滇池流域山地富磷區(qū)優(yōu)勢植物根際土壤營養(yǎng)元素特征與細菌群落結(jié)構(gòu)研究
發(fā)布時間:2020-07-07 09:15
【摘要】:滇池流域內(nèi)存在大面積的富磷區(qū),在雨季大量磷素隨徑流進入水體,成為滇池富營養(yǎng)化發(fā)展的重要驅(qū)動因素。前人對富磷區(qū)的研究中,認為植被修復(fù)是經(jīng)濟并且可行的辦法,關(guān)注植被在降低氮、磷等養(yǎng)分輸出上的關(guān)鍵作用。但在持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要關(guān)注植被的覆蓋,還要恢復(fù)土壤的質(zhì)量和功能。一方面,植被可以減少土壤中養(yǎng)分的流失,另一方面,微生物參與土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化,從而促進植物對養(yǎng)分的固定。本研究在滇池流域富磷區(qū)進行優(yōu)勢植物根際土壤采樣,測定土壤理化性質(zhì);運用高通量illuminaMicseq測序技術(shù),分析土壤中細菌群落結(jié)構(gòu);分析不同植物根際土壤與同一植物不同磷水平根際土壤養(yǎng)分元素特征與細菌群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系,探討植物-養(yǎng)分-微生物三者之間的相關(guān)關(guān)系。研究結(jié)果如下:1.分析富磷區(qū)不同植物根際與非根際土壤樣本理化性質(zhì)表明,土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)等養(yǎng)分含量絕大多數(shù)為根際非根際,存在明顯的根際效應(yīng)。有機質(zhì)(SOM)、總氮(TN)、堿解氮(AN)、總磷(TP)、有效磷(QAP)主要表現(xiàn)為云南松蔗茅、馬;牟萜。高通量測序分析結(jié)果表明,旱季和雨季不同植物根際土壤中,云南松有最小的細菌群落豐富度和多樣性指數(shù)。在細菌分類學組成上,主要包括變形桿菌(Proteobacteria)、酸桿菌(Acidobacteria)、疣微菌(Verrucomicrobia)、浮霉菌(Planctomycetes)、厚壁菌(Firmicutes)。Venn圖展示了根際與非根際土壤細菌OTU數(shù),表現(xiàn)均為根際非根際,表明細菌群落也存在根際效應(yīng)。2.不同磷水平蔗茅根際與非根際碳養(yǎng)分元素含量相比,土壤碳(C)、氮(N)含量是中磷、低磷高磷。根際與非根際土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)相比,絕大多數(shù)養(yǎng)分表現(xiàn)為根際非根際。經(jīng)高通量測序分析,旱季中磷蔗茅根際土壤有最低的豐富度和多樣性指數(shù)。雨季高磷蔗茅根際土壤有最低的豐富度和多樣性指數(shù)。細菌分類學組成上,以變形桿菌(Proteobacteria)、酸桿菌(Acidobacteria)、疣微菌(Verrucomicrobia)、浮霉菌(Planctomycetes)為主。Venn 圖展示的根際與非根際土壤OTU數(shù),只有中磷蔗茅表現(xiàn)為根際非根際。低磷和高磷蔗茅根際效應(yīng)較小。3.旱季跟雨季相比,分析土壤樣品理化性質(zhì)和細菌群落結(jié)構(gòu),結(jié)果表現(xiàn)為,雨季土壤樣品中營養(yǎng)元素和細菌群落根際富集率比旱季小,根際效應(yīng)比旱季低。4.土壤理化性質(zhì)與細菌群落多樣性指數(shù)相關(guān)分析得出,絕大多數(shù)土壤樣品中,細菌群落豐富度和多樣性指數(shù)與土壤有機質(zhì)(SOM)、氮(N)、磷(P)等養(yǎng)分呈現(xiàn)顯著負相關(guān),與氮磷比(N/P)呈現(xiàn)正相關(guān)。RDA分析表明,影響旱季不同植物根際土壤細菌群落結(jié)構(gòu)的主要為溫度(Tem)和含水量(SWC),在雨季,影響細菌群落結(jié)構(gòu)的因子主要為有機質(zhì)(SOM)和總氮(TN)。
【學位授予單位】:云南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S154.3;S158
【圖文】:
N24°35^24°39'邋E102°4r-102°43',海拔邋1946-2201m。該區(qū)域為滇池流域柴河子逡逑流域,區(qū)域大面積為山地,土壤類型以紅壤為主,土壤總磷含量0.邋08-80.邋21g/kg,逡逑氮磷比為0.006-0.邋98。是富磷區(qū)的主要分布區(qū)域(圖2)。逡逑102-30-0-E邐l0y40XTE邐102*5ffO’E逡逑^邋Kunming邋city邋^邋^-2swn逡逑YUX.邋C^_|TT^3邋000邋e.ooo逡逑Ir-y邐邐**’>邋?/■>“,--?-邐邐邋-邋-逡逑102*30-0'£邐1W40.0.E邐102*50*0*E逡逑圖2.富磷區(qū)分布圖及采樣區(qū)域逡逑Fig邋2.邋The邋distribution邋of邋phosphorus-enriched邋regions邋and邋sampling邋area逡逑2.1.2氣候特征逡逑滇池流域具有亞熱帶季風氣候特點,位于中國西南部,低緯度高原氣候區(qū)^逡逑區(qū)域內(nèi)年平均氣溫14°C,年溫差10°C-15°C,區(qū)域氣候受到到西南季風和熱帶大逡逑陸氣流交替影響,呈現(xiàn)明顯的旱雨兩季。每年11月至次年4月為旱季,天氣干逡逑燥,晴暖少雨。5月至10月為雨季,空氣潮濕,降水豐富。年平均降雨量985.邋5mm,逡逑其中,5至10月的降雨占全年降雨量的84-90%,研宄時段為2016年1月至11逡逑10逡逑
