內(nèi)蒙古草原不同利用方式下土壤有機(jī)質(zhì)礦化及其微生物學(xué)機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-21 00:36
在沒有外源肥料投入的天然草原,土壤主要通過有機(jī)質(zhì)礦化為植物提供有效養(yǎng)分。割草、圍封和放牧是草原的最主要的利用管理方式,他們對(duì)草地土壤有機(jī)質(zhì)礦化的影響可能不同。目前針對(duì)不同草地利用管理方式的研究主要集中在其對(duì)植物物種組成和生物量以及土壤養(yǎng)分的影響研究,而關(guān)于它們對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)礦化影響的研究相對(duì)較少。SOM的礦化是由微生物驅(qū)動(dòng)的,其組成和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性可能會(huì)導(dǎo)致其礦化的微生物機(jī)理不同。耦合有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)和微生物群落來研究不同草地利用管理下SOM礦化對(duì)于我們深入理解SOM礦化過程極為重要。本研究基于內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)的兩個(gè)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)(不同割草頻率的割草試驗(yàn)和不同圍封期限的圍欄封育試驗(yàn)),結(jié)合室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn),采用固體核磁共振、熒光定量PCR和高通量測(cè)序等先進(jìn)技術(shù)探索了內(nèi)蒙古草原土壤有機(jī)質(zhì)礦化與微生物群落和有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)組成之間的內(nèi)在關(guān)系,解析了溫度和水分這兩個(gè)關(guān)鍵的環(huán)境因子對(duì)草原土壤有機(jī)質(zhì)礦化的影響。主要結(jié)果如下:(1)通過對(duì)不同割草頻率處理13年后的土壤基本理化性質(zhì)、有機(jī)氮凈礦化速率(Rm)、有機(jī)官能團(tuán)以及微生物量碳(MBC)和不同微生物群落豐度和多樣性測(cè)定和分析,結(jié)果表...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:179 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 我國(guó)草地生態(tài)系統(tǒng)
1.1.1 我國(guó)草地生態(tài)系統(tǒng)類型和分布
1.1.2 草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
1.1.3 草原生態(tài)系統(tǒng)的問題及管理
1.2 我國(guó)典型草原的利用管理
1.2.1 放牧
1.2.2 割草
1.2.3 圍封
1.3 影響草地土壤C、N循環(huán)的主要環(huán)境因子
1.3.1 溫度
1.3.2 水分
1.4 土壤有機(jī)質(zhì)組分
1.4.1 土壤有機(jī)質(zhì)分組方法
1.4.2 土壤有機(jī)質(zhì)組分特征
1.5 草原土壤微生物群落
1.5.1 利用方式對(duì)草地土壤微生物群落的影響
1.5.2 植被對(duì)草地土壤微生物群落的影響
1.5.3 環(huán)境因子對(duì)草地微生物群落的影響
1.6 草原土壤有機(jī)質(zhì)研究存在的問題
1.7 本研究的目的和內(nèi)容
1.8 研究的技術(shù)路線
2 割草對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)礦化及其組分、結(jié)構(gòu)和微生物群落影響
2.1 不同割草頻率對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)礦化及其微生物群落的影響
2.1.1 引言
2.1.2 材料與方法
2.1.3 結(jié)果與分析
2.1.4 討論
2.1.5 結(jié)論
2.2 不同割草頻率對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)組分和化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
2.2.1 引言
2.2.2 材料與方法
2.2.3 結(jié)果與分析
2.2.4 討論
2.2.5 結(jié)論
2.3 高通量測(cè)序分析不同割草處理對(duì)土壤真菌群落多樣性的影響
2.3.1 引言
2.3.2 材料與方法
2.3.3 結(jié)果與分析
2.3.4 討論
2.3.5 結(jié)論
2.4 本章小結(jié)
3 內(nèi)蒙古草原土壤有機(jī)質(zhì)礦化和微生物群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化
3.1 不同割草處理下土壤有機(jī)氮凈礦化和微生物群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化
3.1.1 引言
3.1.2 材料與方法
3.1.3 結(jié)果與分析
3.1.4 討論
3.1.5 結(jié)論
3.2 不同圍封年限下土壤有機(jī)氮凈礦化和微生物群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化
3.2.1 引言
3.2.2 材料與方法
3.2.3 結(jié)果與分析
3.2.4 討論
3.2.5 結(jié)論
3.3 本章小結(jié)
