不同生境土壤中硝化和反硝化微生物群落結構的研究
發(fā)布時間:2021-07-10 16:09
黃土高原和青藏高原是我國兩大主要的陸地生態(tài)系統(tǒng)。近年來,由于人為因素及其自然因素的影響,使得黃土高原農(nóng)田水土流失嚴重,青藏高原草地退化嚴重。氮作為生物圈的主要營養(yǎng)元素,生境的破壞也引起了氮循環(huán)的嚴重失衡。同時,由硝化和反硝化作用所產(chǎn)生的N2O,是溫室氣體的直接來源,導致全球溫度逐年升高。因此,硝化和反硝化作用的研究對預測氣候變化以及為黃土高原和青藏高原的可持續(xù)管理以及貧瘠土地的恢復提供理論支持。雖然對硝化和反硝化作用的研究較多,但是對不同生境土壤中硝化和反硝化作用的研究甚少。本文以三種不同生境的土壤(農(nóng)田土、高寒草甸土、濕地土)為研究對象,通過構建基因克隆文庫與實時熒光定量PCR(qPCR)相結合的方法,調(diào)查了三種不同土壤間氨氧化和反硝化微生物豐度、群落結構以及多樣性之間的差異,探討了不同土壤類型對氨氧化微生物和反硝化微生物的影響,揭示了三種不同土壤類型中氨氧化和反硝化微生物與土壤理化因子之間的相關性。實驗所得結果如下:1.不同生境土壤中硝化和反硝化微生物豐度的研究實時熒光定量PCR結果顯示,不同生境土壤中硝化和反硝化微生物豐度有顯著性差異(p<0.05)。不同生境土壤中氨氧化古...
【文章來源】:蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2微生物參與的氮循環(huán)過程(Canfield,?ef?a/,2010)??Fig.l?.2?The?processes?involved?in?nitrogen?cycle?driven?by?microorganisms??2??
對不同生境的土壤DNA樣品分別構建了?AOA、AOB和尺克隆文庫,庫??容值反映了樣品中微生物種類的覆蓋程度,若庫容值為100%時,則表示構建的??克隆文庫能夠覆蓋環(huán)境樣品中所包含的全部微生物類群。從圖3.1可知,本實??驗所構建的克隆文庫覆蓋度分別在(a)A〇A:?91.91%-97.83%;?(b)AOB:?81.48%??-93.01%;?95.81%-98.09%;稀疏曲線趨于平緩,表明克隆文庫能夠較??好地代表所取樣品的微生物群落多樣性。??陽性克隆子測序所得核酸序列經(jīng)比對,相似度大于97%?(AOA和AOB)??或95%?(?z>A:和《時)劃分為一個OTU。AOA、AOB和《/從所含OTU數(shù)分??21??
氨氧化古菌(AOA)?基因序列按照97%的相似性劃分OTU,共得到??42個OTU,從每個OTU中選取一條代表序列并從Genbank中下載與此相似的??序列構建系統(tǒng)發(fā)育樹,結果顯示(圖3.5a,圖3.6)?AOA可劃分為土壤和水譜系??兩大類群,其中土壤譜系又可劃分為來源于農(nóng)田土、濕地土和高寒草甸的類群。??在三個處理中,土壤譜系為主要的類群,占到97.1%-100%。源于高寒草甸類群??的比例在AM、AG和W生境中依次減少,所占比例分別為94.9%、46.6%和8.3%,??而來源于農(nóng)田土的類群與高寒草甸類群剛好相反,所占比例分別為2.2%、53.4%??和76.4°/。;在AM和AG生境中不含來源于濕地的類群,而在W生境中濕地類??群占15.3%;在AM中含有極少來源于水生的類群為2.9%?傊冢粒、AG??和W生境中,來源于農(nóng)田土、濕地土和高寒草甸土的類群都具有顯著性差異??(F=33.723
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃土高原植被覆蓋變化與氣候和人類活動的關系[J]. 易浪,任志遠,張翀,劉雯. 資源科學. 2014(01)
[2]亞熱帶不同林分土壤氨氧化菌群落特征[J]. 李永春,劉卜榕,郭帥,鄔奇峰,秦華,吳家森,徐秋芳. 應用生態(tài)學報. 2014(01)
[3]近40年來青藏高原典型高寒濕地系統(tǒng)的動態(tài)變化[J]. 王根緒,李元壽,王一博,陳玲. 地理學報. 2007(05)
[4]The diversity of denitrifying bacteria in the alpine meadow soil of Sanjiangyuan natural reserve in Tibet Plateau[J]. ZHANG Yuguang1,2, LI Diqiang1, WANG Huimin2, XIAO Qiming2 & LIU Xueduan2 1. Institute of Forestry Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry, the Key Laboratory of Forest Ecology and En- vironment of State Forestry Administration, Beijing 100091, China; 2. College of Biosafety Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China. Chinese Science Bulletin. 2006(10)
[5]若爾蓋濕地面臨的威脅、保護現(xiàn)狀及對策分析[J]. 張曉云,呂憲國,顧海軍. 濕地科學. 2005(04)
[6]若爾蓋高原沼澤濕地萎縮退化要因初探[J]. 沈松平,王軍,楊銘軍. 四川地質(zhì)學報. 2003(02)
[7]青藏高原高寒草甸資源的可持續(xù)利用[J]. 王秀紅,鄭度. 資源科學. 1999(06)
本文編號:3276241
【文章來源】:蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2微生物參與的氮循環(huán)過程(Canfield,?ef?a/,2010)??Fig.l?.2?The?processes?involved?in?nitrogen?cycle?driven?by?microorganisms??2??
