本文關(guān)鍵詞：中國低溫濕地有機質(zhì)厭氧降解的溫度敏感性及納米四氧化三鐵促進甲烷產(chǎn)生，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國青藏高原若爾蓋濕地及東北的凍土、沼澤和稻田是我國低溫濕地的典型代表,雖然處于低溫地區(qū),依然觀測到明顯的甲烷排放。目前這些低溫濕地甲烷的產(chǎn)生和排放對氣候變暖將如何響應(yīng)還未知,因此,我們在實驗室條件下研究這四個低溫濕地甲烷產(chǎn)生的溫度敏感性。研究表明,甲烷產(chǎn)生的溫度敏感性可劃分為低溫范圍(20℃)和中溫范圍(20℃-35℃),在低溫范圍內(nèi),溫度敏感性更高。乙酸型產(chǎn)甲烷菌Methanosarcinaceae是低溫條件下的優(yōu)勢產(chǎn)甲烷菌,隨著溫度升高,氫型產(chǎn)甲烷菌Methanobacteriales,Methanomicrobiales和Methanocellales的相對豐度會有所增加。mcrA基因豐度隨著溫度上升而增加,表明溫度升高刺激了產(chǎn)甲烷古菌的生長。碳同位素測定結(jié)果表明,在低溫條件下以乙酸型產(chǎn)甲烷為主,隨著溫度升高,甲烷產(chǎn)生途徑發(fā)生轉(zhuǎn)變,變成乙酸型和氫型產(chǎn)甲烷途徑。總之,甲烷產(chǎn)生的溫度敏感性的變化與產(chǎn)甲烷古菌群落結(jié)構(gòu)和甲烷產(chǎn)生途徑在不同溫度的轉(zhuǎn)變有關(guān)。 互營作用普遍存在于有機質(zhì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷過程中,而氫氣和甲酸在互營氧化產(chǎn)甲烷過程中起著電子載體的作用,已有研究表明在以乙醇和乙酸為底物的互營氧化產(chǎn)甲烷過程中存在直接的種間電子傳遞,因此本研究以若爾蓋濕地土壤為供試土壤,分別以乙酸、丙酸和丁酸為底物,通過添加導(dǎo)電性物質(zhì)nanoFe3O4進行富集培養(yǎng),研究體系中是否存在直接種間電子傳遞。研究結(jié)果表明三種富集培養(yǎng)體系nanoFe3O4處理均顯著促進甲烷產(chǎn)生,由二氧化硅包覆nanoFe3O4后形成的nanoFe3O4@SiO2導(dǎo)電性降低且其不具備促進甲烷產(chǎn)生能力,而納米石墨的添加明顯的促進甲烷產(chǎn)生,但相同濃度下其促進作用小于nanoFe3O4。通過分子手段以及穩(wěn)定同位素探針技術(shù)研究體系中的微生物群落結(jié)構(gòu),結(jié)果表明,丁酸互營氧化產(chǎn)甲烷體系主要的細菌是Syntrophomonas,主要的產(chǎn)甲烷古菌是Methanobacteriaceae;丙酸互營氧化產(chǎn)甲烷體系主要的細菌是Pelotomaculum,主要的產(chǎn)甲烷古菌是Methanobacteriaceae;而乙酸為底物的體系進行乙酸裂解產(chǎn)甲烷,主要的產(chǎn)甲烷古菌為Methanosarcinaceae。總之,本研究證明nanoFe3O4對甲烷產(chǎn)生有促進作用,但是沒有證據(jù)顯示在乙酸、丙酸和丁酸富集培養(yǎng)體系中存在直接的種間電子傳遞。
【關(guān)鍵詞】：溫度敏感性 濕地 nanoFe_3O_4 互營
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S154.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-21
• 1.1 研究意義8-9
• 1.2 有機質(zhì)厭氧降解的機理9-16
• 1.3 胞外電子傳遞16-18
• 1.4 溫度對厭氧降解產(chǎn)甲烷及微生物群落的影響18
• 1.5 土壤有機質(zhì)降解溫度敏感性的表征18-19
• 1.6 研究目標、內(nèi)容與技術(shù)路線19-21
• 第二章 材料和方法21-29
• 2.1 材料21-22
• 2.2 研究方法22-29
• 第三章 有機質(zhì)厭氧降解溫度敏感性分析29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 材料和方法29-31
• 3.3 結(jié)果與分析31-41
• 3.4 討論41-42
• 3.5 小結(jié)42-43
• 第四章 溫度對微生物群落結(jié)構(gòu)及活性的影響43-63
• 4.1 引言43
• 4.2 材料與方法43-44
• 4.3 結(jié)果與分析44-61
• 4.4 討論61-62
• 4.5 小結(jié)62-63
• 第五章 納米四氧化三鐵促進甲烷產(chǎn)生的研究63-87
• 5.1 引言63
• 5.2 材料和方法63-67
• 5.3 結(jié)果與分析67-85
• 5.4 討論85-86
• 5.5 小結(jié)86-87
• 第六章 結(jié)論與展望87-88
• 6.1 結(jié)論87
• 6.2 展望87-88
• 參考文獻88-97
• 致謝97-98
• 個人簡歷98

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ;Psychrotolerant methanogenic archaea:Diversity and cold adaptation mechanisms[J];Science China(Life Sciences);2012年05期

2 黎慧娟;彭靜靜;;異化Fe(Ⅲ)還原微生物研究進展[J];生態(tài)學(xué)報;2012年05期

  本文關(guān)鍵詞：中國低溫濕地有機質(zhì)厭氧降解的溫度敏感性及納米四氧化三鐵促進甲烷產(chǎn)生，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：372181