氮素污染是嚴(yán)重的全球環(huán)境問題之一,長期接受氮輸入的河岸濕地是重要的脫氮生物反應(yīng)器,由于水文條件經(jīng)常波動,土壤氮循環(huán)過程中參與的微生物存在著較大的變化。本文通過氮輸入與水位波動的交互作用,探討其對參與土壤氮循環(huán)微生物多樣性變化的影響,揭示其對濕地土壤氮去除效率的影響。本研究于2018年夏季在七星河國家級自然保護(hù)區(qū)采集了三個典型群落（小葉章群落、蘆葦群落、漂筏苔草群落）的原狀土柱,基于自主設(shè)計的水位控制原狀土柱模擬裝置,進(jìn)行了氮輸入和水位波動對原狀土壤內(nèi)微生物群落的影響模擬實驗,并基于16S rRNA高通量測序結(jié)果探究七星河濕地的典型植物群落中參與氮循環(huán)的微生物多樣性的變化情況。研究結(jié)果表明:在30mg/L的NO3-輸入時,蘆葦群落中氮的去除效率最大;在60mg/L的NO3-輸入時,漂筏苔草群落中氮的去除效率最大。菌屬相對豐度的變化在30mg/L的NO3-濃度添加下,水位高于土壤層深度5cm時,蘆葦群落中的菌屬相對豐度最大,主要的優(yōu)勢菌屬為Thiobacillus菌屬;水位低于土壤層深度10cm時,小葉章群落中的菌屬相對豐度最大,其主要優(yōu)勢菌屬為Thiobacillus菌屬;水位低于土壤層... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－１蘆葦群落土壤理化特征（ＴＮ代表總輒，ＴＯＣ代表總有機氣，丨＞０、丨）丨０、丨）２（丨分別代表土壤??深度為〇－ｌ〇ｃｍ、１（丨－２０ｃｍ、２０－３０ｃｍ橫坐標(biāo)為土壤層深度，軸坐標(biāo)為總氮和總有機碳的含量）??Ｆｉｇ．３－１?ＴＮ＞?ＴＣ?ａｎｄ?Ｃ／Ｎ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｅｘｐ?

?１３．１１２?２．９９４??Ｐｈｒ－Ｂｅｆｏｒ－ＤＩＯ?４．２７９?１３．１４６?３．０７２??Ｐｈｒ－Ｂｅｆｏｒ－Ｄ２０?０．７０２?３．３１２?４．７１８??Ｐｈｒ－Ｆｉｎｉｓｈ－ＤＯ?５．６９５?１３．９１５?２．４４３??Ｐｈｒ－Ｆｉｎｉｓｈ－ＤＩＯ?５．２４５?１２．９３９?２．４６７??Ｐｈｒ－Ｆｉｎｉｓｈ－Ｄ２０?０．３２９?１．２５０?３．７９９??３．１．２小葉章群落土壤理化特征??小葉章群落土壤的總氮和總有機碳的含量，以及碳氮比情況如圖３－２所示。總氮和??總有機碳的含量在實驗開始前，土壤層深度為０－ｌＯｃｍ時其含量最大，隨著土壤層深度??的增加，總氮和總有機碳呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。總氮從１．９９８ｍｇ／Ｌ降到了?０．４０９?ｍｇ／Ｌ，??總有機碳有１２．４８６?ｍｇ／Ｌ下降到１．２５５?ｍｇ／Ｌ。在實驗結(jié)束后測得的土壤總氮和總有機碳??時，土壤層深度為〇－１０ｃｍ時的總有機碳的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常值，故剔除無效數(shù)據(jù)。從圖??中可以看出，總氮和總有機碳的含量隨著土壤深度的增加而逐漸減少，總氮從??２．５３６ｍｇ／Ｌ降到了?０．５３７?ｍｇ／Ｌ；總有機碳的含量減少了?２．５４９?ｍｇ／Ｌ，從整體看來，總氮??和總有機碳的含量在實驗結(jié)束后比實驗開始前都有所積累，Ｃ／Ｎ比在實驗結(jié)束后比實驗??開始前也有所增加，并且隨著土壤深度的增加Ｃ／Ｎ比的數(shù)值隨之降低。??Ｔｉｍｅ?［］?Ｂｅｆｏｒｅ?［］?Ｆｉｎｉｓｈ??ｃｍ?ＴＮ?ＴＯＣ??１２－：??國?２．０－??」４?－?．?■?８?￣?ｉ??Ｅ??」??］??＾?圓?圓＆圍?圓??２－．圍圓?．．－ｊｐ｜?－