對不同生境的土壤DNA樣品分別構建了?AOA、AOB和尺克隆文庫,庫??容值反映了樣品中微生物種類的覆蓋程度,若庫容值為100%時,則表示構建的??克隆文庫能夠覆蓋環(huán)境樣品中所包含的全部微生物類群。從圖3.1可知,本實??驗所構建的克隆文庫覆蓋度分別在(a)A〇A:?91.91%-97.83%;?(b)AOB:?81.48%??-93.01%;?95.81%-98.09%;稀疏曲線趨于平緩,表明克隆文庫能夠較??好地代表所取樣品的微生物群落多樣性。??陽性克隆子測序所得核酸序列經(jīng)比對,相似度大于97%?(AOA和AOB)??或95%?(?z>A:和《時)劃分為一個OTU。AOA、AOB和《/從所含OTU數(shù)分??21??
氨氧化古菌(AOA)?基因序列按照97%的相似性劃分OTU,共得到??42個OTU,從每個OTU中選取一條代表序列并從Genbank中下載與此相似的??序列構建系統(tǒng)發(fā)育樹,結果顯示(圖3.5a,圖3.6)?AOA可劃分為土壤和水譜系??兩大類群,其中土壤譜系又可劃分為來源于農(nóng)田土、濕地土和高寒草甸的類群。??在三個處理中,土壤譜系為主要的類群,占到97.1%-100%。源于高寒草甸類群??的比例在AM、AG和W生境中依次減少,所占比例分別為94.9%、46.6%和8.3%,??而來源于農(nóng)田土的類群與高寒草甸類群剛好相反,所占比例分別為2.2%、53.4%??和76.4°/。;在AM和AG生境中不含來源于濕地的類群,而在W生境中濕地類??群占15.3%;在AM中含有極少來源于水生的類群為2.9%?傊冢粒、AG??和W生境中,來源于農(nóng)田土、濕地土和高寒草甸土的類群都具有顯著性差異??(F=33.723
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃土高原植被覆蓋變化與氣候和人類活動的關系[J]. 易浪,任志遠,張翀,劉雯. 資源科學. 2014(01)
[2]亞熱帶不同林分土壤氨氧化菌群落特征[J]. 李永春,劉卜榕,郭帥,鄔奇峰,秦華,吳家森,徐秋芳. 應用生態(tài)學報. 2014(01)
[3]近40年來青藏高原典型高寒濕地系統(tǒng)的動態(tài)變化[J]. 王根緒,李元壽,王一博,陳玲. 地理學報. 2007(05)
[4]The diversity of denitrifying bacteria in the alpine meadow soil of Sanjiangyuan natural reserve in Tibet Plateau[J]. ZHANG Yuguang1,2, LI Diqiang1, WANG Huimin2, XIAO Qiming2 & LIU Xueduan2 1. Institute of Forestry Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry, the Key Laboratory of Forest Ecology and En- vironment of State Forestry Administration, Beijing 100091, China; 2. College of Biosafety Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China. Chinese Science Bulletin. 2006(10)
[5]若爾蓋濕地面臨的威脅、保護現(xiàn)狀及對策分析[J]. 張曉云,呂憲國,顧海軍. 濕地科學. 2005(04)
[6]若爾蓋高原沼澤濕地萎縮退化要因初探[J]. 沈松平,王軍,楊銘軍. 四川地質(zhì)學報. 2003(02)
[7]青藏高原高寒草甸資源的可持續(xù)利用[J]. 王秀紅,鄭度. 資源科學. 1999(06)
本文編號:3276241
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