聚乙烯微塑料对土壤团聚体性质及微生物多样性影响研究
发布时间：2022-12-04 10:52
通常将粒径小于5 mm的塑料颗粒定义为微塑料。微塑料是一种新兴的污染物,能长期存在于土壤环境中,对土壤生态系统产生影响。土壤团聚体是土壤的基本组成单元,具有显著异质性,影响土壤环境微生物分布和功能。土壤环境中微塑料的存在会影响土壤团聚体的物理化学性质,改变土壤团聚体中微生物群落结构,进而影响土壤的生态系统功能。因此,研究微塑料对土壤团聚体性质及微生物多样性影响具有重要意义。本研究采用干筛法将土壤分为＞250μm、53~250μm和＜53μm三种粒径土壤团聚体,选用＜100μm的聚乙烯微塑料（PE-MPs）进行土壤培养实验。通过测定土壤pH、阳离子交换量（CEC）、总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）、全钾（K）、有效磷、溶解性有机碳（DOC）、溶解性有机氮（DON）等理化指标和过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、锰过氧化物酶、漆酶和β-葡萄糖苷酶等酶活性,分析微塑料对土壤团聚体性质的影响,采用高通量测序技术分析土壤团聚体中微生物多样性。通过相关性分析方法探讨土壤团聚体性质变化与微生物多样性变化的相关性,利用结构方程模型推断土壤团聚体性质对微生物多样性的影响途径。结果表明:（1）聚乙...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 土壤环境中微塑料污染现状
1.2.1 土壤环境中微塑料的来源
1.2.2 土壤中微塑料迁移降解
1.2.3 微塑料对土壤微生物影响研究
1.3 土壤团聚体的形成和稳定
1.3.1 土壤团聚体性质
1.3.2 土壤团聚体微生物特性研究
1.4 科学问题提出
1.5 研究目的及意义
1.6 研究内容
1.7 技术路线
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 聚乙烯微塑料
2.1.2 试验土壤来源
2.1.3 实验仪器
2.2 土壤培养实验
2.2.1 土壤团聚体组分分级方法
2.2.2 土壤培养实验
2.3 测试方法
2.3.1 微塑料测试表征
2.3.2 土壤团聚体理化指标的测定方法
2.3.3 土壤团聚体酶活性的测定
2.3.4 土壤微生物多样性的测定
2.4 数据处理分析
3 聚乙烯微塑料对不同粒径土壤团聚体性质的影响
3.1 聚乙烯微塑料与土壤团聚体的表征
3.1.1 扫描电镜分析
3.1.2 XRD和 FT-IR分析
3.2 聚乙烯微塑料对土壤团聚体中理化性质的影响
3.2.1 土壤团聚体pH和阳离子交换量变化情况
3.2.2 土壤团聚体总有机碳、氮、磷、钾营养元素分析
3.2.3 土壤团聚体中溶解有机碳、溶解有机氮和有效磷含量变化
3.3 聚乙烯微塑料对土壤团聚体中酶活性的影响
3.3.1 土壤团聚体中过氧化氢酶、多酚氧化酶和脲酶活性的变化
3.3.2 土壤团聚体中锰过氧化物酶、漆酶和β-葡萄糖苷酶的变化
3.4 本章小结
4 聚乙烯微塑料对土壤团聚体细菌多样性的影响
4.1 高通量测序数据统计
4.2 土壤团聚体中细菌Alpha多样性分析
4.3 土壤团聚体中细菌群落变化
4.4 土壤团聚体中细菌与土壤团聚体性质之间的关系
4.5 土壤团聚体性质对土壤团聚体中细菌菌门的影响路径分析
4.6 本章小结
5 聚乙烯微塑料对土壤团聚体真菌群落多样性的影响
5.1 高通量测序数据统计分析
5.2 土壤团聚体中真菌Alpha多样性分析
5.3 土壤团聚体中真菌群落变化
5.4 土壤团聚体中真菌与土壤团聚体性质之间的关系
5.5 土壤团聚体性质对土壤团聚体中真菌菌门的影响路径分析
5.6 本章小结
6 研究结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1](微)塑料污染对土壤生态系统的影响:进展与思考[J]. 朱永官,朱冬,许通,马军. 农业环境科学学报. 2019(01)
[2]土壤真菌多样性研究进展[J]. 王芳,图力古尔. 菌物研究. 2014(03)
[3]土壤团聚体与微生物相互作用研究[J]. 李娜,韩晓增,尤孟阳,许玉芝. 生态环境学报. 2013(09)
