本文關(guān)鍵詞：增氮增雨對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象,在野外原位實施增氮、增雨以及二者的交互處理。其中,增氮通過施用NH4NO3來實現(xiàn),施氮量為50kgNhm-2yr-1;增雨通過截留降雨裝置實現(xiàn),增雨量為自然降雨的1/7;生長季內(nèi)分4次取土壤樣品,并分別測定植物群落的數(shù)量特征;利用高通量測序和實時熒光定量PCR擴(kuò)增技術(shù),檢測土壤真菌群落結(jié)構(gòu)、組成及多樣性,旨在闡明土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)及多樣性對于增氮增雨處理的響應(yīng)及其季節(jié)動態(tài)規(guī)律。擬回答的科學(xué)問題是:(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)對土壤樣本真菌18SrRNA基因的高通量測序結(jié)果表明,貝加爾針茅草甸草原土壤真菌包括32門、55綱、90目、115科、154種。其中優(yōu)勢菌門為擔(dān)子菌門(Basidiomycota)和子囊菌門(Ascomycota)。相對豐度在10%以上的優(yōu)勢菌綱有4個,分別為子囊菌門的糞殼菌綱(Sordariomycetes)、散囊菌綱(Eurotiomycetes)、座囊菌綱(Dothideomycetes),以及擔(dān)子菌門的傘菌綱(Agaricomycetes),相對豐度依次為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),但是增氮對土壤真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性無顯著影響。增雨能夠在一定程度上減緩增氮對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)勢綱(主要是子囊菌門下的綱)相對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)在生長季內(nèi)的不同時期呈現(xiàn)顯著差異(P0.05),16個優(yōu)勢菌綱中的散囊菌綱、球囊菌綱(Glomeromycota_incertae_sedis)、錘舌菌綱(Leotiomycetes)、接合菌綱(Zygomycota_incertae_sedis)、圓盤菌綱(Orbiliomycetes)、銀耳綱(Tremellomycetes)、壺菌綱(Chytridiomycota_incertae_sedis)、微球黑粉菌綱(Microbotryomycetes)、Intramacronucleatad的相對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、壺菌綱的相對豐度顯著正相關(guān),與球囊菌綱、傘菌綱的相對豐度顯著負(fù)相關(guān)。增氮、增雨可能通過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�？傊�,增氮、增雨對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草原土壤微生物群落的影響可能是一個變化緩慢且機(jī)制復(fù)雜的生態(tài)過程,模擬全球變化的定位監(jiān)測也必然需要較長的時間尺度。
【關(guān)鍵詞】：土壤真菌 氮沉降 降水變化 群落結(jié)構(gòu) 高通量測序
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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土壤理化性質(zhì)的影響12-13
• 1.2.2 氮沉降與降水變化對土壤真菌群落結(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 樣地概況與實驗方法18-23
• 2.1 樣地概況18
• 2.2 實驗設(shè)計18-19
• 2.2.1 實驗處理18-19
• 2.2.2 樣地設(shè)計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 實驗分析測定的方法19-22
• 2.4.1 土壤理化性質(zhì)的測定方法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土壤真菌相對豐度的影響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)勢綱的相對豐度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)勢綱的相對豐度與環(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

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王家和,唐嘉義,何永宏,劉云龍;大圍山自然保護(hù)區(qū)土壤真菌名錄初報[J];云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2000年03期

2 張yN,王濤,姜錫然,裴月湖,齊秀蘭,華會明,馮寶民;云南土壤真菌07-11號菌株中的活性成分[J];中國藥物化學(xué)雜志;2001年06期

3 李鈞敏,金則新;土壤可培養(yǎng)真菌RAPD擴(kuò)增條件的優(yōu)化[J];土壤通報;2004年03期

4 張晶,張惠文,李新宇,張成剛;土壤真菌多樣性及分子生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2004年10期

5 方羽生,李小妮,黃田福,高永峰,張彬,楊希;廣州市郊菜田和稻田土壤真菌的初步鑒定[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);2005年03期

6 張偉,許俊杰,張?zhí)煊?土壤真菌研究進(jìn)展[J];菌物研究;2005年02期

7 呂國忠;孫曉東;李賀;;東北地區(qū)保護(hù)地土壤真菌多樣性的研究[J];大連民族學(xué)院學(xué)報;2006年01期

8 方羽生;李小妮;黃田福;高永峰;王奕恒;;菜地和稻田土壤真菌的分離方法比較[J];仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2006年02期

9 張于光;張小全;曲良建;肖燁;;土地利用變化對土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J];生態(tài)學(xué)報;2007年10期

10 孫勁;;新疆甘家湖梭梭自然保護(hù)區(qū)土壤真菌多樣性的初步研究[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2007年24期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 張俊忠;傅本重;劉麗;張東華;;東祁連山三種高寒灌叢可培養(yǎng)土壤真菌多樣性研究[A];中國菌物學(xué)會第五屆會員代表大會暨2011年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2011年

2 張惠文;;土壤微生物多樣性及其對土壤真菌拮抗功能的影響[A];第十次全國環(huán)境微生物學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2007年

3 夏強(qiáng);秦冰;王雅楠;陳晶晶;陶少強(qiáng);朱林;;麥玉秸稈還田對土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響[A];面向未來的土壤科學(xué)（中冊）——中國土壤學(xué)會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會論文集[C];2012年

4 張榮;陳占全;薛泉宏;李松齡;;青海省湟水流域土壤真菌數(shù)量和種類研究[A];中國菌物學(xué)會第三屆會員代表大會暨全國第六屆菌物學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2003年

5 王家和;唐嘉義;何永宏;劉云龍;;大圍山自然保護(hù)區(qū)土壤真菌名錄初報[A];中國植病學(xué)會西南聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年

6 何尋陽;蘇以榮;王克林;傅偉;張笑楠;;桂西北移民遷入?yún)^(qū)典型生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物多樣性[A];中國土壤學(xué)會第十一屆全國會員代表大會暨第七屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會論文集（下）[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊紅;長白山自然保護(hù)區(qū)北坡森林土壤真菌種群及其多樣性研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

2 范丙全;不同農(nóng)業(yè)措施影響下土壤微生物多樣性演化規(guī)律研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邵璐;遼寧堿蓬根際土壤真菌多樣性及其病原拮抗菌的篩選[D];遼寧師范大學(xué);2015年

2 賀斐;典型櫟林土壤真菌及外生菌根真菌對立地環(huán)境與Cd污染的響應(yīng)[D];濟(jì)南大學(xué);2016年

3 王佳悅;若爾蓋濕地土壤真菌多樣性及生態(tài)位研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

4 劉新;增氮增雨對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[D];東北師范大學(xué);2016年

5 徐嚴(yán);若爾蓋高原濕地土壤真菌的初步研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

6 白雪;四川省甘孜州土壤真菌的多樣性研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

7 邵寶林;橫斷山北部高山區(qū)土壤真菌的初步研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

8 湯世博;不同保護(hù)性耕作措施對土壤真菌種群的影響[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

9 高玉峰;河北保護(hù)地蔬菜土壤真菌多樣性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2008年

10 周游;九寨溝縣自然保護(hù)區(qū)土壤真菌研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

，

本文編號：909537