發(fā)布時(shí)間：2017-10-26 15:39

  本文關(guān)鍵詞：呼倫貝爾退化草場土壤AM真菌多樣性及微生物改良的研究

  更多相關(guān)文章： 呼倫貝爾退化草原 叢枝菌根真菌 變性梯度凝膠電泳 微生物改良

【摘要】：草原是世界上分布范圍最廣的植被類型之一,是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)前,由于人類長期的粗放經(jīng)營,超載過牧,以及對草原不合理的開發(fā)利用,草原退化現(xiàn)象嚴(yán)重。叢枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌能與陸地生態(tài)系統(tǒng)中80%以上的高等植物形成菌根結(jié)構(gòu),并對植物群落的物種組成也起到重要的調(diào)控作用,對維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要意義。本文以內(nèi)蒙古呼倫貝爾退化草原為研究對象,首先調(diào)查了呼倫貝爾長期放牧干擾形成的不同退化程度下牧草根段侵染率、AM真菌多樣性的變化,根據(jù)土壤因子分析引起這種變化的因素。并試圖利用AM真菌對退化草場進(jìn)行改良,從溫室盆栽實(shí)驗(yàn)和天然草場實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該改良劑對退化草場土壤和牧草生長的改良效果。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:土壤含水量、土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)數(shù)量、總碳含量、土壤脲酶活性隨草地退化程度的加深而顯著下降,土壤p H值和EC值隨草地退化程度的增加而顯著升高,土壤有效磷含量、土壤蔗糖酶活性和堿性磷酸酶活性,都呈現(xiàn)輕度退化未退化中度退化重度退化的趨勢。牧草根段AM真菌侵染率隨退化程度加深而顯著下降,并與土壤含水量、脲酶活性呈顯著正相關(guān),與土壤p H值、EC值呈顯著負(fù)相關(guān)。從土壤樣品DNA中擴(kuò)增AM真菌特異性片段并采用DGGE技術(shù)對AM真菌多樣性進(jìn)行分析,經(jīng)變性劑梯度范圍為30%-50%的PCR-DGGE分析表明,AM真菌多樣性指數(shù)、豐富度、均勻度變化均呈現(xiàn)輕度退化未退化中度退化重度退化的趨勢,且都與土壤有效磷、堿性磷酸酶活性呈顯著正相關(guān),與蔗糖酶活性呈極顯著正相關(guān)。將AM真菌聯(lián)合腐殖酸和JD37共同作用于退化草場土壤,探究其對土壤和牧草的改良效應(yīng)。預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,AM真菌菌劑聯(lián)合質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%的腐殖酸或稀釋倍數(shù)為100的JD37發(fā)酵液時(shí),對土壤的改良效果較好。后續(xù)試驗(yàn)將這三種成分共同作用于退化草場土壤,結(jié)果顯示對土壤理化性質(zhì)和生物活性及牧草生長、菌根侵染率均有顯著改良效果。選用粒徑小于0.3mm的草炭作為JD37的吸附載體,并加入AM真菌菌劑與腐殖酸,共同研制出適用于退化草場土壤的微生物改良劑。退化草場土壤在施用改良劑兩個(gè)月后,土壤理化性質(zhì)明顯改善,生物活性顯著提高,并顯著促進(jìn)牧草生長,說明施加退化草場改良劑對土壤養(yǎng)分的調(diào)節(jié)具有重要意義,且促進(jìn)植物對養(yǎng)分的吸收。在天然退化草場的禁牧區(qū)與放牧區(qū)進(jìn)行原位修復(fù),并分別設(shè)置改良劑大劑量組(80kg/畝)、小劑量組(60kg/畝)處理組。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,放牧區(qū)對照組土壤本身肥力較低、植被低矮,施加60kg/畝的劑量加之放牧干擾,收效甚微。