入侵植物與土壤微生物之間的相互作用關(guān)系深刻影響著入侵植物的適應(yīng)性和競(jìng)爭(zhēng)力,在其成功入侵的過程中發(fā)揮著重要的作用。本論文以毛竹入侵闊葉林為切入點(diǎn),利用室內(nèi)培養(yǎng)法測(cè)定土壤氮素轉(zhuǎn)化速率,并結(jié)合T-RFLP和定量PCR的方法研究了毛竹入侵闊葉林過程中其土壤細(xì)菌、真菌群落結(jié)構(gòu)變化,進(jìn)而利用定量PCR對(duì)細(xì)菌、真菌以及氮素礦化相關(guān)功能基因進(jìn)行了豐度分析,以期探究細(xì)菌、真菌群落及其功能類群在毛竹入侵過程中如何影響氮素礦化作用。此外,本論文通過測(cè)定添加細(xì)菌、真菌抑制劑,以及自養(yǎng)硝化抑制劑后土壤凈氮轉(zhuǎn)化的變化動(dòng)態(tài),分析了細(xì)菌和真菌對(duì)凈氮礦化和凈硝化作用的相對(duì)貢獻(xiàn)。最后,本論文也關(guān)注了毛竹入侵對(duì)土壤凈氮轉(zhuǎn)化影響的季節(jié)特征,并期望闡明其中的微生物機(jī)理。研究表明:1)武夷山毛竹入侵使土壤凈氮礦化速率顯著增強(qiáng),毛竹林土壤無機(jī)氮供應(yīng)較闊葉林更為豐富。室內(nèi)培養(yǎng)條件下,短期內(nèi)(7 d)毛竹林凈硝化作用較強(qiáng),但長(zhǎng)期培養(yǎng)條件(28 d)下闊葉林土壤凈硝化能力更強(qiáng);天目山毛竹入侵闊葉林對(duì)土壤氮素礦化的影響存在季節(jié)性差異,夏季毛竹林土壤凈氮礦化速率最高,而春季闊葉林土壤凈氮礦化速率最低;土壤有機(jī)質(zhì)含量、碳氮比以及無機(jī)氮含量在不同季節(jié)存在顯著差異,這種差異與微生物種類和豐度發(fā)生改變緊密相關(guān)。2)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)較真菌群落結(jié)構(gòu)對(duì)毛竹入侵響應(yīng)更為敏感,且在春季土壤中尤為明顯。3)結(jié)合功能基因豐度分析,武夷山毛竹入侵導(dǎo)致土壤細(xì)菌、礦化基因apr豐度顯著下降,而氨氧化細(xì)菌AOB和木質(zhì)素降解基因lcc豐度顯著上升。真菌與細(xì)菌豐度比、氨氧化細(xì)菌AOB豐度與凈硝化速率均呈顯著正相關(guān)(P0.05),而木質(zhì)素降解基因lcc與土壤有機(jī)質(zhì)含量、凈氮礦化作用呈顯著正相關(guān)關(guān)系,表明入侵后真菌尤其是木質(zhì)素降解基因lcc對(duì)銨態(tài)氮的生成發(fā)揮了積極作用;天目山春季毛竹林土壤中纖維素降解基因cbh I和木質(zhì)素降解基因lcc的顯著升高對(duì)土壤的凈氮礦化和凈硝化作用有積極影響,而秋季土壤中各環(huán)境因子對(duì)基因豐度變異影響不顯著。4)細(xì)菌與真菌在土壤凈氮轉(zhuǎn)化中均起到了重要作用,對(duì)入侵后形成的三個(gè)不同林分土壤添加抑制劑后發(fā)現(xiàn),闊葉林土壤中真菌對(duì)凈氮礦化的貢獻(xiàn)大于細(xì)菌,而毛竹林中則是細(xì)菌貢獻(xiàn)大于真菌。5)在毛竹入侵闊葉林形成的三種典型植被下土壤中,自養(yǎng)硝化都是硝化作用的主要形式。隨著入侵后土壤酸性的減弱,土壤真菌對(duì)硝化作用的貢獻(xiàn)也同時(shí)增加。
【學(xué)位單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S714
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 外來植物入侵的土壤生態(tài)機(jī)制研究進(jìn)展
        1.1.1 植物入侵對(duì)土壤養(yǎng)分水平的影響
        1.1.2 植物入侵對(duì)土壤氮素礦化的影響
        1.1.3 植物入侵對(duì)土壤微生物群落和功能的影響
    1.2 毛竹入侵對(duì)土壤微生物與養(yǎng)分動(dòng)態(tài)的影響
2 立題依據(jù)與研究?jī)?nèi)容
    2.1 立題依據(jù)
    2.2 研究?jī)?nèi)容
    2.3 技術(shù)路線
3 武夷山毛竹入侵對(duì)土壤氮素礦化的影響及其微生物學(xué)機(jī)制
    3.1 研究地區(qū)與材料方法
        3.1.1 研究區(qū)概況
        3.1.2 樣品采集與處理
        3.1.3 主要分析方法
    3.2 結(jié)果分析
        3.2.1 武夷山土壤理化性質(zhì)
        3.2.2 土壤凈硝化與氮礦化作用
        3.2.3 土壤細(xì)菌、真菌群落特征
        3.2.4 土壤細(xì)菌、真菌群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子、氮素轉(zhuǎn)化速率的相關(guān)分析
        3.2.5 土壤細(xì)菌、真菌與氮素礦化相關(guān)功能基因豐度變化
    3.3 討論
    3.4 結(jié)論與展望
4 天目山毛竹入侵對(duì)土壤氮素礦化的影響及其微生物學(xué)機(jī)制
    4.1 研究地區(qū)與材料方法
        4.1.1 研究區(qū)概況
        4.1.2 樣品采集與處理
        4.1.3 主要分析方法
    4.2 結(jié)果分析
        4.2.1 天目山土壤理化性質(zhì)
        4.2.2 土壤凈硝化與氮礦化作用
        4.2.3 土壤細(xì)菌、真菌群落特征
        4.2.4 土壤細(xì)菌、真菌與氮素礦化相關(guān)功能基因豐度變化
    4.3 討論
    4.4 結(jié)論與展望
5 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2866050