本文關(guān)鍵詞：增氮增雨對(duì)貝加爾針茅草甸草原土壤真菌群落結(jié)構(gòu)與多樣性的影響

  更多相關(guān)文章： 土壤真菌 氮沉降 降水變化 群落結(jié)構(gòu) 高通量測(cè)序

【摘要】：大氣氮沉降和降水格局變化影響草原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。氮沉降和降水增加對(duì)草原植物群落結(jié)構(gòu)及植物多樣性的影響受到人們的廣泛關(guān)注并進(jìn)行了較深入的研究,但對(duì)于全球變化背景下的草原土壤微生物尤其是真菌的群落結(jié)構(gòu)及多樣性的變化規(guī)律與機(jī)制還知之甚少。本研究以內(nèi)蒙古貝加爾針茅草甸草原為對(duì)象,在野外原位實(shí)施增氮、增雨以及二者的交互處理。其中,增氮通過(guò)施用NH4NO3來(lái)實(shí)現(xiàn),施氮量為50kgNhm-2yr-1;增雨通過(guò)截留降雨裝置實(shí)現(xiàn),增雨量為自然降雨的1/7;生長(zhǎng)季內(nèi)分4次取土壤樣品,并分別測(cè)定植物群落的數(shù)量特征;利用高通量測(cè)序和實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增技術(shù),檢測(cè)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)、組成及多樣性,旨在闡明土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)及多樣性對(duì)于增氮增雨處理的響應(yīng)及其季節(jié)動(dòng)態(tài)規(guī)律。擬回答的科學(xué)問(wèn)題是:(1)增氮、增雨及二者互作是否改變了貝加爾針茅草原土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)與多樣性?(2)貝加爾針茅草原土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)與多樣性的季節(jié)動(dòng)態(tài)規(guī)律如何?(3)影響貝加爾針茅草原土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)與多樣性的主要環(huán)境因子是什么?主要結(jié)論如下:(1)對(duì)土壤樣本真菌18SrRNA基因的高通量測(cè)序結(jié)果表明,貝加爾針茅草甸草原土壤真菌包括32門(mén)、55綱、90目、115科、154種。其中優(yōu)勢(shì)菌門(mén)為擔(dān)子菌門(mén)(Basidiomycota)和子囊菌門(mén)(Ascomycota)。相對(duì)豐度在10%以上的優(yōu)勢(shì)菌綱有4個(gè),分別為子囊菌門(mén)的糞殼菌綱(Sordariomycetes)、散囊菌綱(Eurotiomycetes)、座囊菌綱(Dothideomycetes),以及擔(dān)子菌門(mén)的傘菌綱(Agaricomycetes),相對(duì)豐度依次為17.99%、14.24%、13.95%和13.77%。(2)增氮顯著降低了土壤真菌生物量C和生物量N(P0.05),但是增氮對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性無(wú)顯著影響。增雨能夠在一定程度上減緩增氮對(duì)土壤真菌的抑制作用。增氮增雨交互作用下不同月份土壤真菌的多樣性指數(shù)有一定程度的變化,并且大多數(shù)真菌的優(yōu)勢(shì)綱(主要是子囊菌門(mén)下的綱)相對(duì)豐度隨著月份變化而呈現(xiàn)較大的差異。(3)土壤真菌多樣性指數(shù)Ace指數(shù)、Chao指數(shù)、Shannon指數(shù)在生長(zhǎng)季內(nèi)的不同時(shí)期呈現(xiàn)顯著差異(P0.05),16個(gè)優(yōu)勢(shì)菌綱中的散囊菌綱、球囊菌綱(Glomeromycota_incertae_sedis)、錘舌菌綱(Leotiomycetes)、接合菌綱(Zygomycota_incertae_sedis)、圓盤(pán)菌綱(Orbiliomycetes)、銀耳綱(Tremellomycetes)、壺菌綱(Chytridiomycota_incertae_sedis)、微球黑粉菌綱(Microbotryomycetes)、Intramacronucleatad的相對(duì)豐度在不同月份間均有顯著性差異(P0.05)�？傮w上,土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)性變化較大。(4)土壤細(xì)菌/真菌比呈現(xiàn)明顯的月變化規(guī)律,主要表現(xiàn)為8月土壤細(xì)菌/真菌比顯著高于其他月份(P0.05)。但8月各處理的土壤真菌豐度無(wú)顯著變化。土壤微生物群落結(jié)構(gòu)中細(xì)菌與真菌比例的變化可能主要是由于土壤細(xì)菌的豐度改變所致。9月增氮增雨交互作用下土壤真菌豐度顯著降低,從而提高了土壤細(xì)菌/真菌比。(5)環(huán)境因子分析結(jié)果表明,土壤全氮含量是影響土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)的主要生態(tài)因子之一。