土壤微生物作為重要的分解者,在生物地球化學(xué)循環(huán)中發(fā)揮著核心作用,了解其地理分異規(guī)律及驅(qū)動(dòng)機(jī)制具有十分重要的意義。由于技術(shù)手段的限制,微生物地理學(xué)研究起步較晚。近年來(lái),隨著分子生物學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,有研究發(fā)現(xiàn)土壤微生物群落具有空間分布格局,突破了微生物隨機(jī)性分布的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。我國(guó)藏東南地區(qū)具有全球獨(dú)特的“低緯度高海拔高山生態(tài)系統(tǒng)”,孕育了豐富的生物資源,承擔(dān)著重要的生態(tài)功能,由于其特殊的地形和氣候條件,使得該地區(qū)生態(tài)環(huán)境較脆弱,對(duì)氣候變化和人為擾動(dòng)十分敏感。因而開展藏東南地區(qū)土壤微生物群落地理分異和驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究將有助于了解環(huán)境變化對(duì)土壤微生物及其生態(tài)系統(tǒng)功能的影響,為預(yù)測(cè)青藏高原高山生態(tài)系統(tǒng)功能對(duì)全球變化的響應(yīng)提供科學(xué)依據(jù)。本文采用高通量測(cè)序和基因芯片技術(shù),探討了藏東南色季拉山不同土地利用類型（農(nóng)、林、草）、海拔梯度和林線關(guān)鍵帶下的土壤微生物地理分異與環(huán)境驅(qū)動(dòng)機(jī)制,并基于上述探討的微生物分異控制規(guī)律,率先借助數(shù)字土壤制圖理論、機(jī)器學(xué)習(xí)算法及網(wǎng)格大數(shù)據(jù)并行計(jì)算技術(shù),實(shí)現(xiàn)了以采樣點(diǎn)微生物群落信息為基礎(chǔ),預(yù)測(cè)藏東南未采樣區(qū)域土壤微生物群落空間分布。本研究發(fā)現(xiàn):（1）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的土壤細(xì)菌群落多... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文第二章不同土地利用和海拔梯度下的土壤微生物群落及環(huán)境控制因子16功能理解具有重要影響。在此背景下，本研究選取藏東南色季拉山脈沿海拔梯度覆蓋三種典型生態(tài)系統(tǒng)的土壤細(xì)菌群落開展調(diào)查和研究。本研究的目的：（1）描述色季拉山沿海拔梯度的土壤細(xì)菌群落多樣性和組成；（2）闡明土地利用對(duì)土壤細(xì)菌群落的影響；（3）確定影響土壤細(xì)菌群落空間變異的主導(dǎo)因素。2.2研究區(qū)概況本文的研究區(qū)選取沿雅魯藏布江中下游的山南、林芝、昌都地區(qū)為核心的藏東南區(qū)，面積約23.7萬(wàn)平方公里。該地區(qū)位于印度阿薩姆平原與青藏高原的過(guò)渡地帶，隨著中生代燕山運(yùn)動(dòng)及第四紀(jì)地殼劇烈運(yùn)動(dòng)，形成陡峭高山和深切谷地為主體的地形地貌。境內(nèi)最低海拔143米，最高海拔為7728米，巨大的落差產(chǎn)生了地貌上明顯的垂直地帶性。藏東南地區(qū)擁有全國(guó)最大的原始林區(qū)，氣候和植被的垂直分帶顯著,涵蓋了北半球幾乎所有的植被和氣候類型，是進(jìn)行高山體系研究的首選區(qū)域。全球海拔最高的林線分布于此地區(qū)，林線交錯(cuò)帶微生境變異十分強(qiáng)烈，土壤、氣候等環(huán)境條件的異質(zhì)性非常高，孕育了極其豐富的生物資源。圖2-1藏東南地理位置圖Fig.2-1ThedistributionmapofSoutheastTibet

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文第二章不同土地利用和海拔梯度下的土壤微生物群落及環(huán)境控制因子172.3材料與方法2.3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與采樣色季拉山位于藏東南雅魯藏布江大拐彎西北側(cè)，念青唐古拉山與喜馬拉雅山脈接合處的工布自然保護(hù)區(qū)林芝縣境內(nèi),屬念青唐古拉山向南延伸的余脈。山體位置大體為94°32′-94°45′E29°34′-29°43′N，面積大約為2300平方公里。色季拉山位于藏東南濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)氣候帶的交界面上，受印度洋暖濕季風(fēng)的控制，氣候冬暖夏涼、干濕分明，年均氣溫-0.73℃，年均降水量大于800mm。土壤以酸性棕壤為主。不同氣候帶（亞熱帶、溫帶、寒帶）沿色季拉山呈現(xiàn)垂直地帶性分布。農(nóng)田主要分布于3500米低海拔區(qū)域，種植以青稞為主；針葉林分布于3300-4300米海拔之間，高山灌叢、草甸分布于4300米海拔以上（Li等，2015），如圖2-2所示。林地的主要植被類型包括林芝云杉、冷杉，并伴有川滇高山櫟、方枝栢，灌叢和草甸的主要植被以杜鵑和小蒿草為主。色季拉山植被垂直帶譜完整，具有典型的高山林線景觀，是研究森林生態(tài)系統(tǒng)變化和高山林線的理想地點(diǎn)。同時(shí)，林芝也是藏東南開發(fā)歷史最為悠久的地區(qū)之一，近幾年人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)需求壓力增大，色季拉山地區(qū)土地利用變更和人為干擾不斷加劇。研究團(tuán)隊(duì)于色季拉山有著長(zhǎng)期野外工作基礎(chǔ)，生態(tài)觀測(cè)站和定位試驗(yàn)站也都設(shè)立于此，因而本研究選取色季拉山作為藏東南典型試驗(yàn)區(qū)，開展微生物在不同生態(tài)系統(tǒng)、垂直梯度、林線處的分異和控制規(guī)律研究。圖2-2色季拉山農(nóng)、林、草和林線生態(tài)系統(tǒng)沿海拔分布示意圖Fig.2-2Cropland,forest,grasslandandtimberlineecosystemsalongelevationinSygeraMountain

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]氣候變化對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)分子結(jié)構(gòu)特征與穩(wěn)定性影響研究進(jìn)展[J]. 張仲勝,李敏,宋曉林,薛振山,呂憲國(guó),姜明,武海濤,王雪宏.  土壤學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]高山林線土壤微生物群落結(jié)構(gòu)對(duì)模擬增溫的響應(yīng)[J]. 鄭海峰,陳亞梅,楊林,李洪杰,王利峰,諶賢,劉洋.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(09)
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[9]高山林線變化的更新受限機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 沈維,張林,羅天祥.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(09)
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