土壤氮（N）循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)土壤元素循環(huán)的核心之一。氮循環(huán)微生物驅(qū)動(dòng)土壤氮循環(huán),其特征影響整個(gè)土壤生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程。土壤氮循環(huán)功能基因包括礦化（chiA）、固氮（nifH）、硝化作用限速步驟細(xì)菌與古菌的氨氧化（AOB、AOA）、反硝化（nirS、nirK）等,編碼土壤氮循環(huán)關(guān)鍵過(guò)程的關(guān)鍵功能微生物。土壤氮循環(huán)功能基因豐度可表征土壤氮礦化、固氮、硝化、反硝化過(guò)程的潛在能力,氮循環(huán)功能基因的研究對(duì)氮素養(yǎng)分供應(yīng)、硝酸鹽淋失、溫室氣體中的N₂O排放具有重要意義。本研究以江西省千煙洲亞熱帶森林紅壤為研究對(duì)象,選取了馬尾松,針闊混交林和自然恢復(fù)的針闊混交林,挖掘從地表到基巖的土壤剖面,每個(gè)剖面分7個(gè)層次,共獲得21個(gè)土壤樣品。在杉木（AM）、馬尾松和濕地松（ECM）的純林內(nèi)各選5棵樹(shù)木,分別采集根際土壤和一級(jí)根系,共獲得15個(gè)根際土壤樣品。通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法測(cè)定剖面和根際土壤氮循環(huán)功能基因的豐度;測(cè)定土壤理化性質(zhì);采用鏡檢法測(cè)定3個(gè)樹(shù)種一級(jí)根的菌根侵染率。通過(guò)冗余分析及pearson’s相關(guān)分析研究氮循環(huán)功能基因豐度與土壤環(huán)境因子的相關(guān)性。分析亞熱帶森林紅壤垂直梯度... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

土壤氮循環(huán)過(guò)程及相關(guān)編碼基因（Elsasetal，2019）

沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文13的。1.2.2剖面氮循環(huán)功能基因近20年來(lái)，人們對(duì)各類生態(tài)系統(tǒng)剖面土壤養(yǎng)分循環(huán)展開(kāi)了廣泛的研究。探究了剖面土壤的溫度和濕度、植物多樣性、土壤pH、養(yǎng)分含量以及微生物群落特征。Tang等（2017）在長(zhǎng)白山溫帶森林與鼎湖山亞熱帶森林的研究發(fā)現(xiàn)，土壤養(yǎng)分隨土壤剖面深度的增加而增加，養(yǎng)分化學(xué)計(jì)量比在不同土層具有不同的特征（圖1-2）。Nelson等（2016）等研究發(fā)現(xiàn)，在土壤剖面上，各土層之間環(huán)境因素和養(yǎng)分含量等均存在巨大的差異，影響土壤微生物及其編碼基因的豐度（Allisonetal，2013；Songetal，2019）。過(guò)去的研究發(fā)現(xiàn)，土壤養(yǎng)分含量和土壤微生物生物量，均會(huì)隨著土壤剖面深度的增加而降低，這一結(jié)果導(dǎo)致了土壤不同功能微生物在剖面不同土層占據(jù)不同的生態(tài)位（Eilersetal，2012；Lietal，2018）。圖1-2土壤理化性質(zhì)隨土層深度的變化（Tangetal，2017）Fig1-2Changesofsoilphysicalandchemicalpropertieswithsoildepth（Tangetal,2017）圖注：TC：總碳；TN：總氮；TP：總磷；DOC：溶解無(wú)機(jī)碳；NO3—N：硝態(tài)氮；NH4+-N：銨態(tài)氮；AP：有效磷；AN/AP：有效氮磷比；TC/TN：總碳氮比；pH：土壤酸堿度微生物是土壤N循環(huán)過(guò)程的重要驅(qū)動(dòng)因素（Levy-Boothetal，2014），通過(guò)改變?cè)谕寥榔拭娲怪碧荻确植嫉慕^對(duì)或相對(duì)豐度來(lái)響應(yīng)這些環(huán)境因子的改變（Allisonetal2013）。Tang等（2016）在亞熱帶森林紅壤丘陵區(qū)開(kāi)展的研究結(jié)果表明，土壤P含量、pH和氧化還原電位是影響亞熱帶森林紅壤氮循環(huán)微生物分布特征的重要因素。Tang

沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文15圖1-3土壤中微生物熱點(diǎn)的概念圖（Kuzyakov&Blagodatskaya，2015）Fig1-3Conceptofmicrobialhotspotsinsoil（Kuzyakov&Blagodatskaya,2015）目前，已經(jīng)對(duì)不同植物的根際效應(yīng)的差異展開(kāi)了廣泛研究。研究的方向主要集中于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和草地中（Kuzyakovetal，2000；Jonesetal，2004；Patersonetal，2003）。缺乏在森林和亞熱帶生態(tài)系統(tǒng)中開(kāi)展對(duì)樹(shù)木根際的數(shù)量以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響的研究（Hobbieetal，1992；Phillips&Fahey，2006）。已有的對(duì)樹(shù)木根際的研究主要集中在幼苗階段。這些研究提供的結(jié)果對(duì)于探究研究森林生態(tài)系統(tǒng)根際及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是非常有限的，并且有些信息是存在矛盾的。例如，Cardon等（2002）和Turpault等（2005）的研究發(fā)現(xiàn)，根際土壤中的有效氮（N）和磷（P）比非根際土壤更高；Chen等（2002）的研究發(fā)現(xiàn)了與此完全相反的結(jié)果；而Ehrenfeld等（1997）的研究結(jié)果得出根際土壤中的有效氮（N）和磷（P）與非根際土壤中相等。因?yàn)樯稚鷳B(tài)系統(tǒng)中的樹(shù)木根際的養(yǎng)分循環(huán)與盆栽幼苗是明顯不同的，且不同樹(shù)種根際的養(yǎng)分循環(huán)也存在差異，這與植物的根系的特性和活動(dòng)密不可分（Lovettetal，2004）。Calvaruso等（2011）的研究發(fā)現(xiàn)不同樹(shù)種對(duì)根際中的養(yǎng)分循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程可能具有不同影響。Yin等（2014）的研究結(jié)果表明，如果生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境條件改變，植物的根系通過(guò)進(jìn)行生理上的調(diào)整，例如改變根系分泌物的量和分泌速率對(duì)環(huán)境的改變進(jìn)行反潰通過(guò)比較不同樹(shù)種的養(yǎng)分吸收能力了解影響土壤的過(guò)程，對(duì)探究根際養(yǎng)分循環(huán)的差異尤為重要。目前，比較不同樹(shù)種養(yǎng)分獲取能力的研究非常有限（Phillips&Fahey，2006）。因此，了解不同樹(shù)種的根際養(yǎng)分循環(huán)是十分重要的（Jonesetal，2004）。Guan等(2016)對(duì)亞熱帶杉?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]紅壤地區(qū)土壤物理性質(zhì)研究[J]. 潘俊,張毅,鄒芹.  綠色科技. 2019(16)
[2]土壤調(diào)配氮素遷移轉(zhuǎn)化的機(jī)理[J]. 張金波,程誼,蔡祖聰.  地球科學(xué)進(jìn)展. 2019(01)
[3]增溫和隔離降雨對(duì)亞熱帶森林土壤N2O通量的影響[J]. 唐偲頔,張政,蔡小真,郭劍芬,楊玉盛.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]森林土壤氮轉(zhuǎn)化與循環(huán)研究進(jìn)展[J]. 毛超,漆良華.  世界林業(yè)研究. 2015(02)
[5]土壤氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵微生物過(guò)程及機(jī)制[J]. 賀紀(jì)正,張麗梅.  微生物學(xué)通報(bào). 2013(01)
[6]氨氧化微生物生態(tài)學(xué)與氮循環(huán)研究進(jìn)展[J]. 賀紀(jì)正,張麗梅.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(01)
[7]濕地植物根系泌氧的特征[J]. 鄧泓,葉志鴻,黃銘洪.  華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(06)
[8]好氧氨氧化菌的種群生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J]. 郝永俊,吳松維,吳偉祥,陳英旭.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2007(04)
[9]川西亞高山針葉林不同恢復(fù)階段土壤的硝化和反硝化作用[J]. 劉義,陳勁松,劉慶,吳彥.  植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]小流域治理20年后的千煙洲植物多樣性[J]. 劉琪璟,胡理樂(lè),李軒然.  植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2005(05)

碩士論文
[1]黃土高原油松人工林參與土壤氮循環(huán)功能微生物群落結(jié)構(gòu)研究[D]. 羅蓉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3356041