我國亞熱帶地區(qū)面積遼闊,占國土面積的21%,是重要的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)的酸性土壤在世界上占有獨(dú)特的地位,具有高度風(fēng)化、土壤氧化勢高、酸性強(qiáng)等的特點(diǎn)。研究該地區(qū)酸性土壤硝化微生物、硝化作用及其驅(qū)動機(jī)制對環(huán)境保護(hù)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。本研究以江西省紅壤生態(tài)試驗(yàn)站長期定位施肥玉米試驗(yàn)田為依托,采集不施肥對照(CK)、氮肥(N)處理、氮磷鉀肥(NPK)處理和有機(jī)肥(OM)處理的土壤為研究對象,利用qPCR、PCR-DGGE、克隆文庫等分子生態(tài)學(xué)技術(shù),研究不同施肥處理對土壤AOA和AOB群落豐度與組成的影響,并分析其環(huán)境驅(qū)動因子；設(shè)置穩(wěn)定性同位素核酸標(biāo)記(DNA-SIP)微域培養(yǎng)試驗(yàn),結(jié)合上述分子生態(tài)學(xué)技術(shù)探明長期施肥對功能“活躍的”AOA和AOB類群(群落組成)及相對豐度的影響。研究結(jié)果如下：(1)長期施肥明顯改變了土壤AOA和AOB豐度,AOA與AOB豐度比也隨之發(fā)生顯著變化。OM處理的土壤AOA豐度顯著高于其他三種處理土壤,而N處理和NPK處理的AOA豐度顯著高于CK土壤。OM處理AOB的豐度最高,顯著高于其他施肥處理的土壤,CK、N處理和NPK處理的土壤之間AOB豐度沒有顯著差異。(2...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 土壤硝化作用
    1.2 氨氧化微生物
        1.2.1 氨氧化細(xì)菌
        1.2.2 氨氧化古菌
    1.3 氨氧化細(xì)菌和古菌對硝化作用的相對貢獻(xiàn)
    1.4 影響硝化作用和硝化微生物的環(huán)境因素
        1.4.1 pH值
        1.4.2 土壤中NH₃的濃度
        1.4.3 溫度
        1.4.4 通氣與水分條件
    1.5 研究背景與研究內(nèi)容
        1.5.1 論文選題的理由或意義
        1.5.2 研究內(nèi)容和研究目標(biāo)
        1.5.3 擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題
        1.5.4 技術(shù)路線
第2章 長期不同施肥旱地紅壤氨氧化微生物群落分布及其驅(qū)動因子研究
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 研究位點(diǎn)描述和樣品采集
        2.2.2     土壤化性質(zhì)分?jǐn)?br>        2.2.3     土壤DMA提取
        2.2.4 實(shí)時熒光定量PCR
        2.2.5 PCR-DGGE、克隆測序及系統(tǒng)發(fā)育分析
        2.2.6 數(shù)據(jù)分析
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 不同施肥處理土壤的理化性質(zhì)
        2.3.2 不同施肥處理土壤氨氧化菌AOA和AOB的豐度及驅(qū)動因子分析
        2.3.3 不同施肥處理土壤氨氧化微生物群落組成及驅(qū)動因子分析
    2.4 討論
    2.5 小結(jié)
第3章 長期不同施肥旱地紅壤“活躍的”氨氧化微生物群落分布和功能
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 土壤樣品的選取及處理
        3.2.2 微域培養(yǎng)試驗(yàn)
        3.2.3 DNA提取和SIP分層
        3.2.4 實(shí)時熒光定量PCR
        3.2.5 PCR-DGGE、克隆測序及系統(tǒng)發(fā)育分析
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 不同施肥處理土壤SIP培養(yǎng)后pH值的變化
        3.3.2 不同施肥處理土壤SIP培養(yǎng)后無機(jī)氮含量的變化
        3.3.3 不同施肥處理土壤SIP培養(yǎng)后氨氧化微生物豐度的變化
        3.3.4 超速離心后不同浮力密度分層液中AOA和AOB的數(shù)量分布
        3.3.5 不同施肥處理土壤功能“活躍的”氨氧化微生物群落分布
        3.3.6 不同施肥處理土壤功能“活躍的”氨氧化微生物群落組成
    3.4 討論
    3.5 小結(jié)
第4章 江西酸性森林土壤氨氧化微生物群落分布和功能及其驅(qū)動因子研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 土壤樣品的選取及處理
        4.2.2 土壤理化性質(zhì)測定
        4.2.3 ¹⁵N富集技術(shù)測定土壤硝化作用
        4.2.4 土壤DNA提取
        4.2.5 實(shí)時熒光定量PCR
        4.2.6 PCR-DGGE、DGGE條帶的克隆測序及系統(tǒng)發(fā)育分析
        4.2.7 數(shù)據(jù)分析
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 不同植被覆蓋的酸性森林土壤的理化性質(zhì)
        4.3.2 不同植被覆蓋的酸性森林土壤自養(yǎng)硝化速率分析
        4.3.3 不同植被覆蓋的酸性森林土壤AOA和AOB豐度及驅(qū)動因子分析
        4.3.4 不同植被覆蓋的酸性森林土壤氨氧化微生物群落組成
    4.4 討論
    4.5 小結(jié)
第5章 江西酸性森林土壤功能“活躍的”氨氧化微生物群落分布和功能及其驅(qū)動因子研究
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 土壤樣品的選取及處理
        5.2.2 DNA-SIP微宇宙培養(yǎng)試驗(yàn)
        5.2.3 DNA提取和SIP分層
        5.2.4 實(shí)時熒光定量PCR
        5.2.5 PCR產(chǎn)物的克隆、測序及系統(tǒng)發(fā)育分析
        5.2.6 數(shù)據(jù)分析
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 不同植被覆蓋的酸性森林土壤SIP培養(yǎng)后pH的變化
        5.3.2 不同植被覆蓋的酸性森林土壤SIP培養(yǎng)后無機(jī)氮含量的變化
        5.3.3 不同植被覆蓋的酸性森林土壤SIP培養(yǎng)后氨氧化微生物的數(shù)量變化
        5.3.4 超速離心后不同浮力密度分層液中AOA和AOB的數(shù)量分布
        5.3.5 酸性土壤理化性質(zhì)與氨氧化微生物相對貢獻(xiàn)率的相關(guān)性分析
        5.3.6 不同植被覆蓋的酸性森林土壤功能“活躍的”氨氧化微生物群落組成
    5.4 討論
    5.5 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 研究特色和創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 不足之處和展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝



本文編號：4046631