土壤全氮含量與座囊菌綱、接合菌綱、壺菌綱的相對(duì)豐度顯著正相關(guān),與球囊菌綱、傘菌綱的相對(duì)豐度顯著負(fù)相關(guān)。增氮、增雨可能通過(guò)影響地上植物豐富度而間接影響土壤群落結(jié)構(gòu)和真菌多樣性。總之,增氮、增雨對(duì)貝加爾針茅草甸草原土壤真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性的影響程度較小,土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)及多樣性的變化主要體現(xiàn)在季節(jié)變化上。自然降水的季節(jié)性格局以及地上植物豐富度的變化可能是影響草原土壤真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性的主要原因。本研究結(jié)果表明,大氣氮沉降和降水格局的改變對(duì)草原土壤微生物群落的影響可能是一個(gè)變化緩慢且機(jī)制復(fù)雜的生態(tài)過(guò)程,模擬全球變化的定位監(jiān)測(cè)也必然需要較長(zhǎng)的時(shí)間尺度。
【關(guān)鍵詞】：土壤真菌 氮沉降 降水變化 群落結(jié)構(gòu) 高通量測(cè)序
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S812
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-11
• 1 引言11-18
• 1.1 研究背景11-12
• 1.1.1 大氣氮沉降及降水格局變化11
• 1.1.2 土壤真菌及檢測(cè)技術(shù)11-12
• 1.2 研究進(jìn)展12-16
• 1.2.1 氮沉降與降水變化對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響12-13
• 1.2.2 氮沉降與降水變化對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)與多樣性的影響13-16
• 1.3 研究目的與研究意義16-18
• 1.3.1 研究目的16
• 1.3.2 研究意義16-18
• 2 樣地概況與實(shí)驗(yàn)方法18-23
• 2.1 樣地概況18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)18-19
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)處理18-19
• 2.2.2 樣地設(shè)計(jì)19
• 2.3 土壤樣采集、處理與植被群落特征調(diào)查19
• 2.3.1 土壤樣品采集19
• 2.3.2 土壤樣品處理19
• 2.3.3 植被群落特征調(diào)查19
• 2.4 實(shí)驗(yàn)分析測(cè)定的方法19-22
• 2.4.1 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定方法19-20
• 2.4.2 真菌群落結(jié)構(gòu)的研究方法20-21
• 2.4.3 真菌群落多樣性的研究方法21-22
• 2.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析22-23
• 3 結(jié)果與分析23-43
• 3.1 增氮增雨及其交互作用對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響23-26
• 3.2 貝加爾針茅草甸草原土壤真菌主要類群26-27
• 3.3 增氮增雨對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響27-31
• 3.3.1 增氮增雨及其交互作用對(duì)土壤微生物量C、N的影響27-28
• 3.3.2 增氮增雨及其交互作用對(duì)土壤真菌相對(duì)豐度的影響28
• 3.3.3 增氮增雨條件下土壤細(xì)菌/真菌比的變化28-31
• 3.4 增氮增雨下對(duì)土壤真菌群落多樣性的影響31-41
• 3.4.1 土壤真菌多樣性指數(shù)31-34
• 3.4.2 土壤真菌優(yōu)勢(shì)綱的相對(duì)豐度34-41
• 3.5 土壤真菌的群落特征與環(huán)境因子的相關(guān)性41-43
• 3.5.1 土壤真菌的多樣性指數(shù)與環(huán)境因子的相關(guān)性41
• 3.5.2 真菌優(yōu)勢(shì)綱的相對(duì)豐度與環(huán)境因子的相關(guān)性41-43
• 4 討論43-47
• 4.1 增氮、增雨對(duì)草原土壤真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性的影響43-44
• 4.2 草原土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性的季節(jié)變化44-45
• 4.3 主要環(huán)境因子與草原土壤真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性的關(guān)系45-47
• 5 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-57
• 致謝57

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