發(fā)布時間：2022-07-20 20:12

　　氮是所有生物體必需的營養(yǎng)元素,在生命活動中占有極重要的地位,被稱之為生命元素。然而,氮也是水體富營養(yǎng)化發(fā)生和演變的關鍵要素之一,其負荷量與近海赤潮爆發(fā)、低/缺氧區(qū)形成、生態(tài)系統(tǒng)退化等具有密切的相關性。我國潮間帶綿延數(shù)千里,跨越熱帶至寒溫帶,環(huán)境異質(zhì)性高。近幾十年來,由于高強度的人類活動,導致陸源河流氮素輸入量逐年上升,潮間帶是近海環(huán)境重要的緩沖帶,也是氮轉(zhuǎn)化的熱點區(qū)域,對于緩解近海富營養(yǎng)化具有重要意義。微生物介導的反硝化和厭氧氨氧化過程（anammox）是環(huán)境氮自然輸出的主要途徑。因此,研究中國典型潮間帶區(qū)域反硝化和厭氧氨氧化氮輸出通量、微生物學機理及環(huán)境調(diào)控機制對于研究區(qū)域氮的生物地球化學循環(huán),掌握潮間帶的環(huán)境氮容量,制定相關合理利用和保護潮間帶的舉措具有重要參考價值。本研究以中國自北方遼河口至南方東寨港14個典型潮間帶為研究區(qū)域,通過春、夏、秋、冬四季采集潮下帶表層（0-5cm）沉積物樣品,每個潮間帶取3個斷面,合計168個樣品。利用地球化學手段測定背景環(huán)境因子參數(shù),15N穩(wěn)定同位素示蹤技術測定反硝化與厭氧氨氧化脫氮速率;并以相關功能基因（細菌和古菌16S rRNA基因、反硝化細菌... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 研究意義和目的
        1.2.1 研究意義
        1.2.2 研究目的
    1.3 國內(nèi)外研究進展
        1.3.1 海洋氮循環(huán)
        1.3.2 反硝化
            1.3.2.1 反硝化作用
            1.3.2.2 反硝化功能基因
            1.3.2.3 反硝化微生物類群
            1.3.2.4 反硝化作用影響因素
        1.3.3 厭氧氨氧化
            1.3.3.1 厭氧氨氧化作用
            1.3.3.2 厭氧氨氧化功能基因
            1.3.3.3 厭氧氨氧化微生物類群
            1.3.3.4 影響厭氧氨化作用的因素
        1.3.4 氮循環(huán)時空分布特征
    1.4 研究方法與技術路線
        1.4.1 研究目的生物地球化學循環(huán)研究方法
        1.4.2 分子生物學方法
            1.4.2.1 PCR技術
            1.4.2.2 定量檢測技術
            1.4.2.3 克隆文庫分析法
            1.4.2.4 高通量測序
        1.4.3 技術路線
第2章 研究區(qū)域概況與實驗方案
    2.1 研究區(qū)域概括
    2.2 樣品采集
        2.2.1 環(huán)境因子的測定
        2.2.2 厭氧氨氧化(AMX)和反硝化(DNF)脫氮速率的測定
        2.2.3 樣品總DNA提取
        2.2.4 熒光定量PCR(quantification PCR, QPCR)
            2.2.4.1 標準質(zhì)粒的構建
            2.2.4.2 Q-PCR反應體系
            2.2.4.3 Q-PCR擴增程序
            2.2.4.4 Q-PCR擴增程序溶解曲線的獲得
            2.2.4.5 標準曲線、擴增效率及Q-PCR數(shù)據(jù)分析
        2.2.5 數(shù)據(jù)處理
第3章 中國典型潮間帶沉積物反硝化、厭氧氨氧化脫氮活性的時空分布規(guī)律及其環(huán)境影響
    3.1 引言
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 潮間帶沉積物理化性質(zhì)特征
        3.2.2 潮間帶沉積物脫氮速率的時空分布特征
        3.2.3 脫氮速率和貢獻率的時空差異分別
        3.2.4 脫氮速率的多因素方差分析
        3.2.5 脫氮速率的多因素方差分析脫氮活性與環(huán)境因子間的Pearson相關分析
        3.2.6 脫氮速率與環(huán)境因子的多元逐步回歸分析
    3.3 分析與討論
        3.3.1 潮間帶沉積物背景環(huán)境
        3.3.2 潮間帶沉積物脫氮速率特征
        3.3.3 影響潮間帶脫氮活性的關鍵環(huán)境因子
第4章 中國典型潮間帶沉積物脫氮相關功能微生物豐度分布及其與脫氮活性的關系
    4.1 前言
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 熒光定量PCR標準曲線和擴增效率
        4.2.2 脫氮功能基因的時空分布
        4.2.3 功能基因豐度的時空差異
        4.2.4 功能基因豐度與環(huán)境因子間的Pearson相關分析
        4.2.5 脫氮活性與功能基因豐度間的Pearson相關分析
        4.2.6 脫氮速率和貢獻率與功能基因豐度間的多元逐步回歸分析
        4.2.7 脫氮速率和貢獻率與功能基因豐度及環(huán)境因子間的多元回歸分析
    4.3 討論
        4.3.1 潮間帶沉積物的脫氮功能基因豐度與環(huán)境調(diào)控
        4.3.2 脫氮活性與功能微生物
        4.3.3 潮間帶沉積物脫氮活性的調(diào)控機制
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術著作


