發(fā)布時間：2020-09-30 08:59

　　 土壤微生物群落功能多樣性對維持生態(tài)系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性具有非常重要的意義。為探究青藏高原高寒草甸不同海拔梯度下土壤微生物碳源和土壤胞外酶活性利用差異以及影響因素,運用Biolog微平板技術(shù)和胞外酶活性測定技術(shù),研究了西藏當(dāng)雄縣草原站4300-5100m的6個不同海拔梯度下土壤微生物群落碳代謝多樣性和胞外酶活性,以及與土壤,植被和氣候等環(huán)境因子之間的關(guān)系,主要得出以下結(jié)論:(1)青藏高原高寒草甸土壤微生物碳源代謝多樣性和胞外酶活性都具有明顯的垂直地帶性差異,在中間海拔4800 m處取得最高。土壤微生物對不同類型碳源利用強度存在一定的差異,微生物功能多樣性的垂直地帶性差異主要體現(xiàn)在對碳水化合物類、氨基酸類和羧酸類碳源的利用上。土壤微生物群落碳代謝多樣性和胞外酶活性隨海拔上升均呈現(xiàn)先上升后下降的單峰變化趨勢。(2)不同海拔土壤微生物群落碳代謝多樣性是土壤、植物和氣候等多重環(huán)境因子綜合作用結(jié)果,其中土壤含水量、植被豐富度和MAP(Mean annual precipitation,MAP)是導(dǎo)致不同海拔土壤微生物群落碳代謝多樣性差異的關(guān)鍵環(huán)境因子。土壤胞外酶活性在海拔梯度上的分異與多種環(huán)境因子顯著相關(guān),其中TN(Total nitrogen,TN),SOC(Soil organic carbon,SOC),土壤含水量,MAT(Mean annual temperature,MAP)和MAP是導(dǎo)致不同海拔土壤胞外酶活性變異的關(guān)鍵環(huán)境因子。本研究通過對青藏高原高寒草甸不同海拔梯度對土壤微生物群落碳代謝多樣性和土壤酶活性的影響,并分析了影響土壤微生物群落碳代謝多樣性和土壤酶活性的主要環(huán)境因子。發(fā)現(xiàn)海拔梯度的變化顯著影響了土壤微生物分布狀況,在中部海拔地區(qū)的土壤微生物活性最高。多種環(huán)境因子,包括土壤、植物和氣候都會對土壤微生物產(chǎn)生重要影響。所以,在全球氣候變暖和高寒草甸趨于退化的大背景下,期望借助該研究為青藏高原高寒草甸地區(qū)的土壤質(zhì)量監(jiān)測、植被恢復(fù)和可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)管理建設(shè)等提供理論科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S812.2
【部分圖文】：

3.2.1 不同海拔土壤微生物碳源代謝活性及功能多樣性指數(shù)變化不同海拔土壤微生物群落單孔平均顏色變化率反映了微生物群落碳源的利用強度。由圖1可知，六種不同海拔梯度土壤微生物AWCD值均隨時間的延長而升高。不同海拔下土壤微生物群落單孔平均顏色變化率大小順序為：4800 m>4950m>4400 m>4650 m>5100 m>4300 m，表明4800—4950 m海拔地區(qū)土壤微生物碳源代謝強度最高。隨著海拔上升，除均勻度指數(shù)變化不太明顯外，Shannon 多樣性指數(shù)和碳源利用豐富度指數(shù)差異顯著，其中在4800—4950 m海拔的三類多樣性指數(shù)明顯高于其他海拔梯度(表2)。圖 1 不同海拔土壤微生物群落單孔平均顏色變化率Fig. 1 Variation in AWCD of soil microbial community over time at different elevations

圖 2 不同海拔下土壤微生物 6 類碳源利用強度Fig.2 Utilization of 6 types of carbon sources of soil microbial community柱形上方不同小寫字母表示不同海拔之間吸光值差異顯著(P< 0.05)3.2.3 不同海拔土壤微生物群落代謝差異PCA 分析表明不同海拔土壤微生物群落在碳源利用上有明顯的分異，可見海拔變化對土壤微生物群落碳代謝特征有顯著影響（圖 3）。其中主成分 1（PC1）和主成分 2（PC2）的方差貢獻(xiàn)率分別為 47.6%和 21.3%，累計方差貢獻(xiàn)率為 68.9%。

圖 3 不同海拔土壤微生物群落代謝主成分分析Fig.3 Principle component analysis（PCA）of carbon utilization of soil microbial community adifferent elevations初始載荷因子反映主成分與碳源利用的相關(guān)系數(shù)，載荷因子越高表示碳源對主成分的影響越大。從表 5 可以看出，與 PC1 有較高相關(guān)性的碳源有 9 種，與PC2 有較高相關(guān)性的碳源僅有 2 種。綜合以上發(fā)現(xiàn)我們也發(fā)現(xiàn)，微生物碳源代謝多樣性的垂直地帶性差異主要體現(xiàn)在碳水化合物類、氨基酸類和羧酸類，其中碳水化合物類的貢獻(xiàn)作用尤為突出。

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本文編號：2830637