金华山不同植被类型土壤微生物季节动态变化

论文摘要

土壤微生物在森林生态系统中对土壤养分循环和植物生长的调控方面发挥着关键性的作用。金华山地处亚热带东部的浙江省金华市,是典型的亚热带森林生态系统,其特殊的地理环境和气候条件孕育了十分丰富的生物资源。有关金华山植被、植物群落和区系、植物多样性及生态位等工作已有相关报道,对土壤动物也有相关研究,但迄今为止,尚未有关于金华山土壤微生物多样性的研究。本研究选择金华山6种植被类型(常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、杉木林、马尾松林和次生灌丛)为研究对象,采用高通量测序技术分析四个季节土壤微生物群落组成及多样性的时空动态变化规律;进一步结合植物多样性及土壤理化因子,通过Pearson相关性及RDA冗余分析土壤微生物与植被多样性和土壤理化性质间的相关关系,阐释影响土壤微生物群落组成及多样性的机制。主要研究结果如下:(1)四个季节土壤细菌OTUs和Shannon指数均在落叶阔叶林中最高;土壤Chao1指数,春夏季在杉木林中最高,秋冬季在落叶阔叶林中最高;土壤细菌Simpson指数秋冬季在常绿阔叶林中最高。土壤真菌OTUs春季和夏季均在杉木林中最高;土壤真菌Chao1指数春季在杉木林中最高,秋季在常绿阔叶林中最高;土壤真菌Shannon指数,春夏季均是在杉木林中最高,而秋冬季在常绿阔叶林中最高;土壤真菌Simpson指数,春秋季在杉木林中较高,但夏冬季不同植被类型间无显著差异。不同植被类型中土壤细菌和真菌多样性随季节也会发生变化,且变化规律不一致。(2)相同季节不同植被类型的优势菌群相似,但其相对丰度存在一定差异。变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度,春季在针阔混交林最高,秋季在落叶阔叶林最高,冬季在针阔混交林最高;4个季节常绿阔叶林的AD3相对丰度均最高。春、夏、秋三个季节,马尾松林的放线菌门(Actinobacteria)相对丰度较高,但冬季其相对丰度显著低于其他5个植被类型。4个季节伞菌纲(Agaricomycetes)相对丰度均在落叶阔叶林中最高;座囊菌纲(Dothideomycetes)相对丰度春、夏和冬季均在马尾松林中最高;锤舌菌纲(Leotiomycetes)相对丰度夏和冬季在杉木林中较高。大多数植被类型中的土壤优势细菌门和真菌纲的相对丰度在随季节无显著变化。(3)土壤细菌OTUs及各多样性指数均与植物各多样性指数无明显相关关系。土壤真菌OTUs与植物物种变异度(Shannon指数)、优势度(Simpson指数)呈显著的负相关关系;土壤真菌物种多样性Chao1与植物物种优势度(Simpson指数)呈显著负相关关系。(4)土壤pH与土壤细菌OTUs及各多样性指数均呈显著的正相关关系;而土壤电导率与土壤细菌OTUs及Shannon指数呈显著的负相关关系。土壤pH、有机质及全氮含量与土壤真菌OTUs、Chao1及Shannon指数均呈显著的正相关关系;土壤电导率和有机质含量与土壤真菌Simpson指数也呈显著的正相关关系。(5)土壤微生物与土壤因子RDA分析显示,土壤细菌群落组成及多样性主要由铵态氮和全氮驱动,土壤真菌群落组成及多样性主要由土壤pH和全氮驱动。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
•   1.1 土壤微生物研究的生态学意义
•   1.2 土壤微生物多样性研究方法
•     1.2.1 微生物纯培养法
•     1.2.2 BIOLOG微平板分析法
•     1.2.3 生物标记物法
•     1.2.4 PCR-DGGE
•     1.2.5 第一代测序技术
•     1.2.6 第二代测序技术
•     1.2.7 第三代测序技术
•   1.3 土壤微生物的地理分布格局
•     1.3.1 土壤微生物地理学
•     1.3.2 土壤微生物垂直分布格局及其驱动机制
•     1.3.4 土壤微生物的水平分布格局及驱动机制
•   1.4 研究目的及意义、研究内容与技术路线
•     1.4.1 研究目的及意义
•     1.4.2 研究内容
•     1.4.3 技术路线
• 第二章 研究区与研究方法
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 气候特征
•     2.1.3 土壤特征
•     2.1.4 植被概况
•   2.2 研究方法
•     2.2.1 样地设置
•     2.2.2 植被调查
•     2.2.3 土壤取样
•     2.2.4 参数测定
•     2.2.5 相关计算
•     2.2.6 统计分析
• 第三章 结果
•   3.1 不同植被类型土壤微生物多样性季节动态变化
•     3.1.1 不同植被类型土壤细菌多样性季节动态变化
•     3.1.2 不同植被类型土壤真菌多样性季节动态变化
•   3.2 不同植被类型土壤微生物组成季节动态变化
•     3.2.1 不同植被类型土壤细菌组成季节动态变化
•     3.2.2 不同植被类型土壤真菌组成季节动态变化
•   3.3 不同植被类型的植物多样性
•   3.4 不同植被类型土壤理化性质的季节动态变化
•   3.5 土壤微生物与植物多样性和土壤因子的相关性
•     3.5.1 土壤微生物多样性与植物多样性的相关性
•     3.5.2 土壤微生物与土壤因子的相关性
• 第四章 讨论
•   4.1 不同植被类型细菌群落多样性季节动态变化
•   4.2 不同植被类型真菌群落多样性季节动态变化
• 第五章 结论与展望
•   5.1 结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王国敏

导师: 倪健

关键词: 细菌多样性,真菌多样性,植物多样性,土壤理化因子,高通量测序

来源: 浙江师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业

单位: 浙江师范大学

分类号: S714.3

DOI: 10.27464/d.cnki.gzsfu.2019.000181

总页数: 77

文件大小: 2766K

下载量: 104