長(zhǎng)期溫室種植影響亞熱帶農(nóng)業(yè)土壤甲烷氧化能力的微生物機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 17:07
近年來(lái),隨著人們對(duì)蔬菜糧食需求量的不斷增加,溫室種植面積迅速擴(kuò)張,這將對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能造成一系列負(fù)面影響。土壤甲烷(CH4)氧化作為重要的生態(tài)系統(tǒng)功能,其微小變化將對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的溫室效應(yīng)產(chǎn)生重要影響。以往的研究主要關(guān)注于短期溫室種植對(duì)土壤CH4氧化能力的影響,并且集中于通量觀測(cè)及其與非生物因子的關(guān)系上,而長(zhǎng)期溫室種植對(duì)CH4氧化能力的影響及其潛在的微生物機(jī)制還鮮有報(bào)道;诖,我們以上海市奉賢區(qū)農(nóng)業(yè)觀測(cè)研究站為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),選擇經(jīng)歷9年(中期)和21年(長(zhǎng)期)的兩個(gè)溫室種植樣地,以及附近一個(gè)無(wú)溫室種植的樣地作為空白對(duì)照,開(kāi)展了為期一個(gè)生長(zhǎng)季的野外CH4通量觀測(cè)實(shí)驗(yàn),定期采集土壤樣品并測(cè)定相關(guān)土壤理化性質(zhì)(如土壤含水量、鹽分和土壤可提取有機(jī)氮含量等)。與此同時(shí),通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌活性的影響,并通過(guò)米氏方程(Michaelise-Menten)從生理特征角度解析了甲烷氧化菌類(lèi)群的轉(zhuǎn)變。此外,采用pmoA高通量測(cè)序、宏基因組和定量PCR技術(shù)進(jìn)一步分析甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)和多度的變化...
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展與土壤次生鹽漬化
4氧化及其影響因素"> 1.2 CH4氧化及其影響因素
4的源和匯"> 1.2.1 大氣CH4的源和匯
1.2.2 甲烷氧化菌的分類(lèi)及其生理特性
4氧化途徑及其微生物機(jī)制"> 1.2.3 CH4氧化途徑及其微生物機(jī)制
1.2.4 研究甲烷氧化菌的分子生物學(xué)方法
4氧化的因素"> 1.2.5 影響土壤CH4氧化的因素
4通量的關(guān)系"> 1.2.6 甲烷氧化菌活性和土壤CH4通量的關(guān)系
1.3 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響
1.4 研究?jī)?nèi)容和意義、創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)路線
1.4.1 研究?jī)?nèi)容和意義
1.4.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 研究區(qū)域概況和實(shí)驗(yàn)方法
2.1 研究區(qū)域概況
2.2 實(shí)驗(yàn)樣地設(shè)置
2.3 研究方法
4通量測(cè)定"> 2.3.1 土壤原位CH4通量測(cè)定
2.3.2 土壤樣品采集
2.3.3 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
2.3.4 甲烷氧化菌活性測(cè)定
2.3.5 甲烷氧化菌動(dòng)力學(xué)特征測(cè)定
2.3.6 土壤基因組DNA提取
2.3.7 甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)檢測(cè)
2.3.8 功能基因多度檢測(cè)
4通量的影響">第三章 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)亞熱帶農(nóng)業(yè)土壤原位CH4通量的影響
3.1 前言
3.2 材料和方法
4通量觀測(cè)"> 3.2.1 土壤原位CH4通量觀測(cè)
3.2.2 茄子地上生物量測(cè)定
3.2.3 數(shù)據(jù)分析
3.3 結(jié)果
4通量的影響"> 3.3.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)土壤原位CH4通量的影響
4氧化能力的驅(qū)動(dòng)因子分析"> 3.3.2 影響土壤CH4氧化能力的驅(qū)動(dòng)因子分析
3.4 討論
4通量的影響"> 3.4.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)土壤原位CH4通量的影響
4氧化能力的驅(qū)動(dòng)因子分析"> 3.4.2 影響亞熱帶農(nóng)業(yè)土壤CH4氧化能力的驅(qū)動(dòng)因子分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)亞熱帶農(nóng)業(yè)土壤甲烷氧化菌活性的影響
4.1 前言
4.2 材料和方法
4.2.1 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
4.2.2 甲烷氧化菌活性和動(dòng)力學(xué)特征測(cè)定
4.2.3 數(shù)據(jù)分析
4.3 結(jié)果
4.3.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)土壤理化因子的影響
4.3.2 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌活性的影響和動(dòng)力學(xué)特征分析
4.3.3 影響甲烷氧化菌活性和類(lèi)群的驅(qū)動(dòng)因子分析
4.4 討論
4.4.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)土壤理化因子的影響
4.4.2 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌活性的影響及其驅(qū)動(dòng)因子
4.4.3 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌類(lèi)群的影響及其驅(qū)動(dòng)因子
4.5 本章小結(jié)
第五章 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)和功能基因多度的影響
5.1 前言
5.2 材料和方法
5.2.1 土壤基因組DNA提取
5.2.2 甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)檢測(cè)
5.2.3 pmoA功能基因多度檢測(cè)
5.2.4 數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果
