北方中高緯泥炭地是最脆弱的土壤碳庫之一,其碳儲量約為全球土壤碳庫的1/3,同時其也是氣候變化敏感區(qū),氣候變暖將加速多年凍土區(qū)的退化,這將導致北方中高緯泥炭地釋放更多CH₄和CO₂并反饋于氣候變暖,但關(guān)于其反饋機制和響應程度仍需進一步探索。中高緯地區(qū)約25%的碳排放是由土壤微生物代謝產(chǎn)生的,而甲烷的排放是由厭氧產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌共同代謝調(diào)節(jié)的。同時,土壤微生物對氣候變化響應更加敏感和快速,探究中高緯泥炭地土壤微生物對氣候變暖的響應能揭示其內(nèi)在反饋機制,有助于預測未來反饋方向。因此,本研究選取大興安嶺連續(xù)多年凍土區(qū)泥炭地為研究對象,探究增溫和凍融格局變化對土壤細菌、產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌菌群數(shù)量和結(jié)構(gòu)組成的影響,并分析了土壤微生物菌群數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)的變化對土壤碳排放的潛在影響,揭示連續(xù)多年凍土區(qū)泥炭地對氣候變暖反饋的微生物學機制。本研究主要取得以下幾個結(jié)論:（1）在增溫背景下,多年凍土區(qū)表層（0-10 cm）和深層（10-20 cm）土壤溫度分別平均增加了1.66℃和2.86℃。增溫促進表層DOC的釋放并增加了產(chǎn)甲烷菌、甲烷氧化菌菌群數(shù)量和mcr... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

泥炭地甲烷的產(chǎn)生，消耗和傳導(Lai,2009a)

增溫對大興安嶺多年凍土區(qū)泥炭地土壤微生物的影響研究2.4 環(huán)境因子對土壤微生物的影響土壤微生物同時受到多種環(huán)境因子的共同調(diào)控，主要影響因子包括：底物、壤溫度、植被類型、pH值、土壤含水量和氧化還原電位等。在多年凍土區(qū)，壤溫度、底物、含水量和pH值是影響土壤微生物最重要的影響因子。

圖 1.3 本研究技術(shù)路線圖Figure 1.3 Technical route of this study.3 創(chuàng)新點1）基于原位 OTC 增溫控制實驗，揭示了增溫對多年凍土區(qū)土壤微生物和數(shù)量的影響，彌補了增溫對多年凍土區(qū)土壤微生物影響研究的不足。2）室內(nèi)增溫和凍融實驗相結(jié)合，進一步揭示了多年凍土區(qū)產(chǎn)甲烷菌和菌對溫度的敏感性，以及凍融格局的變化對土壤微生物菌群結(jié)構(gòu)的影響確非生長季增溫對土壤碳庫的影響。3）利用空間代替時間法研究日凍融作用對季節(jié)性凍土區(qū)土壤細菌和產(chǎn)影響，明確多年凍土退化后凍融方式變化對土壤微生物的影響。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Effects and mechanism of freeze-thawing cycles on the soil N2O fluxes in the temperate semi-arid steppe[J]. Liqin Wang,Yuchun Qi,Yunshe Dong,Qin Peng,Shufang Guo,Yunlong He,Zhaolin Li.  Journal of Environmental Sciences. 2017(06)
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[8]中國濕地科學的進展與展望[J]. 孫廣友.  地球科學進展. 2000(06)

博士論文
[1]大興安嶺多年凍土區(qū)泥炭沼澤地—氣間凈碳通量交換[D]. 苗雨青.中國科學院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2013



本文編號：3358466