【摘要】：天然氣水合物作為21世紀(jì)的一種新興潛在替代能源已備受關(guān)注。以往國(guó)際上對(duì)凍土區(qū)天然氣水合物的勘查,關(guān)注點(diǎn)多在儲(chǔ)層中水合物的賦存狀況及多年凍土層與水合物成藏間的關(guān)系等方面。近年來(lái),隨著研究的深入,科學(xué)家們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到凍土微生物活動(dòng)對(duì)水合物分布及凍土環(huán)境的重大影響,但研究程度仍十分薄弱。本文利用我國(guó)首個(gè)陸域天然氣水合物鉆區(qū),通過(guò)采集鉆孔周邊7個(gè)點(diǎn)位的土壤樣品,利用吖啶橙染色直接計(jì)數(shù)法評(píng)估土壤樣品中微生物細(xì)胞豐度；同時(shí)提取土壤樣品中微生物細(xì)胞的DNA,擴(kuò)增古菌16S rRNA基因,對(duì)所得克隆序列進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化分析,并就2013年和2014年古菌群落組成、年際變化以及不同生態(tài)環(huán)境條件下古菌類群的差異做了詳細(xì)的對(duì)比分析。研究發(fā)現(xiàn),祁連山木里地區(qū)的古菌主要是由泉古菌和廣古菌組成,其中泉古菌包含Group 1.1b、Groupl.3和少量熱變形菌目(Thermoproteales)。廣古菌包含的古菌類群有甲烷微菌綱(Methanomicrobia)、熱原體綱(Thermoplasmata)和少量的甲烷桿菌綱(Methanobacteria)。Group 1.3為整個(gè)群落的優(yōu)勢(shì)類群,甲烷微菌綱(Methanomicrobia)為廣古菌中的優(yōu)勢(shì)類群。整體來(lái)看,表層古菌群落多樣性要高于次表層,表層一般含有較多的Group 1.1b類群,次表層一般含有較多的Group1.3類群。Group 1.1b和熱變形菌目(Thermoproteales)與含水率、電導(dǎo)率和頂空氣甲烷含量都有較為明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,廣古菌門中的產(chǎn)甲烷菌則一般與溫度、含水率以及頂空氣甲烷含量呈正相關(guān)。除個(gè)別采樣點(diǎn)外,大部分采樣點(diǎn)古菌類群分布特征都有著較大的年際變化,尤其是次表層區(qū)域。2014年次表層產(chǎn)甲烷古菌的分布含量相較于2013年有著大幅度的上升(11.6%)。不同生態(tài)環(huán)境下古菌群落結(jié)構(gòu)差異十分明顯,草甸區(qū)一般含有較多的Group 1.1b且一般不含產(chǎn)甲烷菌,沼澤區(qū)優(yōu)勢(shì)類群一般為Group 1.3�？偠灾�,本研究得出的多個(gè)結(jié)論為今后在凍土區(qū)開(kāi)展凍土微生物的相關(guān)研究提供了一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和參考依據(jù)。
[Abstract]:As a new potential alternative energy source in the 21st century, gas hydrate has attracted much attention. In the past, the international exploration of gas hydrate in permafrost region focused on the occurrence of gas hydrate in reservoir and the relationship between permafrost and gas hydrate accumulation. In recent years, with the development of research, scientists have recognized the great influence of microbial activities on hydrate distribution and permafrost environment, but the degree of research is still very weak. In this paper, using the first land gas hydrate drilling area in China, the microorganism cell abundance in soil samples was evaluated by acridine orange staining direct counting method by collecting soil samples at 7 points around the borehole. At the same time, the DNA of microorganism cells was extracted from soil samples, the 16s rRNA gene was amplified, the cloned sequences were phylogenetic and phylogenetic analysis, and the composition of the ancient bacteria communities in 2013 and 2014 were analyzed. The year-to-year variation and the differences of paleoflora under different ecological conditions were compared and analyzed in detail. It is found that the ancient bacteria in Muli area of Qilian Mountain are mainly composed of Quangu and Guangu. Among them, Quanggu contains Group 1.1b, Groupl.3 and a small amount of (Thermoproteales). The palaeomycetes contained (Methanomicrobia), (Thermoplasmata) and a small number of methanobacterium (Methanobacteria). 1. 3 were the dominant groups of the whole community, and (Methanomicrobia) was the dominant group in the whole community. On the whole, the diversity of palaeomycetes community in the surface layer was higher than that in the subsurface layer. The surface layer generally contained more Group 1.1b group, and the subsurface layer generally contained more Group1.3 group .1b, (Thermoproteales) and moisture content. There was a significant negative correlation between electrical conductivity and methane content in the top air, while there was a positive correlation between the methanogenic bacteria and temperature, moisture content and methane content in the top air. With the exception of individual sampling sites, the distribution characteristics of paleomycetes in most sampling sites showed great interannual variation, especially in subsurface areas. The distribution of methanogenic palaeomycetes in 2014 was significantly higher than that in 2013 (11.6%). The community structure of palaeomycetes in different ecological environments was very different. In meadow area, there were more Group 1.1b and no methanogenic bacteria, and the dominant group in swamp area was Group 1.3b. All in all, the conclusions of this study provide a certain data basis and reference for the future research on frozen soil microbes in frozen soil regions.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q913;P618.13

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本文編號(hào)：2169185