喀斯特洞穴系統(tǒng)微生物群落對環(huán)境變化的響應(yīng) ——以和尚洞為例
發(fā)布時間:2021-01-14 08:43
全球變暖、大氣中CO2等溫室氣體濃度持續(xù)升高、降水量的變化和極端氣候事件頻繁發(fā)生等對陸地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響已經(jīng)成為不可爭辯的事實?λ固囟囱ㄗ鳛殛懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,由于黑暗,洞穴生態(tài)系統(tǒng)缺乏直接來自光合作用的有機質(zhì),加上地理位置相對隔離等,喀斯特洞穴通常被認為是陸地上一種寡營養(yǎng)的極端生態(tài)系統(tǒng)。洞穴石筍在全球環(huán)境變化研究中具有重要的地位,利用洞穴石筍中的地球化學(xué)指標和類脂物指標可以實現(xiàn)對古環(huán)境的重建工作,進而從長時間尺度上討論環(huán)境變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響,但這急需現(xiàn)代過程監(jiān)測工作的驗證和支持。同時,喀斯特洞穴內(nèi)CO2濃度普遍偏高,是研究微生物生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)大氣CO2濃度升高的天然實驗室。最近有研究發(fā)現(xiàn)在洞穴這個黑暗的寡營養(yǎng)環(huán)境中也有自養(yǎng)微生物的存在,并有可能參與洞穴CO2的同化過程,但洞穴中的微生物功能群對CO2濃度升高的響應(yīng)研究卻十分匱乏,限制了人們對全球變化下洞穴微生物群落環(huán)境響應(yīng)的認識。為了全面探明喀斯特洞穴生態(tài)系統(tǒng)微生物群落分布特征及其對環(huán)境變化的響應(yīng),論文選取湖北清江...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【圖文】:
喀斯特地區(qū)的全球分布(圖中紫色部分,圖片來源:circleofblue.org)
中國地質(zhì)大學(xué)博士學(xué)位論文 9本論文為了全面探明喀斯特洞穴系統(tǒng)中微生物群落分布特征及其對環(huán)境變化的響應(yīng),選取湖北清江和尚洞,首先對洞穴各個生境中的微生物進行了普查,并查明其與環(huán)境因子的相關(guān)性;其次采用分子克隆技術(shù)、高通量測序技術(shù)、Biolog 微平板技術(shù)探討滴水中微生物群落結(jié)構(gòu)特征和代謝功能特征及其對溫度和降水變化的響應(yīng);接著采用高通量測試技術(shù)研究次生碳酸鹽沉積物表面微生物的來源以及干濕環(huán)境中的指示類群;最后利用高通量測試技術(shù)、DNA-SIP 和 PLFA-SIP 技術(shù)結(jié)合,共同探究洞穴巖壁和沉積物固定 CO2功能微生物對 CO2濃度升高的響應(yīng),來共同揭示洞穴微生物中能指示以溫度、降水和溫室氣體濃度升高為代表的環(huán)境意義。具體研究方案如下圖所示(圖 1.2):
2.1 采樣區(qū)概況2.1.1 地理位置本文研究地點選在交通便利,洞穴沉積物豐富,水動力條件良好,游開發(fā)、受人為干擾較小、代表了原始自然狀態(tài)的和尚洞生態(tài)系統(tǒng)(30°26′49′′ N,110°25′12′′ E)位于湖北省宜昌市長陽縣漁峽口鎮(zhèn)招徠河岸,地處清江流域(長江支流)中游(圖 2.1),發(fā)育于寒武系中統(tǒng)上峰統(tǒng)三游洞群中[104, 105]。該流域介于江漢平原與云貴高原之間,流域面積達 1.7×104km2,其巖面積約占流域總面積的 72%,屬于鄂西南巖溶區(qū)(圖 2.1),是我國巖的地區(qū)之一[104, 105]。洞穴頂部覆蓋有厚約為 400 m 的白云巖,洞口距離清30 m,其上覆土壤層中等發(fā)育,厚度為 20-40 cm 不等,植被生長較好,對豐富[105]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]貴州織金洞CO2濃度不同時間尺度變化及其影響因子分析[J]. 張結(jié),周忠發(fā),潘艷喜,殷超,汪炎林,田衷琿. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2017(11)
[2]過量氮輸入對寡營養(yǎng)海水細菌群落代謝潛力的影響[J]. 董志穎,洪慢,胡晗靜,王艷婷,張德民,王凱. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[3]湖北清江和尚洞風化巖壁放線菌分離及基于16S rRNA的種類分析[J]. 滿百膺,程曉鈺,王紅梅,云媛,鐘宇洪. 中國巖溶. 2017(04)
[4]北海湖微生物群落結(jié)構(gòu)隨季節(jié)變化特征[J]. 張雅潔,李珂,朱浩然,張洪勛. 環(huán)境科學(xué). 2017(08)
[5]氣候變化對土壤微生物多樣性及其功能的影響[J]. 劉遠,張輝,熊明華,李峰,張旭輝,潘根興,王光利. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(12)
