泥炭沼澤面積僅占陸地總面積的2–3%,其碳儲量卻占全球土壤碳儲量的30%,甲烷排放量占甲烷年排放量的4–10%,泥炭沼澤因而在全球碳循環(huán)和氣候變化中占有重要地位。如今農(nóng)業(yè)氮肥的大量使用,使泥炭沼澤面臨氮輸入影響,可能會對其碳庫功能和溫室氣體排放格局產(chǎn)生影響,而這些均與土壤微生物參與的碳氮轉(zhuǎn)化過程有關(guān)。本研究以吉林省金川泥炭沼澤為研究對象,選擇長期（>40年）受氮輸入影響的水稻田-泥炭地和自然狀態(tài)的泥炭地（對照）0–60 cm土壤剖面,采取野外試驗和室內(nèi)實驗相結(jié)合的方法,通過穩(wěn)定性同位素示蹤和高通量測序技術(shù),研究了氮輸入對泥炭沼澤土壤剖面理化性質(zhì)的季節(jié)變化、剖面及地表溫室氣體的季節(jié)排放動態(tài)、土壤微生物群落的垂直分布特征以及氮添加對碳氮轉(zhuǎn)化過程反硝化型厭氧甲烷氧化的影響,主要得出以下結(jié)論:1、氮輸入導致土壤有機碳（OrgC）和全氮（TN）濃度在0–30 cm低于30–60 cm,且土壤碳氮比在0–30 cm有所降低,同時使銨態(tài)氮（NH₄⁺）在0–30 cm區(qū)域積累,而硝態(tài)氮（NO₃^-）和亞硝態(tài)氮（... 

【文章來源】：東北師范大學吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

古菌系統(tǒng)發(fā)育樹

圖 1-2 好氧甲烷氧化途徑Fig. 1-2 Pathways of aerobic methano oxidation期對厭氧甲烷氧化反應的研究主要集中于對厭氧甲烷氧化反應發(fā)生證據(jù)及其的探索，由于海底沉積物中硫酸鹽濃度高，能夠為硫酸鹽還原型厭氧甲烷氧化生提供條件，科學家最初在海底沉積物中發(fā)現(xiàn)了硫酸鹽還原型厭氧甲烷氧化反。Martens 等[91]首次在海洋沉積物中發(fā)現(xiàn)了厭氧條件下甲烷與硫酸鹽不能共存rgh 等[92]發(fā)現(xiàn)海洋沉積物的厭氧層中甲烷的消耗與硫酸鹽還原過程耦合，首次氧甲烷氧化反應的存在。隨后，硫酸鹽還原型厭氧甲烷氧化成為厭氧甲烷氧化點[93-96]。此外，Beal 等[97]對伊爾河（Eel River）流域沉積物的研究表明，F(xiàn)e（IIIn（VII）也可以作為厭氧甲烷氧化反應的電子受體。最近研究發(fā)現(xiàn)，除無機鹽離厭氧甲烷氧化反應的電子受體，有機物質(zhì)腐殖酸也有可能是厭氧甲烷氧化反應體[98]。但由于自然生態(tài)系統(tǒng)中鐵離子和錳離子濃度通常較低，對鐵離子和錳電子受體的厭氧甲烷氧化研究相對較少。2004 年，Islas-Lima 等[99]首次證明了

圖 1-3 不同形態(tài)氮輸入與 DAMO 功能微生物的相互作用[87]-3 Interactions between key populations in DAMO process with different forms of niinput[87]型厭氧甲烷氧化的影響因素子對反硝化型厭氧甲烷氧化（DAMO）的影響，歸根結(jié)底是對 DAM物群落結(jié)構(gòu)、數(shù)量以及活性的影響[172]。雖然目前已獲得了幾種 DAM這些富集培養(yǎng)物大多來源于受氮素污染的河道底泥），但由于自然生 研究的匱乏，目前就環(huán)境因子對 DAMO 過程的作用機理及微生物的楚。從 DAMO 菌的富集培養(yǎng)條件及 DAMO 反應發(fā)生的環(huán)境特點的可能的影響因素主要包括以下幾個方面：AMO 過程中 M. oxyfera 的電子供體和碳源，甲烷和有機碳濃度將顯分布，進而影響 DAMO 的發(fā)生[165,173]。環(huán)境因子中以有機碳含量與濕性最強[174]。Hu 等[175]和 Shen[172,176]發(fā)現(xiàn)甲烷濃度較高的濕地深層土

【參考文獻】：
期刊論文
[1]氮輸入對天然濕地溫室氣體通量的影響及機制[J]. 胡敏杰,仝川.  生態(tài)學雜志. 2014(07)
[2]閩江河口短葉茳芏濕地CH4和N2O排放對氮輸入的短期響應[J]. 牟曉杰,劉興土,仝川,孫志高.  環(huán)境科學. 2012(07)
[3]甲烷氧化與氨氧化微生物及其耦合功能[J]. 趙吉,李靖宇,周玉,白玉濤,于景麗.  地球科學進展. 2012(06)
[4]不同氮輸入對濕地草甸沼澤土N2O排放和有機碳礦化的影響[J]. 李英臣,宋長春,侯翠翠,宋艷宇.  生態(tài)學雜志. 2010(11)
[5]外源氮輸入影響下沼澤化草甸濕地土壤有機碳礦化和N2O排放動態(tài)研究[J]. 李英臣,宋長春,侯翠翠,宋艷宇.  水土保持學報. 2010(04)
[6]不同電子受體及鹽分輸入對河口濕地土壤甲烷產(chǎn)生潛力的影響[J]. 曾從盛,王維奇,仝川.  地理研究. 2008(06)
[7]淡水沼澤濕地CO2、CH4和N2O排放通量年際變化及其對氮輸入的響應[J]. 宋長春,張麗華,王毅勇,趙志春.  環(huán)境科學. 2006(12)
[8]沼澤濕地CO2、CH4、N2O排放對氮輸入的響應[J]. 張麗華,宋長春,王德宣.  環(huán)境科學學報. 2005(08)
[9]沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤CO2和CH4排放動態(tài)及影響因素[J]. 宋長春,楊文燕,徐小鋒,婁彥景,張金波.  環(huán)境科學. 2004(04)
[10]三江平原沼澤濕地與稻田CH4排放對比研究[J]. 王德宣,呂憲國,丁維新,蔡祖聰,王毅勇.  地理科學. 2002(04)

博士論文
[1]沼澤濕地及其不同利用方式下甲烷排放機理研究[D]. 丁維新.中國科學院研究生院（南京土壤研究所） 2003



本文編號：3301399