4 草原土壤有機(jī)質(zhì)礦化中有機(jī)官能團(tuán)與微生物群落之間的關(guān)系
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 樣點(diǎn)選擇
4.2.2 細(xì)菌16S rRNA基因商通量測(cè)序
4.2.3 數(shù)據(jù)處理
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 土壤基本理化性質(zhì)和有機(jī)氮凈礦化速率
4.3.2 土壤有機(jī)氮凈礦化速率和有機(jī)官能團(tuán)組成
4.3.3 土壤微生物量和細(xì)菌、真菌群落豐度及其結(jié)構(gòu)組成
4.3.4 微生物群落組成和有機(jī)官能團(tuán)之間的關(guān)系
4.4 討論
4.5 結(jié)論
5 溫度和水分對(duì)內(nèi)蒙古草原土壤有機(jī)質(zhì)礦化及微生物群落影響
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 供試土壤
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.3 數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 模擬季節(jié)溫度和降雨的凍融和干濕交替下土壤無機(jī)氮
5.3.2 模擬季節(jié)溫度和降雨的凍融和干濕交替下土壤有機(jī)官能團(tuán)
5.3.3 模擬季節(jié)溫度和降雨的凍融和干濕交替下土壤微生物特征
5.4 討論
5.5 結(jié)論
6 綜合結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)與研究展望
6.1 綜合結(jié)論
6.1.1 適度割草可通過增加真菌豐度和多樣性提高草原土壤有機(jī)質(zhì)周轉(zhuǎn)和穩(wěn)定性,而過度割草則不然
6.1.2 適度年限圍封后草原應(yīng)該加以利用更有利于草地資源高效化
6.1.3 草原土壤微生物群落組成差異與土壤有機(jī)官能團(tuán)之間關(guān)系密切
m及有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)和微生物群落豐度"> 6.1.4 季節(jié)水溫變化改變了內(nèi)蒙古草原土壤Rm及有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)和微生物群落豐度
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同刈割制度對(duì)典型草原羊草功能性狀的影響[J]. 徐慧敏,白天曉,安娜,時(shí)光,趙一安,寶音陶格濤. 中國(guó)草地學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]中國(guó)草原的困境及其轉(zhuǎn)型[J]. 張新時(shí),唐海萍,董孝斌,李波,黃永梅,龔吉蕊. 科學(xué)通報(bào). 2016(02)
[3]高寒生態(tài)脆弱區(qū)“黑土灘”草地植被與土壤微生物數(shù)量特征研究[J]. 盧虎,李顯剛,姚拓,蒲小鵬. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]Effects of Grazing Exclusion on Plant Productivity and Soil Carbon, Nitrogen Storage in Alpine Meadows in Northern Tibet, China[J]. XIONG Dingpeng,SHI Peili,SUN Yinliang,WU Jianshuang,ZHANG Xianzhou. Chinese Geographical Science. 2014(04)
[5]Vegetation Traits and Soil Properties in Response to Utilization Patterns of Grassland in Hulun Buir City, Inner Mongolia, China[J]. LIU Miao,LIU Guohua,WU Xing,WANG Hao,CHEN Li. Chinese Geographical Science. 2014(04)
[6]短期放牧強(qiáng)度對(duì)典型草原土壤有機(jī)碳及pH值的影響[J]. 薩仁高娃,曹芙,敖特根,叁巴,王成杰. 畜牧與飼料科學(xué). 2014(03)
[7]錫林郭勒草地土壤主要養(yǎng)分狀況及評(píng)價(jià)[J]. 史激光. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2013(29)
[8]環(huán)境微生物培養(yǎng)新技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王保軍,劉雙江. 微生物學(xué)通報(bào). 2013(01)
[9]凍融對(duì)長(zhǎng)白山森林土壤碳氮礦化的影響[J]. 賈國(guó)晶,周永斌,代力民,周旺明. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]凍融作用對(duì)棕壤磷素吸附-解吸特性的影響[J]. 錢多,范昊明,周麗麗,武敏,郭萍. 水土保持學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]不同改良措施下退化羊草(Leymus chinensis)草原群落恢復(fù)演替規(guī)律研究[D]. 寶音陶格濤.內(nèi)蒙古大學(xué) 2009