[6]氣候變化對中國內(nèi)陸濕地空間分布和主要生態(tài)功能的影響研究[J]. 孟煥,王琳,張仲勝,薛振山,呂憲國,鄒元春. 濕地科學(xué). 2016(05)
[7]深海微生物硝化作用驅(qū)動的化能自養(yǎng)固碳過程與機制研究進展[J]. 王燕,吳佳鵬,洪義國. 自然雜志. 2016(02)
[8]未干擾黑土土壤微生物群落特征的季節(jié)變化[J]. 范瑞英,楊小燕,王恩姮,鄒莉,陳祥偉. 土壤. 2014(02)
[9]示蹤全球環(huán)境變化的微生物代用指標[J]. 謝樹成,黃咸雨,楊歡,秦養(yǎng)民. 第四紀研究. 2013 (01)
[10]湖北清江和尚洞石筍古環(huán)境研究的回顧和展望[J]. 胡超涌,謝樹成. 地質(zhì)科技情報. 2012(05)
碩士論文
[1]雪玉洞洞穴系統(tǒng)碳的變化特征及洞內(nèi)CO2來源研究[D]. 王曉曉.西南大學(xué) 2014
本文編號:2976593
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【圖文】:
喀斯特地區(qū)的全球分布(圖中紫色部分,圖片來源:circleofblue.org)
中國地質(zhì)大學(xué)博士學(xué)位論文 9本論文為了全面探明喀斯特洞穴系統(tǒng)中微生物群落分布特征及其對環(huán)境變化的響應(yīng),選取湖北清江和尚洞,首先對洞穴各個生境中的微生物進行了普查,并查明其與環(huán)境因子的相關(guān)性;其次采用分子克隆技術(shù)、高通量測序技術(shù)、Biolog 微平板技術(shù)探討滴水中微生物群落結(jié)構(gòu)特征和代謝功能特征及其對溫度和降水變化的響應(yīng);接著采用高通量測試技術(shù)研究次生碳酸鹽沉積物表面微生物的來源以及干濕環(huán)境中的指示類群;最后利用高通量測試技術(shù)、DNA-SIP 和 PLFA-SIP 技術(shù)結(jié)合,共同探究洞穴巖壁和沉積物固定 CO2功能微生物對 CO2濃度升高的響應(yīng),來共同揭示洞穴微生物中能指示以溫度、降水和溫室氣體濃度升高為代表的環(huán)境意義。具體研究方案如下圖所示(圖 1.2):
2.1 采樣區(qū)概況2.1.1 地理位置本文研究地點選在交通便利,洞穴沉積物豐富,水動力條件良好,游開發(fā)、受人為干擾較小、代表了原始自然狀態(tài)的和尚洞生態(tài)系統(tǒng)(30°26′49′′ N,110°25′12′′ E)位于湖北省宜昌市長陽縣漁峽口鎮(zhèn)招徠河岸,地處清江流域(長江支流)中游(圖 2.1),發(fā)育于寒武系中統(tǒng)上峰統(tǒng)三游洞群中[104, 105]。該流域介于江漢平原與云貴高原之間,流域面積達 1.7×104km2,其巖面積約占流域總面積的 72%,屬于鄂西南巖溶區(qū)(圖 2.1),是我國巖的地區(qū)之一[104, 105]。洞穴頂部覆蓋有厚約為 400 m 的白云巖,洞口距離清30 m,其上覆土壤層中等發(fā)育,厚度為 20-40 cm 不等,植被生長較好,對豐富[105]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]貴州織金洞CO2濃度不同時間尺度變化及其影響因子分析[J]. 張結(jié),周忠發(fā),潘艷喜,殷超,汪炎林,田衷琿. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2017(11)
[2]過量氮輸入對寡營養(yǎng)海水細菌群落代謝潛力的影響[J]. 董志穎,洪慢,胡晗靜,王艷婷,張德民,王凱. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[3]湖北清江和尚洞風化巖壁放線菌分離及基于16S rRNA的種類分析[J]. 滿百膺,程曉鈺,王紅梅,云媛,鐘宇洪. 中國巖溶. 2017(04)
[4]北海湖微生物群落結(jié)構(gòu)隨季節(jié)變化特征[J]. 張雅潔,李珂,朱浩然,張洪勛. 環(huán)境科學(xué). 2017(08)
[5]氣候變化對土壤微生物多樣性及其功能的影響[J]. 劉遠,張輝,熊明華,李峰,張旭輝,潘根興,王光利. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(12)
[6]氣候變化對中國內(nèi)陸濕地空間分布和主要生態(tài)功能的影響研究[J]. 孟煥,王琳,張仲勝,薛振山,呂憲國,鄒元春. 濕地科學(xué). 2016(05)
[7]深海微生物硝化作用驅(qū)動的化能自養(yǎng)固碳過程與機制研究進展[J]. 王燕,吳佳鵬,洪義國. 自然雜志. 2016(02)
[8]未干擾黑土土壤微生物群落特征的季節(jié)變化[J]. 范瑞英,楊小燕,王恩姮,鄒莉,陳祥偉. 土壤. 2014(02)
[9]示蹤全球環(huán)境變化的微生物代用指標[J]. 謝樹成,黃咸雨,楊歡,秦養(yǎng)民. 第四紀研究. 2013 (01)
[10]湖北清江和尚洞石筍古環(huán)境研究的回顧和展望[J]. 胡超涌,謝樹成. 地質(zhì)科技情報. 2012(05)
碩士論文
[1]雪玉洞洞穴系統(tǒng)碳的變化特征及洞內(nèi)CO2來源研究[D]. 王曉曉.西南大學(xué) 2014
本文編號:2976593
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