【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米銀對膠州灣西北部海區(qū)及河口區(qū)沉積物反硝化能力和功能基因豐度的影響[J]. 白潔,田延昭,孫鵬飛,白曉巖,李巋然,趙陽國.  環(huán)境科學. 2018(11)
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[4]撂荒地亞硝酸還原酶基因nirK和nirS豐度動態(tài)[J]. 呼和,陳先江,程云湘.  草業(yè)科學. 2016(07)
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[6]煙臺潮間帶大型底棲動物群落組成和結(jié)構研究[J]. 韓慶喜,袁澤軼,陳丙見,王玉玨,石雅君,劉東艷.  海洋科學. 2014(09)
[7]δ13C和δ15N指示不同生態(tài)類型湖泊無機氮及有機質(zhì)來源[J]. 梁越,肖化云,劉小真,李文華,熊戩.  湖泊科學. 2014(05)
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博士論文
[1]中國潮間帶微生物及黃渤海底棲真菌的多樣性及生物地理學研究[D]. 王雅蘋.中國科學院大學(中國科學院煙臺海岸帶研究所) 2018

碩士論文
[1]我國典型潮間帶沉積物中氮污染狀況及浮游細菌群落對氮污染的響應[D]. 王恩輝.中國科學院煙臺海岸帶研究所 2017
[2]利用生物標志物梯烷脂研究珠江口厭氧氨氧化活動的時空分布特征[D]. 祝孟玲.中國海洋大學 2014
[3]堆肥過程中硝化細菌和反硝化細菌多樣性的分析[D]. 孫瑜.東北農(nóng)業(yè)大學 2014
[4]玉米抗逆相關基因Zm-Remorin的克隆和功能分析[D]. 王順喜.河南農(nóng)業(yè)大學 2014
[5]南海北部與鄂霍次克海深海沉積環(huán)境厭氧氨氧化細菌研究[D]. 邵蘇東.浙江大學 2013
[6]底泥對氮磷的吸附及投加微生物對底泥磷釋放的影響[D]. 李程亮.華中農(nóng)業(yè)大學 2011
[7]生物結(jié)皮中藍藻多樣性及其環(huán)境應用研究[D]. 蘇振宏.西北師范大學 2006
[8]渤海典型海岸帶（天津海域）水質(zhì)與底質(zhì)重金屬污染調(diào)查研究[D]. 齊鳳霞.北京化工大學 2004



本文編號：3664686