【摘要】：甲烷作為近年來關(guān)注日益增多的溫室氣體,其增溫潛勢高,濕地是甲烷的主要排放源,而微生物作為碳循環(huán)的主要參與者,其礦化作用是濕地生態(tài)系統(tǒng)沉積環(huán)境甲烷釋放過程的主導(dǎo)因素。本論文以太平洋東海岸Elkhorn Slough鹽沼濕地的Yampah和Hudson產(chǎn)甲烷菌功能基因(mcrA)和硫酸鹽還原菌功能基因(dsrA)為研究對象,通過調(diào)查不同沉積環(huán)境兩種功能基因豐度隨深度的變化,結(jié)合產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還原菌的功能基因數(shù)量與土壤理化因子之間關(guān)系,獲得如下結(jié)論:1.通過qPCR分析發(fā)現(xiàn),兩種功能基因水平分布存在一定的差異。產(chǎn)甲烷菌的功能基因mcrA,只在水潭區(qū)和高沼的一些層位檢測到;對于硫酸鹽還原菌的功能基因dsrA,只在水潭區(qū)和泥灘區(qū)檢測到。2.垂直分布上,兩種功能基因也存在空間異質(zhì)性。在Yampah地區(qū),mcrA基因拷貝數(shù)濃度最大出現(xiàn)在表層和底層;在Hudson地區(qū),mcrA基因拷貝數(shù)濃度最大出現(xiàn)在底層。整體而言,mcrA基因拷貝數(shù)濃度在深度為11-13cm的層位有最大峰值。與mcrA間斷分布不同,dsrA在沉積柱呈連續(xù)分布,整體表現(xiàn)為濃度由表層到底層下降的趨勢。3.兩種功能基因與環(huán)境因子的相關(guān)性存在地區(qū)差異。Yampah水潭區(qū)mcrA基因濃度與甲烷氣體濃度和TOC不相關(guān),Hudson水潭區(qū)mcrA基因濃度與甲烷氣體濃度不相關(guān),與TOC正相關(guān);Yampah水潭區(qū)dsrA基因濃度與SD值,甲烷氣體濃度和TOC不相關(guān),與硫酸鹽濃度正相關(guān),Hudson水潭區(qū)dsrA基因濃度與SD值,硫酸鹽濃度和甲烷氣體濃度不相關(guān),與TOC正相關(guān)。綜上所述,土壤中產(chǎn)甲烷作用和硫酸鹽還原作用同時發(fā)生,而濕地甲烷產(chǎn)生的高度空間異質(zhì)性受到多種理化因子影響,深入研究產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還原菌等功能菌群在濕地沉積環(huán)境的分布對于揭示濕地甲烷產(chǎn)生高度空間異質(zhì)性的微生物機理具有重要的意義。
【圖文】：

3圖 1.1 厭氧分解導(dǎo)致甲烷產(chǎn)生的過程（Conrad，1999；Whalen，2005）不同濕地環(huán)境條件下，甲烷產(chǎn)生的途徑取決于產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還數(shù)量、基質(zhì)的類型與含量、電子受體類型與濃度及土壤理化性質(zhì)等r et al.（2000）研究發(fā)現(xiàn)，泥炭沼澤中 70%的甲烷由乙酸發(fā)酵產(chǎn)生烷由 H2/CO2途徑生成。Avery etal.（2003）通過對泥炭濕地和河口的研究對比，發(fā)現(xiàn)河口潮汐淡水沼澤甲烷年排放量中大部分（72%酵途徑，只有少部分（28%）的排放量來自 H2/CO2途徑。Senior etal（.結(jié)果表明，H2/CO2途徑是英國東海岸鹽沼濕地中甲烷生成的主要途酸發(fā)酵途徑。此外，Oremland（1982）和 Summons et al.（1998）

技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X701

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本文編號：2599138