人口增加和經(jīng)濟發(fā)展使自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生許多環(huán)境問題,對微生物物種及其功能認識不足制約全面評估人為環(huán)境擾動對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響。研究不同生態(tài)系統(tǒng)微生物群落對環(huán)境擾動的響應特征有助于預測生態(tài)系統(tǒng)變化趨勢并實施有效管理。本論文針對我國草原和森林生態(tài)系統(tǒng)的主要環(huán)境問題,依托野外長期定位試驗站和溫室試驗平臺,模擬干旱半干旱草原的土壤風蝕、土壤沉降和放牧,亞熱帶闊葉林的氮沉降和紅樹林的海水富營養(yǎng)化等典型人為環(huán)境擾動,通過16S rRNA基因高通量測序和功能基因芯片技術獲取土壤微生物群落的物種組成和功能基因相對豐度等信息,結合土壤理化性質和植被性質,闡明土壤微生物對多因子環(huán)境擾動的響應特征。本論文主要結論如下:（1）內(nèi)蒙古多倫草原的土壤風蝕和土壤沉降顯著改變了土壤微生物群落結構并降低物質循環(huán)相關功能基因的相對豐度,且微生物功能結構和功能基因與土壤養(yǎng)分顯著相關,印證了土壤風蝕和沉降導致的土壤養(yǎng)分礦化;（2）輕度放牧顯著改變了微生物群落的多數(shù)功能基因和功能種群,如硝化細菌,但沒有改變物種結構和相對豐度,證明微生物功能特性比物種組成對輕度放牧更加敏感;（3）對比闊葉林與紅樹林中細菌和真菌對環(huán)境擾動的響應特征... 

【文章來源】：清華大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

氣候變暖影響苔原融凍層生態(tài)系統(tǒng)過程的概念模型[38]

技術路線圖

本試驗采用隨機區(qū)組設計,包含6組試驗:對照組(C)、土壤風蝕(E)、土壤沉降(D)、輕度放牧(G)、土壤風蝕與輕度放牧疊加(EG)、土壤沉降與輕度放牧疊加(DG)(圖3.1)。其中每組處理設置了5個重復,每個重復為4 m×4m的樣方,每兩個樣方之間設置了2.5 m寬的緩沖帶。每塊樣方的四周設置了10cm高的PVC塑料板,以防止樣方內(nèi)土壤在自然的風蝕和沉降條件下受到來自臨近樣方的土壤干擾。背景調(diào)查表明,在試驗開始之前,各樣方的土壤溫度,土壤濕度,土壤養(yǎng)分含量及植被參數(shù)均無顯著差異。該草原在其生長季早期土壤表面無積雪、無植被覆蓋,易遭受風蝕[167]。因此,本試驗于2010年和2011年5月分兩次模擬自然土壤風蝕和土壤沉降。通過使用風力滅火器(泰寧機械有限公司,泰州,江蘇)去除1.5 cm-3 cm的表層土來模擬自然風蝕,并用標尺標記每個樣方的實際風蝕深度。于此同時,使用布袋將5塊土壤風蝕樣方中去除的土壤收集起來,稱重后均勻分散到5個土壤沉降的樣方中,以此模擬自然土壤沉降。風蝕和沉降產(chǎn)生的土壤損失深度和土壤添加高度均根據(jù)內(nèi)蒙草原年際最輕土壤風蝕沉降強度設置[168]。從2010年到2012年,每年6月到9月的每個月選擇4個小時,將一只健康狀況良好的1歲小羊分別圈入每個放牧樣方。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3521415