本文選題：洞庭湖　切入點：修復(fù)　出處：《湖南大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：土壤微生物是土壤有機(jī)物分解及元素礦化等生化進(jìn)程的核心參與者,在全球生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及生態(tài)系統(tǒng)演替中發(fā)揮著無可替代的作用。土壤微生物量及群落結(jié)構(gòu)是土壤微生物學(xué)特征中的重要指標(biāo),對環(huán)境(如土壤有機(jī)質(zhì)含量、粘粒含量、含水率、溫度、濕地水文等)變化及人類活動極其敏感,能指示土壤質(zhì)量和環(huán)境條件變化。洞庭湖是我國僅次于鄱陽湖的第二大淡水湖,濕地資源豐富,是全球少有的重要基因庫,在生物多樣性保護(hù)和生態(tài)保護(hù)中極具代表性和典型性。本文研究了生態(tài)環(huán)境修復(fù)(封閉管理、生物碳與堆肥聯(lián)合修復(fù)措施)與江湖關(guān)系改變(入湖泥沙粒徑減小、枯水期提前)對洞庭湖濕地土壤微生物量及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響。本文研究了封閉管理(一種應(yīng)用于許多重要濕地的生態(tài)自修復(fù)措施:禁止人為干擾)對洞庭湖濕地土壤微生物量、細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及氮循環(huán)功能基因的影響。與2013年11月和2014年4月兩次在封閉管理區(qū)和對照區(qū)采集土壤樣品,分析了洞庭湖濕地封閉管理區(qū)土壤與對照區(qū)土壤的理化性質(zhì)、土壤微生物量、細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及氮循環(huán)功能基因。結(jié)果表明:封閉管理區(qū)與對照區(qū)土樣的一些理化性質(zhì)之間存在著顯著的差異。封閉管理實施后,鳥類、魚類及野生動物數(shù)量及多樣性的增加應(yīng)該是土壤理化性質(zhì)變化的主要原因。封閉管理區(qū)的土壤微生物量碳顯著的高于對照區(qū)的土壤微生物量碳。細(xì)菌PCR-DGGE和高通量測序的結(jié)果結(jié)果顯示:封閉管理實施后洞庭湖濕地土壤的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性明顯增加。封閉管理區(qū)的16S r RNA及nos Z基因的拷貝數(shù)顯著高于對照區(qū)的16S r RNA及nos Z基因的拷貝數(shù),而封閉管理區(qū)的nir K及AOA基因的拷貝數(shù)卻顯著低于對照區(qū)的nir K及AOA基因的拷貝數(shù)。另外,封閉管理區(qū)及對照區(qū)之間的nir S及AOB基因拷貝數(shù)無顯著差異。RDA分析和Pearson相關(guān)性分析表明SOM及土壤含水率是本研究中影響洞庭湖濕地土壤微生物量及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的最主要的兩個環(huán)境因子。采集洞庭湖濕地土壤,向土壤中分別加入生物碳(SB)、堆肥(SC)、生物碳與堆肥的混合物(SBC)、堆肥化處理過的生物碳(SBced)、生物質(zhì)與生物碳聯(lián)合堆肥產(chǎn)品(SBCing),另設(shè)置一對照處理(S),然后進(jìn)行培養(yǎng)修復(fù)實驗。最后分析各修復(fù)措施對土壤理化性質(zhì)、微生物量、細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及氮循環(huán)功能基因的影響。結(jié)果顯示所有的修復(fù)都顯著增加了土壤微生物量碳、土壤細(xì)菌群落豐富度(Chao1指數(shù)顯示SB降低了細(xì)菌群落豐富度)及多樣性。其中,SBCing增加最多,而SB增加最少。各種處理之間的16S r RNA基因及氮循環(huán)基因nir K、nir S、nos Z、AOA與AOB基因的數(shù)量也存在顯著差異。銨態(tài)氮、硝態(tài)氮及水溶性有機(jī)碳是影響所修復(fù)的洞庭湖濕地土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性因素。從土壤微生物量及細(xì)菌群落多樣性與豐富度來看,SBCing改良土壤的能力最高。以洞庭湖周邊圩垸內(nèi)濕地代表洞庭湖早期(20世紀(jì)70年代早期及以前)濕地,其表層土壤代表洞庭湖早期泥沙沉積形成的表層土壤;以洞庭湖大堤內(nèi)的濕地代表洞庭湖近期濕地,其表層土壤代表洞庭湖近些年泥沙沉積形成的表層土壤。分別采集洞庭湖濕地早期沉積土壤和近期沉積土壤,分析測定其土壤理化性質(zhì)、土壤微生物量碳及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。入湖泥沙粒徑減小引起洞庭湖土壤結(jié)構(gòu)方面的顯著變化:粘粒(粒徑0~0.002mm)含量顯著增加,粉粒(粒徑0.002~0.02mm)含量也顯著增加,砂粒(粒徑0.02~2mm)含量顯著降低。入湖泥沙粒徑減小引起洞庭湖土壤微生物量及細(xì)菌群落多樣性顯著增加,而土壤結(jié)構(gòu)是影響洞庭湖濕地土壤微生物量及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的最主要的因素。本研究通過洞庭湖濕地野外實驗,分析了枯水期提前40天(E40)、20天(E20)、0天(E0)對土壤理化性質(zhì)、微生物量及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響。E40、E20、E0三組樣品的含水率、有機(jī)質(zhì)含量及CEC存在顯著差異。三組樣品之間的微生物量碳及細(xì)菌16S r DNA基因的拷貝數(shù)存在顯著的差異,其大小順序都為:E0E20E40。E40樣品比E0樣品擁有更加多樣和豐富的的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),而E20樣品和E0樣品的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性和豐富度相似。Pearson相關(guān)性分析及RDA分析都表明枯水期提前時間是影響洞庭湖濕地土壤微生物量及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的最主要的因素。
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【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S154.3;X171.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳謙;張新雄;趙海;官家發(fā);;生物有機(jī)肥中幾種功能微生物的研究及應(yīng)用概況[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報;2010年02期

2 趙先麗;周廣勝;周莉;呂國紅;賈慶宇;謝艷兵;;盤錦蘆葦濕地凋落物土壤微生物量碳研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2007年S1期

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4 程池;楊梅;李金霞;姚粟;胡海蓉;;Biolog微生物自動分析系統(tǒng)——細(xì)菌鑒定操作規(guī)程的研究[J];食品與發(fā)酵工業(yè);2006年05期

5 徐大勇;黃為一;;人工接種堆肥和自然堆肥微生物區(qū)系與分子多態(tài)性的變化[J];生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報;2006年01期

6 張海燕,張旭東,李軍,王冬梅;土壤微生物量測定方法概述[J];微生物學(xué)雜志;2005年04期

7 劉新春,吳成強(qiáng),張昱,楊敏,李紅巖;PCR-DGGE法用于活性污泥系統(tǒng)中微生物群落結(jié)構(gòu)變化的解析[J];生態(tài)學(xué)報;2005年04期

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本文編號：1658974