某稀土尾矿库土壤细菌群落结构和功能的季节动态
发布时间：2021-01-25 08:10
土壤微生物是土壤环境中不可或缺的一部分,对整个土壤生态系统至关重要。但随着稀土元素的需求日益增长,稀土矿石开采和提炼过程中产生的大量固体废物对土壤环境构成严重威胁。目前,关于稀土尾矿库区土壤微生物群落结构和潜在功能的研究比较匮乏。因此,本研究以某稀土尾矿库周边土壤为研究对象,分冬、夏两季采集矿区表层土壤样本,以土壤微生物为切入点,采用高通量测序技术与Tax4Fun功能预测相结合的方法,探究土壤细菌群落结构和功能的季节变化规律。主要结论如下:（1）季节变化对土壤理化性质有着显著影响。夏季土壤pH、K含量、Ca含量、Mg含量、有机质含量升高,含水率、总氮和总磷含量降低。土壤中稀土元素的含量随着排矿活动的进行不断增加,稀土元素累积所带来的环境风险亦不断加大。冬季土壤稀土元素的总含量在222.31 mg/kg到9238.56 mg/kg之间,夏天土壤稀土元素的总含量在275.75 mg/kg到27220.16 mg/kg之间。（2）季节变化对优势物种组成没有太大的影响,夏季土壤细菌群落的多样性和丰度增加,稀土元素的累积对细菌群落多样性和丰度有抑制作用。稀土尾矿库区三大优势物种分别是Proteo...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
稀土尾矿库1986年-2015年气候与降水量变化
内蒙古科技大学硕士学位论文-9-（1）根据场地检测数据分析稀土尾矿库周围土壤基本理化性质的季节动态变化，包括物理性质（含水率）和化学性质（pH、K、Ca、Mg、有机质、总氮、总磷及稀土元素含量）。（2）通过对尾矿库区周边土壤微生物群落进行高通量测序，对比冬季和夏季微生物的群落结构，分析季节变化对土壤微生物的影响程度，进一步确定环境因子，特别是稀土元素对于土壤微生物群落构成的影响，并筛选出标识微生物。（3）通过对稀土尾矿库周边土壤微生物群落进行功能注释，研究土壤微生物潜在功能在冬、夏两季的具体差异。1.6.3研究意义微生物群落是土壤生态系统的重要组成部分，影响着土壤养分循环和碳氮循环，在气候变化的过程中起着不可忽视的作用。稀土尾矿库周围土壤稀土元素含量逐年增加，土壤环境受到严重污染。通过了解稀土尾矿库区周边周边土壤中微生物群落结构和功能的季节动态变化，为稀土矿区土壤生态系统平衡以及微生物资源的可持续开发提供理论基础，对我国北方稀土矿区周边土壤微生物修复具有借鉴意义。1.6.4技术路线本实验的技术路线如图1.2所示图1.2技术路线图
内蒙古科技大学硕士学位论文-11-图2.1采样点布置图我们于2018年12月（冬季）和2019年7月（夏季）进行土壤表层样本的采集。每次采样在各个采样点收集3个土壤样品（0-20cm），总共收集了15个土壤样品。将所有土壤样品放入灭菌的密封塑料中，并立即用干冰运到实验室。将样品过2mm筛，去除植物残渣和碎石，然后在实验室中分为两个部分。第一部分保存在-80°C冰箱用于DNA提取；第二部分在室内风干数周，之后采用200目筛子过筛，然后保存在4°C下以进行后续的土壤理化分析。2.2.2实验试剂与仪器实验所需试剂如表2.2所示：表2.2实验试剂药品名称生产厂家
【参考文献】：
期刊论文
[1]鄂西北山区耕层土壤pH值空间变异特征及其影响因素研究[J]. 吴正祥,周勇,木合塔尔·艾买提,李晴. 长江流域资源与环境. 2020(02)
[2]国内外稀土矿产资源及其分布概述[J]. 张苏江,张立伟,张彦文,尚磊,李建波. 无机盐工业. 2020(01)
[3]Spatial variability of soil total nitrogen,phosphorus and potassium in Renshou County of Sichuan Basin,China[J]. GAO Xue-song,XIAO Yi,DENG Liang-ji,LI Qi-quan,WANG Chang-quan,LI Bing,DENG Ou-ping,ZENG Min. Journal of Integrative Agriculture. 2019(02)
[4]Miseq测序分析围垦后海三棱藨草湿地土壤微生物群落多样性的季节变化[J]. 赵萌,印春生,厉成伟,钟胜财,于克锋,方淑波. 上海海洋大学学报. 2018(05)
[5]冻融作用对土壤物理、化学和生物学性质影响的研究进展[J]. 韩露,万忠梅,孙赫阳. 土壤通报. 2018(03)
[6]Exogenous rare earth element-yttrium deteriorated soil microbial community structure[J]. Caigui Luo,Yangwu Deng,Jian Liang,Sipin Zhu,Zhenya Wei,Xiaobin Guo,Xianping Luo. Journal of Rare Earths. 2018(04)
[7]Fractionation characteristics of rare earth elements（REEs） linked with secondary Fe, Mn, and Al minerals in soils[J]. Chunying Chang,Fangbai Li,Chengshuai Liu,Jianfeng Gao,Hui Tong,Manjia Chen. Acta Geochimica. 2016(04)
[8]冻融作用对土壤微生物的影响综述[J]. 田路路,隽英华,孙文涛. 江苏农业科学. 2016(10)