但施加80kg/畝的大劑量后,與對照組具有顯著差異,修復(fù)效果較理想。禁牧區(qū)由于圍欄后已具有一定修復(fù)效果,退化程度減弱,60kg/畝的劑量已具有理想修復(fù)效果。這些研究結(jié)果為了解并利用土壤中AM真菌資源與功能,以及改良劑今后的市場推廣及實(shí)踐應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù),對草原可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：呼倫貝爾退化草原 叢枝菌根真菌 變性梯度凝膠電泳 微生物改良
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S812.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 呼倫貝爾草原10-11
• 1.1.1 呼倫貝爾草原退化現(xiàn)象11
• 1.1.2 呼倫貝爾草原退化成因11
• 1.2 叢枝菌根真菌11-16
• 1.2.1 AM真菌多樣性12-13
• 1.2.2 AM真菌對草原生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控作用13-15
• 1.2.3 PCR-DGGE技術(shù)在AM真菌多樣性研究中的應(yīng)用15-16
• 1.3 研究目的與意義16-18
• 第2章 呼倫貝爾退化草場土壤AM真菌多樣性及與土壤因子的相關(guān)性18-35
• 2.1 試驗(yàn)材料18-20
• 2.1.1 研究地自然概況18-20
• 2.1.2 主要試劑20
• 2.1.3 主要儀器和設(shè)備20
• 2.2 試驗(yàn)方法20-26
• 2.2.1 土壤樣品采集20
• 2.2.2 土壤理化性質(zhì)的測定20
• 2.2.3 土壤酶活性的測定20-22
• 2.2.4 牧草根段菌根侵染率的測定22
• 2.2.5 草原土壤DNA提取與純化22-24
• 2.2.6 AM真菌特異性片段巢式PCR擴(kuò)增24-25
• 2.2.7 變性梯度凝膠電泳（DGGE）25
• 2.2.8 數(shù)據(jù)處理與分析25-26
• 2.3 結(jié)果與分析26-33
• 2.3.1 不同退化程度草原土壤理化性質(zhì)的變化特征26-27
• 2.3.2 不同退化程度草原土壤酶活性的變化特征27
• 2.3.3 不同退化程度下牧草根段菌根侵染率的變化特征27-28
• 2.3.4 AM真菌侵染率與土壤因子的相關(guān)性28
• 2.3.5 DNA提取與純化28-29
• 2.3.6 AMF基因片段的擴(kuò)增29-30
• 2.3.7 凝膠變性梯度范圍確定30
• 2.3.8 不同退化程度草原土壤AM真菌PCR-DGGE分析30-31
• 2.3.9 聚類分析31-32
• 2.3.10 AM真菌群落多樣性分析32
• 2.3.11 AM真菌多樣性與土壤因子相關(guān)性分析32-33
• 2.4 小結(jié)33-35
• 第3章 AM真菌聯(lián)合外源物對退化草場的土壤改良效應(yīng)35-45
• 3.1 試驗(yàn)材料35-37
• 3.1.1 供試土壤35-36
• 3.1.2 供試植物36
• 3.1.3 供試AM真菌菌株及外源物36-37
• 3.1.4 培養(yǎng)基和主要試劑37
• 3.1.5 主要儀器和設(shè)備37
• 3.2 試驗(yàn)方法37-40
• 3.2.1 供試土壤的采集37-38
• 3.2.2 預(yù)實(shí)驗(yàn)38-39
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)39
• 3.2.4 土壤理化性質(zhì)的測定39
• 3.2.5 土壤酶活性的測定39
• 3.2.6 土壤微生物數(shù)量的測定39
• 3.2.7 牧草生物量的測定39-40
• 3.2.8 牧草葉綠素含量的測定40
