01)
[3]近40年来青藏高原典型高寒湿地系统的动态变化[J]. 王根绪,李元寿,王一博,陈玲. 地理学报. 2007(05)
[4]The diversity of denitrifying bacteria in the alpine meadow soil of Sanjiangyuan natural reserve in Tibet Plateau[J]. ZHANG Yuguang1,2, LI Diqiang1, WANG Huimin2, XIAO Qiming2 & LIU Xueduan2 1. Institute of Forestry Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry, the Key Laboratory of Forest Ecology and En- vironment of State Forestry Administration, Beijing 100091, China; 2. College of Biosafety Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China. Chinese Science Bulletin. 2006(10)
[5]若尔盖湿地面临的威胁、保护现状及对策分析[J]. 张晓云,吕宪国,顾海军. 湿地科学. 2005(04)
[6]若尔盖高原沼泽湿地萎缩退化要因初探[J]. 沈松平,王军,杨铭军. 四川地质学报. 2003(02)
[7]青藏高原高寒草甸资源的可持续利用[J]. 王秀红,郑度. 资源科学. 1999(06)
本文编号：3276241
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２微生物参与的氮循环过程（Ｃａｎｆｉｅｌｄ，?ｅｆ?ａ／，２０１０）??Ｆｉｇ．ｌ?．２?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ?ｉｎｖｏｌｖｅｄ?ｉｎ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｙｃｌｅ?ｄｒｉｖｅｎ?ｂｙ?ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ??２??
对不同生境的土壤ＤＮＡ样品分别构建了?ＡＯＡ、ＡＯＢ和尺克隆文库，库??容值反映了样品中微生物种类的覆盖程度，若库容值为１００％时，则表示构建的??克隆文库能够覆盖环境样品中所包含的全部微生物类群。从图３．１可知，本实??验所构建的克隆文库覆盖度分别在（ａ）Ａ〇Ａ：?９１．９１％－９７．８３％；?（ｂ）ＡＯＢ：?８１．４８％??－９３．０１％；?９５．８１％－９８．０９％；稀疏曲线趋于平缓，表明克隆文库能够较??好地代表所取样品的微生物群落多样性。??阳性克隆子测序所得核酸序列经比对，相似度大于９７％?（ＡＯＡ和ＡＯＢ）??或９５％?（？ｚ＞Ａ：和《时）划分为一个ＯＴＵ。ＡＯＡ、ＡＯＢ和《／从所含ＯＴＵ数分??２１??
氨氧化古菌（ＡＯＡ）?基因序列按照９７％的相似性划分ＯＴＵ，共得到??４２个ＯＴＵ，从每个ＯＴＵ中选取一条代表序列并从Ｇｅｎｂａｎｋ中下载与此相似的??序列构建系统发育树，结果显示（图３．５ａ，图３．６）?ＡＯＡ可划分为土壤和水谱系??两大类群，其中土壤谱系又可划分为来源于农田土、湿地土和高寒草甸的类群。??在三个处理中，土壤谱系为主要的类群，占到９７．１％－１００％。源于高寒草甸类群??的比例在ＡＭ、ＡＧ和Ｗ生境中依次减少，所占比例分别为９４．９％、４６．６％和８．３％，??而来源于农田土的类群与高寒草甸类群刚好相反，所占比例分别为２．２％、５３．４％??和７６．４°／。；在ＡＭ和ＡＧ生境中不含来源于湿地的类群，而在Ｗ生境中湿地类??群占１５．３％；在ＡＭ中含有极少来源于水生的类群为２．９％。总之，在ＡＭ、ＡＧ??和Ｗ生境中，来源于农田土、湿地土和高寒草甸土的类群都具有显著性差异??（Ｆ＝３３．７２３
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土高原植被覆盖变化与气候和人类活动的关系[J]. 易浪,任志远,张翀,刘雯. 资源科学. 2014(01)
[2]亚热带不同林分土壤氨氧化菌群落特征[J]. 李永春,刘卜榕,郭帅,邬奇峰,秦华,吴家森,徐秋芳. 应用生态学报. 2014(01)
[3]近40年来青藏高原典型高寒湿地系统的动态变化[J]. 王根绪,李元寿,王一博,陈玲. 地理学报. 2007(05)
[4]The diversity of denitrifying bacteria in the alpine meadow soil of Sanjiangyuan natural reserve in Tibet Plateau[J]. ZHANG Yuguang1,2, LI Diqiang1, WANG Huimin2, XIAO Qiming2 & LIU Xueduan2 1. Institute of Forestry Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry, the Key Laboratory of Forest Ecology and En- vironment of State Forestry Administration, Beijing 100091, China; 2. College of Biosafety Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China. Chinese Science Bulletin. 2006(10)
[5]若尔盖湿地面临的威胁、保护现状及对策分析[J]. 张晓云,吕宪国,顾海军. 湿地科学. 2005(04)
[6]若尔盖高原沼泽湿地萎缩退化要因初探[J]. 沈松平,王军,杨铭军. 四川地质学报. 2003(02)
[7]青藏高原高寒草甸资源的可持续利用[J]. 王秀红,郑度. 资源科学. 1999(06)
本文编号：3276241
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