我国典型草原和森林土壤微生物对多因子扰动的响应

发布时间：2021-11-27 02:49

　　人口增加和经济发展使自然生态系统产生许多环境问题,对微生物物种及其功能认识不足制约全面评估人为环境扰动对生态系统功能的影响。研究不同生态系统微生物群落对环境扰动的响应特征有助于预测生态系统变化趋势并实施有效管理。本论文针对我国草原和森林生态系统的主要环境问题,依托野外长期定位试验站和温室试验平台,模拟干旱半干旱草原的土壤风蚀、土壤沉降和放牧,亚热带阔叶林的氮沉降和红树林的海水富营养化等典型人为环境扰动,通过16S rRNA基因高通量测序和功能基因芯片技术获取土壤微生物群落的物种组成和功能基因相对丰度等信息,结合土壤理化性质和植被性质,阐明土壤微生物对多因子环境扰动的响应特征。本论文主要结论如下:（1）内蒙古多伦草原的土壤风蚀和土壤沉降显著改变了土壤微生物群落结构并降低物质循环相关功能基因的相对丰度,且微生物功能结构和功能基因与土壤养分显著相关,印证了土壤风蚀和沉降导致的土壤养分矿化;（2）轻度放牧显著改变了微生物群落的多数功能基因和功能种群,如硝化细菌,但没有改变物种结构和相对丰度,证明微生物功能特性比物种组成对轻度放牧更加敏感;（3）对比阔叶林与红树林中细菌和真菌对环境扰动的响应特征... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

气候变暖影响苔原融冻层生态系统过程的概念模型[38]

技术路线图

本试验采用随机区组设计,包含6组试验:对照组(C)、土壤风蚀(E)、土壤沉降(D)、轻度放牧(G)、土壤风蚀与轻度放牧叠加(EG)、土壤沉降与轻度放牧叠加(DG)(图3.1)。其中每组处理设置了5个重复,每个重复为4 m×4m的样方,每两个样方之间设置了2.5 m宽的缓冲带。每块样方的四周设置了10cm高的PVC塑料板,以防止样方内土壤在自然的风蚀和沉降条件下受到来自临近样方的土壤干扰。背景调查表明,在试验开始之前,各样方的土壤温度,土壤湿度,土壤养分含量及植被参数均无显著差异。该草原在其生长季早期土壤表面无积雪、无植被覆盖,易遭受风蚀[167]。因此,本试验于2010年和2011年5月分两次模拟自然土壤风蚀和土壤沉降。通过使用风力灭火器(泰宁机械有限公司,泰州,江苏)去除1.5 cm-3 cm的表层土来模拟自然风蚀,并用标尺标记每个样方的实际风蚀深度。于此同时,使用布袋将5块土壤风蚀样方中去除的土壤收集起来,称重后均匀分散到5个土壤沉降的样方中,以此模拟自然土壤沉降。风蚀和沉降产生的土壤损失深度和土壤添加高度均根据内蒙草原年际最轻土壤风蚀沉降强度设置[168]。从2010年到2012年,每年6月到9月的每个月选择4个小时,将一只健康状况良好的1岁小羊分别圈入每个放牧样方。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3521415