本文關(guān)鍵詞：冰川前沿退縮地土壤微生物多樣性及其演替的比較研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近些年來,由于全球氣候持續(xù)變暖,平均溫度上升,導(dǎo)致冰川快速退縮,由此暴露出原生的動(dòng)植物和微生物棲息地,被稱為冰川前沿退縮地。目前對(duì)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)物、植物演替已經(jīng)有了廣泛地研究,研究者們更加關(guān)注冰川前沿退縮地土壤微生物及其演替。因此,本研究選擇祁連山老虎溝冰川、七一冰川和玉龍雪山玉龍冰川3條冰川前沿退縮地為研究樣地,共采集6個(gè)樣點(diǎn)土壤,運(yùn)用454高通量測序技術(shù),結(jié)合土壤理化性質(zhì)分析,研究不同冰川前沿退縮地土壤微生物的多樣性及其演替,以及與土壤理化性質(zhì)之間的關(guān)系。研究取得以下結(jié)果。1、不同冰川前沿土壤理化性質(zhì)分析表明,研究的3條冰川前沿土壤C、N含量都非常低,其中七一冰川的C(0.043mg/g.dw)、N(0.017mg/g.dw)含量最低。并且這3條冰川土壤的C含量都是隨著冰川前沿退縮地土壤的裸露年代增加呈顯著上升趨勢,N含量與冰川土壤退縮年代沒有相關(guān)性。這3條冰川前沿退縮地土壤都屬于堿性土壤,pH 8.19-8.60,與冰川的退縮年代呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。2、對(duì)3條冰川前沿退縮地土壤微生物物種OTU、Ace指數(shù)、Chao指數(shù)以及Ace/Chao分析表明,老虎溝冰川和七一冰川(大陸性冰川)的細(xì)菌豐富度隨冰川前沿退縮地土壤的裸露年代增加呈上升趨勢;玉龍冰川(海洋性冰川)的細(xì)菌豐富度隨冰川前沿退縮地土壤的裸露年代增加呈下降趨勢。大陸性冰川的真菌豐富度隨冰川前沿退縮地土壤的裸露年代增加呈下降趨勢,而海洋性冰川的真菌豐富度隨冰川前沿退縮地土壤的裸露年代增加呈上升趨勢。3、對(duì)不同的冰川前沿退縮地土壤微生物群落結(jié)構(gòu)分析表明,3條冰川土壤中共有的細(xì)菌門為變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、疣微菌門(Verrucomicrobia)、酸桿菌門(Acidobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、裝甲菌門(Armatimonadetes)、浮霉菌門(Planctomycetes)等。其中變形菌門、擬桿菌門、放線菌門和酸桿菌門為優(yōu)勢菌門,且變形菌門都是隨著冰川前沿退縮地土壤裸露年代的增加呈下降趨勢。玉龍冰川前沿退縮地土壤特有菌門為產(chǎn)水菌門(Aquificae)和Candidatedivision中的OP11、TM6、WS6。Candidate division中WS3為除玉龍冰川前沿退縮地外在其它2條冰川前沿退縮地土壤中都含有的細(xì)菌類群。Candidate division中OD1為除七一冰川前沿退縮地外在其它2條冰川前沿退縮地土壤中都含有的細(xì)菌類群。對(duì)真菌多樣性分析表明,子囊菌門(Ascomycotina)和擔(dān)子菌門(Basidiomycotina)為3條冰川所共有。4、對(duì)不同的冰川前沿退縮地土壤微生物群落結(jié)構(gòu)綱水平的分析表明,6個(gè)土壤樣點(diǎn)中共有的細(xì)菌綱為:α-變形菌菌綱(Alphaproteobacteria)、β-變形菌綱(Betaproteobacteria)、γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria)、δ-變形菌綱(Deltaproteobacteria)、放線菌綱(Actinobacteria)、鞘脂桿菌綱(Sphingobacteria)、酸桿菌綱(Acidobacteria)、芽單孢菌綱(Gemmatimonadetes)、Spartobacteria、Armatimonadia、浮霉菌綱(Planctomycetacia)、疣微菌綱(Verrucomicrobiae)等。除老虎溝冰川前沿退縮地外其它2條冰川前沿退縮地土壤中共有的細(xì)菌類群為:硝化螺旋菌綱(Nitrospira)、Subdivision3、熱變形菌綱(Thermoprotei)、Chthonomonadetes等。擬桿菌綱(Bacteroidia)和Negativicutes為七一冰川前沿退縮地特有的細(xì)菌類群并隨著冰川前沿退縮地土壤暴露時(shí)間的增加而逐漸消失。5、將本研究的3條冰川與7條世界其它地區(qū)的冰川進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)在門水平上10條冰川退縮地土壤都含有變形菌門、放線菌門、綠彎菌門、酸桿菌門、擬桿菌門、藍(lán)藻菌門、芽單孢菌門、浮霉菌門、裝甲菌門、疣微菌門等,其中變形菌門、放線菌門和擬桿菌門在所有冰川中都存在較多。在綱水平上10條冰川退縮地土壤的共有細(xì)菌綱為α-變形菌綱、β-變形菌綱、放線菌綱、δ-變形菌綱、γ-變形菌綱、酸微菌綱(Acidimicrobiia)、芽單孢菌綱、嗜熱油菌綱(Thermoleophilia)等。其中集球藻亞綱(Synechococcophycideae)、綠彎菌綱(Chloroflexi)、Saprospirae、鞘脂桿菌綱、Solibacteres、Planctomycetia、Armatimonadia、Elusimicrobia、Chthonomonadetes及Candidatedivision中的TM7-1、TM7-3為除Mc Murdo Dry Valley外其它9條冰川前沿退縮地土壤所共有類群;Acidobacteria-6、Phycisphaerae、Clostridia和Thermomicrobia為除老虎溝冰川前沿退縮地外其它9條冰川前沿退縮地土壤所共有的細(xì)菌類群;Synergistia、Candidatedivision中的Pla3和TG3類群為Mc Murdo Dry Valley冰川退縮地土壤所特有的細(xì)菌綱。