伍一宁:CO2浓度升高对洪河自然保护区中小型土壤动物及微生物群落生态影响研究论文

伍一宁:CO2浓度升高对洪河自然保护区中小型土壤动物及微生物群落生态影响研究论文

本文主要研究内容

作者伍一宁(2019)在《CO2浓度升高对洪河自然保护区中小型土壤动物及微生物群落生态影响研究》一文中研究指出:近百年来,工业革命迅猛发展以及人类活动加剧,全球大气CO2浓度上升迅猛。按照当前增长速率,预计到本世纪中期CO2浓度将达到550 μmol·mol-1,到本世纪末期将超过700 μmol·mol-1。大气CO2浓度的升高驱动植物的光合作用并改变植物向地下输入的光合同化碳,光合产物的增加导致土壤动物和土壤微生物的群落结构和生态功能发生改变。目前气候变化已经对区域的生态环境以及生物多样性带来一系列负面的影响,并且威胁陆地和湿地生态系统。本文以位于三江平原的洪河国家级自然保护区湿地全球变化定位研究站的野外原位监测为基础,利用Tullgren干漏斗法、荧光定量PCR和Illumina Miseq高通量测序等技术手段,以中小型土壤动物和土壤微生物为研究对象,在2018年4月、6月和9月进行采样和实验分析,探讨C02浓度升高对中小型土壤动物和土壤微生物群落变化特征,以分析CO2浓度升高对地下土壤生物群落的生态影响。论文取得的主要结果如下:(1)在不同季节共获得中小型土壤动物86类9848头,以圆跳科(Sminthuridae)和摇蚊科幼虫(Chironomidae larvae)为优势类群,研究了不同季节CO2浓度升高对中小型土壤动物群落组成结构和多样性格局的影响,结果表明在不同季节中小型土壤动物个体数量和类群数均随CO2浓度升高而增加。随CO2浓度升高,中小型土壤动物群落Alpha多样性指数中大部分呈升高趋势,而群落Beta多样性指数却降低。因子分析表明CO2浓度、土壤有机质含量以及全磷对中小型土壤动物群落组成和分布影响较大。总体而言,不同CO2浓度、不同季节、不同CO2和不同季节交互作用均对中小型土壤动物群落Alpha多样性指数和Beta多样性指数产生显著的影响。(2)不同季节中CO2浓度升高改变了土壤微生物群落结构组成,但对土壤微生物的多样性格局影响并不显著。在门分类水平下,不同季节中土壤细菌群落的共同优势菌群为变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门、硝化螺旋菌门和芽单胞菌门,土壤真菌群落的共同优势菌群为子囊菌门和担子菌门。不同季节土壤微生物对CO2浓度升高响应存在差异,同时在多样性格局上,土壤微生物群落Alpha多样性均对CO2浓度升高无显著响应,Beta多样性指数βJAC和βSOR均表现为春季>秋季>夏季,同时发现不同季节的CO2浓度升高处理中周转组分βSIM均在60%以上,说明土壤微生物群落组成的变异总体上以物种替换为主。CO2浓度、土壤pH、土壤有机质、全氮、土壤含水量是影响土壤细菌群落组成的分布的主要环境因素,而影响土壤真菌却主要是土壤pH和土壤含水量。(3)季节性差异和CO2浓度不同导致中小型土壤动物和土壤微生物中优势菌群的关系发生变化,中小型土壤动物群落多样性指数和优势度指数随季节和CO2浓度与土壤细菌群落指数相关性差异较大,而中小型土壤动物群落和土壤真菌多样性指数在春季和夏季的AC、EC2处理中呈负相关,在EC1处理中呈正相关,优势度指数表现为春季和夏季在不同CO2浓度处理下均呈正相关,但在秋季和春夏季节存在明显差异。不同季节随CO2浓度升高,中小型土壤动物群落Beta多样性βJAC指数和βSOR指数分别与土壤细菌和土壤真菌的相关性均表现为负相关。(4)根据中小型土壤动物和土壤微生物在不同季节对C02浓度升高的响应差异筛选出关键指示物种,中小型土壤动物群落中绒螨科、盖头甲螨科可以作为指示物种;土壤微生物群落中春季使用土壤细菌中的土壤红杆菌目和土壤真菌中的Rhizoscyphus菌属、夏季使用土壤细菌中的Ardenticatenia菌纲和土壤真菌中Stephanonectria菌属、秋季使用土壤细菌中的厌氧绳菌纲和土壤真菌中Sugiyamaella菌属作为指示类群。在自然保护区管理中长期监测对C02浓度升高响应显著的指示物种可以预警气候变化对自然保护区的影响,同时提出降低人为干扰,完善自然保护区网络的构建、加强区域连通性等管理对策。研究结果表明,中小型土壤动物和土壤微生物的群落组成和分布格局因季节差异、CO2浓度以及土壤环境不同存在明显差异,尤其中小型土壤动物群落对C02浓度升高响应更显著,土壤有机质含量作为仅次于CO2浓度的环境因子影响中小型土壤动物群落,而土壤pH是驱动土壤微生物群落分布格局的主要因素。加强自然保护区指示物种监测,构建区域自然保护区网络能够增强保护区对气候变化的预警能力。