[9]扎龙湿地土壤微生物代谢功能的季节性差异[J]. 马大龙,李森森,王璐璐,臧淑英. 中国科技论文. 2016(09)
[10]冻融作用对坡面侵蚀过程的影响[J]. 李占斌,李社新,任宗萍,李鹏,王添. 水土保持学报. 2015(05)
博士论文
[1]赣南稀土矿区土壤环境特征及稀土金属地球化学行为研究[D]. 温小军.云南大学 2012
硕士论文
[1]冕宁县稀土尾矿中稀土的回收研究[D]. 姜英.四川师范大学 2013
[2]东北黑土冻融作用机理与春季解冻期土壤侵蚀模拟研究[D]. 刘佳.沈阳农业大学 2011
本文编号：2998889
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
稀土尾矿库1986年-2015年气候与降水量变化
内蒙古科技大学硕士学位论文-9-（1）根据场地检测数据分析稀土尾矿库周围土壤基本理化性质的季节动态变化，包括物理性质（含水率）和化学性质（pH、K、Ca、Mg、有机质、总氮、总磷及稀土元素含量）。（2）通过对尾矿库区周边土壤微生物群落进行高通量测序，对比冬季和夏季微生物的群落结构，分析季节变化对土壤微生物的影响程度，进一步确定环境因子，特别是稀土元素对于土壤微生物群落构成的影响，并筛选出标识微生物。（3）通过对稀土尾矿库周边土壤微生物群落进行功能注释，研究土壤微生物潜在功能在冬、夏两季的具体差异。1.6.3研究意义微生物群落是土壤生态系统的重要组成部分，影响着土壤养分循环和碳氮循环，在气候变化的过程中起着不可忽视的作用。稀土尾矿库周围土壤稀土元素含量逐年增加，土壤环境受到严重污染。通过了解稀土尾矿库区周边周边土壤中微生物群落结构和功能的季节动态变化，为稀土矿区土壤生态系统平衡以及微生物资源的可持续开发提供理论基础，对我国北方稀土矿区周边土壤微生物修复具有借鉴意义。1.6.4技术路线本实验的技术路线如图1.2所示图1.2技术路线图
内蒙古科技大学硕士学位论文-11-图2.1采样点布置图我们于2018年12月（冬季）和2019年7月（夏季）进行土壤表层样本的采集。每次采样在各个采样点收集3个土壤样品（0-20cm），总共收集了15个土壤样品。将所有土壤样品放入灭菌的密封塑料中，并立即用干冰运到实验室。将样品过2mm筛，去除植物残渣和碎石，然后在实验室中分为两个部分。第一部分保存在-80°C冰箱用于DNA提取；第二部分在室内风干数周，之后采用200目筛子过筛，然后保存在4°C下以进行后续的土壤理化分析。2.2.2实验试剂与仪器实验所需试剂如表2.2所示：表2.2实验试剂药品名称生产厂家
【参考文献】：
期刊论文
[1]鄂西北山区耕层土壤pH值空间变异特征及其影响因素研究[J]. 吴正祥,周勇,木合塔尔·艾买提,李晴. 长江流域资源与环境. 2020(02)
[2]国内外稀土矿产资源及其分布概述[J]. 张苏江,张立伟,张彦文,尚磊,李建波. 无机盐工业. 2020(01)
[3]Spatial variability of soil total nitrogen,phosphorus and potassium in Renshou County of Sichuan Basin,China[J]. GAO Xue-song,XIAO Yi,DENG Liang-ji,LI Qi-quan,WANG Chang-quan,LI Bing,DENG Ou-ping,ZENG Min. Journal of Integrative Agriculture. 2019(02)
[4]Miseq测序分析围垦后海三棱藨草湿地土壤微生物群落多样性的季节变化[J]. 赵萌,印春生,厉成伟,钟胜财,于克锋,方淑波. 上海海洋大学学报. 2018(05)
[5]冻融作用对土壤物理、化学和生物学性质影响的研究进展[J]. 韩露,万忠梅,孙赫阳. 土壤通报. 2018(03)
[6]Exogenous rare earth element-yttrium deteriorated soil microbial community structure[J]. Caigui Luo,Yangwu Deng,Jian Liang,Sipin Zhu,Zhenya Wei,Xiaobin Guo,Xianping Luo. Journal of Rare Earths. 2018(04)
[7]Fractionation characteristics of rare earth elements（REEs） linked with secondary Fe, Mn, and Al minerals in soils[J]. Chunying Chang,Fangbai Li,Chengshuai Liu,Jianfeng Gao,Hui Tong,Manjia Chen. Acta Geochimica. 2016(04)
[8]冻融作用对土壤微生物的影响综述[J]. 田路路,隽英华,孙文涛. 江苏农业科学. 2016(10)
[9]扎龙湿地土壤微生物代谢功能的季节性差异[J]. 马大龙,李森森,王璐璐,臧淑英. 中国科技论文. 2016(09)
[10]冻融作用对坡面侵蚀过程的影响[J]. 李占斌,李社新,任宗萍,李鹏,王添. 水土保持学报. 2015(05)
博士论文
[1]赣南稀土矿区土壤环境特征及稀土金属地球化学行为研究[D]. 温小军.云南大学 2012
硕士论文
[1]冕宁县稀土尾矿中稀土的回收研究[D]. 姜英.四川师范大学 2013
[2]东北黑土冻融作用机理与春季解冻期土壤侵蚀模拟研究[D]. 刘佳.沈阳农业大学 2011
本文编号：2998889
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