聚乙烯微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體性質(zhì)及微生物多樣性影響研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-04 10:52
通常將粒徑小于5 mm的塑料顆粒定義為微塑料。微塑料是一種新興的污染物,能長期存在于土壤環(huán)境中,對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。土壤團(tuán)聚體是土壤的基本組成單元,具有顯著異質(zhì)性,影響土壤環(huán)境微生物分布和功能。土壤環(huán)境中微塑料的存在會(huì)影響土壤團(tuán)聚體的物理化學(xué)性質(zhì),改變土壤團(tuán)聚體中微生物群落結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響土壤的生態(tài)系統(tǒng)功能。因此,研究微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體性質(zhì)及微生物多樣性影響具有重要意義。本研究采用干篩法將土壤分為>250μm、53~250μm和<53μm三種粒徑土壤團(tuán)聚體,選用<100μm的聚乙烯微塑料(PE-MPs)進(jìn)行土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。通過測定土壤pH、陽離子交換量(CEC)、總有機(jī)碳(TOC)、總氮(TN)、總磷(TP)、全鉀(K)、有效磷、溶解性有機(jī)碳(DOC)、溶解性有機(jī)氮(DON)等理化指標(biāo)和過氧化氫酶、多酚氧化酶、脲酶、錳過氧化物酶、漆酶和β-葡萄糖苷酶等酶活性,分析微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體性質(zhì)的影響,采用高通量測序技術(shù)分析土壤團(tuán)聚體中微生物多樣性。通過相關(guān)性分析方法探討土壤團(tuán)聚體性質(zhì)變化與微生物多樣性變化的相關(guān)性,利用結(jié)構(gòu)方程模型推斷土壤團(tuán)聚體性質(zhì)對(duì)微生物多樣性的影響途徑。結(jié)果表明:(1)聚乙...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 土壤環(huán)境中微塑料污染現(xiàn)狀
1.2.1 土壤環(huán)境中微塑料的來源
1.2.2 土壤中微塑料遷移降解
1.2.3 微塑料對(duì)土壤微生物影響研究
1.3 土壤團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定
1.3.1 土壤團(tuán)聚體性質(zhì)
1.3.2 土壤團(tuán)聚體微生物特性研究
1.4 科學(xué)問題提出
1.5 研究目的及意義
1.6 研究內(nèi)容
1.7 技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 聚乙烯微塑料
2.1.2 試驗(yàn)土壤來源
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
2.2.1 土壤團(tuán)聚體組分分級(jí)方法
2.2.2 土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
2.3 測試方法
2.3.1 微塑料測試表征
2.3.2 土壤團(tuán)聚體理化指標(biāo)的測定方法
2.3.3 土壤團(tuán)聚體酶活性的測定
2.3.4 土壤微生物多樣性的測定
2.4 數(shù)據(jù)處理分析
3 聚乙烯微塑料對(duì)不同粒徑土壤團(tuán)聚體性質(zhì)的影響
3.1 聚乙烯微塑料與土壤團(tuán)聚體的表征
3.1.1 掃描電鏡分析
3.1.2 XRD和 FT-IR分析
3.2 聚乙烯微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體中理化性質(zhì)的影響
3.2.1 土壤團(tuán)聚體pH和陽離子交換量變化情況
3.2.2 土壤團(tuán)聚體總有機(jī)碳、氮、磷、鉀營養(yǎng)元素分析
3.2.3 土壤團(tuán)聚體中溶解有機(jī)碳、溶解有機(jī)氮和有效磷含量變化
3.3 聚乙烯微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體中酶活性的影響
3.3.1 土壤團(tuán)聚體中過氧化氫酶、多酚氧化酶和脲酶活性的變化
3.3.2 土壤團(tuán)聚體中錳過氧化物酶、漆酶和β-葡萄糖苷酶的變化
3.4 本章小結(jié)
4 聚乙烯微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體細(xì)菌多樣性的影響
4.1 高通量測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
4.2 土壤團(tuán)聚體中細(xì)菌Alpha多樣性分析
4.3 土壤團(tuán)聚體中細(xì)菌群落變化
4.4 土壤團(tuán)聚體中細(xì)菌與土壤團(tuán)聚體性質(zhì)之間的關(guān)系
4.5 土壤團(tuán)聚體性質(zhì)對(duì)土壤團(tuán)聚體中細(xì)菌菌門的影響路徑分析
4.6 本章小結(jié)
5 聚乙烯微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體真菌群落多樣性的影響
5.1 高通量測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
5.2 土壤團(tuán)聚體中真菌Alpha多樣性分析
5.3 土壤團(tuán)聚體中真菌群落變化
5.4 土壤團(tuán)聚體中真菌與土壤團(tuán)聚體性質(zhì)之間的關(guān)系
5.5 土壤團(tuán)聚體性質(zhì)對(duì)土壤團(tuán)聚體中真菌菌門的影響路徑分析
5.6 本章小結(jié)
6 研究結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1](微)塑料污染對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響:進(jìn)展與思考[J]. 朱永官,朱冬,許通,馬軍. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]土壤真菌多樣性研究進(jìn)展[J]. 王芳,圖力古爾. 菌物研究. 2014(03)
[3]土壤團(tuán)聚體與微生物相互作用研究[J]. 李娜,韓曉增,尤孟陽,許玉芝. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(09)
