增温对大兴安岭多年冻土区泥炭地土壤微生物的影响研究

发布时间：2021-08-23 19:34

　　北方中高纬泥炭地是最脆弱的土壤碳库之一,其碳储量约为全球土壤碳库的1/3,同时其也是气候变化敏感区,气候变暖将加速多年冻土区的退化,这将导致北方中高纬泥炭地释放更多CH₄和CO₂并反馈于气候变暖,但关于其反馈机制和响应程度仍需进一步探索。中高纬地区约25%的碳排放是由土壤微生物代谢产生的,而甲烷的排放是由厌氧产甲烷菌和甲烷氧化菌共同代谢调节的。同时,土壤微生物对气候变化响应更加敏感和快速,探究中高纬泥炭地土壤微生物对气候变暖的响应能揭示其内在反馈机制,有助于预测未来反馈方向。因此,本研究选取大兴安岭连续多年冻土区泥炭地为研究对象,探究增温和冻融格局变化对土壤细菌、产甲烷菌和甲烷氧化菌菌群数量和结构组成的影响,并分析了土壤微生物菌群数量和群落结构的变化对土壤碳排放的潜在影响,揭示连续多年冻土区泥炭地对气候变暖反馈的微生物学机制。本研究主要取得以下几个结论:（1）在增温背景下,多年冻土区表层（0-10 cm）和深层（10-20 cm）土壤温度分别平均增加了1.66℃和2.86℃。增温促进表层DOC的释放并增加了产甲烷菌、甲烷氧化菌菌群数量和mcr... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)吉林省

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

泥炭地甲烷的产生，消耗和传导(Lai,2009a)

增温对大兴安岭多年冻土区泥炭地土壤微生物的影响研究2.4 环境因子对土壤微生物的影响土壤微生物同时受到多种环境因子的共同调控，主要影响因子包括：底物、壤温度、植被类型、pH值、土壤含水量和氧化还原电位等。在多年冻土区，壤温度、底物、含水量和pH值是影响土壤微生物最重要的影响因子。

图 1.3 本研究技术路线图Figure 1.3 Technical route of this study.3 创新点1）基于原位 OTC 增温控制实验，揭示了增温对多年冻土区土壤微生物和数量的影响，弥补了增温对多年冻土区土壤微生物影响研究的不足。2）室内增温和冻融实验相结合，进一步揭示了多年冻土区产甲烷菌和菌对温度的敏感性，以及冻融格局的变化对土壤微生物菌群结构的影响确非生长季增温对土壤碳库的影响。3）利用空间代替时间法研究日冻融作用对季节性冻土区土壤细菌和产影响，明确多年冻土退化后冻融方式变化对土壤微生物的影响。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects and mechanism of freeze-thawing cycles on the soil N2O fluxes in the temperate semi-arid steppe[J]. Liqin Wang,Yuchun Qi,Yunshe Dong,Qin Peng,Shufang Guo,Yunlong He,Zhaolin Li.  Journal of Environmental Sciences. 2017(06)
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[7]沼泽甲烷排放及其主要影响因素[J]. 丁维新,蔡祖聪.  地理科学. 2002(05)
[8]中国湿地科学的进展与展望[J]. 孙广友.  地球科学进展. 2000(06)

博士论文
[1]大兴安岭多年冻土区泥炭沼泽地—气间净碳通量交换[D]. 苗雨青.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013



本文编号：3358466