青藏高原擁有獨(dú)特的地理環(huán)境,使其對全球氣候變化非常感敏。近年來,由于各種人為干擾因素（如過度放牧）使其主要植被類型（高寒草甸）退化嚴(yán)重。放牧是青藏高原地區(qū)草地利用的主要方式之一,不僅會改變地上植物群落結(jié)構(gòu)和多樣性,同時影響地下物質(zhì)循環(huán)和能量流動。尤其改變土壤氮循環(huán)從而影響地上初級生產(chǎn)力。土壤微生物作為氮循環(huán)的關(guān)鍵驅(qū)動者,對調(diào)節(jié)植物可利用氮含量以及阻止生態(tài)系統(tǒng)中不必要的氮流失起著重要作用。因此,了解管理措施如何影響地下微生物群落,對預(yù)測人為干擾引起的生態(tài)效應(yīng)問題意義重大。本研究采用構(gòu)建克隆文庫和實時熒光定量PCR相結(jié)合的方法,研究了青藏高原高寒草甸土壤中硝化和反硝化微生物的群落結(jié)構(gòu)及其豐度對不同放牧強(qiáng)度（禁牧處理NG、季節(jié)性放牧SG、全年連續(xù)放牧CG）的響應(yīng)并揭示其與環(huán)境因子之間的關(guān)系。同時,引入微生物“功能響應(yīng)群”概念,探討硝化和反硝化的主要功能類群對不同放牧強(qiáng)度的響應(yīng)以及驅(qū)動這些功能響應(yīng)群的主要環(huán)境因子。主要實驗結(jié)果如下:1.不同放牧強(qiáng)度對硝化和反硝化微生物豐度的影響基于amoA基因的實時熒光定量PCR結(jié)果顯示,放牧顯著提高了氨氧化古菌（AOA）和氨氧化細(xì)菌（AOB）的豐度（P<... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１微生物參與的氮循環(huán)過程（Ｃａｎｆｉｅｌｄ?Ｗ虹，２０１０）??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ?ｉｎｖｏｌｖｅｄ?ｉｎ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｙｃｌｅ?ｄｒｉｖｅｎ?ｂｙ?ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ??１??

對不同放牧處理的土壌ＤＮＡ樣品分別構(gòu)建了?ＡＯＡ、ＡＯＢ、ｍＶｉｆ和ｍＶＳ克??隆文庫，庫容值反映了樣品中微生物種類的覆蓋程度，當(dāng)庫容值為１００％時，表??示構(gòu)建的克隆文庫能夠覆蓋環(huán)境樣品中所包含的所有微生物類群。從圖３．１可??知，本實驗所構(gòu)建的克隆文庫覆蓋度分別在（ａ）?Ａ０Ａ：?８９．１５％?－?９７．７％；?（ｂ）??ＡＯＢ：?８１．６％?－?９５．７％；?（ｃ）?ｎｉｒＫ：?９０．４５?－９８．９％；?（（１）？卜５１：８０．５％－９３．５％之間，??稀疏曲線趨于平緩，表明克隆文庫能夠較好地代表所取樣品的微生物群落多樣性。??陽性克隆子測序所得核酸序列經(jīng)比對，相似度大于９７％?（ＡＯＡ和ＡＯＢ）或??２０??

硝化和反硝化微生物功能群對放牧強(qiáng)度的響應(yīng)??反硝化細(xì)菌和基因豐度分別為２．１－５．８Ｘ１０５?ｃｏｐｉｅｓ?ｇ＿１和３．９－９．７＞＜１〇７??ｃｏｐｉｅｓ?ｇ＿ｌ（圖３．３?ｂｈｗ／ｒＡ：基因拷貝數(shù)隨著放牧強(qiáng)度增強(qiáng)而顯著增加（尸＝０．００５），??然而，基因拷貝數(shù)卻呈現(xiàn)下降趨勢（Ｐ?＝?０．０９４）。分析結(jié)果顯示，不同放牧??強(qiáng)度下型反硝化細(xì)菌豐度占所有反硝化細(xì)菌（ｍ＞尺型和型之和）豐度??的比例從０．２％上升到１．５％。??Ｐｅａｒｓｏｎ相關(guān)性分析結(jié)果表明（表３．３）?，?ＡＯＡ、ＡＯＢ和的豐度都與土??壤Ｎ０３＿濃度呈顯著正相關(guān)性（及２?＝?０．６１，尸＝０．０１４；及２?＝?０．６７，尸＝０．００７；爐＝０．４６，??尸＝０．０４６），但是和ＮＣＶ濃度呈負(fù)相關(guān)（／？２?＝?０．５６，尸＝?０．０２）。土壤總碳??濃度和ｗ／ｎＳ１的豐度呈正相關(guān)，與Ａ０Ｂ以及ｍ＞尺呈負(fù)相關(guān)，但是和ＡＯＡ沒有顯??著相關(guān)性。此外，的豐度與土壤濕度呈正相關(guān)０．７２，?Ｐ?＝?０．００４），和??總磷以及速效磷含量呈負(fù)相關(guān)（爐＝０．４１，尸＝?０．０６６；?０．７４，尸＝?０．００３?）。??（ａ）?（ｂ）??８＇５１＂＊｜ＡＯｂ１?８５?ＩｊＨＨｎｉｒＫ??１?ａ．〇：?＞＞?＝８０：?ｍｍ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]放牧對草地土壤理化特性影響的研究進(jìn)展[J]. 張成霞,南志標(biāo).  草業(yè)學(xué)報. 2010(04)
[2]反硝化功能基因——檢測反硝化菌種群結(jié)構(gòu)的分子標(biāo)記[J]. 梁麗華,左劍惡.  微生物學(xué)通報. 2009(04)
[3]氨氧化微生物生態(tài)學(xué)與氮循環(huán)研究進(jìn)展[J]. 賀紀(jì)正,張麗梅.  生態(tài)學(xué)報. 2009(01)



本文編號：3420191