植被演替过程土壤生态酶计量学及关键生物类群演变特征

论文摘要

由于人类活动的直接干预,导致黄土高原生态环境发生了前所未有的变化,使之成为我国生态环境最为脆弱的地区之一,所以研究黄土高原植被恢复进程具有非常现实的意义。本研究以黄土高原子午岭植被恢复过程中6种恢复阶段:农田、草地、灌木、山杨、混交林和辽东栎为研究对象,模拟植被次生演替阶段,通过研究土壤生态酶计量学、土壤线虫群落、土壤AMF和nirH两种微生物群落以及土壤酶动力学温度敏感性特征,得到主要结论如下:（1）植被恢复过程中,植被恢复的后期阶段土壤酶活性要显著大于前期阶段（P<0.05）,但是单位MBC下土壤酶BG,LAP和ALP活性随着植被恢复进程逐渐减少,说明随着植被恢复土壤微生物代谢活性逐渐减小;植被恢复过程的所有阶段均有不同程度的N限制,且土壤微生物N养分限制越来越弱,P养分限制越来越强。（2）植被恢复过程中,土壤线虫的多样性指数越来越高,均匀度指数缓慢增长,丰富度指数降低;土壤线虫的后期恢复阶段林地的代谢足迹要大于前期恢复阶段,在向顶级群落演变过程中,真菌通道变弱,细菌通道变强。（3）植被恢复显著改变了土壤丛枝菌根真菌群落的chao1和谱系多样性,但是对土壤nirH群落影响不显著（P<0.05）。冗余分析后得出:NO3--N是丛枝菌根真菌和nirH微生物群落谱系多样性和chao1的共同影响因子。植被恢复显著改变了土壤丛枝菌根真菌和nirH微生物群落结构,TP和NO3--N是土壤丛枝菌根真菌和nirH微生物群落结构改变的共有驱动因子。（4）植被恢复过程中土壤酶动力学参数Km减小,对温度的敏感性增强,土壤酶对底物的亲和力变强,对土壤酶的催化效率影响不大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号对照表
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 土壤生态酶计量学研究进展
•     1.2.2 土壤酶温度敏感性及其动力学曲线研究进展
•     1.2.3 土壤微生物食物网与土壤线虫研究进展
•     1.2.4 丛枝菌根和固氮菌群落的研究进展
•   1.3 目前研究中存在的不足
• 第二章 实验内容与实验设计
•   2.1 研究内容和目标
•   2.2 研究方法
•     2.2.1 研究区概况
•     2.2.2 实验设计与样品采集
•     2.2.3 土壤基本理化性质的测定
•   2.3 技术路线
• 第三章 植被恢复过程对土壤生态酶计量的影响
•   3.1 引言
•   3.2 研究方法
•     3.2.1 土壤微生物量和酶活性的测定
•     3.2.2 数据分析
•   3.3 结果分析
•     3.3.1 土壤微生物生物量和生态酶活性及化学计量学
•     3.3.2 影响土壤酶活性和酶化学计量的因素
•     3.3.3 生态酶计量稳态和TER
•   3.4 讨论
•   3.5 小结
• 第四章 植被恢复对土壤线虫群落的影响
•   4.1 引言
•   4.2 研究方法
•     4.2.1 线虫的提取以及指标的计算方法
•     4.2.2 统计分析
•   4.3 结果分析
•     4.3.1 不同植被恢复过程中土壤线虫群落的变化
•     4.3.2 不同植被恢复过程中土壤线虫代谢足迹的变化
•   4.4 讨论
•   4.5 小结
• 第五章 植被恢复对土壤AMF和 nirH微生物群落的影响
•   5.1 引言
•   5.2 研究方法
•     5.2.1 球囊霉素类相关蛋白（GRSP）的测定
•     5.2.2 DNA的提取、扩增和测序
•     5.2.3 生物信息学分析
•   5.3 结果分析
•     5.3.1 植被恢复对土壤AMF和 nirH群落的影响
•     5.3.2 植被恢复对土壤AMF和nirH群落结构影响
•     5.3.3 植被恢复过程中AMF和 nirH的共生网络分析
•   5.4 讨论
•   5.5 小结
• 第六章 植被恢复对土壤酶动力学热力学特征的影响
•   6.1 引言
•   6.2 研究方法
•     6.2.1 土壤样品的培养
•     6.2.2 土壤酶动力学曲线和温度敏感性的测定
•     6.2.3 数据分析
•   6.3 结果分析
•     6.3.1 植被恢复对土壤酶动力学参数伴随着温度的影响
•     6.3.2 植被恢复对土壤酶催化效率的影响
•     6.3.3 土壤酶动力学参数的热力学特征
•   6.4 讨论
•   6.5 小结
• 第七章 结论与展望
•   7.1 结论
•   7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴阳

导师: 薛萐

关键词: 植被恢复,酶计量学,土壤线虫,丛植真菌菌根

来源: 西北农林科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 西北农林科技大学

基金: 国家自然科学基金(编号:41771557),十三五国家重点研发计划(编号:2016YFC0501707)

分类号: Q948.113

总页数: 72

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