本文選題：毛竹入侵 + 自然保護區(qū)�。� 參考：《浙江農(nóng)林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：毛竹(Phyllostachys pubscens)主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū),是我國南方重要的筍、材兩用竹,其依靠強大的地下莖(竹鞭)不斷向四周擴散。植物入侵潛在改變陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)和土壤微生物群落,土壤自養(yǎng)微生物在固定CO_2方面扮演著重要角色;然而毛竹入侵過程中固碳自養(yǎng)微生物群落的變化及其驅(qū)動的環(huán)境因子尚不清楚。本文采用實時熒光定量PCR(Real-time PCR,qPCR)、末端限制性片段長度多態(tài)性技術(shù)(T-RFLP)、基因克隆文庫等分子生物學(xué)的方法,研究了浙江天目山和江西廬山自然保護區(qū)毛竹入侵闊葉林對土壤固碳功能菌群落特征的影響,并利用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)研究影響土壤固碳功能菌群落變異的主要環(huán)境因子,旨在揭示亞熱帶地區(qū)自然保護區(qū)毛竹入侵地帶性闊葉林對土壤固碳自養(yǎng)微生物群落特征及其影響機制。天目山自然保護區(qū)兩個實驗位點(石門洞和進山門)的研究結(jié)果均表明,毛竹入侵闊葉林增加土壤cbbL基因數(shù)量和RubisCO酶活性。與常綠闊葉林相比,毛竹入侵闊葉林導(dǎo)致石門洞實驗位點的cbbL基因數(shù)量和RubisCO酶活性分別增加72%和140%;進山門實驗位點的cbbL基因數(shù)量和RubisCO酶活性分別增加105%和80%。相關(guān)分析表明,cbbL基因數(shù)量與土壤pH呈顯著正相關(guān),RubisCO酶活性與有效磷、電導(dǎo)率以及硝態(tài)氮顯著正相關(guān);cbbL基因數(shù)量與RubisCO酶活性呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.80,P=0.016)。多響應(yīng)置換過程分析(Multi-response permutation procedures,MRPP)結(jié)果表明,在石門洞實驗位點混交林與闊葉林之間的固碳自養(yǎng)微生物群落結(jié)構(gòu)差異顯著,而進山門毛竹林與混交林群落結(jié)構(gòu)差異性顯著。主坐標(biāo)分析(Principal coordinate analysis,PCoA)和聚類分析(Cluster analysis,UPGMA)均表明研究區(qū)域的位置差異顯著影響固碳自養(yǎng)微生物群落結(jié)構(gòu),且其效應(yīng)大于毛竹入侵闊葉林造成的林分類型的影響。RDA結(jié)果表明,石門洞實驗位點土壤固碳菌群落結(jié)構(gòu)受土壤pH(P=0.029)、有機碳(P=0.001)、碳氮比(C/N ratio,P=0.001)、硝態(tài)氮(P=0.011)以及銨態(tài)氮(P=0.035)含量的顯著影響;進山門實驗位點則主要受土壤pH、硝態(tài)氮以及速效鉀的影響,且只有速效鉀(P=0.043)的影響達到顯著性水平。多元回歸樹分析(Multivariate Regression Tree,MRT)表明土壤易氧化碳含量是土壤固碳微生物數(shù)量、多樣性以及群落結(jié)構(gòu)地理變異的主要因素。本研究區(qū)域的自養(yǎng)菌群優(yōu)勢菌種為根瘤菌(Rhizobiales),諸如芽生綠菌屬(Blastochloris viridis),Starkeya novella,and Bradyrhizobium sp.等廬山自然保護區(qū)兩個實驗位點(黃龍寺和碧云庵)的研究結(jié)果表明,不同林分土壤cbbL基因豐度和RubisCO酶活性變化因地理位置而異。黃龍寺實驗位點的混交林cbbL基因豐度顯著高于毛竹林,而RubisCO酶活性則顯著低于毛竹純林和闊葉林;碧云庵實驗位點混交林cbbL基因豐度顯著高于闊葉林和毛竹純林;且碧云庵三種林分的cbbL基因數(shù)量和RubisCO酶活性均高于黃龍寺。相關(guān)分析表明:cbbL基因數(shù)量與硝態(tài)氮(r=-0.612,P0.01)和堿解氮(r=-0.348,P=0.026)均呈顯著負相關(guān);RubisCO酶活性與易氧化碳(ROC)含量呈負相關(guān)(r=-0.314,P=0.046)。MRPP和非度量多維尺度分析(Non-metric multi-dimensional scaling,NMDS)結(jié)果均表明,碧云庵三種林分彼此之間固碳菌群落結(jié)構(gòu)差異顯著,而黃龍寺樣品則沒有規(guī)律。RDA結(jié)果表明黃龍寺固碳菌群落結(jié)構(gòu)受有效磷(P=0.001)、pH(P=0.002)以及有機碳(P=0.002)含量的影響,碧云庵固碳菌群落結(jié)構(gòu)除上述因素外,還受全氮(P=0.029)和電導(dǎo)率(P=0.024)的影響。多元回歸樹分析(multivariate regression tree,MRT)表明土壤硝態(tài)氮含量是土壤固碳微生物數(shù)量、多樣性變異的主要因素�；蚩寺∥膸旆治霰砻�,本研究區(qū)域的自養(yǎng)菌群優(yōu)勢菌種為根瘤菌(Rhizobiales),諸如慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)、華癸中生根瘤菌(Mesorhizobium)、以及Devosia sp.等,此外還有發(fā)現(xiàn)的少量硝化細菌(Nitrobacter)和固氮螺菌屬(Azospirillum)等。固碳自養(yǎng)微生物的種群及分布在廬山和天目山地區(qū)存在差異,地理差異影響固碳自養(yǎng)微生物群落生物地理分布,堿解氮含量是驅(qū)動固碳自養(yǎng)微生物地理分異的主要因素。
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【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S795.7;S714

【參考文獻】

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本文編號：1758018