逡逑月,降雨量月份分布情況如圖3所示,其中降雨量最多為八月份,最少為三月份。逡逑150-1逡逑r:邐ill逡逑E邐_邋W 邋H逡逑__「n逡逑上^了了邋_______逡逑1邐2邐3邐4邐5邐6邐7邐8邐9邋10邋11邋月份逡逑圖3.邋2016年研宄區(qū)域降雨量月份分布逡逑Fig邋3.Monthly邋distribution邋of邋regional邋rainfall邋in邋2016逡逑2.邋1.邋3主要植被逡逑研究區(qū)域的植被類型主要為亞熱帶半濕潤常綠闊葉林。常見的優(yōu)勢物種有:逡逑云南松(尸/”於邐)、馬桑(Coriaria邋nepalensis邋)、紫儢澤蘭逡逑(EupatoHum邋Spreng)、房、芽(Eriamhus邋rujipilus)、戟聽酸模(Ruwex邋hastatus)、逡逑填油衫(Kefeleeria邋evelyniana)、華山松(尸/”以仍7^7。、梭樹(Eucalyptus逡逑urophylla\逡逑2.邋2研究方法逡逑2.邋2.邋1野外布點與采樣逡逑本研究選取晉寧縣上蒜鎮(zhèn)磷礦區(qū)為研宄點,選擇的優(yōu)勢植物為蔗茅逡逑(Erianthus邋rufipilus),馬桑((Tor/o,■幻邋wepo/ewf/s),云南松(尸wz?邐)。逡逑對比同一地區(qū)不同植物的根際土和非根際土,同時,將荒草坡(grassplot)作為逡逑對照。此外,研究區(qū)域磷素分異大,以磷背景值為參照,研究擬設(shè)高磷,中磷,逡逑低a惾檠,夺j恢參锫姑┴煌琣愃教荻雀釋梁灣義戲歉釋兩蟹治
本文編號:2744943
【學位授予單位】:云南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S154.3;S158
【圖文】:
N24°35^24°39'邋E102°4r-102°43',海拔邋1946-2201m。該區(qū)域為滇池流域柴河子逡逑流域,區(qū)域大面積為山地,土壤類型以紅壤為主,土壤總磷含量0.邋08-80.邋21g/kg,逡逑氮磷比為0.006-0.邋98。是富磷區(qū)的主要分布區(qū)域(圖2)。逡逑102-30-0-E邐l0y40XTE邐102*5ffO’E逡逑^邋Kunming邋city邋^邋^-2swn逡逑YUX.邋C^_|TT^3邋000邋e.ooo逡逑Ir-y邐邐**’>邋?/■>“,--?-邐邐邋-邋-逡逑102*30-0'£邐1W40.0.E邐102*50*0*E逡逑圖2.富磷區(qū)分布圖及采樣區(qū)域逡逑Fig邋2.邋The邋distribution邋of邋phosphorus-enriched邋regions邋and邋sampling邋area逡逑2.1.2氣候特征逡逑滇池流域具有亞熱帶季風氣候特點,位于中國西南部,低緯度高原氣候區(qū)^逡逑區(qū)域內(nèi)年平均氣溫14°C,年溫差10°C-15°C,區(qū)域氣候受到到西南季風和熱帶大逡逑陸氣流交替影響,呈現(xiàn)明顯的旱雨兩季。每年11月至次年4月為旱季,天氣干逡逑燥,晴暖少雨。5月至10月為雨季,空氣潮濕,降水豐富。年平均降雨量985.邋5mm,逡逑其中,5至10月的降雨占全年降雨量的84-90%,研宄時段為2016年1月至11逡逑10逡逑
逡逑月,降雨量月份分布情況如圖3所示,其中降雨量最多為八月份,最少為三月份。逡逑150-1逡逑r:邐ill逡逑E邐_邋W 邋H逡逑__「n逡逑上^了了邋_______逡逑1邐2邐3邐4邐5邐6邐7邐8邐9邋10邋11邋月份逡逑圖3.邋2016年研宄區(qū)域降雨量月份分布逡逑Fig邋3.Monthly邋distribution邋of邋regional邋rainfall邋in邋2016逡逑2.邋1.邋3主要植被逡逑研究區(qū)域的植被類型主要為亞熱帶半濕潤常綠闊葉林。常見的優(yōu)勢物種有:逡逑云南松(尸/”於邐)、馬桑(Coriaria邋nepalensis邋)、紫儢澤蘭逡逑(EupatoHum邋Spreng)、房、芽(Eriamhus邋rujipilus)、戟聽酸模(Ruwex邋hastatus)、逡逑填油衫(Kefeleeria邋evelyniana)、華山松(尸/”以仍7^7。、梭樹(Eucalyptus逡逑urophylla\逡逑2.邋2研究方法逡逑2.邋2.邋1野外布點與采樣逡逑本研究選取晉寧縣上蒜鎮(zhèn)磷礦區(qū)為研宄點,選擇的優(yōu)勢植物為蔗茅逡逑(Erianthus邋rufipilus),馬桑((Tor/o,■幻邋wepo/ewf/s),云南松(尸wz?邐)。逡逑對比同一地區(qū)不同植物的根際土和非根際土,同時,將荒草坡(grassplot)作為逡逑對照。此外,研究區(qū)域磷素分異大,以磷背景值為參照,研究擬設(shè)高磷,中磷,逡逑低a惾檠,夺j恢參锫姑┴煌琣愃教荻雀釋梁灣義戲歉釋兩蟹治
本文編號:2744943
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