• 3.2.9 牧草菌根侵染率的測定40
• 3.2.10 JD37菌株的活化40
• 3.2.11 數(shù)據(jù)分析40
• 3.3 結(jié)果與分析40-44
• 3.3.1 不同改良處理對土壤理化性質(zhì)的影響40-41
• 3.3.2 不同改良處理對土壤酶活性的影響41-42
• 3.3.3 不同改良處理對土壤微生物數(shù)量的影響42
• 3.3.4 不同改良處理對牧草生物量的影響42
• 3.3.5 不同改良處理對牧草葉綠素含量的影響42-43
• 3.3.6 不同改良處理對牧草菌根侵染率的影響43-44
• 3.4 小結(jié)44-45
• 第4章 微生物改良劑的研制及對退化草場土壤的改良效應(yīng)45-53
• 4.1 試驗(yàn)材料45-46
• 4.1.1 供試土壤45
• 4.1.2 供試植物45
• 4.1.3 載體選擇及預(yù)處理45-46
• 4.1.4 培養(yǎng)基及主要試劑46
• 4.1.5 主要儀器46
• 4.2 試驗(yàn)方法46-48
• 4.2.1 微生物改良劑固體劑型的制備46
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)46-47
• 4.2.3 土壤理化性質(zhì)的測定47
• 4.2.4 土壤酶活性的測定47
• 4.2.5 土壤微生物數(shù)量的測定47
• 4.2.6 牧草生物量的測定47
• 4.2.7 牧草葉綠素含量的測定47-48
• 4.2.8 牧草菌根侵染率的測定48
• 4.2.9 JD37菌株在兩種牧草根部的定殖情況48
• 4.2.10 數(shù)據(jù)分析48
• 4.3 結(jié)果與分析48-52
• 4.3.1 施用改良劑后對土壤理化性質(zhì)的影響48-49
• 4.3.2 施用改良劑后對土壤微生物數(shù)量的影響49
• 4.3.3 施用改良劑后對牧草生物量的影響49
• 4.3.4 施用改良劑后對牧草葉綠素含量的影響49-50
• 4.3.5 施用改良劑期間土壤酶活性的動(dòng)態(tài)變化50-51
• 4.3.6 施用改良劑期間AM真菌侵染率變化與JD37定殖情況51-52
• 4.4 小結(jié)52-53
• 第5章 微生物改良劑的退化草場應(yīng)用實(shí)驗(yàn)53-61
• 5.1 試驗(yàn)材料53-54
• 5.1.1 研究地概況53-54
• 5.1.2 培養(yǎng)基及主要試劑54
• 5.1.3 主要儀器54
• 5.2 試驗(yàn)方法54-56
• 5.2.1 草場實(shí)驗(yàn)樣方設(shè)計(jì)與建立54-55
• 5.2.2 改良劑施用方式55
• 5.2.3 土壤樣品采集55
• 5.2.4 土壤理化性質(zhì)的測定55
• 5.2.5 土壤酶活性的測定55-56
• 5.2.6 土壤微生物數(shù)量的測定56
• 5.2.7 產(chǎn)草量、草高、蓋度的測定56
• 5.2.8 牧草菌根侵染率的測定56
• 5.2.9 數(shù)據(jù)分析56
• 5.3 結(jié)果與分析56-60
• 5.3.1 施用不同劑量改良劑后對土壤理化性質(zhì)的影響（草場實(shí)驗(yàn)）56-57
• 5.3.2 施用不同劑量改良劑后對土壤酶活性的影響（草場實(shí)驗(yàn)）57
• 5.3.3 施用不同劑量改良劑后對土壤微生物數(shù)量的影響（草場實(shí)驗(yàn)）57-58
• 5.3.4 施用不同劑量改良劑后對植被的影響（草場實(shí)驗(yàn)）58
• 5.3.5 施用改良劑后對牧草菌根侵染率的影響（草場實(shí)驗(yàn)）58-60
• 5.4 小結(jié)60-61
• 總結(jié)61-62
• 參考文獻(xiàn)62-69
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果69-70
• 致謝70-71

【相似文獻(xiàn)】

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