5.3.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌群落Alpha多樣性的影響
5.3.2 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)和功能基因多度的影響
5.3.3 土壤理化因子、鹽分含量和甲烷氧化菌多度對(duì)甲烷氧化菌活性的相對(duì)貢獻(xiàn)
5.4 討論
5.4.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)和功能基因多度的影響
5.4.2 影響甲烷氧化菌活性的驅(qū)動(dòng)因子分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 研究不足與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]外源鹽對(duì)不同鹽堿程度土壤CH4吸收潛力的影響[J]. 楊銘德,焦燕,李新,溫慧洋. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]好氧甲烷氧化菌生理生態(tài)特征及其在自然濕地中的群落多樣性研究進(jìn)展[J]. 鄧永翠,車(chē)榮曉,吳伊波,王艷芬,崔驍勇. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(14)
[3]連作對(duì)設(shè)施栽培番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 劉姣姣,楊麗娟,李振濤,李天來(lái). 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[4]森林土壤甲烷吸收的主控因子及其對(duì)增氮的響應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 程淑蘭,方華軍,于貴瑞,徐敏杰,張裴雷,鄭嬌嬌,高文龍,王永生. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(15)
[5]我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策分析[J]. 陳超,張敏,宋吉軒. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(11)
[6]大棚草莓種植施肥技術(shù)研究[J]. 陸若輝,徐文. 中國(guó)農(nóng)技推廣. 2004(06)
[7]甲烷氧化菌研究進(jìn)展[J]. 梁戰(zhàn)備,史奕,岳進(jìn). 生態(tài)學(xué)雜志. 2004(05)
[8]設(shè)施栽培菜地土壤養(yǎng)分的空間累積及其潛在的環(huán)境效應(yīng)[J]. 周建斌,翟丙年,陳竹君,馬愛(ài)生,尚浩博. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]氮肥對(duì)旱地土壤甲烷氧化能力的影響[J]. 胡榮桂. 生態(tài)環(huán)境. 2004(01)
[10]長(zhǎng)白山北坡不同土壤N2O和CH4排放的初步研究[J]. 徐慧,陳冠雄,馬成新. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 1995(04)
碩士論文
[1]不同利用方式對(duì)內(nèi)蒙古典型草原甲烷氧化菌豐度和甲烷吸收影響的研究[D]. 張俊珍.內(nèi)蒙古大學(xué) 2019
[2]外源甲烷(CH4)濃度、pH、鹽分含量對(duì)鹽堿土CH4吸收的影響研究[D]. 馬磊.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2014
[3]上海市設(shè)施菜田土壤次生鹽漬化污染現(xiàn)狀及修復(fù)劑篩選研究[D]. 李尚科.東華大學(xué) 2012
[4]長(zhǎng)期不同施肥對(duì)中國(guó)東北黑土甲烷氧化菌群落特征與功能的影響[D]. 楊芊葆.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[5]華北平原典型農(nóng)田甲烷通量及其影響因子研究[D]. 孫善彬.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[6]設(shè)施栽培土壤氧化亞氮(N2O)釋放和甲烷(CH4)氧化及其微生物學(xué)機(jī)理的研究[D]. 張光亞.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):3100007
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展與土壤次生鹽漬化
4氧化及其影響因素"> 1.2 CH4氧化及其影響因素
4的源和匯"> 1.2.1 大氣CH4的源和匯
1.2.2 甲烷氧化菌的分類(lèi)及其生理特性
4氧化途徑及其微生物機(jī)制"> 1.2.3 CH4氧化途徑及其微生物機(jī)制
1.2.4 研究甲烷氧化菌的分子生物學(xué)方法
4氧化的因素"> 1.2.5 影響土壤CH4氧化的因素
4通量的關(guān)系"> 1.2.6 甲烷氧化菌活性和土壤CH4通量的關(guān)系
1.3 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響
1.4 研究?jī)?nèi)容和意義、創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)路線
1.4.1 研究?jī)?nèi)容和意義
1.4.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 研究區(qū)域概況和實(shí)驗(yàn)方法
2.1 研究區(qū)域概況
2.2 實(shí)驗(yàn)樣地設(shè)置
2.3 研究方法
4通量測(cè)定"> 2.3.1 土壤原位CH4通量測(cè)定
2.3.2 土壤樣品采集
2.3.3 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
2.3.4 甲烷氧化菌活性測(cè)定
2.3.5 甲烷氧化菌動(dòng)力學(xué)特征測(cè)定
2.3.6 土壤基因組DNA提取
2.3.7 甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)檢測(cè)
2.3.8 功能基因多度檢測(cè)
4通量的影響">第三章 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)亞熱帶農(nóng)業(yè)土壤原位CH4通量的影響
3.1 前言
3.2 材料和方法
4通量觀測(cè)"> 3.2.1 土壤原位CH4通量觀測(cè)
3.2.2 茄子地上生物量測(cè)定
3.2.3 數(shù)據(jù)分析
3.3 結(jié)果
4通量的影響"> 3.3.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)土壤原位CH4通量的影響
4氧化能力的驅(qū)動(dòng)因子分析"> 3.3.2 影響土壤CH4氧化能力的驅(qū)動(dòng)因子分析
3.4 討論