Abstract

jin bai nian lai ,gong ye ge ming xun meng fa zhan yi ji ren lei huo dong jia ju ,quan qiu da qi CO2nong du shang sheng xun meng 。an zhao dang qian zeng chang su lv ,yu ji dao ben shi ji zhong ji CO2nong du jiang da dao 550 μmol·mol-1,dao ben shi ji mo ji jiang chao guo 700 μmol·mol-1。da qi CO2nong du de sheng gao qu dong zhi wu de guang ge zuo yong bing gai bian zhi wu xiang de xia shu ru de guang ge tong hua tan ,guang ge chan wu de zeng jia dao zhi tu rang dong wu he tu rang wei sheng wu de qun la jie gou he sheng tai gong neng fa sheng gai bian 。mu qian qi hou bian hua yi jing dui ou yu de sheng tai huan jing yi ji sheng wu duo yang xing dai lai yi ji lie fu mian de ying xiang ,bing ju wei xie liu de he shi de sheng tai ji tong 。ben wen yi wei yu san jiang ping yuan de hong he guo jia ji zi ran bao hu ou shi de quan qiu bian hua ding wei yan jiu zhan de ye wai yuan wei jian ce wei ji chu ,li yong Tullgrengan lou dou fa 、ying guang ding liang PCRhe Illumina Miseqgao tong liang ce xu deng ji shu shou duan ,yi zhong xiao xing tu rang dong wu he tu rang wei sheng wu wei yan jiu dui xiang ,zai 2018nian 4yue 、6yue he 9yue jin hang cai yang he shi yan fen xi ,tan tao C02nong du sheng gao dui zhong xiao xing tu rang dong wu he tu rang wei sheng wu qun la bian hua te zheng ,yi fen xi CO2nong du sheng gao dui de xia tu rang sheng wu qun la de sheng tai ying xiang 。lun wen qu de de zhu yao jie guo ru xia :(1)zai bu tong ji jie gong huo de zhong xiao xing tu rang dong wu 86lei 9848tou ,yi yuan tiao ke (Sminthuridae)he yao wen ke you chong (Chironomidae larvae)wei you shi lei qun ,yan jiu le bu tong ji jie CO2nong du sheng gao dui zhong xiao xing tu rang dong wu qun la zu cheng jie gou he duo yang xing ge ju de ying xiang ,jie guo biao ming zai bu tong ji jie zhong xiao xing tu rang dong wu ge ti shu liang he lei qun shu jun sui CO2nong du sheng gao er zeng jia 。sui CO2nong du sheng gao ,zhong xiao xing tu rang dong wu qun la Alphaduo yang xing zhi shu zhong da bu fen cheng sheng gao qu shi ,er qun la Betaduo yang xing zhi shu que jiang di 。yin zi fen xi biao ming CO2nong du 、tu rang you ji zhi han liang yi ji quan lin dui zhong xiao xing tu rang dong wu qun la zu cheng he fen bu ying xiang jiao da 。zong ti er yan ,bu tong CO2nong du 、bu tong ji jie 、bu tong CO2he bu tong ji jie jiao hu zuo yong jun dui zhong xiao xing tu rang dong wu qun la Alphaduo yang xing zhi shu he Betaduo yang xing zhi shu chan sheng xian zhe de ying xiang 。(2)bu tong ji jie zhong CO2nong du sheng gao gai bian le tu rang wei sheng wu qun la jie gou zu cheng ,dan dui tu rang wei sheng wu de duo yang xing ge ju ying xiang bing bu xian zhe 。