[2]基于磷脂脂肪酸(PLFA)分析技術(shù)的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性的研究[D]. 吳愉萍.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]近30年內(nèi)蒙古氣候變化趨勢(shì)及其對(duì)草原區(qū)植被覆蓋變化的影響[D]. 春花.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2014
[2]不同圍封年限下典型草原土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征研究[D]. 敖伊敏.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2012
[3]內(nèi)蒙古地區(qū)近50年氣候變化特征研究[D]. 蘭玉坤.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2007
[4]封育對(duì)退化典型草原土壤理化性質(zhì)與土壤種子庫的影響研究[D]. 董杰.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2928855
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:179 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 我國(guó)草地生態(tài)系統(tǒng)
1.1.1 我國(guó)草地生態(tài)系統(tǒng)類型和分布
1.1.2 草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
1.1.3 草原生態(tài)系統(tǒng)的問題及管理
1.2 我國(guó)典型草原的利用管理
1.2.1 放牧
1.2.2 割草
1.2.3 圍封
1.3 影響草地土壤C、N循環(huán)的主要環(huán)境因子
1.3.1 溫度
1.3.2 水分
1.4 土壤有機(jī)質(zhì)組分
1.4.1 土壤有機(jī)質(zhì)分組方法
1.4.2 土壤有機(jī)質(zhì)組分特征
1.5 草原土壤微生物群落
1.5.1 利用方式對(duì)草地土壤微生物群落的影響
1.5.2 植被對(duì)草地土壤微生物群落的影響
1.5.3 環(huán)境因子對(duì)草地微生物群落的影響
1.6 草原土壤有機(jī)質(zhì)研究存在的問題
1.7 本研究的目的和內(nèi)容
1.8 研究的技術(shù)路線
2 割草對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)礦化及其組分、結(jié)構(gòu)和微生物群落影響
2.1 不同割草頻率對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)礦化及其微生物群落的影響
2.1.1 引言
2.1.2 材料與方法
2.1.3 結(jié)果與分析
2.1.4 討論
2.1.5 結(jié)論
2.2 不同割草頻率對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)組分和化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
2.2.1 引言
2.2.2 材料與方法
2.2.3 結(jié)果與分析
2.2.4 討論
2.2.5 結(jié)論
2.3 高通量測(cè)序分析不同割草處理對(duì)土壤真菌群落多樣性的影響
2.3.1 引言
2.3.2 材料與方法
2.3.3 結(jié)果與分析
2.3.4 討論
2.3.5 結(jié)論
2.4 本章小結(jié)
3 內(nèi)蒙古草原土壤有機(jī)質(zhì)礦化和微生物群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化
3.1 不同割草處理下土壤有機(jī)氮凈礦化和微生物群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化
3.1.1 引言
3.1.2 材料與方法
3.1.3 結(jié)果與分析
3.1.4 討論
3.1.5 結(jié)論
3.2 不同圍封年限下土壤有機(jī)氮凈礦化和微生物群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化
3.2.1 引言
3.2.2 材料與方法
3.2.3 結(jié)果與分析
3.2.4 討論
3.2.5 結(jié)論
3.3 本章小結(jié)
4 草原土壤有機(jī)質(zhì)礦化中有機(jī)官能團(tuán)與微生物群落之間的關(guān)系
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 樣點(diǎn)選擇
4.2.2 細(xì)菌16S rRNA基因商通量測(cè)序
4.2.3 數(shù)據(jù)處理
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 土壤基本理化性質(zhì)和有機(jī)氮凈礦化速率
4.3.2 土壤有機(jī)氮凈礦化速率和有機(jī)官能團(tuán)組成
4.3.3 土壤微生物量和細(xì)菌、真菌群落豐度及其結(jié)構(gòu)組成
4.3.4 微生物群落組成和有機(jī)官能團(tuán)之間的關(guān)系
4.4 討論
4.5 結(jié)論
5 溫度和水分對(duì)內(nèi)蒙古草原土壤有機(jī)質(zhì)礦化及微生物群落影響
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 供試土壤
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.3 數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 模擬季節(jié)溫度和降雨的凍融和干濕交替下土壤無機(jī)氮