[4]廢塑料資源化產(chǎn)品對(duì)土壤中過氧化氫酶和脲酶活性的影響[J]. 陳海燕,海熱提,李千婷. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2009(06)
[5]分形理論在土壤肥力研究中的應(yīng)用與前景[J]. 蔣先軍,李航,謝德體,魏朝富,熊海靈. 土壤. 2007(05)
[6]微生物與土壤團(tuán)聚體[J]. 尹瑞齡. 土壤學(xué)進(jìn)展. 1985(04)
博士論文
[1]高碳氮投入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳及微生物特性研究[D]. 李景.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]土壤團(tuán)聚體中微生物群落的空間分布及其對(duì)耕作的響應(yīng)[D]. 羅紅燕.西南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3708116
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 土壤環(huán)境中微塑料污染現(xiàn)狀
1.2.1 土壤環(huán)境中微塑料的來源
1.2.2 土壤中微塑料遷移降解
1.2.3 微塑料對(duì)土壤微生物影響研究
1.3 土壤團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定
1.3.1 土壤團(tuán)聚體性質(zhì)
1.3.2 土壤團(tuán)聚體微生物特性研究
1.4 科學(xué)問題提出
1.5 研究目的及意義
1.6 研究內(nèi)容
1.7 技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 聚乙烯微塑料
2.1.2 試驗(yàn)土壤來源
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
2.2.1 土壤團(tuán)聚體組分分級(jí)方法
2.2.2 土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
2.3 測試方法
2.3.1 微塑料測試表征
2.3.2 土壤團(tuán)聚體理化指標(biāo)的測定方法
2.3.3 土壤團(tuán)聚體酶活性的測定
2.3.4 土壤微生物多樣性的測定
2.4 數(shù)據(jù)處理分析
3 聚乙烯微塑料對(duì)不同粒徑土壤團(tuán)聚體性質(zhì)的影響
3.1 聚乙烯微塑料與土壤團(tuán)聚體的表征
3.1.1 掃描電鏡分析
3.1.2 XRD和 FT-IR分析
3.2 聚乙烯微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體中理化性質(zhì)的影響
3.2.1 土壤團(tuán)聚體pH和陽離子交換量變化情況
3.2.2 土壤團(tuán)聚體總有機(jī)碳、氮、磷、鉀營養(yǎng)元素分析
3.2.3 土壤團(tuán)聚體中溶解有機(jī)碳、溶解有機(jī)氮和有效磷含量變化
3.3 聚乙烯微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體中酶活性的影響
3.3.1 土壤團(tuán)聚體中過氧化氫酶、多酚氧化酶和脲酶活性的變化
3.3.2 土壤團(tuán)聚體中錳過氧化物酶、漆酶和β-葡萄糖苷酶的變化
3.4 本章小結(jié)
4 聚乙烯微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體細(xì)菌多樣性的影響
4.1 高通量測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
4.2 土壤團(tuán)聚體中細(xì)菌Alpha多樣性分析
4.3 土壤團(tuán)聚體中細(xì)菌群落變化
4.4 土壤團(tuán)聚體中細(xì)菌與土壤團(tuán)聚體性質(zhì)之間的關(guān)系
4.5 土壤團(tuán)聚體性質(zhì)對(duì)土壤團(tuán)聚體中細(xì)菌菌門的影響路徑分析
4.6 本章小結(jié)
5 聚乙烯微塑料對(duì)土壤團(tuán)聚體真菌群落多樣性的影響
5.1 高通量測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
5.2 土壤團(tuán)聚體中真菌Alpha多樣性分析
5.3 土壤團(tuán)聚體中真菌群落變化
5.4 土壤團(tuán)聚體中真菌與土壤團(tuán)聚體性質(zhì)之間的關(guān)系
5.5 土壤團(tuán)聚體性質(zhì)對(duì)土壤團(tuán)聚體中真菌菌門的影響路徑分析
5.6 本章小結(jié)
6 研究結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1](微)塑料污染對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響:進(jìn)展與思考[J]. 朱永官,朱冬,許通,馬軍. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]土壤真菌多樣性研究進(jìn)展[J]. 王芳,圖力古爾. 菌物研究. 2014(03)
[3]土壤團(tuán)聚體與微生物相互作用研究[J]. 李娜,韓曉增,尤孟陽,許玉芝. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(09)
[4]廢塑料資源化產(chǎn)品對(duì)土壤中過氧化氫酶和脲酶活性的影響[J]. 陳海燕,海熱提,李千婷. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2009(06)
[5]分形理論在土壤肥力研究中的應(yīng)用與前景[J]. 蔣先軍,李航,謝德體,魏朝富,熊海靈. 土壤. 2007(05)
[6]微生物與土壤團(tuán)聚體[J]. 尹瑞齡. 土壤學(xué)進(jìn)展. 1985(04)
博士論文
[1]高碳氮投入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳及微生物特性研究[D]. 李景.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]土壤團(tuán)聚體中微生物群落的空間分布及其對(duì)耕作的響應(yīng)[D]. 羅紅燕.西南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3708116
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