6、對(duì)不同冰川前沿退宿地土壤的微生物豐度與土壤理化因子之間的相關(guān)性研究,發(fā)現(xiàn)老虎溝冰川前沿退縮地土壤細(xì)菌豐度與土壤C、N含量和含水量呈正相關(guān),與pH值呈負(fù)相關(guān);真菌豐度與含水量、pH值呈正相關(guān),與C、N含量呈負(fù)相關(guān)。七一冰川前沿退縮地土壤細(xì)菌豐度與C含量、含水量呈正相關(guān),與N含量、pH值呈負(fù)相關(guān);真菌豐度與N含量、pH值呈正相關(guān),與C含量、含水量呈負(fù)相關(guān)。玉龍冰川前沿退縮地土壤細(xì)菌豐度與N含量、pH值呈正相關(guān),與C含量、含水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;真菌豐度與C含量、含水量呈正相關(guān),與N含量、pH值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。這3條冰川的細(xì)菌多樣性都是隨著冰川土壤裸露年代的增加呈下降趨勢;而老虎溝冰川前沿退縮地土壤真菌多樣性隨著冰川土壤裸露年代的增加呈上升趨勢,其它2條冰川都是隨著冰川土壤裸露年代的增加呈現(xiàn)下降趨勢。
【關(guān)鍵詞】：冰川前沿退縮地 微生物多樣性 微生物群落結(jié)構(gòu) 微生物群落演替 土壤理化性質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S154.3
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-23
• 1.1 冰川前沿退縮地土壤微生物群落研究概況12-16
• 1.1.1 冰川前沿退縮地微生物數(shù)量及其變化規(guī)律12-13
• 1.1.2 冰川前沿退縮地微生物多樣性及其變化規(guī)律13-14
• 1.1.3 冰川前沿退縮地微生物群落結(jié)構(gòu)特征14-15
• 1.1.4 冰川前沿退縮地土壤微生物功能的研究15-16
• 1.2 土壤微生物多樣性的研究概況16-18
• 1.3 冰川前沿退縮地土壤微生物的影響因子研究18-21
• 1.3.1 土壤理化因子對(duì)冰川前沿退縮地土壤微生物的影響18-19
• 1.3.2 生態(tài)因子對(duì)冰川前沿退縮地土壤微生物的影響19-20
• 1.3.3 冰川類型對(duì)冰川前沿退縮地土壤微生物的影響20-21
• 1.4 研究目的和意義21-23
• 2 材料與方法23-31
• 2.1 研究區(qū)域概況23-24
• 2.2 樣地選擇及樣品采集24-25
• 2.2.1 樣地選擇24-25
• 2.2.2 樣品采集25
• 2.3 土壤理化性質(zhì)分析及測定25
• 2.4 土壤DNA提取與 16S rRNA基因高通量測序25-27
• 2.5 高通量測序及數(shù)據(jù)處理27-30
• 2.5.1 原始數(shù)據(jù)處理27-28
• 3.5.2 16S rRNA基因序列測序深度分析28-29
• 2.5.3 18S rRNA基因序列測序深度研究29-30
• 2.6 物種豐富度分析和群落多樣性指數(shù)30
• 2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析30-31
• 3 研究結(jié)果31-63
• 3.1 冰川退縮地土壤理化性質(zhì)及其比較分析31-32
• 3.2 冰川前沿退縮地細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化32-46
• 3.2.1 細(xì)菌的豐富度特征及其OTU聚類分析32-34
• 3.2.2 細(xì)菌多樣性指數(shù)特征34-36
• 3.2.3 不同冰川前沿退縮地土壤細(xì)菌群落組成特征36-45
• 3.2.4 細(xì)菌的群落組成與理化因子之間的關(guān)系45-46
• 3.3 冰川前沿退縮地真菌群落結(jié)構(gòu)的變化46-59
• 3.3.1 真菌的豐富度特征及其OTU聚類分析46-48
• 3.3.2 真菌多樣性指數(shù)特征48-49
• 3.3.3 不同冰川前沿退縮地土壤真菌群落組成特征研究49-58
• 3.3.4 真菌的群落組成與理化因子之間的關(guān)系58-59
• 3.4 與其它冰川前沿微生物的比較分析59-63
• 4 討論與結(jié)論63-66
• 4.1 討論63-65
• 4.1.1 不同冰川前沿退縮地土壤物種豐度的變化63
• 4.1.2 不同冰川前沿退縮地土壤群落多樣性的變化63-64
• 4.1.3 不同冰川前沿退縮地土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特征64
• 4.1.4 不同冰川前沿退縮地土壤優(yōu)勢菌群落結(jié)構(gòu)特征64-65
• 4.2 主要結(jié)論65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-76
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果與參與項(xiàng)目76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：489296