模拟酸雨对农田和森林土壤温室气体排放及微生物群落的影响

发布时间：2023-04-21 05:31

　　酸雨作为全球性的环境问题,直接或间接地影响着生态系统的碳氮循环。微生物对全球碳氮平衡和全球变化起着重要的调节作用。然而,很少有研究评估酸雨对氮循环相关微生物的影响,酸雨是否以及如何影响微生物群落的结构和功能目前仍不明晰。本研究通过原状土柱培养实验,模拟不同酸度和频率的酸雨对农田和森林土壤温室气体排放的影响,并从土壤理化性质以及微生物群落结构和功能等方面去探究土壤温室气体对酸雨响应的相关机制。本实验为期6个月,每月进行2次温室气体收集,并在实验结束时测定农田和森林土壤(0-10 cm)的理化性质、微生物生物量和群落结构以及微生物碳源利用率。1、以农田土壤为对象,研究了酸雨酸度(pH值为5.0、4.0和3.0)对土壤温室气体(CO₂,CH₄和N₂O)排放及相关微生物群落的影响。酸雨对CO₂和N₂O排放没有显著影响,但高强度的酸雨(p H 3.0)显著降低了CH₄累积排放量。p H 4.0和p H 3.0的酸雨处理均显著增加了土壤微生物总量(主要增加了革兰氏阳性...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
英文缩略词
1 前言
    1.1 酸雨研究发文量分析
    1.2 酸雨对土壤温室气体排放的影响
    1.3 酸雨对土壤微生物群落的影响
    1.4 研究目的、研究内容、技术路线
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
2 材料与方法
    2.1 原状土柱的采集
    2.2 实验设计
        2.2.1 酸雨处理设置和酸雨配置
        2.2.2 温室气体样品采集和分析
        2.2.3 土壤样品采集
        2.2.4 土壤理化性质的测定
        2.2.5 土壤磷脂脂肪酸(PLFAs)的测定
        2.2.6 土壤微生物碳源代谢的测定
        2.2.7 土壤DNA提取,PCR扩增和功能基因(amoA,nirS和nosZ)测序分析
        2.2.8 微生物互作网络推断,构建和可视化
    2.3 数据分析方法
3 结果与分析
    3.1 酸雨酸度对农田土壤的影响
        3.1.1 不同酸度酸雨对温室气体排放和土壤理化性质的影响
        3.1.2 不同酸度酸雨对土壤微生物生物量和微生物群落结构的影响
        3.1.3 土壤微生物与理化性质的关系
        3.1.4 土壤温室气体排放与微生物及土壤理化性质的关系
        3.1.5 酸雨对N循环功能微生物群落α多样性和组成的影响
        3.1.6 AOA,AOB,nirS,nosZ反硝化微生物的多样性指数、群落结构以及N₂O排放的主导因素
        3.1.7 酸雨对N循环功能微生物网络的影响
    3.2 酸雨频率对农田和森林土壤的影响
        3.2.1 不同频率酸雨对土壤酸化指标和微生物CO₂排放量的影响
        3.2.2 不同频率酸雨对土壤微生物的影响
        3.2.3 不同频率酸雨对微生物碳源代谢的影响
        3.2.4 微生物C排放与生物和非生物因素之间的关系
4 讨论
    4.1 酸雨酸度对农田土壤的影响
        4.1.1 酸雨酸度对土壤CO₂、CH₄和N₂O排放的影响
        4.1.2 酸雨酸度对土壤微生物群落的影响
    4.2 酸雨频率对农田和森林土壤的影响
        4.2.1 酸雨频率对微生物C排放的影响
        4.2.2 酸雨频率对不同土壤类型微生物群落的影响
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
        5.2.1 开展土壤碳氮循环对不同类型酸雨响应的研究
        5.2.2 加强与碳氮排放相关的土壤功能微生物对酸雨响应的研究
        5.2.3 开展不同物候期的植物-土壤碳氮排放对酸雨响应的研究
        5.2.4 加强土壤碳氮循环各过程对酸雨响应的研究
        5.2.5 建立全球酸雨地区的碳氮排放监测研究网络
参考文献
附录
致谢



本文编号：3795932