?１．９９８?１２．４８６?６．２４９??Ｃａｌ－Ｂｅｆｏｒ－ＤＩＯ?０．５６９?３．０２８?５．３２２??Ｃａｌ－Ｂｅｆｏｒ－Ｄ２０?０．４０９?１．２５５?３．０６８??Ｃａｌ?－Ｆｉｎｉｓｈ－ＤＯ?２．５３６?ＮＡ?ＮＡ??Ｃａｌ－Ｆｉｎｉｓｈ－ＤｌＯ?０．９０３?５．２２８?５．７９０??Ｃａｌ－Ｆｉｎｉｓｈ－Ｄ２０?０．５３７?２．６７９?４．９８９??３．１．３漂筏苔草群落土壤理化特征??漂筏苔草群落土壤的總氮和總有機碳的含量，以及碳氮比情況如圖３－３所示�？偟�??和總冇機碳的含量在實驗幵始前，土壤層深度為〇－ｌ〇ｃｍ時其含量最大，隨著土壤層深??度的增加，總氮和總有機碳呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢�？偟獜模担担荩叮恚纾探档搅�?０．８９１?ｍｇ／Ｌ，??總有機碳冇］３．３８４?ｍｇ／Ｌ下降到４．３８］?ｍｇ／Ｌ。實驗結(jié)朿后測得的土壤總氮和總有機碳，??在土壤層深度為０－ｌ０ｃｍ和ｌ０－２０ｃｍ時，總氮和總有機碳的含量沒有明顯的差異。從圖??中可以看出，總氮和總有機碳的含量隨著土壤深度的增加而逐漸減少，總氮從??３．６９〇１＾幾降到了丨．０４４１１屯／１＾總有機碳的含量減少了２．４７?１噸幾。從數(shù)據(jù)整體看來，土??壤層深度為〇－】〇ｃｍ和１０－２０ｃｍ時，實驗結(jié)朿后總有機碳的含量比實驗開始前測得的含??量有所減少，Ｃ／Ｎ比在實驗結(jié)束后比實驗開始前冇所增加，而在土壤層深度２０－３０ｃｍ時，??總冇機碳的含垃比實驗開始前的數(shù)值變大；總氮的含麗在實驗結(jié)朿后土壤層深度０－??１０ｃｍ時的含比實驗兒始前測得的含量栺所減少，仍其他兩個土壤層深度下實驗結(jié)束??后總氮的含量均有所積累，Ｃ／Ｎ比值隨著土壤深度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三江平原七星河流域濕地植物多樣性及影響因素[J]. 單元琪,姚允龍,張欣欣,張強.  生態(tài)學(xué)報. 2020(05)
[2]我國濕地退化過程中土壤理化性質(zhì)變化特征研究進(jìn)展[J]. 高瑩,胡雪瑛,孫喜軍.  陜西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(08)
[3]三峽庫區(qū)水體中固氮微生物多樣性及其影響因素[J]. 佘偉鈺,馮燦,楊漸,蔣宏忱.  微生物學(xué)報. 2019(06)
[4]高通量測序技術(shù)在環(huán)境微生物領(lǐng)域的應(yīng)用與進(jìn)展[J]. 艾鑠,張麗杰,肖芃穎,張曉鳳,邢志林.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2018(09)
[5]高通量測序技術(shù)在微生物分子生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 王新珍,王鳳花,孫瑞波,劉彬彬.  中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(10)
[6]濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)微生物驅(qū)動的氮循環(huán)研究進(jìn)展[J]. 楊雪琴,連英麗,顏慶云,賀志理.  微生物學(xué)報. 2018(04)
[7]黑龍江七星河自然保護(hù)區(qū)白琵鷺數(shù)量分布及繁殖習(xí)性初步研究[J]. 崔守斌.  黑龍江科學(xué). 2017(10)
[8]水位波動對水平潛流人工濕地脫氮效果的影響[J]. 郭士林,葉春,李春華,許士洪,呂美婷.  中國環(huán)境科學(xué). 2017(03)
[9]水位變化對河流、湖泊濕地植被的影響[J]. 姚鑫,楊桂山,萬榮榮,王曉龍.  湖泊科學(xué). 2014(06)
[10]土壤氮循環(huán)微生物過程的分子生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J]. 侯海軍,秦紅靈,陳春蘭,魏文學(xué).  農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究. 2014(05)

博士論文
[1]三江平原不同水位梯度濕地植物—土壤系統(tǒng)氮循環(huán)特征研究[D]. 郭雪蓮.東北師范大學(xué) 2008

碩士論文
[1]花鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化[D]. 滕威.東北林業(yè)大學(xué) 2019
[2]遼河口濕地沉積物硝化反硝化速率時空變化與脫氮效應(yīng)的影響因素[D]. 王純杰.中國海洋大學(xué) 2012



本文編號：3550061