4通量的影響"> 3.4.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)土壤原位CH4通量的影響
4氧化能力的驅(qū)動(dòng)因子分析"> 3.4.2 影響亞熱帶農(nóng)業(yè)土壤CH4氧化能力的驅(qū)動(dòng)因子分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)亞熱帶農(nóng)業(yè)土壤甲烷氧化菌活性的影響
4.1 前言
4.2 材料和方法
4.2.1 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
4.2.2 甲烷氧化菌活性和動(dòng)力學(xué)特征測(cè)定
4.2.3 數(shù)據(jù)分析
4.3 結(jié)果
4.3.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)土壤理化因子的影響
4.3.2 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌活性的影響和動(dòng)力學(xué)特征分析
4.3.3 影響甲烷氧化菌活性和類(lèi)群的驅(qū)動(dòng)因子分析
4.4 討論
4.4.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)土壤理化因子的影響
4.4.2 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌活性的影響及其驅(qū)動(dòng)因子
4.4.3 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌類(lèi)群的影響及其驅(qū)動(dòng)因子
4.5 本章小結(jié)
第五章 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)和功能基因多度的影響
5.1 前言
5.2 材料和方法
5.2.1 土壤基因組DNA提取
5.2.2 甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)檢測(cè)
5.2.3 pmoA功能基因多度檢測(cè)
5.2.4 數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果
5.3.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌群落Alpha多樣性的影響
5.3.2 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)和功能基因多度的影響
5.3.3 土壤理化因子、鹽分含量和甲烷氧化菌多度對(duì)甲烷氧化菌活性的相對(duì)貢獻(xiàn)
5.4 討論
5.4.1 長(zhǎng)期溫室種植對(duì)甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)和功能基因多度的影響
5.4.2 影響甲烷氧化菌活性的驅(qū)動(dòng)因子分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 研究不足與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]外源鹽對(duì)不同鹽堿程度土壤CH4吸收潛力的影響[J]. 楊銘德,焦燕,李新,溫慧洋. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]好氧甲烷氧化菌生理生態(tài)特征及其在自然濕地中的群落多樣性研究進(jìn)展[J]. 鄧永翠,車(chē)榮曉,吳伊波,王艷芬,崔驍勇. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(14)
[3]連作對(duì)設(shè)施栽培番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 劉姣姣,楊麗娟,李振濤,李天來(lái). 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[4]森林土壤甲烷吸收的主控因子及其對(duì)增氮的響應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 程淑蘭,方華軍,于貴瑞,徐敏杰,張裴雷,鄭嬌嬌,高文龍,王永生. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(15)
[5]我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策分析[J]. 陳超,張敏,宋吉軒. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(11)
[6]大棚草莓種植施肥技術(shù)研究[J]. 陸若輝,徐文. 中國(guó)農(nóng)技推廣. 2004(06)
[7]甲烷氧化菌研究進(jìn)展[J]. 梁戰(zhàn)備,史奕,岳進(jìn). 生態(tài)學(xué)雜志. 2004(05)
[8]設(shè)施栽培菜地土壤養(yǎng)分的空間累積及其潛在的環(huán)境效應(yīng)[J]. 周建斌,翟丙年,陳竹君,馬愛(ài)生,尚浩博. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]氮肥對(duì)旱地土壤甲烷氧化能力的影響[J]. 胡榮桂. 生態(tài)環(huán)境. 2004(01)
[10]長(zhǎng)白山北坡不同土壤N2O和CH4排放的初步研究[J]. 徐慧,陳冠雄,馬成新. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 1995(04)
碩士論文
[1]不同利用方式對(duì)內(nèi)蒙古典型草原甲烷氧化菌豐度和甲烷吸收影響的研究[D]. 張俊珍.內(nèi)蒙古大學(xué) 2019
[2]外源甲烷(CH4)濃度、pH、鹽分含量對(duì)鹽堿土CH4吸收的影響研究[D]. 馬磊.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2014
[3]上海市設(shè)施菜田土壤次生鹽漬化污染現(xiàn)狀及修復(fù)劑篩選研究[D]. 李尚科.東華大學(xué) 2012
[4]長(zhǎng)期不同施肥對(duì)中國(guó)東北黑土甲烷氧化菌群落特征與功能的影響[D]. 楊芊葆.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[5]華北平原典型農(nóng)田甲烷通量及其影響因子研究[D]. 孫善彬.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[6]設(shè)施栽培土壤氧化亞氮(N2O)釋放和甲烷(CH4)氧化及其微生物學(xué)機(jī)理的研究[D]. 張光亞.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):3100007
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/3100007.html
最近更新
教材專(zhuān)著