zai men fen lei shui ping xia ,bu tong ji jie zhong tu rang xi jun qun la de gong tong you shi jun qun wei bian xing jun men 、suan gan jun men 、lu wan jun men 、fang xian jun men 、xiao hua luo xuan jun men he ya chan bao jun men ,tu rang zhen jun qun la de gong tong you shi jun qun wei zi nang jun men he dan zi jun men 。bu tong ji jie tu rang wei sheng wu dui CO2nong du sheng gao xiang ying cun zai cha yi ,tong shi zai duo yang xing ge ju shang ,tu rang wei sheng wu qun la Alphaduo yang xing jun dui CO2nong du sheng gao mo xian zhe xiang ying ,Betaduo yang xing zhi shu βJAChe βSORjun biao xian wei chun ji >qiu ji >xia ji ,tong shi fa xian bu tong ji jie de CO2nong du sheng gao chu li zhong zhou zhuai zu fen βSIMjun zai 60%yi shang ,shui ming tu rang wei sheng wu qun la zu cheng de bian yi zong ti shang yi wu chong ti huan wei zhu 。CO2nong du 、tu rang pH、tu rang you ji zhi 、quan dan 、tu rang han shui liang shi ying xiang tu rang xi jun qun la zu cheng de fen bu de zhu yao huan jing yin su ,er ying xiang tu rang zhen jun que zhu yao shi tu rang pHhe tu rang han shui liang 。(3)ji jie xing cha yi he CO2nong du bu tong dao zhi zhong xiao xing tu rang dong wu he tu rang wei sheng wu zhong you shi jun qun de guan ji fa sheng bian hua ,zhong xiao xing tu rang dong wu qun la duo yang xing zhi shu he you shi du zhi shu sui ji jie he CO2nong du yu tu rang xi jun qun la zhi shu xiang guan xing cha yi jiao da ,er zhong xiao xing tu rang dong wu qun la he tu rang zhen jun duo yang xing zhi shu zai chun ji he xia ji de AC、EC2chu li zhong cheng fu xiang guan ,zai EC1chu li zhong cheng zheng xiang guan ,you shi du zhi shu biao xian wei chun ji he xia ji zai bu tong CO2nong du chu li xia jun cheng zheng xiang guan ,dan zai qiu ji he chun xia ji jie cun zai ming xian cha yi 。bu tong ji jie sui CO2nong du sheng gao ,zhong xiao xing tu rang dong wu qun la Betaduo yang xing βJACzhi shu he βSORzhi shu fen bie yu tu rang xi jun he tu rang zhen jun de xiang guan xing jun biao xian wei fu xiang guan 。(4)gen ju zhong xiao xing tu rang dong wu he tu rang wei sheng wu zai bu tong ji jie dui C02nong du sheng gao de xiang ying cha yi shai shua chu guan jian zhi shi wu chong ,zhong xiao xing tu rang dong wu qun la zhong rong man ke 、gai tou jia man ke ke yi zuo wei zhi shi wu chong ;tu rang wei sheng wu qun la zhong chun ji shi yong tu 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论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自东北林业大学的伍一宁,发表于刊物东北林业大学2019-11-18论文,是一篇关于浓度升高论文,中小型土壤动物论文,土壤微生物论文,群落结构论文,影响因子论文,指示物种论文,东北林业大学2019-11-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北林业大学2019-11-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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