模擬水位下降與刈割對(duì)高寒濕地土壤氨氧化與反硝化微生物的影響
本文選題:水位下降 + 氨氧化細(xì)菌; 參考:《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》2017年11期
【摘要】:濕地土壤是溫室氣體重要的源和匯,認(rèn)識(shí)濕地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)過(guò)程有助于預(yù)測(cè)氮循環(huán)對(duì)未來(lái)氣候變化的響應(yīng)與反饋機(jī)制。為探討硝化作用和反硝化作用對(duì)土壤水位變化和刈割的響應(yīng)機(jī)制,依托于2013年在青藏高原東部若爾蓋泥炭地南部濕地設(shè)置的野外實(shí)驗(yàn),通過(guò)在樣地周圍挖掘不同深度的排水溝模擬水位下降,結(jié)合刈割處理,研究水位下降和刈割對(duì)泥炭地土壤氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)、氨氧化細(xì)菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和反硝化細(xì)菌(Denitrifying bacteria)豐度的影響。2014年7月取樣分析結(jié)果表明:水位下降顯著降低土壤含水量,水位下降與刈割均顯著降低土壤呼吸;氨氧化及反硝化微生物功能基因豐度在各處理間無(wú)顯著差異,但刈割及其與水位下降的交互作用顯著影響AOA-amo A與AOB-amo A基因豐度比。刈割處理顯著增加AOB-amo A基因相對(duì)豐度,但對(duì)AOA-amo A基因豐度無(wú)顯著影響,揭示AOB可能在濕地土壤硝化過(guò)程中占主導(dǎo)地位。土壤nir S基因豐度顯著高于nir K基因,表明nir S基因?qū)λ幌陆导柏赘畹捻憫?yīng)更為敏感。隨著土壤水位的下降,刈割促進(jìn)了由AOB主導(dǎo)的氨氧化過(guò)程,而反硝化微生物豐度的增加削減了氨氧化產(chǎn)物硝酸鹽的積累,繼而降低了土壤硝酸鹽含量。
[Abstract]:Wetland soil is an important source and sink of greenhouse gases. Understanding the process of nitrogen cycling in wetland ecosystem is helpful to predict the response and feedback mechanism of nitrogen cycle to future climate change. In order to investigate the response mechanism of nitrification and denitrification to soil water level change and mowing, a field experiment was conducted in 2013 in the southern part of the Zoige peat land in the eastern part of the Qinghai-Tibet Plateau. By digging ditches of different depths around the sample plots to simulate the water level decline, combined with cutting treatment, The effects of water level drop and mowing on the abundance of Ammonia-oxidizing archaeaAOAA, Ammonia-oxidizing bacterium AOBand denitrifying bacteria in peat soil were studied. There was no significant difference in the abundance of microbial functional genes in ammonia oxidation and denitrification between different treatments, but mowing and its interaction with water level significantly affected the abundance ratio of AOA-amo A and AOB-amo A genes. Mowing treatment significantly increased the relative abundance of AOB-amo A gene, but had no significant effect on the abundance of AOA-amo A gene, suggesting that AOB may play a dominant role in the process of soil nitrification in wetlands. The abundance of nir S gene in soil was significantly higher than that in nir K gene, indicating that nir S gene was more sensitive to water level decline and cutting. With the decrease of soil water level, mowing promoted the ammonia oxidation process led by AOB, while the increase of denitrification microbial abundance reduced the nitrate accumulation of ammonia oxidation products, and then decreased the nitrate content in soil.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項(xiàng)目(2013CB956300) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41371265)~~
【分類號(hào)】:S154.3
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1933522
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