5.3.2 模擬季節(jié)溫度和降雨的凍融和干濕交替下土壤有機(jī)官能團(tuán)
5.3.3 模擬季節(jié)溫度和降雨的凍融和干濕交替下土壤微生物特征
5.4 討論
5.5 結(jié)論
6 綜合結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)與研究展望
6.1 綜合結(jié)論
6.1.1 適度割草可通過增加真菌豐度和多樣性提高草原土壤有機(jī)質(zhì)周轉(zhuǎn)和穩(wěn)定性,而過度割草則不然
6.1.2 適度年限圍封后草原應(yīng)該加以利用更有利于草地資源高效化
6.1.3 草原土壤微生物群落組成差異與土壤有機(jī)官能團(tuán)之間關(guān)系密切
m及有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)和微生物群落豐度"> 6.1.4 季節(jié)水溫變化改變了內(nèi)蒙古草原土壤Rm及有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)和微生物群落豐度
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同刈割制度對(duì)典型草原羊草功能性狀的影響[J]. 徐慧敏,白天曉,安娜,時(shí)光,趙一安,寶音陶格濤. 中國(guó)草地學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]中國(guó)草原的困境及其轉(zhuǎn)型[J]. 張新時(shí),唐海萍,董孝斌,李波,黃永梅,龔吉蕊. 科學(xué)通報(bào). 2016(02)
[3]高寒生態(tài)脆弱區(qū)“黑土灘”草地植被與土壤微生物數(shù)量特征研究[J]. 盧虎,李顯剛,姚拓,蒲小鵬. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]Effects of Grazing Exclusion on Plant Productivity and Soil Carbon, Nitrogen Storage in Alpine Meadows in Northern Tibet, China[J]. XIONG Dingpeng,SHI Peili,SUN Yinliang,WU Jianshuang,ZHANG Xianzhou. Chinese Geographical Science. 2014(04)
[5]Vegetation Traits and Soil Properties in Response to Utilization Patterns of Grassland in Hulun Buir City, Inner Mongolia, China[J]. LIU Miao,LIU Guohua,WU Xing,WANG Hao,CHEN Li. Chinese Geographical Science. 2014(04)
[6]短期放牧強(qiáng)度對(duì)典型草原土壤有機(jī)碳及pH值的影響[J]. 薩仁高娃,曹芙,敖特根,叁巴,王成杰. 畜牧與飼料科學(xué). 2014(03)
[7]錫林郭勒草地土壤主要養(yǎng)分狀況及評(píng)價(jià)[J]. 史激光. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2013(29)
[8]環(huán)境微生物培養(yǎng)新技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王保軍,劉雙江. 微生物學(xué)通報(bào). 2013(01)
[9]凍融對(duì)長(zhǎng)白山森林土壤碳氮礦化的影響[J]. 賈國(guó)晶,周永斌,代力民,周旺明. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]凍融作用對(duì)棕壤磷素吸附-解吸特性的影響[J]. 錢多,范昊明,周麗麗,武敏,郭萍. 水土保持學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]不同改良措施下退化羊草(Leymus chinensis)草原群落恢復(fù)演替規(guī)律研究[D]. 寶音陶格濤.內(nèi)蒙古大學(xué) 2009
[2]基于磷脂脂肪酸(PLFA)分析技術(shù)的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性的研究[D]. 吳愉萍.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]近30年內(nèi)蒙古氣候變化趨勢(shì)及其對(duì)草原區(qū)植被覆蓋變化的影響[D]. 春花.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2014
[2]不同圍封年限下典型草原土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征研究[D]. 敖伊敏.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2012
[3]內(nèi)蒙古地區(qū)近50年氣候變化特征研究[D]. 蘭玉坤.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2007
[4]封育對(duì)退化典型草原土壤理化性質(zhì)與土壤種子庫的影響研究[D]. 董杰.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2928855
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