作為世界上最大的陸地生態(tài)系統(tǒng),草原生態(tài)系統(tǒng)占世界陸地總面積的40.5%,占我國(guó)國(guó)土面積的41.7%。除了為日益增長(zhǎng)的人口提供肉類食物之外,草原具有非常重要的生態(tài)功能。而草原放牧導(dǎo)致大量的氮素返回到土壤中,使得草原土壤成為氮循環(huán)的熱點(diǎn)區(qū)域,也成為溫室氣體N₂O的重要源。因此,研究草原生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)對(duì)于草原生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展及其在氣候變化中的作用等具有重要意義。草原牲畜放牧行為對(duì)草原土壤碳氮循環(huán)相關(guān)微生物群落的影響主要通過啃食、踩踏和排泄物等方式造成。割草既是一種常見的管理方式,也模擬放牧帶來的啃食行為。因此,本論文首先選取了放牧、圍封和割草三種長(zhǎng)期定位實(shí)驗(yàn)站,將三種管理方式分別作為一個(gè)整體因子,研究其對(duì)硝化和反硝化微生物群落的影響;其次著重研究長(zhǎng)期不同梯度放牧對(duì)土壤微生物群落、硝化活性以及活性硝化微生物的影響;再探究牲畜排泄物斑塊中N20排放的生物路徑及對(duì)N循環(huán)相關(guān)功能微生物的影響;最后著眼于放牧草地土壤活性甲烷氧化和氨氧化微生物的交互作用研究。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)AOAamoA基因豐度在輕度放牧處理下顯著高于兩個(gè)頻率的割草處理。變性梯度凝膠電泳(DG...

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?土壤系統(tǒng)中溫室氣體氧化亞氮Ｎ２０的排放（Ｓｉｎｇｈ?ｅｔａｌ．，２０１０）．??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｎｉｔｒｏｕｓ?ｏｘｉｄｅ?ｅｍｉｓｓｏｎｓ?ｉｎ?ｓｏｉｌｓ?（Ｓｉｎｇｈ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１０）．??

溫室氣體高，但Ｎ２〇的百年全球變暖潛勢(shì)是Ｃ０２的２９８倍（ＩＰＣＣ，２００７）。在過??去的三十多年中，Ｎ２０濃度正以０．７３?土?Ｏ．ＯＳｐｐｂｙｒ１的速率持續(xù)增加（ＩＰＣＣ，??２０１４）。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程被認(rèn)為是Ｎ２０的最大來源（圖１－１）。從全球大背景看，??１９９０年至２０....

圖１－３?土壤生態(tài)系統(tǒng)中主要的氮循環(huán)及Ｎ２０生物產(chǎn)生途徑（Ｗｒａｇｅｅｔａｌ．，??２００１?；?Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１２；?Ｈｕ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１５）．??－

?２００１；?Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１２；?Ｈｕ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１５）．??１．４．１硝化作用（傳統(tǒng)的兩步硝化反應(yīng)）??傳統(tǒng)的硝化作用是指由ＮＨ３經(jīng)Ｎ〇２－最終氧化為Ｎ〇ｆ的過程（圖１－４）。這些??反應(yīng)是由兩種微生物催化完成的：第一種微生物是氨氧化微生物....

圖１－４硝化反應(yīng)過程以及參與其中的酶（ＨｙｎｅｓａｎｄＫｎｏｗｌｅｓ，?１９８４；Ｐｏｔｈ??ａｎｄ?Ｆｏｃｈｔ，１９８５；?Ｗｏｏｄ，?１９８６；?Ｗｒａｇｅ?ｅｔ?ａｌ．，?２００１）．??

２００８；?Ｈａｔｚｅｎｐｉｃｈｌｅｒ?ｅｔ?ａｌ．，２００８；?Ｐｒｏｓｓｅｒ?ａｎｄ?Ｎｉｃｏｌ，２００８）。與?ＡＯＢ?不同，ＡＯＡ?以??重碳酸鹽為碳源、利用銨態(tài)氮氧化產(chǎn)生細(xì)胞能量進(jìn)行化能無機(jī)自養(yǎng)生長(zhǎng)。在硝化??過程中Ｎ２０的產(chǎn)生主要是羥氨及亞硝酸根的分解反應(yīng)（圖１－４）....

圖１－５硝化微生物的代謝多樣性（Ｓａｎｔｏｒｏ，?２０１６）．??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｏｎｅ?ｓｔｅｐ?ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?（Ｓａｎｔｏｒｏ，?２０１６）．??９??

和傳統(tǒng)的兩步硝化反應(yīng)不同，一步硝化作用（也稱“完全硝化作用”）是由??一種微生物將ＮＨ３直接氧化生成ＮＣＶ的過程。完全硝化作用沒有ｎ〇２－的生成??（圖１－５）。Ｄａｉｍｓｅｔａｌ？和ｖａｎＫｅｓｓｅｌｅｔａｌ．?（２０１５）通過不斷添加低濃度的銨鹽到??生物膜反應(yīng)器中，分別從深....

本文編號(hào)：3949163