[4]废塑料资源化产品对土壤中过氧化氢酶和脲酶活性的影响[J]. 陈海燕,海热提,李千婷. 生态毒理学报. 2009(06)
[5]分形理论在土壤肥力研究中的应用与前景[J]. 蒋先军,李航,谢德体,魏朝富,熊海灵. 土壤. 2007(05)
[6]微生物与土壤团聚体[J]. 尹瑞龄. 土壤学进展. 1985(04)
博士论文
[1]高碳氮投入农田生态系统土壤团聚体有机碳及微生物特性研究[D]. 李景.中国农业大学 2018
[2]土壤团聚体中微生物群落的空间分布及其对耕作的响应[D]. 罗红燕.西南大学 2009
本文编号：3708116
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 土壤环境中微塑料污染现状
1.2.1 土壤环境中微塑料的来源
1.2.2 土壤中微塑料迁移降解
1.2.3 微塑料对土壤微生物影响研究
1.3 土壤团聚体的形成和稳定
1.3.1 土壤团聚体性质
1.3.2 土壤团聚体微生物特性研究
1.4 科学问题提出
1.5 研究目的及意义
1.6 研究内容
1.7 技术路线
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 聚乙烯微塑料
2.1.2 试验土壤来源
2.1.3 实验仪器
2.2 土壤培养实验
2.2.1 土壤团聚体组分分级方法
2.2.2 土壤培养实验
2.3 测试方法
2.3.1 微塑料测试表征
2.3.2 土壤团聚体理化指标的测定方法
2.3.3 土壤团聚体酶活性的测定
2.3.4 土壤微生物多样性的测定
2.4 数据处理分析
3 聚乙烯微塑料对不同粒径土壤团聚体性质的影响
3.1 聚乙烯微塑料与土壤团聚体的表征
3.1.1 扫描电镜分析
3.1.2 XRD和 FT-IR分析
3.2 聚乙烯微塑料对土壤团聚体中理化性质的影响
3.2.1 土壤团聚体pH和阳离子交换量变化情况
3.2.2 土壤团聚体总有机碳、氮、磷、钾营养元素分析
3.2.3 土壤团聚体中溶解有机碳、溶解有机氮和有效磷含量变化
3.3 聚乙烯微塑料对土壤团聚体中酶活性的影响
3.3.1 土壤团聚体中过氧化氢酶、多酚氧化酶和脲酶活性的变化
3.3.2 土壤团聚体中锰过氧化物酶、漆酶和β-葡萄糖苷酶的变化
3.4 本章小结
4 聚乙烯微塑料对土壤团聚体细菌多样性的影响
4.1 高通量测序数据统计
4.2 土壤团聚体中细菌Alpha多样性分析
4.3 土壤团聚体中细菌群落变化
4.4 土壤团聚体中细菌与土壤团聚体性质之间的关系
4.5 土壤团聚体性质对土壤团聚体中细菌菌门的影响路径分析
4.6 本章小结
5 聚乙烯微塑料对土壤团聚体真菌群落多样性的影响
5.1 高通量测序数据统计分析
5.2 土壤团聚体中真菌Alpha多样性分析
5.3 土壤团聚体中真菌群落变化
5.4 土壤团聚体中真菌与土壤团聚体性质之间的关系
5.5 土壤团聚体性质对土壤团聚体中真菌菌门的影响路径分析
5.6 本章小结
6 研究结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1](微)塑料污染对土壤生态系统的影响:进展与思考[J]. 朱永官,朱冬,许通,马军. 农业环境科学学报. 2019(01)
[2]土壤真菌多样性研究进展[J]. 王芳,图力古尔. 菌物研究. 2014(03)
[3]土壤团聚体与微生物相互作用研究[J]. 李娜,韩晓增,尤孟阳,许玉芝. 生态环境学报. 2013(09)
[4]废塑料资源化产品对土壤中过氧化氢酶和脲酶活性的影响[J]. 陈海燕,海热提,李千婷. 生态毒理学报. 2009(06)
[5]分形理论在土壤肥力研究中的应用与前景[J]. 蒋先军,李航,谢德体,魏朝富,熊海灵. 土壤. 2007(05)
[6]微生物与土壤团聚体[J]. 尹瑞龄. 土壤学进展. 1985(04)
博士论文
[1]高碳氮投入农田生态系统土壤团聚体有机碳及微生物特性研究[D]. 李景.中国农业大学 2018
[2]土壤团聚体中微生物群落的空间分布及其对耕作的响应[D]. 罗红燕.西南大学 2009
本文编号：3708116
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